JP6941404B2 - Railroad crossing obstacle detection device - Google Patents
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Description
この発明は、鉄道の踏切内に赤外線などの空中伝搬波を照射して踏切道における人や車両などの踏切通行体(障害物)を検出する踏切障害物検知装置に関し、詳しくは、空中伝搬波を平面掃引しながらその反射波を受信して位置計測を行う平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置に関し、更に詳しくは、そのような方式で得た測定データに基づく障害物の存否判定をコンピュータにて行う踏切障害物検知装置に関する。 The present invention relates to a railroad crossing obstacle detection device that irradiates an aerial propagating wave such as infrared rays into a railroad crossing to detect a railroad crossing passage (obstacle) such as a person or a vehicle on the railroad crossing. Regarding a level crossing obstacle detection device of the level crossing radar type that receives the reflected wave and measures the position while sweeping the level crossing, more specifically, a computer determines the existence of obstacles based on the measurement data obtained by such a method. Regarding the railroad crossing obstacle detection device performed at.
平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置は(例えば特許文献1参照)、線路を横切る踏切道のうち線路の両脇の遮断桿の間に位置する部分の領域やその上方の面領域を障害物検知領域として、その障害物検知領域に向けて空中伝搬波を掃引送信しながら反射波を受信して距離と方向とを計測する平面掃引計測部(レーザレーダ等)と、その計測にて得られた測定データに基づいて障害物検知領域における障害物の存否を判定する判定部とを具えている。 The level crossing obstacle detection device of the plane sweep radar type (see, for example, Patent Document 1) covers the area of the railroad crossing crossing the railroad track located between the blocking rods on both sides of the railroad track and the surface area above the railroad crossing. As a detection area, a plane sweep measurement unit (laser radar, etc.) that receives reflected waves while sweeping and transmitting airborne waves toward the obstacle detection area and measures the distance and direction, and the measurement can be obtained. It is equipped with a determination unit that determines the presence or absence of an obstacle in the obstacle detection area based on the measured data.
そのうち、平面掃引計測部は(例えば特許文献1,2参照)、障害物検知領域に向けて空中伝搬波の送信と反射波の受信とを行う空中伝搬波送受信部と、この空中伝搬波送受信部を通常は所定角度の範囲内で回転運動させる回転機構と、その回転運動を制御するとともに空中伝搬波の送受信の方向計測を行う又は可能にする回転制御部と、空中伝搬波送受信部の送受信信号に基づいて送信位置から反射位置までの距離を計測する信号処理部とを具えている。
Among them, the plane sweep measurement unit (see, for example,
また、判定部は、測定データに基づく障害物の存否判定というデータ処理および判別処理の内容を定めるソフトウェアを実行する手段としてコンピュータを具備している。
このコンピュータには、高い信頼性を確保する必要がある場合、ハードウェア故障を顕在化しうるフェールセーフコンピュータが採用される(例えば特許文献3〜5参照)。
また、そのソフトウェア処理では、データの連なりをトレースして物体形状を把握したうえで、その物体形状を記憶形状と照合する等のことで、障害物か否かを判定するといったことが行われる(例えば特許文献1参照)。
Further, the determination unit is provided with a computer as a means for executing software for determining the contents of the data processing and the determination processing of determining the presence or absence of an obstacle based on the measurement data.
When it is necessary to ensure high reliability, a fail-safe computer capable of manifesting a hardware failure is adopted as this computer (see, for example, Patent Documents 3 to 5).
Further, in the software processing, after tracing the sequence of data to grasp the object shape, the object shape is collated with the storage shape to determine whether or not the object is an obstacle (). For example, see Patent Document 1).
このような平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置は、空中伝搬波送受信部が降下時の遮断桿と同程度の高さに設置されるので、それよりずっと高い所に設置されて踏切道を俯瞰する三次元踏切障害物検知装置と比べて、コストを低減しやすい。
また、旧来より使用されてきたビーム式のものと比べると、送受信部が集約可能なので設置個数を削減することができる、分解能が良いので自動車等の大きなものはもとより個々の通行人や車椅子など小さなものまでも検知することができる、といった利点がある。
Since the aerial propagating wave transmitter / receiver is installed at the same height as the blocking rod at the time of descent in such a level crossing obstacle detection device of the plane sweep radar type, it is installed at a much higher place to cross the railroad crossing. Compared to a three-dimensional railroad crossing obstacle detection device that gives a bird's-eye view, it is easier to reduce costs.
In addition, compared to the beam type that has been used for a long time, the number of installations can be reduced because the transmitter / receiver can be integrated, and the resolution is good, so not only large ones such as automobiles but also small ones such as individual passers-by and wheelchairs. It has the advantage of being able to detect even things.
さらに、データ処理および判別処理に際しては、一纏まりの平面掃引が行われる度に、測定データに含まれている測定点データ(距離と方向との組)の連なりをトレースして物体形状を把握する処理が行われるとともに、検出物体の一部でも踏切道の上で遮断桿の間に入っていれば踏切内に障害物が在ると判定されるようになっている(例えば特許文献1参照)。このような画像内の処理(すなわち上述した一纏まりの平面掃引で得られた測定データに係る処理)は、降雪や降雨といった低密度な外乱に係る測定データによる不所望な誤検出を回避しつつ、自動車や通行人といった本来の検出対象を高密度な測定データに基づいて検出するので、検出精度の向上に役立っている。 Further, in the data processing and the discrimination processing, each time a set of plane sweeps is performed, the object shape is grasped by tracing the sequence of measurement point data (pair of distance and direction) included in the measurement data. Along with the processing, if even a part of the detected object is between the blocking rods on the crossing path, it is determined that there is an obstacle in the crossing (see, for example, Patent Document 1). .. Such processing in the image (that is, processing related to the measurement data obtained by the above-mentioned collective plane sweep) avoids undesired false detection by the measurement data related to low-density disturbance such as snowfall and rainfall. , Since the original detection target such as a car or a passerby is detected based on high-density measurement data, it is useful for improving the detection accuracy.
しかしながら、平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置には、測定点データが、カメラ画像と異なり直交座標でもマトリクス状でも無く、極座標であらわされた距離と方向との組の連なり、或いは方向が既知で展開データとしては省略可能であれば極座標下の距離の連なりで得られる、という特質がある。このため、測定点データから踏切内の障害物を検出するデータ処理に際し、トレースと呼べる程度の簡単な画像内追跡での障害物候補の特定や、その障害物候補に係る短い所定時間の継続を確認することは行なわれても、障害物候補が踏切道を進出するまで比較的長い時間を掛けて複数画像間に亘って障害物候補を追跡するトラッキングも、そのようなトラッキングに適うグルーピングと呼べるような処理も、平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置では行われていなかった。
そこで、障害物候補が踏切道を進出するまで追跡することができる平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することが、第1技術課題となる。
However, in the plane sweep radar type crossing obstacle detection device, the measurement point data is neither Cartesian coordinates nor matrix shape unlike the camera image, and the sequence of the distance and direction represented by polar coordinates or the direction is known. As the expansion data, if it can be omitted, it can be obtained by a series of distances under polar coordinates. For this reason, when processing data to detect obstacles in railroad crossings from measurement point data, it is possible to identify obstacle candidates by simple in-image tracking that can be called a trace, and to continue for a short predetermined time related to the obstacle candidates. Tracking that tracks obstacle candidates across multiple images over a relatively long period of time until the obstacle candidates advance to the railroad crossing, even if confirmed, can also be called grouping suitable for such tracking. Such processing was not performed by the level crossing obstacle detection device of the plane sweep radar type.
Therefore, the first technical issue is to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that can track an obstacle candidate until it advances to the railroad crossing road.
また、既述のものと一部重複するが、詳述すると、既述したように平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置は、物体に赤外線パルスレーザ光などの空中伝搬波を照射するとともに跳ね返りまでの時間を計測することにより、物体の測距点を一つ計測した測定点データ(距離と方向との組)を得る。そして、そのような計測を水平掃引しながら細かい掃引角で繰り返すことで、一連の測定データ(距離と方向との組の連なり)を取得する。
そのため、検知対象である車や人のような固体物体が存在すると、連続性の高い高密度な点群に係る測定データが得られる一方、検知対象外である雪や雨粒のような外乱物体については、連続性の低い低密度な点群に係る測定データが得られる。
In addition, although it partially overlaps with the above-mentioned one, in detail, as described above, the plane sweep radar type crossing obstacle detection device irradiates an object with an aerial propagating wave such as an infrared pulse laser beam and bounces off. By measuring the time until, the measurement point data (set of distance and direction) obtained by measuring one AF point of the object is obtained. Then, by repeating such measurement at a fine sweep angle while performing a horizontal sweep, a series of measurement data (a series of pairs of distance and direction) is acquired.
Therefore, if there is a solid object such as a car or a person to be detected, measurement data related to a highly continuous and high-density point cloud can be obtained, but for disturbing objects such as snow and raindrops that are not to be detected. Obtains measurement data relating to a low-density point cloud with low continuity.
しかも、降雨・降雪時には、固体物体と外乱物体とが混在する状況となり、特に外乱物体が固体物体の前方に存在すると、後方の固体物体に対する測距(距離測定)が乱されて、その固体物体の測定データ点群密度が低下する。
実用的な踏切障害物検知装置には、検知すべき物体は確実に検知し、検知すべきでは無い物体は確実に排除することが求められており、外乱物体による測距点(距離測定点)は障害物候補の測定点データ群として特定・認識しないで、検知対象である固体物体の測距点の群だけを障害物候補の測距点群(測定点データ群)として特定・認識することが重要である。
そこで、雪や雨などの外乱があっても乱されないで的確にグルーピング処理が行える平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することが、第2技術課題となる。
Moreover, during rainfall and snowfall, solid objects and disturbance objects coexist, and especially when a disturbance object exists in front of the solid object, the distance measurement (distance measurement) for the solid object behind is disturbed, and the solid object is disturbed. Measurement data point group density decreases.
Practical crossing obstacle detection devices are required to reliably detect objects that should be detected and reliably eliminate objects that should not be detected, and distance measurement points (distance measurement points) due to disturbance objects. Does not specify / recognize as the measurement point data group of the obstacle candidate, but identifies / recognizes only the distance measurement point group of the solid object to be detected as the distance measurement point group (measurement point data group) of the obstacle candidate. is important.
Therefore, it is a second technical problem to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that can accurately perform grouping processing without being disturbed even if there is a disturbance such as snow or rain.
さらに、そのようなグルーピング処理に後続するトラッキング処理では、カルマンフィルタ等を用いた位置推定や位置予測が使いやすいところ、そのような位置推定等では障害物候補の測定点データ群のデータをそのまま用いるのでなく代表点を決めてその点座標である代表点位置(グルーピング座標)に係る推定演算が行われる。
そこで、そのようなトラッキング処理にも適合したグルーピング処理を行う平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することが、第3技術課題となる。
Furthermore, in the tracking process following such grouping process, position estimation and position prediction using a Kalman filter or the like are easy to use, but in such position estimation or the like, the data of the measurement point data group of the obstacle candidate is used as it is. A representative point is determined and an estimation calculation related to the representative point position (grouping coordinates), which is the point coordinate, is performed.
Therefore, it is a third technical issue to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that performs a grouping process suitable for such a tracking process.
また、平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置にとって複数の物体に係るトラッキングが有用であることについて更に言及する。
踏切障害物検知装置は、踏切道で「1個以上」の物体が規定時間に亘って踏切道に存在し続けた場合、障害物有りと判定すればよいという前提で、代表点位置(グルーピング座標)が踏切道の障害物検知領域の内に一つでも存在していれば先ずは物体有りとし、次いで、その物体が障害物検知領域内に規定時間存在していれば障害物有りとする判定論理が考えられるが、これは次に列挙する三つの理由から実用的では無い。
Further, it is further mentioned that tracking of a plurality of objects is useful for a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type.
The railroad crossing obstacle detection device is based on the premise that if "one or more" objects continue to exist on the railroad crossing for a specified time, it should be determined that there is an obstacle, and the representative point position (grouping coordinates). ) Is present in the obstacle detection area of the railroad crossing, it is judged that there is an object first, and then if the object is present in the obstacle detection area for a specified time, it is judged that there is an obstacle. Logic is conceivable, but this is not practical for the following three reasons.
第1の理由は、複数物体が監視領域(障害物検知領域)に存在した場合、一個以上あれば時間計測してしまうため、多くの通行物体が存在した場合、すぐに障害物を検知してしまう。なお、この対策として、監視領域(障害物検知領域)を短冊状に複数設定し、その中で一個以上のグルーピング座標(代表点)が規定時間存在すれば障害物有り、とする方法も考えられるが、短冊状で多数に及ぶ領域の設定に手間取るうえ、空間分解能が粗になりやすい、さらには短冊境界付近の検知処理の問題で不検知となる場合があるなど、不満が残る。 The first reason is that when multiple objects exist in the monitoring area (obstacle detection area), the time is measured if there is one or more, so if there are many passing objects, the obstacle is detected immediately. It ends up. As a countermeasure, a method of setting a plurality of monitoring areas (obstacle detection areas) in a strip shape and assuming that there is an obstacle if one or more grouping coordinates (representative points) exist for a specified time is also conceivable. However, dissatisfaction remains, such as the time and effort required to set a large number of strip-shaped areas, the spatial resolution tends to be coarse, and the detection process near the strip boundary may cause non-detection.
第2の理由は、降雪などの外乱物体はグルーピング処理で出来るだけ排除しても、排除しきれない状況が発生するのは避けられないため、トラッキングを行わずに、グルーピングまでの処理で最終判定を下したのでは、誤検知を十分には抑制できないからである。
第3の理由は、物体の速度が高速のときには、その物体は、速やかには監視領域(障害物検知領域)から飛び出すので、高速の物体を障害物検知の対象から外すという過剰検知防止の機能が有用であるが、その過剰検知防止の機能を実現するときに、トラッキングの対象物体ひいては障害物候補の測定点データ群(測距点群)や代表点位置(グルーピング座標)を単一に限定すると、実現が困難になる。例えば、上述した短冊状の領域設定でも、過剰検知防止を或る程度までは実現できるものの、短冊の長辺と同じ方向に走行する物体については、同じ短冊内に物体が長く存在し続けることになり、過剰検知となる。
The second reason is that even if disturbing objects such as snowfall are eliminated as much as possible by grouping processing, it is inevitable that a situation will occur in which they cannot be completely eliminated. Therefore, the final judgment is made by processing up to grouping without tracking. This is because false positives cannot be sufficiently suppressed if the above is given.
The third reason is that when the speed of an object is high, the object quickly jumps out of the monitoring area (obstacle detection area), so the over-detection prevention function of excluding the high-speed object from the target of obstacle detection. Is useful, but when realizing the function to prevent over-detection, the measurement point data group (distance measurement point group) and representative point position (grouping coordinates) of the object to be tracked and the obstacle candidate are limited to a single one. Then, it becomes difficult to realize. For example, even with the strip-shaped area setting described above, over-detection prevention can be achieved to some extent, but for an object traveling in the same direction as the long side of the strip, the object will continue to exist in the same strip for a long time. It becomes over-detection.
さらに、グルーピング処理を適切に行って、「1個以上」の物体が存在していることが分かればトラッキングが出来、代表点位置(グルーピング座標)が一個あれば最低限の判定が出来るようにしても、トラッキングの対象物体ひいては障害物候補の測定点データ群(測距点群)や代表点位置(グルーピング座標)が複数であっても適切に処理できるのが望ましいことの理由についても言及する。 Furthermore, if the grouping process is performed appropriately and it is found that "one or more" objects exist, tracking can be performed, and if there is one representative point position (grouping coordinates), the minimum judgment can be made. It also mentions the reason why it is desirable that even if there are a plurality of measurement point data groups (distance measurement point groups) and representative point positions (grouping coordinates) of obstacle candidates, which are the objects to be tracked, they can be processed appropriately.
