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JP7680944B2 - Distance measuring device, road surface recognition method, and estimation device - Google Patents
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JP7680944B2 - Distance measuring device, road surface recognition method, and estimation device - Google Patents

Distance measuring device, road surface recognition method, and estimation device Download PDF

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Description

本開示は、測距装置、路面認識方法、および推定装置に関する。 This disclosure relates to a distance measuring device, a road surface recognition method, and an estimation device.

測距装置として、超音波やレーザ等の送信波を発し、路面によって反射された反射波を受信し、その受信波に基づいて、路面を検知するものが知られている。特許文献1には、受信波の形態を、過去の受信波の形態と比較して欠落部分を検知することで、路面に凹部を存在することを判定する技術が開示されている。 A known distance measuring device is one that emits a transmitted wave such as an ultrasonic wave or a laser, receives the reflected wave reflected by the road surface, and detects the road surface based on the received wave. Patent Document 1 discloses a technology that determines the presence of a depression in the road surface by comparing the shape of the received wave with the shape of previously received waves to detect missing parts.

特開2015-132511号公報JP 2015-132511 A

特許文献1の技術では、路面の凹部の存在を検知できるものの、路面の凹部の高さは検知できない。そのため、路面の凹部の高さを検知できる技術が望まれていた。 The technology in Patent Document 1 can detect the presence of depressions in the road surface, but cannot detect the height of the depressions in the road surface. Therefore, there has been a demand for technology that can detect the height of depressions in the road surface.

本開示の一形態によれば、測距装置(100)が提供される。測距装置は、波を射出する射出部(11)と、前記波が物標に反射して生じる反射波を受けとる受取部(12)と、を有し、前記反射波を用いて、前記射出部の前後方向における予め定められた検知範囲に存在する物体までの距離を測定することができるセンサ部(10)と、前記センサ部が測定した距離を用いて、路面における下り段差の高さである段差高を算出する算出部(20)と、を備える。前記算出部は、第1路面からの反射波による第1反射区間と、前記前後方向において前記第1反射区間よりも前記測距装置から遠い路面である第2路面からの反射波による第2反射区間と、の間に無反射区間が存在する場合に、前記無反射区間を、前記反射波の受信強度から検知し、前記センサ部と前記無反射区間との位置関係と、前記第1反射区間の終了点から前記第2反射区間の開始点までの直線距離である第1距離と、に基づき、前記段差高を算出する。 According to one embodiment of the present disclosure, a distance measuring device (100) is provided. The distance measuring device includes a sensor unit (10) that has a wave emitting unit (11) that emits waves and a receiving unit (12) that receives reflected waves generated when the waves are reflected by a target, and that can measure the distance to an object present in a predetermined detection range in the front-rear direction of the emitting unit using the reflected waves, and a calculation unit (20) that calculates a step height, which is the height of a downward step on a road surface, using the distance measured by the sensor unit. When a non-reflection section exists between a first reflection section caused by a reflected wave from a first road surface and a second reflection section caused by a reflected wave from a second road surface that is a road surface farther from the distance measuring device in the front-rear direction than the first reflection section, the calculation unit detects the non-reflection section from the reception intensity of the reflected wave, and calculates the step height based on the positional relationship between the sensor unit and the non-reflection section and the first distance, which is the straight-line distance from the end point of the first reflection section to the start point of the second reflection section.

この形態の測距装置によれば、センサ部と無反射区間との位置関係と、第1距離と、に基づき、段差高を算出できる。 This type of distance measuring device can calculate the step height based on the positional relationship between the sensor unit and the non-reflective section and the first distance.

測距装置の構成の概要を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a distance measuring device. 下り段差の一例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a downward step. 段差高算出処理の一例を示したフローチャートである。11 is a flowchart showing an example of a step height calculation process. 距離と受信強度との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between distance and reception strength. 第2実施形態における無反射区間を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a non-reflection section in the second embodiment. 第3実施形態における無反射区間を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a non-reflection section in the third embodiment. 第4実施形態における距離と受信強度との関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between distance and reception intensity in the fourth embodiment. 第5実施形態における下り段差の一例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a downward step in the fifth embodiment.

A.第1実施形態:
図1に示すように、測距装置100は、センサ部10と、算出部20と、出力部30と、を備える。測距装置100は、周囲の物体までの距離を検出する。測距装置100は、例えば、車両に搭載されるソナーである。測距装置100として、ミリ波レーダやLiDAR(Light Detection and Ranging)、光の飛行時間を利用して三次元位置を測定可能なTOFカメラ(TOF:Time Of Flight)を採用できる。
A. First embodiment:
As shown in Fig. 1, the distance measuring device 100 includes a sensor unit 10, a calculation unit 20, and an output unit 30. The distance measuring device 100 detects the distance to a surrounding object. The distance measuring device 100 is, for example, a sonar mounted on a vehicle. As the distance measuring device 100, a millimeter wave radar, LiDAR (Light Detection and Ranging), or a TOF camera (TOF: Time Of Flight) capable of measuring a three-dimensional position by using the flight time of light can be adopted.

センサ部10は、射出波を射出する射出部11と、射出波が物標に反射して生じる様々な反射波を受けとる受取部12と、を有する。センサ部10は、受取部12が受け取る反射波を用いて、射出部11の前後方向における予め定められた検知範囲に存在する物体までの距離を測定することができる。射出部11の前後方向とは、測距装置100に基づいて定められる方向である。本実施形態において、射出部11は、射出波として音波を射出する。射出部11は、電波や光波を射出してもよい。 The sensor unit 10 has an emission unit 11 that emits an emission wave, and a receiving unit 12 that receives various reflected waves generated when the emission wave is reflected by a target. The sensor unit 10 can measure the distance to an object that exists in a predetermined detection range in the forward and backward directions of the emission unit 11, using the reflected waves received by the receiving unit 12. The forward and backward directions of the emission unit 11 are directions that are determined based on the distance measuring device 100. In this embodiment, the emission unit 11 emits sound waves as the emission wave. The emission unit 11 may also emit radio waves or light waves.

算出部20は、センサ部10が測定した距離を用いて、路面における下り段差の高さである段差高を算出する。図2に示すように、「下り段差」とは、路面の延伸方向において、第1路面301と、第1路面301よりも測距装置100から遠い第2路面302との間に存在する段差303であって、第1路面301から下降する段差303である。本開示において、第1路面301と第2路面302との間に存在する凹部も下り段差に含まれる。以下では、図2に示す路面の形状を例として、算出部20が段差高htを算出する方法を説明する。算出部20が段差高htを算出する詳細については後述する。 The calculation unit 20 uses the distance measured by the sensor unit 10 to calculate the step height, which is the height of a downward step on the road surface. As shown in FIG. 2, a "downward step" is a step 303 that exists between a first road surface 301 and a second road surface 302 that is farther from the distance measuring device 100 than the first road surface 301 in the extension direction of the road surface, and is a step 303 that descends from the first road surface 301. In this disclosure, a recess that exists between the first road surface 301 and the second road surface 302 is also included in the downward step. Below, a method in which the calculation unit 20 calculates the step height ht is described using the shape of the road surface shown in FIG. 2 as an example. Details of how the calculation unit 20 calculates the step height ht will be described later.

