JPH04321184A - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体検出装置に関し、
特に、画像処理装置を利用したフェールセーフな物体検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、空港において、離陸する航空機
を誘導路から滑走路に誘導する場合、誘導路先端に設け
たストップバーを常時赤点灯させて待機させ、管制官の
離陸許可により前記ストップバーを青点灯させ滑走路へ
の進入を許可する。そして、許可された航空機が滑走路
の所定エリアを通過することで航空機が誘導路から出た
ことを確認して前記ストップバーを再び赤点灯させ後続
の航空機を待機させるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、航空機が誘
導路から出たことの確認を管制官の目視で行おうとする
と、管制官は確認後にストップバーを赤点灯させるため
の何らかの操作を行う必要があり、管制官の負担が大き
い。このため、前記所定エリアを物体検出装置を用いて
監視させ検出装置からの航空機検出信号の発生により自
動的にストップバーを赤点灯させることが考えられる。 このような物体検出装置として考えられるものとしては
、従来、ループコイルのインダクタンス変化を利用した
ものや超音波を利用したものがある。

【０００４】しかしながら、ループコイルを用いるもの
では、信頼性等の点では優れるもののループコイルを滑
走路の前記所定エリアに埋設する必要があり、設置作業
が大変である。また、超音波を用いるものでは、航空機
からの反射波を捕らえてセンシングするため、反射波の
減衰等を考慮すると監視可能なエリアの距離を長くとれ
ないという不具合がある。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みなされたもので
、設置が極めて容易で、しかも、充分な監視エリアを確
保できるフェールセーフな物体検出装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明の物体検
出装置は、所定のエリアを常時監視するカメラと、該カ
メラに入光する所定エリアの明るさ度合を実質的に一定
周期で変化させる変化手段と、前記カメラからの画像信
号に基づいて所定エリア内における物体の有無を検出す
ると共に、所定エリアの明るさ度合の変化に対応する物
体検出装置正常・異常判定用の交流のチェック信号を作
成する画像処理手段と、該該画像処理手段からのチェッ
ク信号の周波数と前記変化手段の変化周波数とを比較し
て装置の正常・異常を判定する判定手段とを備えて構成
した。

【０００７】また、所定のエリアを常時監視するカメラ
と、前記所定エリアに所定の配置パターンで設置された
光源と、該光源を一定周期で点滅させる点滅手段と、前
記カメラからの画像信号に基づいて所定エリア内におけ
る物体の有無を検出すると共に、前記点滅手段で点滅さ
れる光源により形成される所定エリア内のパターン画像
と予め記憶した所定パターン画像とを比較し一致してい
るときに交流の装置正常判定信号を出力する画像処理手
段とを備えて構成した。

【０００８】

【作用】かかる構成において、カメラによって所定エリ
アを常時監視する。一方、変化手段により、前記カメラ
に入光する所定エリアの明るさ度合を常時一定周期で変
化させる。画像処理手段は、カメラからの画像信号によ
り所定エリアにおける明るさ度合の変化に対応したチェ
ック信号を作成する。このチェック信号の周波数と変化
手段による明るさの変化周波数とを判定手段で比較し、
両者が一致していれば物体検出装置が正常に作動してい
ると判定する。また、両者が一致してなければ、所定エ
リアの明るさの変化を正常にカメラが捕らえていないこ
ととなり、何らかの異常が物体検出装置に有ると判定す
る。そして、この判定動作と平行して画像処理手段は、
カメラからの画像信号に基づいて所定エリア内における
物体の有無の検出動作を行う。