第1の理由は、トラッキングの対象物体ひいては障害物候補の測定点データ群を一つに限定すると、そして障害物候補の測定点データ群の消滅に際して消滅認定開始から消滅認定完了までに掛かる経過時間として予め定めた消滅時素を用いてトラッキング対象の消滅を確認するようになっているとすると、或る物体が踏切道を退出した直後に別の物体が侵入したとき、トラッキング対象消滅の確認のために消滅時素の経過を待って別の物体のトラッキングが行われることになるため、障害物判定が遅れるので不都合である。 The first reason is that the object to be tracked and thus the measurement point data group of the obstacle candidate is limited to one, and the elapsed time from the start of the extinction certification to the completion of the extinction certification when the measurement point data group of the obstacle candidate disappears. Assuming that the disappearance of the tracking target is confirmed using a predetermined extinction element, when another object invades immediately after one object exits the crossroads, the disappearance of the tracking target is confirmed. Therefore, tracking of another object is performed after waiting for the passage of the element at the time of extinction, which is inconvenient because the obstacle determination is delayed.
第2の理由は、一物体の代表点位置(グルーピング座標)の個数は理想的には一点であるが、表面形状・反射率の要因などで、単一の物体が複数の物体に分かれてグルーピングされることもありうるため、踏切道上の物体が単一であっても障害物候補の測定点データ群(測距点群)ひいてはトラッキングの対象物体が複数になることがあるからである。
第3の理由は、降雪や対向レーダからの干渉による測定点(測距点)など外乱要因による不所望な測定点(測距点)をグルーピング処理で排除できなかった場合にも、トラッキングの対象物体が複数になることがあるからである。
The second reason is that the number of representative point positions (grouping coordinates) of one object is ideally one point, but due to factors such as surface shape and reflectance, a single object is divided into multiple objects for grouping. This is because even if there is only one object on the crossroads, there may be a plurality of obstacle candidate measurement point data groups (distance measurement point groups), and thus a plurality of objects to be tracked.
The third reason is that even if an undesired measurement point (distance measuring point) due to a disturbance factor such as a measurement point (distance measuring point) due to snowfall or interference from an oncoming radar cannot be eliminated by the grouping process, it is subject to tracking. This is because there may be multiple objects.
このような理由から、信頼度の高い検知をするには、トラッキング個数(トラッキングの対象物体ひいては障害物候補の測定点データ群や代表点位置の個数)を複数用意しておいて適切に処理するのが望ましいのであるが、トラッキング資源は有限なので、無駄な追跡を防止・回避することも必要である。
そこで、有限な個数のトラッキング資源を用いて有効な追跡を行うことができる平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することが第4技術課題となる。
For this reason, in order to perform highly reliable detection, a plurality of tracking numbers (the number of measurement point data groups and representative point positions of the object to be tracked and thus the obstacle candidate) are prepared and appropriately processed. However, since tracking resources are limited, it is also necessary to prevent / avoid unnecessary tracking.
Therefore, a fourth technical issue is to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that can perform effective tracking using a finite number of tracking resources.
さらに、上述したような障害物候補に係る画像内のグルーピング処理に加えて、上述した障害物候補に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理までも、ソフトウェアにて行うには、それを実行するハードウェアに大きな処理能力が必要になる。
しかしながら、既述したように踏切障害物検知装置のハードウェアにはフェールセーフコンピュータが採用されることがあり、フェールセーフコンピュータは、高信頼性の確保が優先されることから、多くの民生機器等に採用されている一般的なコンピュータと比べて、コストパフォーマンスが犠牲になっているので、非力である。
そこで、ソフトウェア処理の負荷が軽くて済む平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することが第5技術課題となる。
Further, in addition to the grouping process in the image related to the obstacle candidate as described above, the tracking process over time between a plurality of images related to the obstacle candidate described above is also executed by the software. It requires a lot of processing power in the hardware.
However, as described above, a fail-safe computer may be adopted as the hardware of the railroad crossing obstacle detection device, and since ensuring high reliability is prioritized for the fail-safe computer, many consumer devices, etc. Compared to the general computer used in, it is powerless because it sacrifices cost performance.
Therefore, it is a fifth technical issue to realize a railroad crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that requires a light load of software processing.
本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段1)、上記の第1技術課題の解決に寄与するために創案されたものであり、空中伝搬波を平面掃引して反射位置の測定データを取得する平面掃引計測部と、前記測定データに基づいて障害物の存否判定を行う判定手段を搭載したコンピュータとを備えた踏切障害物検知装置において、前記判定手段が、前記測定データに基づいて障害物候補の測定点データ群を特定するグルーピング処理を行って、前記測定点データ群の有無に応じて障害物の存否を判定するようになっていることを特徴とする。 The crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 1) was devised to contribute to the solution of the above-mentioned first technical problem, and the airborne propagating wave is swept in a plane to acquire the measurement data of the reflection position. In a crossing obstacle detection device including a plane sweep measurement unit and a computer equipped with a determination means for determining the presence or absence of an obstacle based on the measurement data, the determination means determines an obstacle based on the measurement data. It is characterized in that a grouping process for specifying a candidate measurement point data group is performed, and the presence or absence of an obstacle is determined according to the presence or absence of the measurement point data group.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段2)、上記の第1技術課題を解決するために創案されたものであり、空中伝搬波を平面掃引して反射位置の測定データを取得する平面掃引計測部と、前記測定データに基づいて障害物の存否判定を行う判定手段を搭載したコンピュータとを備えた踏切障害物検知装置において、前記判定手段が、前記測定データに基づいて障害物候補の測定点データ群を複数特定しうるグルーピング処理と、前記測定点データ群が一つのときにはその代表点の位置を追跡し前記測定点データ群が複数のときにはそれらの代表点の位置を個々に追跡するトラッキング処理とを行い、前記トラッキング処理の追跡対象の有無に応じて障害物の存否を判定するようになっていることを特徴とする。 Further, the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 2) was devised to solve the above-mentioned first technical problem, and the airborne propagating wave is swept in a plane to acquire the measurement data of the reflection position. In a crossing obstacle detection device including a plane sweep measurement unit and a computer equipped with a determination means for determining the presence or absence of an obstacle based on the measurement data, the determination means determines an obstacle based on the measurement data. Grouping processing that can identify multiple candidate measurement point data groups, and tracking the position of the representative point when there is one measurement point data group, and individually the position of those representative points when there are multiple measurement point data groups. It is characterized in that a tracking process for tracking is performed, and the presence or absence of an obstacle is determined according to the presence or absence of a tracking target in the tracking process.
さらに、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段3)、上記の第2技術課題を解決するために創案されたものであり、空中伝搬波を平面掃引して反射位置の測定データを取得する平面掃引計測部と、前記測定データに基づいて障害物の存否判定を行う判定手段を搭載したコンピュータとを備えた踏切障害物検知装置において、前記判定手段が、前記測定データに基づいて障害物候補の測定点データ群を特定するグルーピング処理を行うものであって、前記グルーピング処理に際し、前記測定データに含まれている測定点データの連なりを辿りながら辿り済み測定点と辿り先の測定点との距離の大小に応じて群域カウント値を増減するとともに、前記群域カウント値がグルーピング確定指定値に達すると辿り中の測定点データ群を障害物候補に係るものとして確定し、前記群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると辿り中の測定点データ群の特定を完了するようになっていることを特徴とする。 Further, the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 3) was devised to solve the above-mentioned second technical problem, and the airborne propagating wave is swept in a plane to acquire the measurement data of the reflection position. In a crossing obstacle detection device including a plane sweep measurement unit and a computer equipped with a determination means for determining the presence or absence of an obstacle based on the measurement data, the determination means determines an obstacle based on the measurement data. A grouping process for specifying a candidate measurement point data group is performed, and in the grouping process, the traced measurement point and the destination measurement point are traced while tracing a series of measurement point data included in the measurement data. The group area count value is increased or decreased according to the magnitude of the distance, and when the group area count value reaches the grouping confirmation specified value, the measurement point data group being traced is determined as related to the obstacle candidate, and the group area is determined. When the count value reaches the grouping completion specified value, the identification of the measurement point data group being traced is completed.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段4)、上記解決手段3の踏切障害物検知装置であって、前記群域カウント値の増加単位の絶対値が前記群域カウント値の減少単位の絶対値よりも大きいことを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solution 4) is the railroad crossing obstacle detection device of the solution 3, and the absolute value of the increase unit of the group area count value is a decrease of the group area count value. It is characterized by being larger than the absolute value of the unit.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段5)、上記解決手段3,4の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理に際し、前記群域カウント値の増減を前記グルーピング完了指定値と前記グルーピング確定指定値との間に限って行うようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detecting device of the present invention (solving means 5) is a railroad crossing obstacle detecting device of the solving means 3 and 4, and the determining means increases or decreases the group area count value when the grouping process is performed. Is performed only between the grouping completion designated value and the grouping finalized designated value.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段6)、上記の第3技術課題を解決するために創案されたものであり、上記解決手段3〜5の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理において障害物候補として特定された測定点データ群について、(前記グルーピング処理に際して又は後続のトラッキング処理に際して)一点ずつ代表点を決めるようになっている、ことを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solution 6) was devised to solve the above-mentioned third technical problem, and is the railroad crossing obstacle detection device of the above-mentioned solutions 3 to 5. The determination means is characterized in that, for the measurement point data group identified as an obstacle candidate in the grouping process, a representative point is determined one by one (at the time of the grouping process or at the time of the subsequent tracking process). And.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段7)、上記解決手段3〜6の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理に際し、前記測定データを極座標のまま取り扱うようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solving means 7) is a railroad crossing obstacle detecting device of the solving means 3 to 6, and the determination means keeps the measured data in polar coordinates when performing the grouping process. The feature is that it is designed to be handled.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段8)、上記解決手段3〜7の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理に際し、前記測定データに含まれている測定点データの連なりを辿るとき一方向に辿るようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detecting device of the present invention (solving means 8) is a railroad crossing obstacle detecting device of the solving means 3 to 7, and the determining means is included in the measurement data at the time of the grouping process. It is characterized in that it follows in one direction when tracing a series of measurement point data.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段9)、上記解決手段7,8の踏切障害物検知装置であって、前記グルーピング確定指定値と前記グルーピング完了指定値との差が、前記の辿り中の測定点データ群の位置の遠近に反して大小変化するようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solving means 9) is the railroad crossing obstacle detecting device of the solving means 7 and 8, and the difference between the grouping confirmation designated value and the grouping completion designated value is the said. It is characterized in that the magnitude changes depending on the perspective of the position of the measurement point data group during the tracing of.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段10)、上記解決手段3〜9の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段のうち前記グルーピング処理を行う部分に、値の有効な測定点データに未だ辿り着いていないときの未達状態と、障害物候補の確定前に値の有効な測定点データに辿り着いたときの確定前反射有状態と、障害物候補の確定前に値の無効な測定点データに辿り着いたときの確定前反射無状態と、障害物候補の確定後に値の有効な測定点データに辿り着いたときの確定後反射有状態と、障害物候補の確定後に値の無効な測定点データに辿り着いたときの確定後反射無状態とを持ったステートマシンが組み込まれていることを特徴とする。 Further, the crossing obstacle detecting device of the present invention (solving means 10) is the crossing obstacle detecting device of the solving means 3 to 9, and the value is effective for the portion of the determining means for which the grouping process is performed. The unreached state when the measurement point data has not been reached yet, the pre-determination reflex state when the value is reached to the valid measurement point data before the obstacle candidate is confirmed, and before the obstacle candidate is confirmed. There is no reflex before confirmation when the measurement point data with invalid value is reached, the state with reflex after confirmation when the measurement point data with valid value is reached after the obstacle candidate is confirmed, and the obstacle candidate. It is characterized by incorporating a state machine having no reflection after confirmation when it reaches invalid measurement point data of the value after confirmation.
また、本発明の踏切障害物検知装置は(解決手段11)、上記解決手段3〜10の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理に際し、前記の辿り中の測定点データ群を障害物候補に係るものとして確定する前と後で、前記群域カウント値の増加単位と減少単位とを切り替えることができるようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solving means 11) is a railroad crossing obstacle detecting device of the solving means 3 to 10, and the measuring point being traced when the determining means performs the grouping process. It is characterized in that it is possible to switch between an increase unit and a decrease unit of the group area count value before and after the data group is determined as relating to the obstacle candidate.
このような本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段1,2)、グルーピング時には障害物候補の測定点データ群が一つに限らず複数でも特定されるようにしたうえで、それに続くトラッキング時には測定点データ群が一つのときに限らず複数であっても夫々の代表点の位置が個々に追跡されるようにしたことにより、障害物の候補になりうる物体が踏切道に進入してから進出するまでに例え長い時間が掛かるような場合であっても、複数画像に亘って障害物候補を追跡することができることとなる。
したがって、この発明によれば、障害物候補が踏切道を進出するまで追跡することができる平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、その結果、第1技術課題が解決される。さらに、トラッキング処理の追跡対象として測定点データ群の代表点を用いる発明(解決手段2)にあっては、上述した第3技術課題も解決される。
In such a railroad crossing obstacle detection device of the present invention (
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that can track an obstacle candidate until it advances to the railroad crossing road, and as a result, the first technical problem is solved. NS. Further, in the invention (solving means 2) in which the representative point of the measurement point data group is used as the tracking target of the tracking process, the above-mentioned third technical problem is also solved.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段3)、測定点データの連なりからなる測定データに含まれている障害物候補の測定点データ群を特定するグルーピング処理の具体化に際して、特定に先立つ見出し方に、測定点データの連なりを辿りながら障害物候補の連続性の大小を群域カウント値で計る手法を採用したうえで、既に辿り終えた辿り済み測定点と、これから辿ろうとしている辿り先の測定点との離隔距離を求め、その距離の大小(例えば所定の固定値より大きいのか小さいのか)に応じて、即ち両測定点の近接状態に応じて、群域カウント値を増減するようにしたことにより、連続性の大きい測定点データ群については群域カウント値が順調に増加(又は減少)するのに対し、連続性の小さい測定点データ群については群域カウント値が逆に減少(又は増加)する。 Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 3), the grouping process for specifying the measurement point data group of the obstacle candidate included in the measurement data consisting of a series of measurement point data is embodied. At that time, after adopting a method of measuring the magnitude of the continuity of obstacle candidates with the group area count value while tracing the sequence of measurement point data as the heading method prior to identification, the traced measurement points that have already been traced and the future Find the distance from the measurement point of the destination you are trying to follow, and count the group area according to the magnitude of the distance (for example, whether it is larger or smaller than a predetermined fixed value), that is, according to the proximity state of both measurement points. By increasing or decreasing the value, the group area count value steadily increases (or decreases) for the measurement point data group with large continuity, while the group area count is performed for the measurement point data group with low continuity. On the contrary, the value decreases (or increases).
そのため、群域カウント値がグルーピング確定指定値に達すると辿り中の測定点データ群を障害物候補に係るものとして確定し、前記群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると辿り中の測定点データ群の特定を完了することにより、的確に、連続性の小さい雪や雨などによる不所望な影響を排除して、連続性の大きな車両や通行人など所望の物体を障害物候補とする測定点データ群を特定することができる。
したがって、この発明(解決手段3)によれば、雪や雨などの外乱があっても乱されないで的確にグルーピング処理が行える平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、その結果、第2技術課題が解決される。
Therefore, when the group area count value reaches the grouping confirmation specified value, the measuring point data group being traced is determined as related to the obstacle candidate, and when the group area count value reaches the grouping completion specified value, the measuring point being traced is determined. By completing the identification of the data group, it is possible to accurately eliminate undesired effects such as snow and rain with low continuity, and measure desired objects such as vehicles and passersby with high continuity as obstacle candidates. The point data group can be specified.