出力部30(図1参照)は、算出部20が算出した段差高を出力する。出力部30は、例えば、測距装置100を搭載する車両に出力する。算出部20と出力部30とを併せて、推定装置200ともいう。 The output unit 30 (see FIG. 1) outputs the step height calculated by the calculation unit 20. The output unit 30 outputs the step height, for example, to a vehicle equipped with the distance measuring device 100. The calculation unit 20 and the output unit 30 are collectively referred to as the estimation device 200.

図3に示す段差高算出処理は、算出部20が段差高htを算出する処理である。ステップS100において、算出部20は、反射波の受信強度を取得する。より具体的には、算出部20は、ある時点におけるセンサ部10が受取部12によって取得した路面に反射して生じる各反射波の受信強度を取得する。 The step height calculation process shown in FIG. 3 is a process in which the calculation unit 20 calculates the step height ht. In step S100, the calculation unit 20 acquires the reception intensity of the reflected waves. More specifically, the calculation unit 20 acquires the reception intensity of each reflected wave generated by the sensor unit 10 reflecting off the road surface and acquired by the receiving unit 12 at a certain point in time.

ステップS110において、算出部20は、ステップS100で取得した受信強度から無反射区間を検知する。より具体的には、第1路面301からの反射波による第1反射区間と、第2路面302からの反射波による第2反射区間と、の間に存在する無反射区間が存在する場合に、無反射区間を、反射波の受信強度から検知する。本実施形態において、「無反射区間」とは、受信強度が予め定めた値より低い位置が連続する区間である。無反射区間は、段差303によって、センサ部10から射出波が届かない路面の区間である。なお、無反射区間が検知されなかった場合、算出部20は、段差高算出処理を終了してもよい。 In step S110, the calculation unit 20 detects a non-reflection section from the reception intensity acquired in step S100. More specifically, if a non-reflection section exists between a first reflection section due to a reflected wave from the first road surface 301 and a second reflection section due to a reflected wave from the second road surface 302, the calculation unit 20 detects the non-reflection section from the reception intensity of the reflected wave. In this embodiment, a "non-reflection section" is a section in which there are successive positions where the reception intensity is lower than a predetermined value. A non-reflection section is a section of the road surface where the emitted wave from the sensor unit 10 does not reach due to a step 303. If a non-reflection section is not detected, the calculation unit 20 may end the step height calculation process.

図4に示すグラフの縦軸は受取部12が取得した反射波の受信強度を示している。横軸は、センサ部10からの距離を示している。本実施形態において、算出部20は、受信強度が0である区間を無反射区間として検出する。図4における距離d1から距離d2の区間が第1反射区間A1であり、距離d3から距離d4の区間が第2反射区間A2である。第1反射区間A1と第2反射区間A2との間に存在する区間が無反射区間A3である。なお、本実施形態において、無反射区間A3における受信強度は0であるが、これに限らず、無反射区間A3における受信強度が0より大きくてもよい。 The vertical axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the reception strength of the reflected wave acquired by the receiving unit 12. The horizontal axis indicates the distance from the sensor unit 10. In this embodiment, the calculation unit 20 detects a section where the reception strength is 0 as a non-reflection section. The section from distance d1 to distance d2 in FIG. 4 is the first reflection section A1, and the section from distance d3 to distance d4 is the second reflection section A2. The section between the first reflection section A1 and the second reflection section A2 is the non-reflection section A3. Note that in this embodiment, the reception strength in the non-reflection section A3 is 0, but this is not limited thereto, and the reception strength in the non-reflection section A3 may be greater than 0.

また、本実施形態において、第1反射区間A1の開始点S1(図2参照)はセンサ部10から距離d1の位置であり、第1反射区間A1の終了点E1(図2参照)はセンサ部10から距離d2の位置である。また、第2反射区間A2の開始点S2(図2参照)はセンサ部10から距離d3の位置であり、第2反射区間A2の終了点E2(図2参照)はセンサ部10から距離d4の位置である。開始点S1、S2および終了点E1、E2は、3次元の座標を示す点である。なお、開始点S1、S2および終了点E1、E2は射出部11の前後方向において同一直線状に位置する。 In this embodiment, the start point S1 (see FIG. 2) of the first reflection section A1 is located at a distance d1 from the sensor section 10, and the end point E1 (see FIG. 2) of the first reflection section A1 is located at a distance d2 from the sensor section 10. The start point S2 (see FIG. 2) of the second reflection section A2 is located at a distance d3 from the sensor section 10, and the end point E2 (see FIG. 2) of the second reflection section A2 is located at a distance d4 from the sensor section 10. The start points S1, S2 and the end points E1, E2 are points that indicate three-dimensional coordinates. The start points S1, S2 and the end points E1, E2 are located on the same straight line in the front-to-rear direction of the emission section 11.

ステップS120(図3参照)において、算出部20は、第1反射区間A1の終了点E1から第2反射区間A2の開始点S2までの直線距離である第1距離Ln(図2参照)を推定する。本実施形態において、算出部20は、センサ部10が測定した終了点E1までの直線距離Ru(図2参照)と、センサ部10が測定した開始点S2までの直線距離Rl(図2参照)との差を、第1距離Lnとして算出する。すなわち、算出部20は、距離d3から距離d2を減算して求められる距離を第1距離Lnとして算出する。 In step S120 (see FIG. 3), the calculation unit 20 estimates a first distance Ln (see FIG. 2), which is the straight-line distance from the end point E1 of the first reflection interval A1 to the start point S2 of the second reflection interval A2. In this embodiment, the calculation unit 20 calculates the difference between the straight-line distance Ru (see FIG. 2) to the end point E1 measured by the sensor unit 10 and the straight-line distance Rl (see FIG. 2) to the start point S2 measured by the sensor unit 10 as the first distance Ln. In other words, the calculation unit 20 calculates the distance obtained by subtracting the distance d2 from the distance d3 as the first distance Ln.

図2において、説明の便宜上、測距装置100と第2反射区間A2の終了点E2とを結ぶ二点鎖線で表される直線を上方向にずらして記載しているが、実際は、測距装置100と第1反射区間A1の終了点E1とを結ぶ一点鎖線で表される直線および終了点E1と第2反射区間A2の開始点S2とを結ぶ実線で表される直線と部分的に重なっている。 In FIG. 2, for ease of explanation, the straight line represented by the two-dot chain line connecting the distance measuring device 100 and the end point E2 of the second reflection section A2 is shifted upwards, but in reality, it partially overlaps with the straight line represented by the one-dot chain line connecting the distance measuring device 100 and the end point E1 of the first reflection section A1 and the straight line represented by the solid line connecting the end point E1 and the start point S2 of the second reflection section A2.