Therefore, according to the present invention (Solution 3), it is possible to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that can accurately perform grouping processing without being disturbed even if there is a disturbance such as snow or rain. As a result, the second technical problem is solved.
しかも、そのように的確なグルーピング処理がなされると、障害物候補の測定点データ群の個数ひいてはトラッキング個数のむやみな増加が抑制・回避されることにもなる。そのため、この発明(解決手段3)によれば、有限な個数のトラッキング資源を用いて有効な追跡を行うことができる平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現するという第4技術課題の解決にも役立つ。
また、平面掃引レーダ方式では測定データが一回の平面掃引で一連なりの距離データが得られることから、方向値か方向データの変更にて簡便に測定点データの連なりを辿ることができるので、データ処理や計数演算等の負荷が比較的軽い。そのため、この発明(解決手段3)によれば、ソフトウェア処理の負荷が軽くて済む平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現するという第5技術課題の解決にも資することとなる。
Moreover, if such an accurate grouping process is performed, the number of measurement point data groups of obstacle candidates, and thus the unreasonable increase in the number of tracking numbers, can be suppressed or avoided. Therefore, according to the present invention (Solution 3), a fourth technical problem of realizing a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type capable of performing effective tracking using a finite number of tracking resources is solved. Also useful.
In addition, in the plane sweep radar method, since a series of distance data can be obtained by sweeping the measurement data once, it is possible to easily trace the sequence of measurement point data by changing the direction value or the direction data. The load of data processing and counting calculation is relatively light. Therefore, according to the present invention (Solution 3), it also contributes to solving the fifth technical problem of realizing a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type in which the load of software processing is light.
さらに、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段4)、群域カウント値の増加単位の絶対値を群域カウント値の減少単位の絶対値よりも大きくしたことにより、測定点データに関して不連続性より連続性の方が高く評価されることから、車両や通行人といったなど連続性の大きい物体であって見逃してはいけないものが障害物候補として高い確度で特定されるので、第2技術課題や第4技術課題の高位な解決に資することとなる。 Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 4), the absolute value of the increasing unit of the group area count value is made larger than the absolute value of the decreasing unit of the group area count value, so that the measurement point is obtained. Since continuity is evaluated higher than discontinuity in terms of data, objects with high continuity such as vehicles and passersby that should not be overlooked are identified with high accuracy as obstacle candidates. It will contribute to high-level solutions to the second and fourth technical issues.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段5)、群域カウント値の増減範囲をグルーピング完了指定値とグルーピング確定指定値との間に限定したことにより、簡便かつ的確に、連続性や不連続性の過剰評価を回避することができる。 Further, in the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 5), the range of increase / decrease of the group area count value is limited between the grouping completion specified value and the grouping confirmed specified value, so that it is easy and accurate. , Overestimation of continuity and discontinuity can be avoided.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段6)、障害物候補として特定された測定点データ群について一点の代表的なグルーピング座標を選定して、更に障害物候補として特定された測定点データ群が複数の場合はそれぞれの測定点データ群について一点の代表的なグルーピング座標を選定して、グルーピング後の測定点データ群の座標を一点の座標に絞り込むようにしたことにより、後続処理のトラッキングが容易になる。したがって、この発明によれば、カルマンフィルタ等を用いた位置推定や位置予測を行うトラッキング処理にも適合したグルーピング処理を行う平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、その結果、第3技術課題も解決される。 Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 6), one representative grouping coordinate is selected for the measurement point data group specified as the obstacle candidate, and further specified as the obstacle candidate. When there are multiple measurement point data groups, one representative grouping coordinate is selected for each measurement point data group, and the coordinates of the measurement point data group after grouping are narrowed down to one point. , It becomes easy to track the subsequent processing. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that performs grouping processing suitable for tracking processing that performs position estimation and position prediction using a Kalman filter or the like. The third technical problem is also solved.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段7)、グルーピング処理において測定データを極座標のまま取り扱うようにしたことにより、測定データに含まれている多数の測定点データに係る座標変換の演算が省かれるため、ソフトウェア処理の負担が大きく軽減される。一方、上述したような一連なりの距離データを用いてグルーピング処理が行われるので、而も方向ピッチが細かいので、離隔距離の算出等に際して方向成分を無視した簡易演算を採用したとしても不都合が無いと言える。そのため、測定データを極座標のまま取り扱うことでは、ソフトウェア処理の負担はあまり増えない。
したがって、この発明によれば、ソフトウェア処理の負荷が軽くて済む平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、第5技術課題も解決される。
Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 7), the measurement data is handled in polar coordinates in the grouping process, so that the measurement data includes a large number of measurement point data. Since the calculation of coordinate conversion is omitted, the load of software processing is greatly reduced. On the other hand, since the grouping process is performed using a series of distance data as described above, since the directional pitch is fine, there is no inconvenience even if a simple calculation ignoring the directional component is adopted when calculating the separation distance. It can be said that. Therefore, handling the measurement data in polar coordinates does not significantly increase the burden of software processing.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type in which the load of software processing is light, and the fifth technical problem is also solved.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段8)、測定データに含まれている測定点データの連なりを辿るとき一方向に辿るようにしたことにより、辿り済みのところへ戻ることが無いことから、処理対象の最大個数ひいては処理の繰り返し回数が測定データに含まれる測定点データの個数を超えないので、データ処理や計数演算等の負荷が軽い状態が常に維持される。
したがって、この発明によれば、ソフトウェア処理の負荷が軽くて済む平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、第5技術課題も解決される。
Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (Solution 8), when tracing the sequence of measurement point data included in the measurement data, it is traced in one direction, so that the traced location is reached. Since there is no return, the maximum number of processing targets, and thus the number of times the processing is repeated, does not exceed the number of measurement point data included in the measurement data, so that a state in which the load of data processing, counting calculation, etc. is light is always maintained.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type in which the load of software processing is light, and the fifth technical problem is also solved.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段9)、辿り中の測定点データ群の位置が遠いときには、即ち平面掃引計測部から反射位置までの距離が長いときには、グルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値との差が小さくなり、辿り中の測定点データ群の位置が近いときには、即ち平面掃引計測部から反射位置までの距離が短いときには、上記の差が大きくなるようにしたことにより、上記の差と辿り中の測定点データ群の位置とが反比例的な関係、言い換えればグルーピング確定時の上記の差と辿り中の測定点データ群の位置との積があまり変化しない関係が成り立つことから、障害物候補に係るものとして確定されるときの測定点データ群に対応する物体部分の長さが安定するので、障害物として検知される物体の最小長(最小物体検知長)が概ね一定になる。 Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (solution 9), when the position of the measurement point data group being traced is far, that is, when the distance from the plane sweep measurement unit to the reflection position is long, the grouping is confirmed. The difference between the specified value and the grouping completion specified value becomes small, and when the positions of the measurement point data groups being traced are close, that is, when the distance from the plane sweep measurement unit to the reflection position is short, the above difference becomes large. As a result, the relationship between the above difference and the position of the measuring point data group being traced is inversely proportional, in other words, the product of the above difference at the time of grouping confirmation and the position of the measuring point data group being traced does not change much. Since the relationship holds, the length of the object part corresponding to the measurement point data group when it is determined to be related to the obstacle candidate is stable, so the minimum length of the object detected as an obstacle (minimum object detection length). ) Is almost constant.
グルーピング処理に際して測定データを極座標のまま取り扱う場合には測距点(距離測定点)が近傍では密になるのに対し遠方では粗になることに起因して、グルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値との差が固定されていると、近くの物体が小さすぎるものまで障害物候補にされるとともに遠くの物体は大きくても障害物候補から漏れてしまう弊害が生じるところ、上記の差の適切な可変化によって、簡便に、弊害が解消される。
なお、通常の実施態様では、グルーピング完了指定値が“0”にされるので、上記の差は単にグルーピング確定指定値となる。
したがって、この発明(解決手段9)によれば、ソフトウェア処理の負荷が軽くて済む平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を弊害なく簡便に実現することができ、その結果、第5技術課題が実用的な態様で解決される。
When the measurement data is handled in polar coordinates during the grouping process, the distance measurement points (distance measurement points) become dense in the vicinity but coarse in the distance. If the difference between the above and is fixed, even if the nearby object is too small, it will be an obstacle candidate, and even if the distant object is large, it will leak from the obstacle candidate. By making it variable, the harmful effects can be easily eliminated.
In the normal embodiment, the grouping completion designated value is set to "0", so that the above difference is simply the grouping final designated value.
Therefore, according to the present invention (Solution 9), it is possible to easily realize a level crossing obstacle detection device of a plane sweep radar type that requires a light load of software processing, and as a result, a fifth technical problem is solved. It is solved in a practical manner.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段10)、障害物候補の区切りと障害物候補確定の前・後と測定点データの有効・無効とに基づいて設定された幾つかの遷移状態を含んだステートマシンを採用して、それを,グルーピング処理において測定データに含まれている測定点データの連なりを辿りながら障害物候補を探索する部分に,組み込んだことにより、グルーピング処理をソフトウェアで具現化するときのプログラム構成等が簡潔化・明瞭化されるので、コンピュータへの実装負担等が軽減される。 Further, in the crossing obstacle detection device of the present invention (solution 10), a number of sets are set based on the division of obstacle candidates, before and after the determination of obstacle candidates, and the validity / invalidity of measurement point data. By adopting a state machine that includes the transition state and incorporating it into the part that searches for obstacle candidates while tracing the sequence of measurement point data included in the measurement data in the grouping process, grouping is performed. Since the program structure and the like when the processing is embodied by software are simplified and clarified, the burden of mounting on a computer is reduced.
また、本発明の踏切障害物検知装置にあっては(解決手段11)、グルーピング処理中に、障害物候補の確定の前後で群域カウント値の増加単位と減少単位とを切り替えることができるようにしたことにより、上述したように確定前には連続性の大きい物体を高い確度で特定するのが望ましいので両単位をそのように設定しておく一方、確定後には物体の区分けが的確になされるように両単位を切り替える、といった木目細かなグルーピング処理の採択が容易になるため、グルーピング処理の的確性の向上を望むことができる。
そこで、雪や雨などの外乱があっても乱されないで一層的確にグルーピング処理が行える平面掃引レーダ方式の踏切障害物検知装置を実現することができ、その結果、第2技術課題が高位に解決される。
Further, in the railroad crossing obstacle detection device of the present invention (solution 11), it is possible to switch between the increase unit and the decrease unit of the group area count value before and after the determination of the obstacle candidate during the grouping process. As described above, it is desirable to identify objects with high continuity with high accuracy before confirmation, so both units are set as such, but after confirmation, the objects are accurately classified. Since it becomes easy to adopt a fine-grained grouping process such as switching between the two units, it is possible to improve the accuracy of the grouping process.
Therefore, it is possible to realize a plane sweep radar type railroad crossing obstacle detection device that can perform grouping processing more accurately without being disturbed even if there is a disturbance such as snow or rain, and as a result, the second technical problem is solved at a high level. Will be done.
このような本発明の踏切障害物検知装置を実施するのに好適な第1実施形態は、上述した解決手段の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、踏切の障害物検知領域を規定する検知領域規定データを保持していて、前記検知領域規定データに基づいて前記測定データのうち前記障害物検知領域に属する位置に係るデータに絞り込んだものを前記グルーピング処理に供するデータ限定処理を行うようになっていることを特徴とする。 The first embodiment suitable for carrying out such a railroad crossing obstacle detection device of the present invention is the railroad crossing obstacle detection device of the above-mentioned solution means, and the determination means determines the railroad crossing obstacle detection area. A data limiting process that holds the specified detection area specified data and narrows down the measurement data to the data related to the position belonging to the obstacle detection area based on the detection area specified data for the grouping process. It is characterized by being designed to do.
この場合、空中伝搬波の平面掃引の度に踏切道の通行体等に係る一連の測定データが得られるが、判定手段は、測定データをそのまま用いてグルーピング処理等を行うのでなく、グルーピング処理等に先だって生の測定データ(限定前)を障害物検知領域内に絞り込む限定処理を行い、それから、その測定データ(限定後)を用いてグルーピング処理等を行うようになっている。そして、このデータ絞り込みによって障害物候補の測定点データ群の分布範囲が縮小され、それに伴ってデータ処理量が縮小・軽減されるとともにトラッキング数も縮減されるか少なくとも増加は阻止される一方、障害物検知領域に属する位置に係るデータは外されることなくグルーピング等の後続処理に供されるので、追跡性能を犠牲にすることなくトラッキング数の増加が抑制されることとなる。 In this case, a series of measurement data relating to a railroad crossing passerby or the like can be obtained each time the plane of the airborne wave is swept, but the determination means does not perform the grouping process or the like using the measurement data as it is, but the grouping process or the like. Prior to this, the raw measurement data (before limitation) is narrowed down to the obstacle detection area, and then the measurement data (after limitation) is used for grouping processing and the like. Then, by narrowing down the data, the distribution range of the measurement point data group of the obstacle candidate is reduced, the amount of data processing is reduced / reduced, and the number of tracking is also reduced or at least the increase is prevented, while the obstacle. Since the data related to the position belonging to the object detection area is used for subsequent processing such as grouping without being removed, the increase in the number of tracking is suppressed without sacrificing the tracking performance.
しかも、以下に述べる更なる作用効果をも奏する。すなわち、グルーピング処理等に先だって処理対象の画像データが障害物検知領域に係るものに絞り込まれていることから、障害物が障害物検知領域に対して進入するときも進出するときも、その途中では、障害物候補の測定点データ群が、障害物の全体でなく障害物検知領域に属する部分に限定されるので、障害物検知領域の境界線に張り付いたまま拡縮することとなる。そして、その画像の各部の移動速度をみると、境界線から最も離れてる部分は障害物の速度かそれに近い速度で移動するのに対し、境界線沿い部分はほとんど停止し続けるので、障害物候補の測定点データ群における中心点などの内点は、障害物より遅い速度で移動することになる。 Moreover, it also exerts the further effects described below. That is, since the image data to be processed is narrowed down to those related to the obstacle detection area prior to the grouping process or the like, when the obstacle enters or advances into the obstacle detection area, it is in the middle of the process. Since the measurement point data group of the obstacle candidate is limited to the part belonging to the obstacle detection area instead of the entire obstacle, the measurement point data group is expanded or contracted while sticking to the boundary line of the obstacle detection area. Looking at the moving speed of each part of the image, the part farthest from the boundary line moves at the speed of the obstacle or a speed close to it, while the part along the boundary line almost keeps stopping, so it is an obstacle candidate. Internal points such as the center point in the measurement point data group of the above move at a slower speed than the obstacle.
一方、カルマンフィルタ等を用いた位置推定や位置予測は、以前の位置と速度などから次の位置を算出することから、一般に不連続な跳躍的速度変化に弱いので、追跡の開始時や終了時の速度変化が緩やかなほど的確に追跡することができるという性質を持っている。そのため、代表点利用のトラッキング処理で追跡する障害物候補の測定点データ群の代表点に測定点データ群の内点を採用するといったことで簡便に、特に内点のうちでも中央位置算出や重心位置算出などで求めた中心点を採用することで簡便かつ的確に、トラッキング処理での追跡能力を高めることができる。 On the other hand, position estimation and position prediction using a Kalman filter or the like calculate the next position from the previous position and velocity, and are generally vulnerable to discontinuous jumping velocity changes. The slower the speed change, the more accurately it can be tracked. Therefore, by adopting the inner point of the measurement point data group as the representative point of the measurement point data group of the obstacle candidate to be tracked by the tracking process using the representative point, it is easy to calculate the center position and the center of gravity of the inner points. By adopting the center point obtained by position calculation or the like, it is possible to easily and accurately enhance the tracking ability in the tracking process.
また、第2実施形態の踏切障害物検知装置は、上記第1実施形態の踏切障害物検知装置であって、前記判定手段が、前記グルーピング処理にて障害物候補として特定された測定点データ群をトラッキング消滅時素の時間に亘って追跡するトラッキング処理を行うとともに、前記トラッキング処理において前記トラッキング消滅時素を前記測定点データ群に係る速度が遅いか速いかに応じて増減するようになっていることを特徴とする。
この場合、トラッキング処理にて測定点データ群を追跡する際に、測定点データ群に係る速度が遅いときにはトラッキング消滅時素の時間が長くなり、測定点データ群に係る速度が速いときにはトラッキング消滅時素の時間が短くなるようにもしたことにより、例えば高齢者のようにゆっくり移動するため踏切を渡りきるのに時間が係るものについては、しっかり追跡して安全を確保する一方、例えば自動車のように素早く移動していて踏切内にとどまり続けるおそれの無いものについては追跡を早々に切り上げてデータ処理の負担を軽減することができる。
Further, the railroad crossing obstacle detection device of the second embodiment is the railroad crossing obstacle detection device of the first embodiment, and the measurement point data group specified by the determination means as an obstacle candidate in the grouping process. Is performed for a period of time when the tracking disappears, and in the tracking process, the tracking disappearing element is increased or decreased depending on whether the speed related to the measurement point data group is slow or fast. It is characterized by that.
In this case, when tracking the measurement point data group by the tracking process, when the speed of the measurement point data group is slow, the time of the tracking disappearance becomes long, and when the speed of the measurement point data group is high, the tracking disappears. By shortening the raw time, for example, for elderly people who move slowly and take time to cross the crossing, it is closely tracked to ensure safety, while for example, automobiles. For items that move quickly and do not have the risk of staying inside the railroad crossing, tracking can be quickly rounded up to reduce the burden of data processing.
さらに、第3実施形態の踏切障害物検知装置は、上記第1,2実施形態の踏切障害物検知装置であって、前記トラッキング処理において前記測定点データ群に係る速度が所定速度より速いときには前記トラッキング消滅時素をゼロ時間にする又は無視するようになっていることを特徴とする。
また、第4実施形態の踏切障害物検知装置は、上記第3実施形態の踏切障害物検知装置であって、前記所定速度が健常者の平均歩行速度に対応した値に設定されていることを特徴とする。
このような第3,4実施形態の踏切障害物検知装置にあっては、高齢者等の遅い踏切通行体については安全のためトラッキング消滅時素に基づく追跡延長を行いつつも、自動車等の速い踏切通行体についてはトラッキング消滅時素に基づく追跡延長を省くことで、踏切通行の安全とデータ処理負担の軽減とが高位に達成される。
しかも、それが、トラッキング消滅時素をゼロ時間にすることで、或いはトラッキング消滅時素を無視することで、簡便になされる。
Further, the railroad crossing obstacle detection device of the third embodiment is the railroad crossing obstacle detection device of the first and second embodiments, and when the speed related to the measurement point data group in the tracking process is faster than the predetermined speed, the above. It is characterized in that the element at the time of tracking disappearance is set to zero time or ignored.
Further, the railroad crossing obstacle detection device of the fourth embodiment is the railroad crossing obstacle detection device of the third embodiment, and the predetermined speed is set to a value corresponding to the average walking speed of a healthy person. It is a feature.
In such a railroad crossing obstacle detection device of the third and fourth embodiments, for safety, for slow railroad crossing passages such as elderly people, tracking is extended based on the time when tracking disappears, but the speed of automobiles and the like is high. For railroad crossing passages, the safety of railroad crossing passage and the reduction of data processing burden can be achieved at a high level by omitting the tracking extension based on the tracking disappearance.
Moreover, it is simplified by setting the tracking extinction element to zero time or ignoring the tracking extinction element.
このような本発明の踏切障害物検知装置と実施形態の踏切障害物検知装置とについて、これを実施するための具体的な態様を、以下の実施例1〜4により説明する。
図1〜図6に示した実施例1は、上述した解決手段1〜10(出願当初の請求項1〜10)と実施形態1を具現化したものであり、図示を割愛した実施例2は、上述した解決手段11(出願当初の請求項11)を具現化したものであり、やはり図示を割愛した実施例3,4は、上述した実施形態2〜4を具現化したものである。
なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、筐体や,フレーム,ボルト等の締結具,電動モータ等の駆動源,ギヤ等の伝動部材,モータドライバ等の電気回路,コントローラ等の電子回路などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心にブロック図等にて示した。
Regarding the railroad crossing obstacle detection device of the present invention and the railroad crossing obstacle detection device of the embodiment, specific embodiments for carrying out the same will be described with reference to the following Examples 1 to 4.
The first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 embodies the above-mentioned
For the sake of simplicity, these illustrations include housings, frames, fasteners such as bolts, drive sources such as electric motors, transmission members such as gears, electric circuits such as motor drivers, and electronic devices such as controllers. Circuits and the like are omitted from the illustrations, and block diagrams and the like are shown focusing on those necessary for explaining the invention and related ones.
本発明の踏切障害物検知装置の実施例1について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図1は、(a)が踏切道4への踏切障害物検知装置10の設置状況を示す概要平面図、(b)が踏切障害物検知装置10のハードウェア構成を示す概要ブロック図、(c)が踏切障害物検知装置10のソフトウェア構成を示す概要ブロック図である。
The specific configuration of the first embodiment of the railroad crossing obstacle detection device of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A is a schematic plan view showing the installation status of the railroad crossing
また、図2は、(a)が空中伝搬波を平面掃引しているところの平面視模式図、(b)が限定前の測定データのイメージ図、(c)が限定後の測定データのイメージ図である。
さらに、図3は、(a)がグルーピングプログラム23のグルーピング処理に用いられる主なデータのイメージ図、(b)がグルーピングプログラム23に組み込まれたグルーピング処理ステートマシンの概要図である。
また、図4は、雪や雨が降っているときに空中伝搬波を平面掃引しているところの平面視模式図の一部拡大である。
Further, FIG. 2 is a schematic plan view in which the airborne wave is swept in a plane, (b) is an image diagram of the measurement data before the limitation, and (c) is an image diagram of the measurement data after the limitation. be.
Further, FIGS. 3A and 3B are an image diagram of the main data used for the grouping process of the
Further, FIG. 4 is a partially enlarged view of a schematic plan view in which airborne waves are swept in a plane when it is snowing or raining.
また、図5は、(a)が空中伝搬波を平面掃引しながらデータ入力プログラム21にて取得した後の測定データであってデータ限定プログラム22の限定処理を施す前の測定データを示すイメージ図、(b)がデータ限定プログラム22の限定処理を施した後の測定データのイメージ図である。
また、図5(c)と図6(b)と図6(d)とが測定点データ群の画像イメージ図であり、図6(a)と図6(c)と図6(e)とが追跡情報のイメージ図である。
Further, FIG. 5 is an image diagram showing measurement data in (a) after being acquired by the
Further, FIGS. 5 (c), 6 (b), and 6 (d) are image images of the measurement point data group, and FIGS. 6 (a), 6 (c), and 6 (e) are. It is an image diagram of the tracking information.
この踏切障害物検知装置10は(図1(a),(b),特許文献4,5参照)、先ずハードウェア構成を説明すると、踏切道4の上方であって遮断桿に挟まれる空間領域である障害物検知領域7に向けて赤外線等の空中伝搬波(二点鎖線を参照)を掃引送信しながら反射波を受信して距離と方向とを計測する平面掃引レーダ方式の平面掃引計測部11〜13と、その計測で得られた測定データから障害物検知領域7における障害物の存否を判定する判定プログラム20がインストールされたフェールセーフコンピュータ14とを具えている。
The railroad crossing obstacle detection device 10 (see FIGS. 1 (a) and 1 (b), Patent Documents 4 and 5) first describes a hardware configuration. A plane sweep radar type plane sweep measurement unit that receives reflected waves and measures the distance and direction while sweeping and transmitting airborne waves such as infrared rays (see the two-point chain line) toward the
平面掃引計測部11〜13は、障害物検知領域7に向けて空中伝搬波の送信と反射波の受信とを行う空中伝搬波送受信部12と、空中伝搬波送受信部12の送信方向を例えば130゜や190゜といった角度範囲内で掃引させる回転機構の回転運動を制御するとともに空中伝搬波の送受信の方向計測を行う又は可能にする回転制御部11と、空中伝搬波送受信部12の送受信信号に基づいて送信位置から反射位置までの距離を計測する信号処理部13とを具えている。この例では、障害物検知領域7の全域を領域分担にて測定するために、あるいは障害物検知領域7の全域を二重に測定するために(例えば特許文献4参照)、二組(複数)の平面掃引計測部11〜13が設けられている。
The plane
フェールセーフコンピュータ14は、公知品で足りるので(例えば特許文献3,4参照)、それが採用されており、データメモリには(図1(c)参照)、何れも予め設定された定数である検知領域規定データ及びトラッキング消滅時素と、判定プログラム20の実行に伴って変更される変数や配列である測定データ(限定前,限定後)と測定点データ群のデータと追跡情報とが保持されている。トラッキング消滅時素に変数等も加えたトラッキング処理用の追跡情報(追跡用データ等)や、やはり定数に加えて変数等も含まれるグルーピング処理用データも、データメモリに保持されるようになっている。
Since a known product is sufficient for the fail-safe computer 14 (see, for example, Patent Documents 3 and 4), it is adopted, and the data memory (see FIG. 1 (c)) is a preset constant. The detection area definition data and the tracking disappearance element, the measurement data (before and after limitation) which are variables and arrays changed with the execution of the
判定プログラム20は(図1(c)参照)、要するに測定データと検知領域規定データとグルーピング処理用データとトラッキング消滅時素等の追跡情報とに基づいて障害物の存否判定を行うものであるが、そのために、データ入力プログラム21とデータ限定プログラム22とグルーピングプログラム23とトラッキングプログラム24と最終判定プログラム25とを具備しており、それらをその順に例えば所定周期で繰り返し実行する或いは所定事象発生の度に実行するようになっている。
The determination program 20 (see FIG. 1C), in short, determines the presence or absence of an obstacle based on measurement data, detection area definition data, grouping processing data, and tracking information such as when tracking disappears. For that purpose, a
各データのうち(図1(c)参照)、検知領域規定データは、踏切道4に係る障害物検知領域7を規定するものであり、例えば障害物検知領域7の全周に亘る位置の二次元座標を又は少なくとも各角の位置の二次元座標を周回順に並べたものであり、座標は直交座標でも良いが極座標の方が平面掃引レーダ方式と相性が良い。
グルーピング処理用データには(図1(c)参照)、後で詳述するが(図3(a)参照)、測定データを空中伝搬波の平面掃引と同一方向または反対方向に辿りながら測定点データ(測距点)の連なりに発現する連続性と不連続性とを評価するための群域カウント値を保持するカウンタと、その更新に用いる増減値等を保持するデータと、測定データの辿り等に関わる幾つかポインタを保持するデータとが、含まれている。
Of the data (see FIG. 1 (c)), the detection area defining data defines the
The grouping processing data (see FIG. 1 (c)) will be described in detail later (see FIG. 3 (a)), but the measurement data is traced in the same direction as or in the opposite direction to the plane sweep of the airborne wave. A counter that holds a group area count value for evaluating the continuity and discontinuity that appears in a series of data (distance measuring points), data that holds the increase / decrease value used for updating the counter, and tracing of the measurement data. It includes data that holds some pointers related to the above.
群域カウント値などに基づいて障害物候補に係るものとされた測定点データ群を特定するポインタ対は、グルーピング処理用データに保持しても良いが、多数に及ぶ可能性のあるポインタ対のデータ保持領域をグルーピング処理用データに確保するのを回避する等のために、本実施例では、測定点データ群を特定するポインタ対は、グルーピング処理用データに保持することなく直ちに或いは一時的に保持したときでも保持し続けることなく速やかにトラッキング処理へ引き渡すようになっている。 The pointer pair that identifies the measurement point data group that is related to the obstacle candidate based on the group area count value may be retained in the grouping processing data, but there is a possibility of a large number of pointer pairs. In order to avoid securing the data holding area in the grouping processing data, in this embodiment, the pointer pair that identifies the measurement point data group is immediately or temporarily without being held in the grouping processing data. Even when it is held, it is quickly handed over to the tracking process without continuing to hold it.
トラッキング消滅時素は(図1(c)参照)、追跡対象になっている障害物候補の測定点データ群が消滅した後に追跡情報等を保持し続ける所定時間のことであり、複数の踏切通行体の行き交いによる測定点データ群の合体から分離までの時間などを勘案して決められる。トラッキング消滅時素が必要なのは、例えば追跡中の物体の前を別の物体が通ったり追跡中の物体から反射した空中伝搬波が弱まったりして、追跡が一時的に途絶える場合があるところ、そのような場合でも一時的要因の消滅後には速やかに追跡を再開できるようにするためである。その再開待ち時間として適宜な時間が、トラッキング消滅時素として予め定められ、トラッキング処理中に参照しうる状態でデータ保持される。そして、測定点データ群の消滅後もトラッキング消滅時素の経過までは追跡情報が削除されないで維持されるようになっている。 The tracking disappearance time element (see FIG. 1 (c)) is a predetermined time during which tracking information and the like are retained after the measurement point data group of the obstacle candidate to be tracked disappears, and a plurality of crossing passages are passed. It is decided in consideration of the time from the union to the separation of the measurement point data group due to the movement of the body. When tracking disappears, it is necessary to temporarily interrupt tracking, for example, when another object passes in front of the object being tracked or the aerial propagating wave reflected from the object being tracked weakens. This is so that tracking can be resumed promptly after the temporary factor disappears even in such a case. An appropriate time as the restart waiting time is predetermined as the tracking extinction time element, and the data is held in a state where it can be referred to during the tracking process. Then, even after the measurement point data group disappears, the tracking information is maintained without being deleted until the elapse of the element at the time of tracking disappearance.