ステップS130(図3参照)において、算出部20は、ステップS110で検出した無反射区間A3の位置関係と、ステップS120で推定した第1距離Lnとに基づき、段差高htを算出する。より具体的には、算出部20は、直線距離Ruと、直線距離Rlと、第1反射区間A1の距離である区間距離Lst(図2参照)と、のうちの1つ以上と、第1距離Lnと直線距離hsとを用いて、段差高htを算出する。本実施形態において、算出部20は、次の式(1)を用いて段差高htを算出する。 In step S130 (see FIG. 3), the calculation unit 20 calculates the step height ht based on the positional relationship of the non-reflective section A3 detected in step S110 and the first distance Ln estimated in step S120. More specifically, the calculation unit 20 calculates the step height ht using one or more of the straight-line distance Ru, the straight-line distance Rl, and the section distance Lst (see FIG. 2), which is the distance of the first reflective section A1, as well as the first distance Ln and the straight-line distance hs. In this embodiment, the calculation unit 20 calculates the step height ht using the following formula (1).

ht=Ln×(hs/Ru)…(1)
ここでhsは第1路面301から測距装置100までの高さである。本実施形態において、算出部20は、予め測定した路面からセンサ部10までの距離を記憶している。すなわち、本実施形態において、算出部20は、直線距離hsと直線距離Ruとの比と、段差高htと第1距離Lnとの比とが同じであるとして、段差高htを算出する。
ht=Ln×(hs/Ru)…(1)
Here, hs is the height from the first road surface 301 to the distance measuring device 100. In this embodiment, the calculation unit 20 stores a previously measured distance from the road surface to the sensor unit 10. That is, in this embodiment, the calculation unit 20 calculates the step height ht assuming that the ratio between the straight-line distance hs and the straight-line distance Ru is the same as the ratio between the step height ht and the first distance Ln.

以上で説明した本実施形態の測距装置100によれば、受信強度から無反射区間A3を検出する。算出部20は、検出した無反射区間A3とセンサ部10との位置関係と、第1距離Lnと、に基づき、段差高htを算出する。そのため、下り段差の段差高htを算出できる。 According to the distance measuring device 100 of this embodiment described above, the non-reflective section A3 is detected from the reception intensity. The calculation unit 20 calculates the step height ht based on the positional relationship between the detected non-reflective section A3 and the sensor unit 10 and the first distance Ln. Therefore, the step height ht of the downward step can be calculated.

また、本実施形態において、算出部20は、センサ部10が測定した終了点E1までの直線距離Ruを距離d2とし、センサ部10が測定した開始点S2までの直線距離Rlを距離d3として、第1距離Lnを算出している。そのため、算出部20は、他のセンサを用いることなく推定した第1距離Lnを用いて段差高htを算出できる。 In addition, in this embodiment, the calculation unit 20 calculates the first distance Ln by setting the linear distance Ru to the end point E1 measured by the sensor unit 10 as distance d2, and the linear distance Rl to the start point S2 measured by the sensor unit 10 as distance d3. Therefore, the calculation unit 20 can calculate the step height ht using the estimated first distance Ln without using any other sensors.

B.第2実施形態:
図5に示すように、第2実施形態は、算出部20が、受信強度が閾値以上の区間を第1反射区間A1bおよび第2反射区間A2bとして検知する点が、第1実施形態と異なる。第2実施形態の測距装置100の構成は、第1実施形態の測距装置100の構成と同一であるため、測距装置100の構成の説明は省略する。
B. Second embodiment:
5, the second embodiment differs from the first embodiment in that the calculation unit 20 detects sections in which the reception intensity is equal to or greater than a threshold as the first reflection section A1b and the second reflection section A2b. The configuration of the distance measuring device 100 of the second embodiment is the same as that of the distance measuring device 100 of the first embodiment, and therefore a description of the configuration of the distance measuring device 100 will be omitted.

本実施形態において、閾値は、測距装置100からの距離に応じて定められる値である。より具体的には、算出部20は、予め定められた関数Fthを用いて、閾値を定める。関数Fthは、距離が遠くなるほど閾値が小さくなる。算出部20は、受信強度が閾値以上に上昇する位置であるセンサ部10から距離d1bの位置を第1反射区間A1bの開始点として検知し、第1反射区間A1bの開始点よりも遠い位置であって受信強度が最初に閾値以下に下降する位置であるセンサ部10から距離d2bの位置を第1反射区間A1の終了点として検知する。また、算出部20は、第1反射区間A1bの終了点よりも遠い位置であって、受信強度が最初に閾値以上に上昇する位置であるセンサ部10から距離d3bの位置を第2反射区間A2bの開始点として検知し、第2反射区間A2bの開始点よりも遠い位置であって受信強度が最初に閾値以下に下降する位置であるセンサ部10から距離d4bの位置を第2反射区間A2の終了点として検知する。 In this embodiment, the threshold is a value determined according to the distance from the distance measuring device 100. More specifically, the calculation unit 20 determines the threshold using a predetermined function Fth. The function Fth has a smaller threshold as the distance increases. The calculation unit 20 detects a position at a distance d1b from the sensor unit 10 where the reception intensity rises above the threshold as the start point of the first reflection interval A1b, and detects a position at a distance d2b from the sensor unit 10 farther than the start point of the first reflection interval A1b where the reception intensity first falls below the threshold as the end point of the first reflection interval A1. In addition, the calculation unit 20 detects a position that is a distance d3b from the sensor unit 10, which is a position farther than the end point of the first reflection interval A1b and where the reception intensity first rises above the threshold, as the start point of the second reflection interval A2b, and detects a position that is a distance d4b from the sensor unit 10, which is a position farther than the start point of the second reflection interval A2b and where the reception intensity first falls below the threshold, as the end point of the second reflection interval A2.

以上で説明した第2実施形態の測距装置100によれば、算出部20は、受信強度が閾値以上の区間を第1反射区間A1bおよび第2反射区間A2bとして検知できる。すなわち、受信強度が閾値以下の区間を無反射区間A3bとして検知できる。 According to the distance measuring device 100 of the second embodiment described above, the calculation unit 20 can detect the section where the reception strength is equal to or greater than the threshold as the first reflection section A1b and the second reflection section A2b. In other words, it can detect the section where the reception strength is equal to or less than the threshold as the non-reflection section A3b.

C.第3実施形態:
図6に示すように、第3実施形態は、算出部20が、受信強度と距離との関係を示したグラフにおける極大値P1~P9に基づいて無反射区間A3cを検知する点が、第1実施形態と異なる。第3実施形態の測距装置100の構成は、第1実施形態の測距装置100の構成と同一であるため、測距装置100の構成の説明は省略する。
C. Third embodiment:
6, the third embodiment differs from the first embodiment in that the calculation unit 20 detects a non-reflection section A3c based on the maximum values P1 to P9 in a graph showing the relationship between the reception intensity and the distance. Since the configuration of the distance measuring device 100 of the third embodiment is the same as that of the distance measuring device 100 of the first embodiment, a description of the configuration of the distance measuring device 100 will be omitted.