データ入力プログラム21は、平面掃引計測部11〜13が平面掃引での測定を行う度に(図1(a),図2(a),図4参照)、それで得られた反射位置の極座標値の集合を平面掃引計測部11〜13から入力して限定前の測定データとするものであるが(図1(c),図2(b),図5(a)参照)、この例では、説明の簡明化のため、二組実装されている平面掃引計測部11〜13のうち(図1(a),(b)参照)、一方のものから得られた一連なりのデータを測定データ(限定前)に採用して、それだけを処理するようになっているものとする(図2(b),図5(a)参照)。
In the
この限定前の測定データには、障害物検知領域7(図2(a),図5(a)の一点鎖線を参照)に入っている踏切通行体(図2(a)の三台の車両,図4の一台の車両,図5(a)の三台の車両を参照)の輪郭の画像データが含まれるが、それだけでなく、それらのうち障害物検知領域7からはみ出ている部分や、図示は割愛したが障害物検知領域7の外の設備等でも、平面掃引範囲内なら、その輪郭の画像データも含まれるようになっている(図2(b),図4,図5(a)における黒点を参照)。
The measurement data before this limitation includes the three vehicles of the crossing passage (three vehicles of FIG. 2 (a)) in the obstacle detection area 7 (see the alternate long and short dash line of FIGS. 2 (a) and 5 (a)). , One vehicle in FIG. 4, see three vehicles in FIG. 5 (a)), but not only that, but also the part of them that protrudes from the
本実施例では、説明の簡明化のため、平面掃引計測部11〜13での平面掃引および反射測定がいつも同じ角度で而も同じ角度差で行われるものとすることから、方向は測定を待つまでもなく分かる固定値になっており、距離だけが測定にて得られる変動値になるので、測定データ(限定前)は、等ピッチの多数の方向で反射の測定された距離値を連ねた例えば一行N列(Nは正の整数)の配列領域に保持されるようになっている。例えば(図2(b)参照)、上記配列の各項目には、踏切道上の車両などから反射した方向に対応した項目であれば“148”,“147”,“146”,“146”,“147”といった正の距離値が保持されるが、車両と車両の間など反射するものの無い方向に対応した項目には“0”,“0”,“0”といった正でない距離値が保持されるようになっている。
In this embodiment, for the sake of simplification of the explanation, since the plane sweep and the reflection measurement in the plane
データ限定プログラム22は、データ限定処理を実行して検知領域規定データに基づいて限定前の測定データから限定後の測定データを作成するものであるが(図1(c)参照)、その際に、限定前の測定データに含まれている画像データの各点のうち(図2(b),図5(a)の黒点を参照)、障害物検知領域7(同図の一点鎖線を参照)の外に位置しているものを除外することで、限定前の測定データの各点のうち障害物検知領域7に属する位置に係るデータに絞り込んだものを限定後の測定データに採用するようになっている(図2(c),図5(b)の黒点を参照)。
The
この測定データ(限定後)には、障害物検知領域7の境界を跨いでいる物体の場合、領域内の部分の画像データしか含れず、領域外の部分の画像データは削除される。具体的には(図2(c)参照)、反射が有って距離が測定できた方向に係る項目であっても反射が無かったときの値“0”が強制的に採用されるようになっている。
上述の例では、限定前に“148”,“147”,“146”,“146”,“147”,“0”だったものが(図2(b)参照)、障害物検知領域7の外の左端二つ“148”,“147”が“0”,“0”に強制されて、限定後には“0”,“0”,“146”,“146”,“147”,“0”になっている(図2(c)参照)。
In the case of an object straddling the boundary of the
In the above example, those that were "148", "147", "146", "146", "147", and "0" before the limitation (see FIG. 2B) are the
グルーピングプログラム23は、要するに、測定データ(限定後)から障害物候補の測定点データ群を作成する画像内グルーピング処理を実行するものであり(図1(c)参照)、測定データ(限定後)の画像データの各点(図2(c),図4,図5(b)の黒点を参照)について、近距離のものを次々に纏めて障害物候補となりうる測定点データ群を特定するようになっている(図5(c)における三つの実線の所や,図6(b)における二つの実線の所を参照)。障害物候補になるような踏切通行体が無ければ直ちに測定点データ群が消滅するようにもなっている(図6(d)参照)。
In short, the
具体的には(図3(a)参照)、グルーピング処理用データとして、一連なりの測定データ(限定後)のうち何れかのデータ項目を指すポインタであって障害物候補の測定点データ群の始点を指す辿り始め測定点と、その始点から辿り続けて来たデータ項目を指すポインタの辿り済み測定点と、この辿り済み測定点から次に辿ろうとしているデータ項目を指すポインタである辿り先の測定点とが、データメモリに確保されている。
グルーピングプログラム23のグルーピング処理では、測定データを極座標のまま取り扱うとともに、測定データに含まれている測定点データの連なりを辿るときには一方向に例えば図示の例では左から右へだけ辿るようになっているので、辿り始め測定点と辿り済み測定点と辿り先の測定点は、一組で足りる。
Specifically (see FIG. 3A), the grouping processing data is a pointer that points to any data item of a series of measurement data (after limitation), and is a pointer to the measurement point data group of the obstacle candidate. A traced measurement point that points to the start point, a traced measurement point that points to the data item that has been traced from that start point, and a pointer that points to the next data item that is going to be traced from this traced measurement point. The measurement points of are secured in the data memory.
In the grouping process of the
なお、図示の例で、辿り済み測定点と辿り先の測定点との指す先が測定点データ一つ分ほど離れているのは、辿り済み測定点と辿り先の測定点との距離が小さいとき即ち両点が近接しているときに限って辿り済み測定点が進められるところ、辿り済み測定点の次の測定点が大きく離れていたため、辿り先の測定点だけが更に一つ進んだ状態を示しているからである。
また、測定点データ群として特定された連なり部分の先頭と後尾とを指すポインタ対は、本例の場合、上述したように速やかにトラッキング処理に引き渡されるので、グルーピング処理用データに顕在するものでは無いが、既に特定された測定点データ群をイメージし易いように二つほど破線で図示している。
In the illustrated example, the distance between the traced measurement point and the destination measurement point is about one measurement point data, because the distance between the traced measurement point and the destination measurement point is small. When the traced measurement point is advanced only when both points are close to each other, the measurement point next to the traced measurement point is far apart, so only the traced measurement point is advanced by one more point. Because it shows.
Further, in the case of this example, the pointer pair pointing to the beginning and the end of the continuous portion specified as the measurement point data group is quickly handed over to the tracking process as described above, so that it does not appear in the grouping process data. Although not, two dashed lines are shown to make it easier to imagine the already identified measurement point data group.
また(図3(a)参照)、それらのデータ領域に加え、グルーピング処理用データとして更に、測定点データの連続の度合いを数え上げた群域カウント値を保持するカウンタと、その群域カウント値を増やすときに用いられる増加単位を保持するデータ領域と、群域カウント値を減らすときに用いられる減少単位を保持するデータ領域と、群域カウント値の増加時の限界値を指定するグルーピング確定指定値を保持するデータ領域と、群域カウント値の減少時の限界値を指定するグルーピング完了指定値を保持するデータ領域も、データメモリに確保されている。 Further (see FIG. 3A), in addition to those data areas, a counter that holds a group area count value that counts the degree of continuity of the measurement point data and a group area count value thereof are further used as grouping processing data. A grouping fixed specified value that specifies the data area that holds the increase unit used when increasing, the data area that holds the decrease unit used when decreasing the group area count value, and the limit value when the group area count value increases. The data area that holds the grouping completion specified value that specifies the limit value when the group area count value decreases is also secured in the data memory.
そして、グルーピングプログラム23のグルーピング処理にあっては、群域カウント値に増加単位を加算したときに群域カウント値がグルーピング確定指定値を超えたときには群域カウント値をグルーピング確定指定値にとどめる一方、群域カウント値から減少単位を減算したときに群域カウント値がグルーピング完了指定値を超えたときには群域カウント値をグルーピング完了指定値にとどめることで、群域カウント値の増減をグルーピング完了指定値とグルーピング確定指定値との間に限って行うようになっている。
本例では、簡明化と簡便化のためにグルーピング完了指定値をゼロ“0”に固定したうえで、連続性の高い踏切通行体の検出を優先させる観点から群域カウント値の増加単位の絶対値が群域カウント値の減少単位の絶対値よりも大きくなるよう、増加単位の設定値を“2”にし、減少単位の設定値を“1”にしている。
Then, in the grouping process of the
In this example, the grouping completion designation value is fixed to zero "0" for simplification and simplification, and the absolute unit of increase of the group area count value is given priority from the viewpoint of prioritizing the detection of railroad crossing passages with high continuity. The set value of the increase unit is set to "2" and the set value of the decrease unit is set to "1" so that the value becomes larger than the absolute value of the decrease unit of the group area count value.
そのため、群域カウント値がグルーピング確定指定値を超えることは、群域カウント値がグルーピング確定指定値を上回ることに該当し、群域カウント値がグルーピング完了指定値を超えることは、群域カウント値がグルーピング完了指定値を下回ることに該当する。これに対し、増加単位の設定値を“−2”にし減少単位の設定値を“−1”にした場合は、群域カウント値がグルーピング確定指定値を超えることは、群域カウント値がグルーピング確定指定値を下回ることに該当し、群域カウント値がグルーピング完了指定値を超えることは、群域カウント値がグルーピング完了指定値を上回ることに該当する。 Therefore, when the group area count value exceeds the grouping confirmation specified value, it corresponds to the group area count value exceeding the grouping confirmation specified value, and when the group area count value exceeds the grouping completion specified value, it corresponds to the group area count value. Corresponds to being less than the grouping completion specified value. On the other hand, when the set value of the increase unit is set to "-2" and the set value of the decrease unit is set to "-1", if the group area count value exceeds the grouping confirmation specified value, the group area count value is grouped. It corresponds to falling below the definite designated value, and when the group area count value exceeds the grouping completion specified value, it corresponds to the group area count value exceeding the grouping completion designated value.
上述したように群域カウント値がグルーピング確定指定値やグルーピング完了指定値を超えたときには該当指定値に設定し直されるので、本例の説明では、分かり易いように、グルーピング確定指定値やグルーピング完了指定値に達するという表現を多用する。
また、上述したように増加単位や減少単位には正の値だけでなく負の値を設定することも可能なので、その増加や減少の意味するところは、単なる数値の増減ではなく、連続性評価値の増減である。同様に、増加単位や減少単位に係る加算や減算も、単なる数値の加減演算ではなく、連続性評価値の加増や削減に係る演算を意味している。
As described above, when the group area count value exceeds the grouping confirmed specified value or the grouping completed specified value, it is reset to the corresponding specified value. Therefore, in the explanation of this example, the grouping confirmed specified value or the grouping completed is set for easy understanding. We often use the expression that the specified value is reached.
Further, as described above, not only a positive value but also a negative value can be set for the increase unit and the decrease unit, so the meaning of the increase or decrease is not a mere increase or decrease of a numerical value but a continuity evaluation. The value is increased or decreased. Similarly, addition or subtraction related to an increase unit or a decrease unit also means an operation related to addition or decrease of a continuity evaluation value, not a simple addition or subtraction operation of a numerical value.
さらに(図3(a)参照)、データメモリにはグルーピング指定値変更用テーブルも保持されている。このテーブルは、Dをインデックスやキーにして表引きすることで簡便に式[L/D]の算出値の近似値Gが得られるように、予め演算を済ませた一連の近似値Gをデータ保持している。ここで、Dは、辿り済み測定点の指す測定点データに保持されている距離値のことであり、測定データにおいて直近に辿った測定点データの値である。また、Lは、障害物候補として踏切障害物検知装置が検知すべき最小の物体の長さである最小物体検知長であり、例えば、小柄な通行人をも検知しようとすると、200mm程度に相当する固定値になる。 Further (see FIG. 3A), a table for changing the grouping specified value is also held in the data memory. This table holds a series of approximate values G that have been calculated in advance so that the approximate value G of the calculated value of the formula [L / D] can be easily obtained by using D as an index or a key. doing. Here, D is a distance value held in the measurement point data pointed to by the traced measurement point, and is a value of the most recently traced measurement point data in the measurement data. Further, L is the minimum object detection length which is the minimum object length to be detected by the railroad crossing obstacle detection device as an obstacle candidate, and is equivalent to, for example, about 200 mm when trying to detect even a small passerby. It becomes a fixed value.
そして、グルーピングプログラム23のグルーピング処理にあっては、上述したようにグルーピング完了指定値をゼロ“0”に固定したうえで、グルーピング確定指定値には上述のグルーピング指定値変更用テーブルの表引きで得た近似値Gを代入して、グルーピング確定指定値を適宜変化させることにより、グルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値との差(すなわちグルーピング完了指定値がゼロの本例にあってはグルーピング確定指定値Gそのまま)が辿り中の測定点データ群の位置の遠近(すなわち距離値D)の大小に反して(すなわち概ね反比例して)大小変化するしている。
Then, in the grouping process of the
このように、グルーピングプログラム23のグルーピング処理では、限定後の測定データを極座標のまま取り扱うとともに、測定データに含まれている測定点データの連なりを一方向に辿るようになっているが、その辿りは辿り先の測定点の指す先を一つずつ進めることで具体化されており、それによって、測定データ(限定後)に属するデータ項目が一つずつ参照される。そして、そのようにして測定データを辿りながら、辿り済み測定点と辿り先の測定点との距離の大小に応じて群域カウント値を増減するとともに、群域カウント値がグルーピング確定指定値に達すると辿り中の測定点データ群を障害物候補に係るものとして確定し、群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると辿り中の測定点データ群の特定を完了するが、その処理はグルーピング処理ステートマシンで具体化されている。
In this way, in the grouping process of the
このグルーピングプログラム23の要部をなすステートマシンは(図3(b)参照)、値の有効な測定点データに未だ辿り着いていないときの未達状態と、障害物候補の確定前に値の有効な測定点データに辿り着いたときの確定前反射有状態と、障害物候補の確定前に値の無効な測定点データに辿り着いたときの確定前反射無状態と、障害物候補の確定後に値の有効な測定点データに辿り着いたときの確定後反射有状態と、障害物候補の確定後に値の無効な測定点データに辿り着いたときの確定後反射無状態という五つの状態を具備したものであり、未達状態から開始するようになっている。 The state machine that forms the core of this grouping program 23 (see FIG. 3B) shows the unreached state when the valid measurement point data of the value has not been reached yet and the value before the obstacle candidate is determined. Pre-confirmation reflex state when reaching valid measurement point data, pre-confirmation no reflex state when reaching invalid measurement point data before confirmation of obstacle candidates, and confirmation of obstacle candidates There are five states: a post-confirmation reflex state when the value is valid at the measurement point data, and a post-confirmation non-reflex state when the value invalid measurement point data is reached after the obstacle candidate is confirmed. It is equipped and is designed to start from the unachieved state.
このグルーピング処理ステートマシンにおいて(図3(b)参照)、「反射有り」と「反射無し」は、辿り先の測定点の指す測定点データの値が有効か無効か即ち障害物検知領域7に属する距離値であるか否かの略記であり、本例では、上述したように平面掃引計測部11〜13での計測で反射波を受信できなかったときや反射波を受信できても障害物検知領域7の外からの反射であったときにはデータ限定プログラム22によって測定点データの値が“0”にされるので、先ず辿り先の測定点の指す測定点データの値が“0”であれば「反射無し」になる。次に辿り先の測定点の指す測定点データの値が“0”以外であっても、その値と辿り済み測定点の指す測定点データの値との差が近接状態か否かが調べられて、近接していなければ即ち両測定点の距離が大きければ「反射無し」になり、そうでなくて近接していれば即ち両測定点の距離が小さければ、辿り先の測定点の指す測定点データの値がやっと有効とみなされて、「反射有り」になる。
In this grouping processing state machine (see FIG. 3B), “with reflection” and “without reflection” indicate whether the value of the measurement point data pointed to by the measurement point to be traced is valid or invalid, that is, in the
また、辿り済み測定点と辿り先の測定点とが近接している否かの切り分け即ち両測定点の距離の大小の判別は、極座標下で負荷の重い煩雑な演算を回避するために、両測定点の距離を両測定点の距離値の差で近似したうえで、その差が予め設定した所定値を超えているか否かでなされるようになっている。その所定値としては、上述した最小物体検知長や、それに適宜な定数を乗じた固定値が、使いやすい。
さらに、図中で(図3(b)参照)、「確定指定値」は、群域カウント値がグルーピング確定指定値に達したことの略記であり、「完了指定値」は、群域カウント値がグルーピング完了指定値に達したことの略記であり、「中間値」は、群域カウント値がグルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値との間の値になっていることの略記である。なお、細かな場合分け等に係る状態遷移の図示は割愛している。
In addition, it is necessary to distinguish whether or not the traced measurement point and the traced measurement point are close to each other, that is, to determine the size of the distance between the two measurement points in order to avoid a complicated calculation with a heavy load under the polar coordinates. The distance between the measurement points is approximated by the difference between the distance values of both measurement points, and the difference is determined by whether or not the difference exceeds a preset predetermined value. As the predetermined value, the above-mentioned minimum object detection length or a fixed value obtained by multiplying it by an appropriate constant is easy to use.
Further, in the figure (see FIG. 3B), the "confirmed designated value" is an abbreviation that the group area count value has reached the grouping confirmed specified value, and the "completion specified value" is the group area count value. Is an abbreviation that the grouping completion specified value has been reached, and the "intermediate value" is an abbreviation that the group area count value is a value between the grouping confirmation specified value and the grouping completion specified value. It should be noted that the illustration of the state transition related to the detailed case classification is omitted.
未達状態は、測定データを辿り始めてから未だ障害物候補に全く辿り着いていない状態や、既に出会った障害物候補について辿り終えた以後の状態であり、この状態からグルーピング処理ステートマシンが状態遷移を開始するようになっている。また、この未達状態では、グルーピング完了指定値である“0”が群域カウント値に初期値として設定されるようにもなっている。そして、この未達状態で反射が有ると即ち値の有効な測定点データに辿り着くと、障害物候補の探索を始めるべく、その時の辿り先の測定点が指している測定点データを辿り済み測定点と辿り始め測定点も指すように辿り済み測定点と辿り始め測定点とを更新するとともに、群域カウント値に増加単位を加算してから、群域カウント値のチェックは通常不要なので省いて、確定前反射有状態へ状態遷移するようになっている。 The unreached state is a state in which the obstacle candidate has not been reached at all since the measurement data is started, or a state after the obstacle candidate that has already been encountered has been traced, and the grouping processing state machine changes the state from this state. Is supposed to start. Further, in this unreached state, the grouping completion designated value "0" is set as the initial value in the group area count value. Then, when there is reflection in this unreached state, that is, when the measurement point data with a valid value is reached, the measurement point data pointed to by the measurement point to be traced at that time has been traced in order to start the search for obstacle candidates. It is omitted because it is usually unnecessary to check the group area count value after updating the traced measurement point and the traced start measurement point so that the measurement point and the start measurement point are also pointed to, and adding the increase unit to the group area count value. Therefore, the state transitions to the pre-determined reflex state.
確定前反射有状態と確定前反射無状態は、辿り着いた有効な測定点データや測定点データ群を最小物体検知長L以上の障害物候補として確定して良いか否かを判別するための状態であり、反射が無いと即ち値の無効な測定点データに辿り着くと、群域カウント値から減少単位を減算して、確定前反射無状態へ状態遷移する一方、反射が有ると、その時の辿り先の測定点が指している測定点データを辿り済み測定点も指すように辿り済み測定点を更新するとともに、群域カウント値に増加単位を加算して、確定前反射有状態へ状態遷移するようになっている。 The pre-confirmation reflex state and the pre-confirmation non-reflex state are for determining whether or not the effective measurement point data or measurement point data group reached can be determined as an obstacle candidate having a minimum object detection length L or more. If there is no reflection, that is, when the measurement point data with an invalid value is reached, the reduction unit is subtracted from the group area count value, and the state transitions to the pre-determination no reflection state, while if there is reflection, then The traced measurement point is updated so that the traced measurement point also points to the traced measurement point data pointed to by the traced measurement point, and the increment unit is added to the group area count value to enter the pre-determined reflection state. It is designed to transition.
もっとも、そのような相互遷移は群域カウント値が中間値になっている間に限って行うようにもなっており、群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると、障害物候補の探索を一から遣り直すべく、未達状態へ状態遷移するようになっている。
これに対し、一方、群域カウント値がグルーピング確定指定値に達すると、そのとき辿り中の測定点データ群を障害物候補として確定したうえで、障害物候補の探索の仕上げに掛かるべく、確定後反射有状態へ状態遷移するようになっている。しかも、その際、確定の具体的処理として、グルーピング処理用データに対して測定点データ群を特定するポインタ対を追加し、そのポインタ対の値が辿り始め測定点のポインタ値と辿り済み測定点のポインタ値を対にしたものになるように、ポインタ対を更新するようにもなっている。
However, such mutual transition is also performed only while the group area count value is in the median value, and when the group area count value reaches the grouping completion specified value, the search for obstacle candidates is performed. In order to start over from the beginning, the state transitions to the unachieved state.
On the other hand, when the group area count value reaches the grouping confirmation specified value, the measurement point data group being traced at that time is confirmed as an obstacle candidate, and then confirmed so as to finish the search for the obstacle candidate. The state transitions to the post-reflex state. Moreover, at that time, as a specific process of determination, a pointer pair for specifying the measurement point data group is added to the grouping processing data, and the value of the pointer pair starts to be traced, and the pointer value of the measurement point and the traced measurement point are traced. The pointer pair is also updated so that the pointer value of is paired.
確定後反射有状態と確定後反射無状態は、最小物体検知長L以上の障害物候補として確定された測定点データ群についてその終端を確認するための状態であり、反射が有ると、その時の辿り先の測定点が指している測定点データを辿り済み測定点も指すように辿り済み測定点を更新するとともに、群域カウント値にグルーピング確定指定値を限界として増加単位を加算して、確定後反射有状態へ状態遷移する一方、反射が無いと、群域カウント値から減少単位を減算して、確定後反射無状態へ状態遷移するようになっている。
もっとも、そのような相互遷移は群域カウント値が中間値かグルーピング確定指定値になっている間だけ行われ、群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると、確定済みの障害物候補の終端が確認できたとして、新たな障害物候補を探索すべく、未達状態へ状態遷移するようになっている。
The post-confirmation reflection state and the post-confirmation non-reflection state are states for confirming the end of the measurement point data group confirmed as an obstacle candidate having the minimum object detection length L or more, and if there is reflection, at that time. The traced measurement point is updated so that the traced measurement point also points to the traced measurement point data pointed to by the traced measurement point, and the grouping confirmation value is added to the grouping count value with the specified value as the limit to confirm. While the state transitions to the state with post-reflection, if there is no reflection, the reduction unit is subtracted from the group area count value, and the state transitions to the state without reflection after confirmation.
However, such a mutual transition is performed only while the group area count value is the intermediate value or the grouping confirmation specified value, and when the group area count value reaches the grouping completion specified value, the end of the confirmed obstacle candidate. Is confirmed, the state transitions to the unreachable state in order to search for new obstacle candidates.
トラッキングプログラム24は、画像内グルーピング処理で得られた測定点データ群を複数画像間に亘って経時的に追跡するトラッキング処理を実行するものであり(図1(c)参照)、測定点データ群が複数なら、それと同数だけ追跡情報を生成保持して各測定点データ群に割り振ることで、夫々の測定点データ群を個々に追跡するようになっている。しかも、障害物候補に係る測定点データ群それぞれについて代表点を一つずつ決めるようにもなっている(図6(a),(c)の黒点を参照)。代表点は、測定点データ群に属する有効な測定点データの総ての座標値について平均値を算出して決めるのが望ましいが、コンピュータの演算負荷が大きいので、測定点データ群に属する最初の測定点データと最後の測定点データとの二点について中間値を算出することで行われる。
The
また、トラッキングプログラム24は、公知のカルマンフィルタ等の推定演算にて以前の代表点位置等から次の代表点位置を推定することで障害物候補に係る複数画像間の経時的なトラッキング処理を行うものであり、具体的には、それぞれの追跡情報について、以前の代表点の位置や速度などから例えば一次式のカルマンフィルタにて次の予測位置を算出し、その予測位置から所定範囲に代表点が入っている測定点データ群について、その代表点位置などのグループ特定情報を、該当する追跡情報に含ませるようになっている。
Further, the
ここで、上記の所定範囲は、予め値の設定された予測半径などで決められるが、多用されている等速直線運動モデルでは、予測半径を大きくすると、追跡可能な最大速度も大きくなるという利点がある一方、追跡対象が複数存在しているときに追跡対象の分離性能が低下するという不利益や、追跡すべきでないものまでもが予測半径の内側に入り込んでしまって誤追跡が生じる可能性が高まるという不都合もあるので、それらのバランスを勘案して予測半径の設定値が予め決めらている。 Here, the above-mentioned predetermined range is determined by a predicted radius or the like in which a value is set in advance, but in the frequently used constant velocity linear motion model, the advantage that the traceable maximum speed also increases as the predicted radius increases. On the other hand, there is a disadvantage that the separation performance of the tracking target deteriorates when there are multiple tracking targets, and there is a possibility that even those that should not be tracked get inside the predicted radius and mistracking occurs. Since there is also the inconvenience of increasing the number of predicted radii, the set value of the predicted radius is determined in advance in consideration of the balance between them.
さらに、トラッキングプログラム24は、そのようなトラッキング処理を行う際、予め値の設定されたトラッキング消滅時素を参照して(図1(c)参照)、その時素の時間に亘って追跡するものとなっている。具体的には、追跡対象の測定点データ群がグルーピング処理で消滅したとき、その測定点データ群に係る追跡情報を直ちに削除するのでなくトラッキング消滅時素が経過するまでは存続させるようになっている。例えば、追跡対象になっている三つの測定点データ群が右方へ移動して(図5(c),図6(a)参照)、右端の測定点データ群が無くなったときでも(図6(b)参照)、トラッキング消滅時素の経過前は右端の測定点データ群の代表点に係る追跡情報が存続し続け(図6(c)参照)、その追跡情報の削除はトラッキング消滅時素の経過後に行われるようになっている。
Further, when the
最終判定プログラム25は、障害物検知領域7における障害物の存否を判定するものであるが、その判定処理をトラッキング処理の追跡対象の有無に応じて行うようになっている(図1(c)参照)。具体的には、トラッキングプログラム24が作成した追跡情報が一つでもあれば(図6(a),(c)参照,同図では三個)、障害物検知領域7に障害物が存在すると判定し、そのような追跡情報が全く無ければ(図6(e)参照)、障害物検知領域7に障害物が存在しないと判定するようになっている。
The
この実施例1の踏切障害物検知装置10について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図2と図4が、空中伝搬波送受信部12にて踏切道4の上方の障害物検知領域7に向けて空中伝搬波を平面掃引している状態を示しており、図5(a)が限定前の測定データのイメージ図であり、図5(b)が限定後の測定データのイメージ図であり、図5(c)と図6(a)が、当初の測定点データ群と追跡情報のイメージ図であり、図6(b)と(c)が、その後の測定点データ群と追跡情報のイメージ図であり、図6(d)と(e)が、最後の測定点データ群と追跡情報のイメージ図である。
The usage mode and operation of the railroad crossing
踏切障害物検知装置10を使用するとき、望ましくは(図1(a)参照)、適宜個数(図では二個)の空中伝搬波送受信部12,12を踏切道4に臨ませて設置して、障害物検知領域7の全域より広い範囲を複数方向(図では対向する二方向)から平面掃引させるが、ここでは、説明の簡明化のため、空中伝搬波送受信部12が一つだけとする(図2参照)そうすると、踏切障害物検知装置10では、平面掃引計測部11〜13によって平面掃引が繰り返し行なわれ(図2の二点鎖線を参照)、その度に、踏切道4に通行体があれば(図では三台の車両)、その反射波が検出されて、その反射位置が極座標値で取得され、その極座標値の一連なりからなる一次元配列状の集合データとして、障害物検知領域7より広い範囲の領域に係る測定データ(限定前)が出来上がる(図2(b)参照,また、図5(a)において三台の車両のほぼ全体に係る黒点を参照)。
When using the railroad crossing
そして、そのような平面掃引による一組・一纏まりの測定データが得られる度に、フェールセーフコンピュータ14によって判定プログラム20が実行される。
その判定手順を概説すると、先ずデータ入力プログラム21の実行によって限定前の測定データがフェールセーフコンピュータ14に取り込まれ(図2(b),図5(a)参照)、次にデータ限定プログラム22の実行によって限定前の測定データから限定後の測定データが作成されて、以後の処理対象になる画像データが障害物検知領域7に属するものに絞り込まれる(図2(c)と図5(b)において右側の車両の後端部分と中央の車両の右半分と左側の車両の前端部分とに係る黒点を参照)。
Then, every time a set or a set of measurement data is obtained by such a plane sweep, the fail-
To outline the determination procedure, first, the measurement data before limitation is taken into the fail-
このように、判定処理の初期段階で、障害物候補を含んだ画像データが限定されることから、後続のデータ処理の負荷が軽減される。
それから、グルーピングプログラム23が実行されて、グルーピング処理が行われ、その画像内追跡によって、限定後の測定データから障害物候補の測定点データ群のデータが作成される(図5(c)において、右側の車両の後端下側部分に係る縦長L字状の実線と、中央の車両の下側部分に係る横長L字状の実線と、左側の車両の前端下側部分に係る−字状の実線と、それらに対応する三つの測定点データ群を参照)。
As described above, since the image data including the obstacle candidate is limited at the initial stage of the determination process, the load of the subsequent data processing is reduced.
Then, the
ここで、グルーピング処理によって一個の物体に係る障害物候補の測定点データ群が作成される過程を詳述する(図4参照)。
反射を乱す雨や雪が踏切道に降っており(図4の白丸を参照)、その踏切道を一台の車両が亘っており(図4の上側の散点模様体を参照)、それに向けて空中伝搬波が平面掃引され(図4の二点鎖線を参照)、車両ばかりか雨や雪でもそれらに当たった空中伝搬波が反射する状況下で(図4の黒点を参照)、測定データが取得されたとする。
Here, the process of creating the measurement point data group of the obstacle candidate related to one object by the grouping process will be described in detail (see FIG. 4).
Rain or snow that disturbs the reflection is falling on the crossroads (see the white circle in Fig. 4), and a vehicle is crossing the crossroads (see the dotted line pattern on the upper side of Fig. 4). The measured data is obtained under the condition that the airborne wave is swept in a plane (see the two-dot chain line in Fig. 4) and the airborne wave that hits them is reflected not only by the vehicle but also by rain and snow (see the black dot in Fig. 4). Suppose it was acquired.
そうすると、空中伝搬波A1〜A2の掃引では空中伝搬波の反射が無かったので、測定データの該当部分をグルーピング処理で辿っているとき、グルーピング処理ステートマシンは未達状態にとどまり、群域カウント値は“0”のままである。
そして、次の空中伝搬波A3の掃引で初めて空中伝搬波の反射が有ったので、測定データにおける該当箇所・該当測定点データへのポインタが辿り始め測定点と辿り済み測定点とに設定され、そのときの距離値Dからグルーピング指定値変更用テーブルの参照にて対応値Gとして例えば“9”が得られ、それがグルーピング確定指定値に設定される。グルーピング完了指定値は何時も“0”のままである。群域カウント値は、増加単位が加えられて“2”になる。そして、グルーピング処理ステートマシンは確定前反射有状態へ遷移する。
Then, since there was no reflection of the airborne waves in the sweeping of the airborne waves A1 to A2, the grouping processing state machine remained in the unreached state when tracing the corresponding part of the measurement data by the grouping processing, and the group area count value. Remains "0".