算出部20は、第1極大値の横軸上の位置である距離の値と、第1極大値よりもセンサ部10から遠い距離に位置し、第1極大値と隣接する第2極大値の横軸上の位置である距離の値と、の差を求める工程を1回以上行い、最初にその差が予め定めた閾値距離以上となる第1極大値と第2極大値とのうち、第1極大値の位置を第1反射区間A1cの終了点として検知し、第2極大値の位置を第2反射区間A2cの開始点として検知する。「閾値距離」は、検知したい下り段差の段差高htや無反射区間A3cの区間の長さに応じて定められる距離である。本実施形態において、算出部20は、予め定められた関数Fthを用いて定められる閾値以上の極大値に基づいて、無反射区間A3を検知する。すなわち、算出部20は、極大値P1~P9に基づいて、無反射区間A3を検知する。 The calculation unit 20 performs the process of calculating the difference between the distance value, which is the position on the horizontal axis of the first maximum value, and the distance value, which is the position on the horizontal axis of the second maximum value, which is located farther from the sensor unit 10 than the first maximum value and is adjacent to the first maximum value, at least once, and detects the position of the first maximum value as the end point of the first reflection section A1c and the position of the second maximum value as the start point of the second reflection section A2c among the first maximum value and the second maximum value whose difference is first equal to or greater than a predetermined threshold distance. The "threshold distance" is a distance determined according to the step height ht of the downward step to be detected and the length of the non-reflective section A3c. In this embodiment, the calculation unit 20 detects the non-reflective section A3 based on the maximum value equal to or greater than a threshold value determined using a predetermined function Fth. That is, the calculation unit 20 detects the non-reflective section A3 based on the maximum values P1 to P9.

より具体的には、算出部20は、まず、極大値P1の距離d1cと極大値P2の距離d1c2との差を求める。その差が閾値距離以上か否かを判定する。極大値P2と極大値P3、極大値P3と極大値P4、極大値P4と極大値P5についても繰り返し各距離の差を求め、その差が閾値距離以上か否かを判定する。算出部20は、極大値P4の距離d2cと極大値P5の距離d3cとの差が、最初に閾値距離以上となるため、極大値P4の位置を第1反射区間A1cの終了点として検知し、極大値P5の位置を第2反射区間A2cの開始点として検知する。すなわち、算出部20は、極大値P4の位置を無反射区間A3cの開始点として検知し、極大値P5の位置を無反射区間A3cの終了点として検知する。本実施形態において、算出部20は、極大値P1の位置であるセンサ部10から距離d1cの位置を第1反射区間A1cの開始点として検知し、極大値P9の位置であるセンサ部10から距離d4cの位置を第2反射区間A2cの終了点として検知する。 More specifically, the calculation unit 20 first obtains the difference between the distance d1c of the maximum value P1 and the distance d1c2 of the maximum value P2. It is determined whether the difference is equal to or greater than the threshold distance. The calculation unit 20 also repeatedly obtains the difference between the maximum value P2 and the maximum value P3, the maximum value P3 and the maximum value P4, and the maximum value P4 and the maximum value P5, and determines whether the difference is equal to or greater than the threshold distance. Since the difference between the distance d2c of the maximum value P4 and the distance d3c of the maximum value P5 is the first to be equal to or greater than the threshold distance, the calculation unit 20 detects the position of the maximum value P4 as the end point of the first reflection section A1c and detects the position of the maximum value P5 as the start point of the second reflection section A2c. That is, the calculation unit 20 detects the position of the maximum value P4 as the start point of the non-reflection section A3c and detects the position of the maximum value P5 as the end point of the non-reflection section A3c. In this embodiment, the calculation unit 20 detects the position of the maximum value P1, which is a distance d1c from the sensor unit 10, as the start point of the first reflection interval A1c, and detects the position of the maximum value P9, which is a distance d4c from the sensor unit 10, as the end point of the second reflection interval A2c.

以上で説明した第3実施形態の測距装置100によれば、受信強度と距離との関係を示したグラフにおける極大値P1~P9に基づいて無反射区間A3cを検知するため、隣接する極大値との距離が閾値距離以上となる区間を無反射区間A3として検知できる。 The distance measuring device 100 of the third embodiment described above detects the non-reflection section A3c based on the maximum values P1 to P9 in the graph showing the relationship between reception intensity and distance, so that the section where the distance between adjacent maximum values is equal to or greater than the threshold distance can be detected as the non-reflection section A3.

D.第4実施形態:
第4実施形態は、算出部20が、センサ部10の誤検知を判定する点が、第1実施形態と異なる。第4実施形態の測距装置100の構成は、第1実施形態の測距装置100の構成と同一であるため、測距装置100の構成の説明は省略する。
D. Fourth embodiment:
The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the calculation unit 20 determines erroneous detection of the sensor unit 10. Since the configuration of the distance measuring device 100 of the fourth embodiment is the same as the configuration of the distance measuring device 100 of the first embodiment, a description of the configuration of the distance measuring device 100 will be omitted.

図7に示すグラフの縦軸は受取部12が取得した反射波の受信強度を示している。横軸は、センサ部10からの距離を示している。図7に示すように、第1反射区間A1において、距離d1xから距離d1yの無反射区間A4は、受信強度が0である。図7は、図2に示す路面の形状を測距した場合であるため、無反射区間A4は、下り段差に起因しない無反射区間である。 The vertical axis of the graph shown in FIG. 7 indicates the reception strength of the reflected wave acquired by the receiving unit 12. The horizontal axis indicates the distance from the sensor unit 10. As shown in FIG. 7, in the first reflection section A1, the reception strength is 0 in the non-reflection section A4 from distance d1x to distance d1y. Since FIG. 7 shows the case where the shape of the road surface shown in FIG. 2 was measured, the non-reflection section A4 is a non-reflection section that is not caused by a downward step.

算出部20は、センサ部10の移動前後の反射波の受信強度を比較することでセンサ部10の誤検知を判定する。より具体的には、算出部20は、センサ部10の移動前後の反射波の受信強度に基づいて検出した無反射区間A4の開始点の距離の変化量と、センサ部10の移動量との差が、予め定められた値以上である場合に、センサ部10の誤検知であると判定する。センサ部10の誤検知により検出された下り段差に起因しない無反射区間A4は、センサ部10の移動により発生しなくなるため、センサ部10の移動前後の反射波の受信強度を比較することで、下り段差に起因しない無反射区間A4であるか否かを判定できる。 The calculation unit 20 determines whether the sensor unit 10 has detected an erroneous detection by comparing the reception strength of the reflected wave before and after the movement of the sensor unit 10. More specifically, the calculation unit 20 determines whether the sensor unit 10 has detected an erroneous detection when the difference between the amount of change in the distance of the start point of the non-reflective section A4 detected based on the reception strength of the reflected wave before and after the movement of the sensor unit 10 and the amount of movement of the sensor unit 10 is equal to or greater than a predetermined value. Since the non-reflective section A4 not caused by a downward step detected due to the erroneous detection of the sensor unit 10 does not occur due to the movement of the sensor unit 10, it is possible to determine whether the non-reflective section A4 is not caused by a downward step by comparing the reception strength of the reflected wave before and after the movement of the sensor unit 10.

以上で説明した第4実施形態の測距装置100によれば、センサ部10の移動前後の反射波の受信強度を比較することでセンサ部10の誤検知を判定できる。 According to the distance measuring device 100 of the fourth embodiment described above, it is possible to determine whether the sensor unit 10 has detected an erroneous detection by comparing the reception strength of the reflected wave before and after the sensor unit 10 moves.

E.第5実施形態:
第5実施形態は、算出部20が下り段差か否かを判定する点が、第1実施形態と異なる。第5実施形態の測距装置100の構成は、第1実施形態の測距装置100の構成と同一であるため、測距装置100の構成の説明は省略する。
E. Fifth embodiment:
The fifth embodiment differs from the first embodiment in that the calculation unit 20 determines whether or not the step is a downward step. Since the configuration of the distance measuring device 100 of the fifth embodiment is the same as the configuration of the distance measuring device 100 of the first embodiment, the description of the configuration of the distance measuring device 100 is omitted.

図8に示すように、算出部20は、第1路面301と第2路面302との間に凹部304がある場合、センサ部10と凹部304との位置関係における予め定められた条件を満たす場合に、凹部304が下り段差303であると判定する。予め定められた条件は、例えば、センサ部10から第1路面301に接する凹部304の上端Ptを通る凹部304の底面の位置Pxまでの直線距離Rlが、センサ部10から第2路面302に接する凹部304の上端Pt2までの直線距離xuより短く、かつ、直線距離Rlが、センサ部10から上端Pt2に対向する凹部304の下端Pbまでの直線距離xlより短いことである。 As shown in FIG. 8, when there is a recess 304 between the first road surface 301 and the second road surface 302, the calculation unit 20 determines that the recess 304 is a downward step 303 if a predetermined condition in the positional relationship between the sensor unit 10 and the recess 304 is satisfied. The predetermined condition is, for example, that the linear distance Rl from the sensor unit 10 to the position Px of the bottom surface of the recess 304 passing through the upper end Pt of the recess 304 that contacts the first road surface 301 is shorter than the linear distance xu from the sensor unit 10 to the upper end Pt2 of the recess 304 that contacts the second road surface 302, and that the linear distance Rl is shorter than the linear distance xl from the sensor unit 10 to the lower end Pb of the recess 304 that faces the upper end Pt2.

以上で説明した第5実施形態の測距装置100によれば、算出部20は、予め定められた条件を満たす場合に凹部304が下り段差303であると判定する。そのため、極端に狭くて深い凹部304を段差高htを算出する対象から除外できる。 According to the distance measuring device 100 of the fifth embodiment described above, the calculation unit 20 determines that the recess 304 is a downward step 303 when a predetermined condition is satisfied. Therefore, an extremely narrow and deep recess 304 can be excluded from the calculation of the step height ht.

F.他の実施形態:
(F1)上述した実施形態において、測距装置100は、センサ部10と算出部20と出力部30とを備える。この代わりに、測距装置100は、センサ部10と算出部20のみを備える構成でもよい。
F. Other embodiments:
(F1) In the above-described embodiment, the distance measuring device 100 includes the sensor unit 10, the calculation unit 20, and the output unit 30. Instead of this, the distance measuring device 100 may be configured to include only the sensor unit 10 and the calculation unit 20.

(F2)上述した実施形態において、センサ部10は、指向性を有するセンサでもよい。無指向のセンサよりも、等距離円状に存在する路面からの反射波を抑制できるため、より無反射区間を精度よく検知できる。また、センサ部10は、MEMS(Micro Electro Mechanical System)デバイスを複数並べたフェーズドアレイでもよい。センサ部10は、例えば、射出部11および受取部12が一体となったPMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers)を有していてもよく、受取部12としてマイクアレイを有していてもよい。 (F2) In the above-described embodiment, the sensor unit 10 may be a directional sensor. Compared to a non-directional sensor, it is possible to suppress reflected waves from the road surface that exist in an equidistant circle, and therefore it is possible to detect non-reflective sections with greater accuracy. The sensor unit 10 may also be a phased array in which multiple MEMS (Micro Electro Mechanical System) devices are arranged. The sensor unit 10 may have, for example, a PMUT (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers) in which the emission unit 11 and the receiving unit 12 are integrated, or may have a microphone array as the receiving unit 12.

(F3)上述した実施形態において、算出部20は、センサ部10が測距した第1距離Lnと、直線距離Ruや直線距離hs等に基づいて、段差高htを算出している。これに限らず、算出部20は、第1距離Lnと他のセンサが測距した直線距離Ruや直線距離hs等に基づいて段差高htを算出してもよい。また、算出部20は、センサ部10が測距した距離d3から距離d2を減算して求められる距離d1を第1距離Lnとして算出しているが、他のセンサが測距した各距離を用いて第1距離Lnを求めてもよい。 (F3) In the above-described embodiment, the calculation unit 20 calculates the step height ht based on the first distance Ln measured by the sensor unit 10 and the straight-line distance Ru, the straight-line distance hs, etc. Without being limited to this, the calculation unit 20 may calculate the step height ht based on the first distance Ln and the straight-line distance Ru, the straight-line distance hs, etc. measured by other sensors. In addition, the calculation unit 20 calculates the distance d1 obtained by subtracting the distance d2 from the distance d3 measured by the sensor unit 10 as the first distance Ln, but the first distance Ln may be obtained using the distances measured by other sensors.

(F4)上述した実施形態において、算出部20は、気温と湿度との少なくとも一方の測定値を用いて、センサ部10が測定した距離を補正してもよい。より具体的には、算出部20は、空気による吸収によって生じる、音波の伝搬に伴う減衰を補正してもよい。音波の伝搬に伴う減衰は、気温が高くなるほど大きくなる。また、音波の伝搬に伴う減衰は、湿度が高くなるほど大きくなる。この形態によれば、算出部20は、第1距離Lnを精度良く推定できるため、段差高htを精度良く算出部20できる。算出部20は、例えば、受信強度が次の式(2)に比例することに基づき、受信強度を補正する。 (F4) In the above-described embodiment, the calculation unit 20 may correct the distance measured by the sensor unit 10 using at least one of the measured values of the temperature and humidity. More specifically, the calculation unit 20 may correct the attenuation of sound waves caused by absorption by air as they propagate. The higher the temperature, the greater the attenuation of sound waves. Also, the higher the humidity, the greater the attenuation of sound waves as they propagate. According to this embodiment, the calculation unit 20 can accurately estimate the first distance Ln, and therefore can accurately calculate the step height ht. The calculation unit 20 corrects the reception intensity, for example, based on the fact that the reception intensity is proportional to the following formula (2).

T∝exp(-αx)…(2)
ここでαは音の吸収係数であり、xはセンサ部10が測定した距離である。なお、算出部20は、射出部11が音波もしくは電波を射出する場合に、補正を行うことが好ましい。
T∝exp(-αx)…(2)
Here, α is the sound absorption coefficient, and x is the distance measured by the sensor unit 10. Note that it is preferable that the calculation unit 20 performs correction when the emission unit 11 emits sound waves or radio waves.

(F5)上述した実施形態において、算出部20は、受信強度と無反射区間A3との関係を教師有り機械学習によって学習したモデルを用いて無反射区間A3を検知してもよい。より具体的には、算出部20は、教師有り機械学習によって学習したモデルを用いて、測距装置100からの各距離における位置が第1反射区間A1もしくは第2反射区間A2に含まれるか否かや、第1反射区間A1の開始点S1および終了点E1や第2反射区間A2の開始点S1および終了点E1を出力できる。教師有り機械学習として、例えばSVM(Support Vector Machine)やDNN(Deep Neural Network)、ランダムフォレストを用いることができる。 (F5) In the above-described embodiment, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3 using a model that has learned the relationship between the reception intensity and the non-reflective section A3 by supervised machine learning. More specifically, the calculation unit 20 can use the model learned by supervised machine learning to output whether or not a position at each distance from the distance measuring device 100 is included in the first reflection section A1 or the second reflection section A2, and the start point S1 and end point E1 of the first reflection section A1 and the start point S1 and end point E1 of the second reflection section A2. For example, a support vector machine (SVM), a deep neural network (DNN), or a random forest can be used as the supervised machine learning.