Then, since the airborne wave was reflected for the first time in the next sweep of the airborne wave A3, the pointer to the corresponding point / measurement point data in the measurement data starts to be traced and is set to the measurement point and the traced measurement point. , For example, “9” is obtained as the corresponding value G by referring to the grouping specified value change table from the distance value D at that time, and it is set as the grouping confirmed specified value. The grouping completion specified value remains "0" at all times. The group area count value becomes "2" by adding the increment unit. Then, the grouping processing state machine transitions to the pre-determined reflection state.
それから、辿り先の測定点の指す先が一つ進められて、次の測定点データが調べられるが、該当する掃引では空中伝搬波A4の反射が無かったことから、そのときの辿り先の測定点の指す測定点データの距離値Dが“0”になっているので、辿り済み測定点は更新されず、“2”だった群域カウント値は減少単位“1”が減じられて“1”になり、グルーピング処理ステートマシンは確定前反射無状態へ遷移する。 Then, the destination pointed to by the destination measurement point is advanced by one, and the next measurement point data is examined, but since there was no reflection of the aerial propagating wave A4 in the corresponding sweep, the measurement of the destination at that time was performed. Since the distance value D of the measurement point data pointed to by the point is "0", the traced measurement point is not updated, and the group area count value that was "2" is decremented by the decrease unit "1" to "1". , And the grouping processing state machine transitions to the pre-determination no reflection state.
更にそれから、辿り先の測定点の指す先が一つ進められて、そこの測定点データが調べられ、該当する掃引で空中伝搬波の反射が有って、該当する測定点データの距離値Dが“0”でないので、更に、辿り済み測定点と辿り先の測定点との遠近が調べられる。そして、ここでは近接側であると判定されたとする。そうすると、辿り済み測定点が辿り先の測定点で更新され、すなわち測定データにおける該当箇所・該当測定点データへのポインタが辿り済み測定点に設定される。また、そのときの距離値Dの対応値G例えば“7”がグルーピング確定指定値に設定され、群域カウント値が増加単位の加算にて“3”になり、グルーピング処理ステートマシンが確定前反射有状態へ遷移する。 Furthermore, the destination pointed to by the measurement point to be traced is advanced by one, the measurement point data there is examined, there is reflection of the airborne wave in the corresponding sweep, and the distance value D of the corresponding measurement point data. Since is not "0", the perspective between the traced measurement point and the traced measurement point can be further checked. Then, here, it is assumed that it is determined to be on the proximity side. Then, the traced measurement point is updated at the traced measurement point, that is, the pointer to the corresponding point / corresponding measurement point data in the measurement data is set to the traced measurement point. Further, the corresponding value G of the distance value D at that time, for example, "7" is set as the grouping confirmation specified value, the group area count value becomes "3" by adding the increasing unit, and the grouping processing state machine reflects before confirmation. Transition to the state.
そして、以下、簡潔に説明すると、辿り先の測定点が前進し、該当測定点データの距離値Dに基づいて辿り済み測定点と辿り先の測定点との近接状態が認められて、辿り済み測定点が辿り先の測定点で更新され、グルーピング確定指定値が例えば“9”に設定され、群域カウント値が“5”に増加し、グルーピング処理ステートマシンが確定前反射有状態にとどまる。 Then, to briefly explain below, the measurement point of the destination moves forward, and the proximity state between the traced measurement point and the traced measurement point is recognized based on the distance value D of the corresponding measurement point data, and the traced measurement point has been traced. The measurement point is updated at the measurement point to be traced, the grouping confirmation specified value is set to, for example, "9", the group area count value is increased to "5", and the grouping processing state machine remains in the pre-confirmation reflection state.
それから、辿り先の測定点が前進し、該当測定点データの距離値Dが“0”なのに応じて、辿り済み測定点もグルーピング確定指定値も更新されず、群域カウント値は減少単位が減じられて“3”になり、グルーピング処理ステートマシンは確定前反射無状態へ遷移する。 Then, the traced measurement point advances, and the traced measurement point and the grouping confirmation specified value are not updated according to the distance value D of the corresponding measurement point data being "0", and the group area count value is reduced by the decreasing unit. It becomes "3", and the grouping processing state machine transitions to the pre-determination no reflection state.
それから、辿り先の測定点が前進し、空中伝搬波A5の掃引に該当する測定点データの距離値Dに基づいて辿り済み測定点と辿り先の測定点との近接状態が認められて、辿り済み測定点が辿り先の測定点で更新され、グルーピング確定指定値が例えば“8”に設定され、群域カウント値が“7”に増加し、グルーピング処理ステートマシンが確定前反射有状態へ遷移する。 Then, the destination measurement point advances, and the proximity state between the traced measurement point and the destination measurement point is recognized based on the distance value D of the measurement point data corresponding to the sweep of the aerial propagating wave A5, and the trace is performed. The completed measurement point is updated at the measurement point to be traced, the grouping confirmation specified value is set to, for example, "8", the group area count value is increased to "7", and the grouping processing state machine transitions to the pre-confirmation reflection state. do.
それから、辿り先の測定点が前進し、空中伝搬波A6の掃引に該当する測定点データの距離値Dに基づいて辿り済み測定点と辿り先の測定点との近接状態が認められて、辿り済み測定点が辿り先の測定点で更新され、グルーピング確定指定値が例えば“8”に設定される。そして、群域カウント値が増加単位の加算にて“9”になってグルーピング確定指定値を超えるので、グルーピング確定指定値の“8”に抑えられる。これで、障害物候補が確定したので、測定点データ群を特定する新たなポインタ対がグルーピング用データに確保され、そこに辿り始め測定点のポインタ値と辿り済み測定点のポインタ値とが設定される。そして、グルーピング処理ステートマシンは確定後反射有状態へ遷移する。 Then, the destination measurement point advances, and the proximity state between the traced measurement point and the destination measurement point is recognized based on the distance value D of the measurement point data corresponding to the sweep of the aerial propagating wave A6, and the trace is performed. The completed measurement point is updated at the measurement point to be traced, and the grouping confirmation specified value is set to, for example, "8". Then, since the group area count value becomes "9" by adding the increasing unit and exceeds the grouping confirmation specified value, it is suppressed to "8", which is the grouping confirmation specified value. Now that the obstacle candidates are confirmed, a new pointer pair that identifies the measurement point data group is secured in the grouping data, and the pointer value of the measurement point and the pointer value of the traced measurement point are set. Will be done. Then, the grouping processing state machine transitions to the state with reflection after being confirmed.
その後は、更に簡潔に述べると、辿り先の測定点が前進させられて、その度に、反射が有り而も距離値Dに基づいて近接が認められるときには、辿り済み測定点とグルーピング確定指定値と測定点データ群のポインタ対とが更新され、群域カウント値がグルーピング確定指定値を上限として加増され、グルーピング処理ステートマシンは確定後反射無状態へ遷移する。これに対し、反射が無くて距離値Dが“0”のときには、辿り済み測定点もグルーピング確定指定値も測定点データ群のポインタ対も更新されず、群域カウント値から減少単位が減じられ、グルーピング処理ステートマシンは確定後反射無状態へ遷移する。 After that, more simply, when the measurement point to be traced is advanced, and each time there is reflection and proximity is recognized based on the distance value D, the traced measurement point and the grouping confirmed specified value are recognized. And the pointer pair of the measurement point data group are updated, the group area count value is added up to the grouping confirmation specified value, and the grouping processing state machine transitions to the no reflection state after confirmation. On the other hand, when there is no reflection and the distance value D is "0", the traced measurement point, the grouping confirmation specified value, and the pointer pair of the measurement point data group are not updated, and the reduction unit is subtracted from the group area count value. , Grouping processing The state machine transitions to the no reflection state after confirmation.
このような状態遷移が繰り返されて障害物候補の終端が探られるが、そのときに、例えば空中伝搬波A7の掃引で反射が無く、それに該当する測定点データの距離値Dが“0”になっても、群域カウント値は、例えば“7”〜“10”程度のグルーピング確定指定値から減少単位の“1”を減じた値にとどまるので、散発的な外乱によって直ちにグルーピングが寸断されることはない。例えば空中伝搬波A8の掃引に加えてそれに続く掃引でも反射が無かったような場合でも、増加単位より減少単位が小さく設定されているので、やはりグルーピングが寸断されることはない。 Such a state transition is repeated to search for the end of the obstacle candidate, but at that time, for example, there is no reflection in the sweep of the aerial propagating wave A7, and the distance value D of the corresponding measurement point data becomes “0”. Even so, the group area count value remains at the value obtained by subtracting the reduction unit "1" from the grouping confirmation specified value of, for example, "7" to "10", so that the grouping is immediately disrupted by sporadic disturbance. There is no such thing. For example, even if there is no reflection in the subsequent sweep in addition to the sweep of the aerial propagating wave A8, the grouping is not broken because the decrease unit is set smaller than the increase unit.
そして、車両に当たった最後の空中伝搬波A9の掃引に該当する測定点データに基づいて辿り済み測定点とグルーピング確定指定値と測定点データ群のポインタ対とが更新された後は、反射の無い状態が継続して測定データの該当部分には値“0”の距離値が並ぶので、それに応じて群域カウント値が減り続け、やがて群域カウント値がグルーピング完了指定値に達すると、グルーピング処理ステートマシンが未達状態へ遷移する。そして、測定点データ群を特定するポインタ対の内容が維持されるので、障害物候補が確定する。
こうして、特定された障害物候補は、降雨時や降雪時でも外乱によって見失われることなく、細切れにされることもなく、多くの場合に、的確な一纏まりの物体に対応する。
Then, after the traced measurement point, the grouping confirmed specified value, and the pointer pair of the measurement point data group are updated based on the measurement point data corresponding to the sweep of the last aerial propagating wave A9 that hits the vehicle, the reflection Since the distance value of the value "0" is lined up in the corresponding part of the measurement data continuously in the absence state, the group area count value continues to decrease accordingly, and when the group area count value reaches the grouping completion specified value, grouping is performed. The processing state machine transitions to the unreachable state. Then, since the content of the pointer pair that identifies the measurement point data group is maintained, the obstacle candidate is determined.
In this way, the identified obstacle candidates are not lost or shredded by disturbances even during rainfall or snowfall, and often correspond to an accurate group of objects.
そのようにしてグルーピング処理が終了すると、さらに、トラッキングプログラム24の実行によって、それぞれの測定点データ群について、経時的な追跡のために代表点が選定されるとともに、その経時的な追跡に用いる追跡情報が一つ(一組)ずつ作成される(図6(a)における三つの黒点と三組の追跡情報のブロックを参照)。
新たな測定点データ群が追跡対象に加わる度に追跡情報が追加され、それぞれの追跡情報には、例えば追跡対象の測定点データ群の代表点の位置データやその変化から算出した速度データ等が含められる。追跡対象が消滅すると、対応する追跡情報は削除される。そのため、追跡対象が全く無いときは、追跡情報も完全に無くなる(図6(e)参照)。
When the grouping process is completed in this way, further, by executing the
Tracking information is added each time a new measurement point data group is added to the tracking target, and each tracking information includes, for example, position data of a representative point of the measurement point data group of the tracking target and speed data calculated from the change. Can be included. When the tracked object disappears, the corresponding tracking information is deleted. Therefore, when there is no tracking target at all, the tracking information is completely lost (see FIG. 6E).
それから、最終判定プログラム25の実行によって、追跡情報が一つ(一組)でも有れば、踏切道4に障害物が存在しているという判定がなされる。追跡情報の有無は、追跡情報を管理するための情報たとえば追跡情報個数データや一つ目の追跡情報の有無マーク等が有ればそのうち何れか一つを参照するだけで迅速かつ的確に確認することができる。
そのため、総ての追跡情報について追跡対象の測定点データ群やその代表点が障害物検知領域7に属しているか否かを判別してからでないと下せなかった障害物不存在の判定が、この踏切障害物検知装置10にあっては軽負荷で速やかに出される。そして、この判定結果は、踏切制御装置等に送られて、特殊信号発光機への警報出力などに利用される。
Then, by executing the
Therefore, for all the tracking information, it is necessary to determine whether or not the measurement point data group to be tracked and its representative point belong to the
こうして、平面掃引計測部11〜13によって踏切道4に対する平面掃引と反射波測定とが行われる度に、その測定データに係る障害物検知領域7へのデータ限定処理とグルーピング処理とトラッキング処理と障害物存否判定処理とがフェールセーフコンピュータ14によって行われ、さらに、それらが所定周期等で繰り返えされる。そして、それらの処理のうち平面掃引からグルーピング処理までは、その時々の通行状態や画像データによって処理結果の測定点データ群が一意に定まるが、後続のトラッキング処理では、複数画像間での経時的な追跡に際して、測定点データ群の代表点の位置がトラッキング消滅時素の時間に亘って追跡されるため、測定点データ群の消滅後も暫くは追跡情報が存続する。
In this way, every time the plane
例えば、三台の車両に係る三つの測定点データ群を追跡しているときには(図5(c),図6(a)の右側のイメージの黒点を参照)、測定点データ群のデータも追跡情報のデータも三組ずつ保持されているが(図5(c),図6(a)の左側のブロックを参照)、三台の車両が左から右へ移動して右方の車両が障害物検知領域7を抜け出すと、測定点データ群は直ちに障害物検知領域7に残っている中央の車両と少なくとも一部が掛かっている左方の車両に係る二つになるのに対し(図6(b)の右側のイメージの実線を参照)、追跡情報については、トラッキング消滅時素が経過するまでは右方の車両に係るものも維持される(図6(c)における右側のイメージの黒点と左側のブロックとを参照)。
For example, when tracking three measurement point data groups for three vehicles (see the black dots in the image on the right side of FIGS. 5 (c) and 6 (a)), the data of the measurement point data groups is also tracked. Information data is also held in three sets each (see the block on the left side in Fig. 5 (c) and Fig. 6 (a)), but three vehicles move from left to right and the vehicle on the right is in trouble. When the
そして、その追跡についてトラッキング消滅時素が経過すると、追跡情報も障害物検知領域7に係る二台の車両に係る二つになる(図示せず)。
こうして、踏切通行体が障害物検知領域7を出たことが、入念に確認される。また、図示は割愛したが、複数の踏切通行体に係る複数の測定点データ群に、踏切通行体の行き交い等に応じて合併や分離が生じた場合にも、合併から分離までの時間がトラッキング消滅時素より短かければ、合併による画像の大きな変化にも乱されることなく的確に障害物候補に係る複数画像間の経時的な追跡が遂行される。
その後、総ての踏切通行体が障害物検知領域7を出ると、測定点データ群が無くなり(図6(d)参照)、更にそれからトラッキング消滅時素が経過すると、追跡情報も無くなって(図6(e)参照)、障害物検知領域7に障害物の存在しないことが判明する。
Then, when the tracking disappearance time elapses for the tracking, the tracking information also becomes two related to the two vehicles related to the obstacle detection area 7 (not shown).