(F6)上述した実施形態において、算出部20は、予め測定した路面からセンサ部10までの距離を記憶している。この代わりに、算出部20は、センサ部10から第1反射区間A1の開始点S1までの直線距離hsを、路面からセンサ部10までの高さに定めていてもよい。この場合、センサ部10は、センサ部10の真下の路面までの距離が測定できることが好ましい。「真下」とはセンサ部10から路面に向かって垂直±5°に下ろした位置である。これにより、他のセンサを用いることなく取得した直線距離hsを用いて段差高htを算出できる。また。算出部20は、センサ部10が測定した距離と、センサ部10と同じ機能を奏することができ、センサ部10よりも上に設けられたである追加センサ部が測定した距離との差を用いて、路面からセンサ部10までの高さを算出してもよい。この場合、追加センサ部は、測距装置100に備えられていてもよく、外部のセンサ装置であってもよい。算出部20は、例えば次の式(3)を用いて、路面からセンサ部10までの高さを算出する。 (F6) In the above-mentioned embodiment, the calculation unit 20 stores the distance from the road surface to the sensor unit 10 measured in advance. Instead, the calculation unit 20 may determine the straight-line distance hs from the sensor unit 10 to the start point S1 of the first reflection section A1 as the height from the road surface to the sensor unit 10. In this case, it is preferable that the sensor unit 10 can measure the distance to the road surface directly below the sensor unit 10. "Directly below" refers to a position vertically lowered from the sensor unit 10 toward the road surface at ±5°. This makes it possible to calculate the step height ht using the straight-line distance hs acquired without using other sensors. Also. The calculation unit 20 may calculate the height from the road surface to the sensor unit 10 using the difference between the distance measured by the sensor unit 10 and the distance measured by an additional sensor unit that can perform the same function as the sensor unit 10 and is provided above the sensor unit 10. In this case, the additional sensor unit may be provided in the distance measuring device 100 or an external sensor device. The calculation unit 20 calculates the height from the road surface to the sensor unit 10, for example, using the following formula (3).

hs=Ru×(Rud-Ru)/D…(3)
ここでRudは追加センサ部から終了点E1までの直線距離であり、Dはセンサ部10と追加センサとの垂直方向における距離である。
hs=Ru×(Rud−Ru)/D…(3)
Here, Rud is the linear distance from the additional sensor unit to the end point E1, and D is the vertical distance between the sensor unit 10 and the additional sensor.

(F7)上述した実施形態において、算出部20は、三平方の定理や、三角測量や三辺測量の原理に基づき、段差高htを算出してもよい。また、算出部20は、測距装置100と無反射区間A3との位置関係と、第1距離Lnとの関係を教師有り機械学習によって学習したモデルを用いて、段差高htを算出してもよい。 (F7) In the above-described embodiment, the calculation unit 20 may calculate the step height ht based on Pythagoras' theorem or the principles of triangulation or trilateration. The calculation unit 20 may also calculate the step height ht using a model that has learned the positional relationship between the distance measuring device 100 and the non-reflective section A3 and the relationship with the first distance Ln by supervised machine learning.

(F8)上述した第1実施形態および第2実施形態において、算出部20は、予め取得した射出部11が射出する単一の射出波による反射波の幅を用いて、センサ部10が測定した距離を補正してもよい。より具体的には、算出部20は、射出部11が射出する単一波の反射波の立ち上がりから立ち下がりの幅を距離に変換した値で補正する。このような態様とすれば、第1距離Lnをより精度良く算出できる。算出部20は、距離d2から反射波の幅を減算することで、直線距離Ruを補正できる。すなわち、算出部20は、例えば、次の式(4)を用いて第1距離Lnを推定できる。 (F8) In the first and second embodiments described above, the calculation unit 20 may correct the distance measured by the sensor unit 10 using the width of the reflected wave of the single emitted wave emitted by the emitter 11, which has been acquired in advance. More specifically, the calculation unit 20 corrects the distance using a value obtained by converting the width from the rising edge to the falling edge of the reflected wave of the single wave emitted by the emitter 11 into a distance. In this manner, the first distance Ln can be calculated with higher accuracy. The calculation unit 20 can correct the linear distance Ru by subtracting the width of the reflected wave from the distance d2. That is, the calculation unit 20 can estimate the first distance Ln, for example, using the following formula (4).

Ln=d3-d2+w1…(4)
ここでw1は反射波の幅である。
Ln=d3-d2+w1...(4)
Here, w1 is the width of the reflected wave.

(F9)上述した第2実施形態において、算出部20は、閾値として、測距装置100からの距離に応じて定められる値を用いている。これに限らず、算出部20は、測距装置100からの距離にかかわらず一定の閾値を用いてもよい。 (F9) In the second embodiment described above, the calculation unit 20 uses a value determined according to the distance from the distance measuring device 100 as the threshold value. However, this is not limited to the above, and the calculation unit 20 may use a constant threshold value regardless of the distance from the distance measuring device 100.

(F10)上述した第2実施形態において、算出部20は、受信強度が予め定められた範囲の極大値P1に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。すなわち、算出部20は、第1閾値以上であって第2閾値以下の極大値に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。第2閾値は第1閾値よりも大きい。これにより、路面上に障害物が存在する場合であっても、無反射区間A3cを検知できる。 (F10) In the second embodiment described above, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on the maximum value P1 of the reception strength in a predetermined range. That is, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on the maximum value that is equal to or greater than the first threshold and equal to or less than the second threshold. The second threshold is greater than the first threshold. This makes it possible to detect the non-reflective section A3c even if an obstacle is present on the road surface.

(F11)上述した第3実施形態において、算出部20は、閾値以上の極大値P1~P9に基づいて、無反射区間A3cを検知している。これに限らず、算出部20は、受信強度と距離との関係を示したグラフにおける全ての極大値に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。また、算出部20は、受信強度が予め定められた範囲の極大値P1に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。すなわち、算出部20は、第1閾値以上であって第2閾値以下の極大値に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。第2閾値は第1閾値よりも大きい。これにより、路面上に障害物が存在する場合であっても、無反射区間A3cを検知できる。 (F11) In the third embodiment described above, the calculation unit 20 detects the non-reflective section A3c based on the maximum values P1 to P9 that are equal to or greater than the threshold value. Without being limited to this, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on all the maximum values in a graph showing the relationship between reception strength and distance. The calculation unit 20 may also detect the non-reflective section A3c based on the maximum value P1 in a predetermined range of reception strength. That is, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on the maximum value that is equal to or greater than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value. The second threshold value is greater than the first threshold value. This makes it possible to detect the non-reflective section A3c even when an obstacle is present on the road surface.

(F12)上述した第3実施形態において、算出部20は、受信強度と距離との関係を示したグラフを距離で微分したグラフにおける閾値上の極大値に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。 (F12) In the third embodiment described above, the calculation unit 20 may detect the non-reflection section A3c based on a maximum value above a threshold in a graph obtained by differentiating a graph showing the relationship between reception strength and distance with respect to distance.

(F13)上述した第3実施形態において、算出部20は、受信強度と距離との関係を示したグラフを距離で微分したグラフの極大値に基づいて、無反射区間A3cを検知している。この代わりに、算出部20は、受信強度と距離との関係を示したグラフにおける関数Fthとの交点に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。また、受信強度と距離との関係を示したグラフを距離で微分したグラフにおける、予め定められた閾値との交点に基づいて、無反射区間A3cを検知してもよい。 (F13) In the third embodiment described above, the calculation unit 20 detects the non-reflective section A3c based on the maximum value of a graph obtained by differentiating a graph showing the relationship between reception strength and distance with respect to distance. Alternatively, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on an intersection point with a function Fth in a graph showing the relationship between reception strength and distance. Also, the calculation unit 20 may detect the non-reflective section A3c based on an intersection point with a predetermined threshold value in a graph obtained by differentiating a graph showing the relationship between reception strength and distance with respect to distance.

(F14)上述した第4実施形態において、算出部20は、センサ部10の移動前後の反射波の受信強度を比較することでセンサ部10の誤検知を判定している。この代わりに、算出部20は、複数のセンサ部10の反射波の受信強度を比較することで、センサ部10の誤検知を判定してもよい。 (F14) In the fourth embodiment described above, the calculation unit 20 determines whether the sensor unit 10 has detected an erroneous detection by comparing the reception strength of the reflected wave before and after the sensor unit 10 moves. Alternatively, the calculation unit 20 may determine whether the sensor unit 10 has detected an erroneous detection by comparing the reception strength of the reflected wave of multiple sensor units 10.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

10…センサ部、11…射出部、12…受取部、20…算出部、30…出力部、100…測距装置、200…推定装置、301…第1路面、302…第2路面、303…段差、304…凹部 10: sensor unit, 11: emission unit, 12: reception unit, 20: calculation unit, 30: output unit, 100: distance measuring device, 200: estimation device, 301: first road surface, 302: second road surface, 303: step, 304: recessed portion

Claims (13)