In this way, it is carefully confirmed that the railroad crossing passerby has left the
After that, when all the railroad crossing passersby exit the
新たな図示は割愛したが、実施例2の踏切障害物検知装置が上述した踏切障害物検知装置10と相違するのは、群域カウント値の増加単位と減少単位とが固定から可変になった点である。すなわち、グルーピングプログラム23の一部が改造されて、新たなグルーピング処理では、群域カウント値の増加単位と減少単位とが切り替えられるようになっていて、辿り中の測定点データ群を障害物候補に係るものとして確定する前と後とで群域カウント値の増加単位と減少単位とが異なる値を採るようになっている。
Although a new illustration is omitted, the railroad crossing obstacle detection device of the second embodiment differs from the railroad crossing
具体的には、上記実施例1では増加単位と減少単位とが一対しか設けられていなかったが、この実施例2では、増加単位と減少単位とが障害物候補の確定前に参照される一対に加えて障害物候補の確定後に参照される更なる一対も設けられており、合計で四つの単位が個別に値を設定しうるようになっている。それらの値は、随時動的に設定変更しても良いが初期値を使い続けても良い。例えば、簡明化のため、後者の初期値継続使用の一例を挙げると、確定前参照用の増加単位と減少単位は、上述した実施例1のときと同じく増加単位と減少単位が連続性重視の“2”と“1”に設定されるが(図3(a)参照)、確定後参照用の増加単位と減少単位は上述した実施例1のときと異なり増加単位と減少単位が分離性重視の例えば“1”と“2”に設定される(図示せず)。 Specifically, in the first embodiment, only a pair of an increase unit and a decrease unit is provided, but in this embodiment 2, the increase unit and the decrease unit are referred to before the obstacle candidate is determined. In addition to this, there is also an additional pair that is referred to after the obstacle candidate is confirmed, so that a total of four units can set the value individually. These values may be changed dynamically at any time, but the initial values may be used continuously. For example, for the sake of simplicity, to give an example of continuous use of the latter initial value, the increase unit and decrease unit for reference before confirmation emphasize continuity as in the case of Example 1 described above. Although it is set to "2" and "1" (see FIG. 3A), the increase unit and decrease unit for reference after confirmation are different from those in the above-mentioned Example 1, and the increase unit and decrease unit emphasize separability. For example, it is set to "1" and "2" (not shown).
そして、グルーピングプログラム23のステートマシンが未達状態と確定前反射無状態と確定前反射有状態との何れかに遷移しているときには(図3(b)参照)、上述した実施例1のときと同じく増加単位と減少単位が連続性重視の“2”と“1”に設定されている確定前参照用の方が参照されるが(図3(a)参照)、グルーピング処理ステートマシンが確定後反射有状態と確定後反射無状態との何れかに遷移しているときには(図3(b)参照)、上述した実施例1のときと異なり増加単位と減少単位が分離性重視の“1”と“2”に設定されている確定後参照用の方が参照される(図示せず)。
Then, when the state machine of the
このようにグルーピング処理において障害物候補の確定前には増加単位の絶対値を減少単位の絶対値より大きくして測距点の連続性を高く評価することで、連続性の大きい踏切通行体の検出確度が高まるが、一方、障害物候補の確定後には増加単位の絶対値を減少単位の絶対値より小さくして測距点(距離測定点)の分離性を高く評価することで、踏切通行体が複数存在していても物体相互の区分けが的確になされるので、小さめの踏切通行体を逃すことなく而も小さめの踏切通行体を大きな踏切通行体に紛れさせることもなく的確に検出する確度を高めることができる。 In this way, in the grouping process, the absolute value of the increasing unit is made larger than the absolute value of the decreasing unit before the obstacle candidates are determined, and the continuity of the AF points is highly evaluated. The detection accuracy is improved, but on the other hand, after the obstacle candidate is confirmed, the absolute value of the increasing unit is made smaller than the absolute value of the decreasing unit, and the separability of the distance measuring point (distance measuring point) is highly evaluated. Even if there are multiple bodies, the objects are accurately separated from each other, so the smaller railroad crossing passerby is not missed, and the smaller railroad crossing passerby is accurately detected without being confused with the larger railroad crossing passerby. The accuracy can be increased.
なお、群域カウント値の増加単位と減少単位との切り替えの具体化は、上述したように増加単位と減少単位とを二対すなわち合計で四つの単位を群域カウント値と一緒のデータ領域に同様のデータ形式で保持する手法に限定される訳でなく、群域カウント値と一緒にデータ保持されてステートマシンで参照されるのは実施例1のように増加単位と減少単位とで一対すなわち合計で二つの単位にしておき、グルーピングプログラム23のステートマシンが未達状態と確定前反射無状態と確定前反射有状態との何れかに遷移しているときには、増加単位と減少単位とを“2”と“1”に設定し直し、グルーピング処理ステートマシンが確定後反射有状態と確定後反射無状態との何れかに遷移しているときには、増加単位と減少単位とを“1”と“2”に設定し直すようにしても良い。
To specify the switching between the increase unit and the decrease unit of the group area count value, as described above, two pairs of the increase unit and the decrease unit, that is, a total of four units are set in the data area together with the group area count value. It is not limited to the method of holding in the same data format, and the data held together with the group area count value and referred to by the state machine is a pair of increase unit and decrease unit as in Example 1, that is, There are two units in total, and when the state machine of the
図示は割愛したが、実施例3の踏切障害物検知装置が上述した踏切障害物検知装置10と相違するのは、トラッキングプログラム24の処理のうち、トラッキング消滅時素を用いる部分が変更されている点である。
具体的には、一般に健常者の平均歩行速度とされる時速4Kmかそれに近い切道上の物体移動速度を測定データにおける測定点データ群の代表点の移動速度に換算した値が所定速度として予め設定されるとともに、トラッキング処理のときには測定点データ群に係る速度が上記の所定速度より遅いときには実施例1のときと同じく追跡対象の測定点データ群のグルーピング処理での消滅後もトラッキング消滅時素の経過前は追跡情報を存続させるが、測定点データ群に係る速度が上記の所定速度より速いときには、実施例1のときと異なり、トラッキング消滅時素を無視して、追跡対象の測定点データ群がグルーピング処理で消滅すると、速やかに、対応する追跡情報を消滅させるようになっている。
Although the illustration is omitted, the railroad crossing obstacle detection device of the third embodiment is different from the railroad crossing
Specifically, a value obtained by converting the moving speed of an object on a cutway at or near 4 km / h, which is generally regarded as the average walking speed of a healthy person, into the moving speed of a representative point of a measurement point data group in the measurement data is set in advance as a predetermined speed. At the same time, when the speed related to the measurement point data group is slower than the above-mentioned predetermined speed during the tracking process, the tracking disappearance element even after the disappearance of the measurement point data group to be tracked in the grouping process is the same as in the first embodiment. The tracking information is retained before the lapse, but when the speed related to the measurement point data group is faster than the above-mentioned predetermined speed, unlike the case of Example 1, the measurement point data group to be tracked is ignored, ignoring the element at the time of tracking disappearance. When is deleted by the grouping process, the corresponding tracking information is promptly deleted.
同じく図示は割愛したが、実施例4の踏切障害物検知装置が上述した踏切障害物検知装置10と相違するのは、やはりトラッキング消滅時素を用いるトラッキング処理部分が変更されている点である。
具体的には、トラッキング消滅時素が一つだけでなく複数化されて個々の測定点データ群に一つずつ対応づけられるようになっている。また、トラッキング処理のときには、追跡対象の測定点データ群それぞれについて個別にトラッキング消滅時素を変更するようになっているが、その変更処理は、該当する測定点データ群の代表点の移動速度が遅くなるとトラッキング消滅時素の値が増加するか少なくとも現状を維持し、該当する測定点データ群の代表点の移動速度が速くなるとトラッキング消滅時素の値が減少するか少なくとも現状を維持するように行われる。さらに、個々の測定点データ群について、代表点の移動速度が実施例2の所定速度より速いときには、該当するトラッキング消滅時素の値をクリアしてゼロ時間にすることで、容易かつ迅速に、トラッキング消滅時素に基づく追跡延長を省くようにもなっている。
Similarly, although the illustration is omitted, the railroad crossing obstacle detection device of the fourth embodiment is different from the railroad crossing
Specifically, not only one element at the time of tracking extinction but also a plurality of elements can be associated with each measurement point data group one by one. In addition, during the tracking process, the tracking extinction time element is changed individually for each measurement point data group to be tracked, but in the change process, the movement speed of the representative point of the corresponding measurement point data group is changed. If it becomes slower, the value of the element at the time of tracking disappearance will increase or at least maintain the current status, and if the movement speed of the representative point of the corresponding measurement point data group increases, the value of the element at the time of tracking disappearance will decrease or at least maintain the current status. Will be done. Further, for each measurement point data group, when the moving speed of the representative point is faster than the predetermined speed of Example 2, the value of the corresponding tracking extinction element is cleared to zero time, so that it can be easily and quickly. It is also designed to omit the tracking extension based on the tracking disappearance.
[その他]
上記実施例では、空中伝搬波を平面掃引してその反射波を受信する平面掃引計測部11〜13が複数組実装されているのに対し、その測定データに基づいて踏切通行体を障害物として検知する判定手段を具現化したフェールセーフコンピュータ14及び判定プログラム20が、一組しか実装されていないところ、二組実装されている平面掃引計測部11〜13のうち一方から取得した一連なりの測定データを単一の判定手段が処理する例しか説明しなかったが、平面掃引計測部11〜13が複数の場合、測定データの連なりが複数となり、その取得態様として、複数の測定データが時分割的に異なるタイミングで取得される第1態様と、複数の測定データが同時並行的に取得される第2態様とが想定される。
[others]
In the above embodiment, a plurality of sets of plane
そこで、それらの態様で対処方を分けると、第1態様の場合は、判定手段も時分割的に実行して判定結果の論理和をとる等のことにより、一組の判定手段にて簡便に対処することができる。また、第2態様の場合も、測定データのバッファリングと判定手段の時分割的実行と判定結果の論理和との組み合わせ等で簡便に対処できる。
その他、極座標で処理したいグルーピングまでは時分割で行い、測定点データ群の代表点が決まってから統合容易な直交座標に切り替えて代表点を統合しながらトラッキングを行う等のことによっても、簡便に而も軽負荷で、複数組の平面掃引計測部11〜13からの測定データを単一の判定手段にて処理することができる。
Therefore, if the coping methods are divided according to these aspects, in the case of the first aspect, the determination means are also executed in a time-division manner to OR the determination results, so that a set of determination means can be easily used. Can be dealt with. Further, also in the case of the second aspect, it can be easily dealt with by combining the buffering of the measurement data, the time-division execution of the determination means, and the logical sum of the determination results.
In addition, it is also easy to perform tracking up to the grouping that you want to process in polar coordinates by time division, and after the representative point of the measurement point data group is decided, switch to Cartesian coordinates that are easy to integrate and perform tracking while integrating the representative points. With a light load, the measurement data from a plurality of sets of plane
上記実施例では、障害物検知領域7が一つしか規定されていなかったが、並走する線路数が多くて一つの踏切道に係る障害物検知領域がとても長い場合など、障害物検知領域を重複しない又は重複する幾つかの部分領域に分割しても良い。
その場合、例えば最終判定プログラム25を中間判定プログラムと判定統合プログラムとに分けるといったことで、比較的容易にソフトウェアで対処することができる。
In the above embodiment, only one
In that case, for example, by dividing the
上記実施例では、グルーピング確定指定値が正で変化するようになっておりグルーピング完了指定値がゼロに固定されていたが、そのゼロは簡便化のためであり他の値でも良く、グルーピング確定指定値が固定値でグルーピング完了指定値が変化するようにしても良く、グルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値とが何れも変化しうるようにしても良く、正の数でなくても良い。グルーピング確定指定値とグルーピング完了指定値との差が、辿り中の測定点データ群の位置の遠近に反して大小変化するようになっていれば足りる。群域カウント値や増加単位さらには減少単位についても正の数が必須ではない。 In the above embodiment, the grouping confirmation specified value changes positively and the grouping completion specification value is fixed to zero, but the zero may be another value for the sake of simplicity, and the grouping confirmation specification may be used. The value may be a fixed value and the grouping completion specified value may be changed, or both the grouping confirmed specified value and the grouping completed specified value may be changed, and may not be a positive number. It suffices if the difference between the grouping confirmation specified value and the grouping completion specified value changes in magnitude against the perspective of the position of the measurement point data group being traced. Positive numbers are not required for group counts, increasing units, or even decreasing units.
上記実施例では、一つの踏切通行体について一つの測定点データ群が選出される状況を述べたが、一つの踏切通行体について複数の測定点データ群が選出されることも希ではない。例えば、踏切通行体の前後の部分は明瞭に検出されるが中間部が不明瞭な場合や、踏切通行体の左右を別の空中伝搬波送受信部12,12で平面掃引した両画像が踏切通行体の前後の所で離れてしまった場合など、測定点データ群が複数になりやすい。また、二つの踏切通行体が接近した場合など、複数の踏切通行体について測定点データ群が一つしか選出されない場合もある。何れにしても、測定点データ群が一つでも有れば、障害物が存在するという安全側の判定が出るので、データ処理量の多寡は別として、不都合はない。
In the above embodiment, the situation where one measurement point data group is selected for one railroad crossing passage is described, but it is not rare that a plurality of measurement point data groups are selected for one railroad crossing passage. For example, when the front and rear parts of the railroad crossing passage are clearly detected but the middle part is unclear, or when the left and right sides of the railroad crossing passage are swept in a plane by different aerial propagating wave transmission /
上記実施例では、平面掃引計測部11〜13で掃引計測する方向が予め決まっていて、例えば計測開始方向が既知の固定方向であり且つその後の方向差分も既知であるとして、測定データのうち方向に係る既知データの部分については一連なりのデータ保持を省き、測定データのうち距離に係る変動データの部分だけを一行N列の配列領域に保持させるようになっていたが、測定点データの距離も方向も変動値である場合は、距離値と方向値との対データを連ねて測定データとし、それが例えば二行N列の配列領域に保持されるようにすれば良い。
In the above embodiment, it is assumed that the directions for sweep measurement by the plane
上記実施例では、グルーピング指定値変更用テーブルの表引きにてグルーピング確定指定値を決定するときに、辿り済み測定点という直近の一点に係る距離値Dを用いるようになっていたが、これはコンピュータの演算負荷の軽減を優先したためであり、コンピュータの演算能力が足りれば、例えば、辿り始め測定点と辿り済み測定点との中間の一点に係る距離値や、辿り始め測定点から辿り済み測定点までの多点に係る距離値の平均値あるいは中央値などを用いるようにしても良い。 In the above embodiment, when the grouping confirmation specified value is determined by the table lookup of the grouping specified value change table, the distance value D related to the latest one point called the traced measurement point is used. This is because priority is given to reducing the computing load of the computer, and if the computing power of the computer is sufficient, for example, the distance value related to one point between the starting measurement point and the traced measurement point, or the traced from the traced measurement point The average value or the median value of the distance values related to multiple points up to the measurement point may be used.
本発明の踏切障害物検知装置は、障害物のみ検出するものに適用が限定される訳でなく、障害にはならない状況での踏切通行体の検出や、列車の検出など、障害物に加えて他のものまで検出するものにも、適用することができる。 The application of the railroad crossing obstacle detection device of the present invention is not limited to those that detect only obstacles, and in addition to obstacles such as detection of railroad crossing passages in situations where they do not cause obstacles and detection of trains. It can also be applied to those that detect other things.
4…踏切道、7…障害物検知領域(監視領域)、
10…踏切障害物検知装置、
11〜13…平面掃引計測部、11…回転制御部、
12…空中伝搬波送受信部、13…信号処理部、14…フェールセーフコンピュータ、
20…判定プログラム、
21…データ入力プログラム、22…データ限定プログラム、
23…グルーピングプログラム(画像内グルーピング処理)、
24…トラッキングプログラム(経時的トラッキング処理)、
25…最終判定プログラム
4 ... Railroad crossing, 7 ... Obstacle detection area (monitoring area),
10 ... Railroad crossing obstacle detection device,
11-13 ... Plane sweep measurement unit, 11 ... Rotation control unit,
12 ... Airborne wave transmitter / receiver, 13 ... Signal processing unit, 14 ... Fail-safe computer,
20 ... Judgment program,
21 ... Data input program, 22 ... Data limited program,
23 ... Grouping program (grouping process in image),
24 ... Tracking program (tracking process over time),
25 ... Final judgment program
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