測距装置(100)であって、
射出波を射出する射出部(11)と、前記射出波が物標に反射して生じる反射波を受けとる受取部(12)と、を有し、前記反射波を用いて、前記射出部の前後方向における予め定められた検知範囲に存在する物体までの距離を測定することができるセンサ部(10)と、
前記センサ部が測定した距離を用いて、路面における下り段差の高さである段差高を算出する算出部(20)と、を備え、
前記算出部は、
第1路面からの反射波による第1反射区間と、前記前後方向において前記第1反射区間よりも前記測距装置から遠い路面である第2路面からの反射波による第2反射区間と、の間に無反射区間が存在する場合に、前記無反射区間を、前記反射波の受信強度から検知し、
前記センサ部と前記無反射区間との位置関係と、前記第1反射区間の終了点から前記第2反射区間の開始点までの直線距離である第1距離と、に基づき、前記段差高を算出する、測距装置。
A distance measuring device (100),
a sensor unit (10) having an emission unit (11) that emits an emission wave and a receiving unit (12) that receives a reflected wave generated when the emission wave is reflected by a target, and capable of measuring a distance to an object present within a predetermined detection range in a forward and backward direction of the emission unit using the reflected wave;
A calculation unit (20) that calculates a step height, which is the height of a downward step on a road surface, using the distance measured by the sensor unit,
The calculation unit is
when a non-reflection interval exists between a first reflection interval of a wave reflected from a first road surface and a second reflection interval of a wave reflected from a second road surface, the second road surface being a road surface farther from the distance measuring device in the front-rear direction than the first reflection interval, the non-reflection interval is detected from the reception intensity of the reflected wave;
A distance measuring device that calculates the step height based on a positional relationship between the sensor unit and the non-reflective section and a first distance that is a straight-line distance from an end point of the first reflective section to a start point of the second reflective section.
請求項1に記載の測距装置であって、
前記算出部は、前記受信強度を縦軸とし前記センサ部からの距離を横軸としたグラフに表した際に、
前記グラフにおける前記受信強度が閾値以上に上昇する位置を前記第1反射区間の開始点として検知し、前記第1反射区間の前記開始点よりも前記センサ部から遠い位置であって前記グラフにおける前記受信強度が最初に前記閾値以下に下降する位置を前記第1反射区間の終了点として検知し、
前記グラフにおける前記第1反射区間の終了点よりも前記センサ部から遠い位置であって、前記受信強度が最初に前記閾値以上に上昇する位置を前記第2反射区間の開始点として検知し、前記第2反射区間の前記開始点よりも前記センサ部から遠い位置であって前記グラフにおける前記受信強度が最初に前記閾値以下に下降する位置を前記第2反射区間の終了点として検知する、測距装置。
2. A distance measuring device according to claim 1,
When the calculation unit represents the reception intensity on a graph with the vertical axis representing the reception intensity and the horizontal axis representing the distance from the sensor unit,
a position on the graph where the reception intensity rises to or above a threshold is detected as a start point of the first reflection interval, and a position on the graph where the reception intensity first falls to or below the threshold, the position being farther from the sensor unit than the start point of the first reflection interval, is detected as an end point of the first reflection interval;
A ranging device that detects a position on the graph farther from the sensor unit than the end point of the first reflection interval and where the receiving intensity first rises above the threshold as the start point of the second reflection interval, and detects a position on the graph farther from the sensor unit than the start point of the second reflection interval and where the receiving intensity first falls below the threshold as the end point of the second reflection interval.
請求項2に記載の測距装置であって、
前記算出部は、予め取得した前記反射波の幅を用いて、前記センサ部が測定した距離を補正する、測距装置。
3. A distance measuring device according to claim 2,
The calculation unit corrects the distance measured by the sensor unit using a width of the reflected wave acquired in advance.
請求項1に記載の測距装置であって、
前記算出部は、前記受信強度を縦軸とし前記センサ部からの距離を横軸としたグラフに表した際に、
前記グラフにおける第1極大値の前記横軸上の位置と、前記第1極大値よりも前記センサ部から遠い距離に位置し前記第1極大値と隣接する第2極大値の前記横軸上の位置と、の差を求める工程を1回以上行い、最初に前記差が予め定めた閾値距離以上となる第1極大値と第2極大値のうち、前記第1極大値の位置を、前記第1反射区間の終了点として検知し、前記第2極大値の位置を前記第2反射区間の開始点として検知する、測距装置。
2. A distance measuring device according to claim 1,
When the calculation unit represents the reception intensity on a graph with the vertical axis representing the reception intensity and the horizontal axis representing the distance from the sensor unit,
a distance measuring device which performs a process of determining a difference between a position on the horizontal axis of a first maximum value in the graph and a position on the horizontal axis of a second maximum value that is located at a distance farther from the sensor unit than the first maximum value and is adjacent to the first maximum value, the distance measuring device detects the position of the first maximum value as the end point of the first reflection interval, and detects the position of the second maximum value as the start point of the second reflection interval, among the first maximum value and second maximum value for which the difference first becomes equal to or greater than a predetermined threshold distance.
請求項1に記載の測距装置であって、
前記算出部は、前記受信強度と前記無反射区間との関係を教師有り機械学習によって学習したモデルを用いて前記第1反射区間の開始点と終了点および前記第2反射区間の開始点と終了点を検知する、測距装置。
2. A distance measuring device according to claim 1,
A ranging device in which the calculation unit detects the start and end points of the first reflection interval and the start and end points of the second reflection interval using a model that learns the relationship between the reception strength and the non-reflection interval through supervised machine learning.
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の測距装置であって、
前記算出部は、前記センサ部が測定した前記第1反射区間の終了点までの距離と、前記センサ部が測定した前記第2反射区間の開始点までの距離との差を、前記第1距離として算出する、測距装置。
A distance measuring device according to any one of claims 1 to 5,
A distance measuring device, wherein the calculation unit calculates the difference between the distance to the end point of the first reflection interval measured by the sensor unit and the distance to the start point of the second reflection interval measured by the sensor unit as the first distance.
請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の測距装置であって、
前記算出部は、気温と湿度との少なくとも一方の測定値を用いて、前記センサ部が測定した距離を補正する、測距装置。
A distance measuring device according to any one of claims 1 to 6,
The calculation unit corrects the distance measured by the sensor unit using a measured value of at least one of air temperature and humidity.
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の測距装置であって、
前記算出部は、前記センサ部から前記第1反射区間の終了点までの直線距離と、前記センサ部から前記第2反射区間の開始点までの直線距離と、前記第1反射区間の距離とのうち1つ以上と、前記第1距離と、前記路面から前記センサ部までの高さとを用いて、前記段差高を算出する、測距装置。
A distance measuring device according to any one of claims 1 to 7,
A distance measuring device in which the calculation unit calculates the step height using one or more of the straight-line distance from the sensor unit to the end point of the first reflection interval, the straight-line distance from the sensor unit to the start point of the second reflection interval, and the distance of the first reflection interval, the first distance, and the height from the road surface to the sensor unit.
請求項8に記載の測距装置であって、
前記センサ部は、前記センサ部の真下の路面までの距離を測定でき、
前記算出部は、前記センサ部から前記第1反射区間の開始点までの距離を、前記路面から前記センサ部までの高さに定める、測距装置。
9. A distance measuring device according to claim 8,
The sensor unit can measure a distance to a road surface directly below the sensor unit,
A distance measuring device in which the calculation unit determines the distance from the sensor unit to the start point of the first reflection interval to be the height from the road surface to the sensor unit.
請求項8に記載の測距装置であって、更に、
前記センサ部と同じ機能を奏することができ、前記センサ部よりも上に設けられたセンサ部である追加センサ部を備え、
前記算出部は、前記センサ部が測定した距離と前記追加センサ部が測定した距離との差を用いて、前記路面から前記センサ部までの高さを算出する、測距装置。
9. The distance measuring device according to claim 8, further comprising:
an additional sensor unit that can perform the same function as the sensor unit and is provided above the sensor unit;
A distance measuring device, wherein the calculation unit calculates a height from the road surface to the sensor unit using a difference between the distance measured by the sensor unit and the distance measured by the additional sensor unit.
請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の測距装置であって、
前記射出部は、前記射出波として音波もしくは電波を射出する、測距装置。
A distance measuring device according to any one of claims 1 to 10,
The distance measuring device, wherein the emission unit emits a sound wave or an electric wave as the emitted wave.
路面における下り段差の高さである段差高を算出する路面認識方法であって、
射出波を射出する射出部と前記射出波が物標に反射して生じる反射波を受けとる受取部とを有し、前記反射波を用いて、前記射出部の前後方向における予め定められた検知範囲に存在する物体までの距離を測定することができるセンサが測定した距離および前記反射波の受信強度を取得する工程と、
第1路面からの反射波による第1反射区間と、前記前後方向において前記第1反射区間よりも前記センサ部から遠い路面である第2路面からの反射波による第2反射区間と、の間に無反射区間が存在する場合に、前記無反射区間を、前記反射波の受信強度から検知する工程と、
前記センサ部と前記無反射区間との位置関係と、前記第1反射区間の終了点から前記第2反射区間の開始点までの直線距離である第1距離と、に基づき、前記段差高を算出する工程と、を含む、路面認識方法。
A road surface recognition method for calculating a step height, which is the height of a downward step on a road surface, comprising:
a step of acquiring a distance measured by a sensor unit having an emission unit that emits an emission wave and a receiving unit that receives a reflected wave generated when the emission wave is reflected by a target, the sensor unit being capable of measuring a distance to an object present within a predetermined detection range in a forward and backward direction of the emission unit using the reflected wave, and a reception intensity of the reflected wave;
a step of detecting a non-reflection section from a reception intensity of the reflected wave when a non-reflection section exists between a first reflection section caused by a reflected wave from a first road surface and a second reflection section caused by a reflected wave from a second road surface, the second road surface being a road surface farther from the sensor unit in the front-rear direction than the first reflection section;
and calculating the step height based on a positional relationship between the sensor unit and the non-reflective section and a first distance which is a straight-line distance from an end point of the first reflective section to a start point of the second reflective section.
路面における下り段差の高さである段差高を推定する推定装置(200)であって、
射出波を射出する射出部と前記射出波が物標に反射して生じる反射波を受けとる受取部とを有し、前記反射波を用いて、前記射出部の前後方向における予め定められた検知範囲に存在する物体までの距離を測定することができるセンサが測定した距離を用いて、前記段差高を算出する算出部と、
前記段差高を出力する出力部(30)と、を備え、
前記算出部は、
第1路面からの反射波による第1反射区間と、前記前後方向において前記第1反射区間よりも前記センサ部から遠い路面である第2路面からの反射波による第2反射区間と、の間に無反射区間が存在する場合に、前記無反射区間を、前記反射波の受信強度から検知し、
前記センサ部と前記無反射区間との位置関係と、前記第1反射区間の終了点から前記第2反射区間の開始点までの直線距離である第1距離と、に基づき、前記段差高を算出する、推定装置。
An estimation device (200) for estimating a step height, which is the height of a downward step on a road surface, comprising:
a calculation unit that calculates the step height using a distance measured by a sensor unit that has an emission unit that emits an emission wave and a receiving unit that receives a reflected wave generated when the emission wave is reflected by a target, and that can measure a distance to an object that exists in a predetermined detection range in a front-rear direction of the emission unit using the reflected wave;
and an output unit (30) that outputs the step height,
The calculation unit is
When a non-reflection interval exists between a first reflection interval due to a reflected wave from a first road surface and a second reflection interval due to a reflected wave from a second road surface, the second road surface being a road surface farther from the sensor unit in the front-rear direction than the first reflection interval, the non-reflection interval is detected from the reception intensity of the reflected wave,
An estimation device that calculates the step height based on a positional relationship between the sensor unit and the non-reflective section and a first distance that is a straight-line distance from an end point of the first reflective section to a start point of the second reflective section.
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