【０００９】このように、物体検出装置の物体検出動作
と平行して、装置の正常か否かを判定するためのチェッ
ク信号を常時発生させることにより、フェールセーフな
構成にできる。また、画像処理手段による物体検出動作
と平行して、光源を前記所定エリアに所定の配置パター
ンで設置して一定周期で点滅させ、画像処理手段により
、かかる点滅動作で形成される所定エリア内のパターン
画像と予め記憶した所定パターン画像とを比較して一致
しているときに交流の装置正常判定信号を出力するよう
に構成すれば、画像処理手段におけるパターンマッチン
グ機能もチェックすることができるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第１実施例を示す図１において、例えば
誘導路１に交差する滑走路２の所定エリアＡにおける物
体、例えば航空機の通過を常時監視できるようカメラ３
を設置する。また、前記所定エリアＡを照らせるよう当
該エリアＡの近傍に光源４を設置する。光源４は点滅回
路５からの信号により一定周期で点灯する。前記カメラ
３からの所定エリアＡに関する画像信号は画像処理手段
としての画像処理装置６に入力する。画像処理装置６は
、カメラ３からの画像信号を画像処理してモニタ７に表
示すると共に、光源４の点滅周期で明るくなったり暗く
なったりする所定エリアＡの明るさの変化に対応するチ
ェック信号を作成する。このチェック信号は、所定エリ
アＡが、明るい時ハイレベルとなり、暗い時ローレベル
となる交流信号であり、物体検出装置の正常・異常を判
定するための信号である。このチェック信号は、所定エ
リアＡに物体が検出された時の物体検出信号と共にコン
トローラ８に入力される。ここで、光源４及び点滅回路
５で、カメラ３に入光する所定エリアＡの明るさ度合を
実質的に変化させる変化手段が構成される。

【００１１】コントローラ８は、前記チェック信号の周
波数と点滅回路５からの光源の点灯に同期して発生する
信号の周波数とを比較して物体検出装置の正常・異常の
判断を行う。また、正常の判断がでている時に物体検出
信号が入力した時はこれを有効として、航空機が誘導路
１から滑走路２に出たとしてストップバー９の赤点灯信
号を出力する。従って、コントローラ８が判定手段に相
当する。

【００１２】次に動作を説明する。光源４は点滅回路５
からの点滅信号により一定周期で常時点滅しており、点
滅回路５からコントローラ８にはその点滅信号と同周波
数の信号が入力されている。カメラ３は、滑走路２にお
ける所定エリアＡを常時監視し、その画像は画像処理装
置６に入力されモニタ７で表示されている。このため、
画像処理装置６には、一定周期で明るさの明るい所定エ
リアＡの画像が入力するので、この明るい画像の入力毎
にハイレベルとなるチェック信号を作成してコントロー
ラ８に入力する。従って、点滅回路５から入力する信号
の周波数と画像処理装置６からのチェック信号との周波
数は、カメラ３及び画像処理装置６が正常に動作してい
れば一致することになり、この時には物体検出装置が正
常と判断する。また、両者の周波数が異なれば、カメラ
３又は画像処理装置６に何らかの異常があると判断する
。このように物体検出装置の正常・異常を常時監視しな
がら、物体の検出を行う。

【００１３】即ち、離陸許可によりストップバー９が青
点灯して誘導路１に待機している航空機が滑走路に進入
し、所定エリアＡを通過するとカメラ３によってその画
像が画像処理装置６に入力してモニタ７に表示されると
共に、その検出信号がコントローラ８に入力される。こ
の際に、コントローラ８が装置正常と判断している時は
、この検出信号を有効として航空機の所定エリアＡ通過
検出により航空機が滑走路に進入したことの確認の制御
信号を発生して、ストップバー９を自動的に赤点灯に変
化させて後続の航空機を待機させるが、前記チェック信
号に基づいて装置異常と判断した時は前記検出信号を無
効としてストップバーの制御を停止させる。

【００１４】このように、物体検出装置の正常・異常の
判定のためのチェック信号を常時発生させることにより
、画像処理装置を利用してもフェールセーフな物体検出
ができる。そして、カメラ３や光源４を滑走路２に近接
させて地上に設置するだけでよいので、ループコイルを
利用するもの比べて設置工事が極めて容易で短時間にで
きる利点がある。また、超音波を利用するものに比べて
も監視エリアを広くとれ充分な監視ができる。

【００１５】尚、カメラ３に入光する所定エリアＡの明
るさ度合を実質的に変化させる方法としては、本実施例
のような光源を点滅させる方法の他に、カメラ３の絞り
を一定周期で強制的に変化させてカメラ３に入光する光
量を変化させる方法や、ビデオ同期シャッタとは別のシ
ャッタを使用する等の方法でもよい。次に図２に第２実
施例を示し説明する。

【００１６】この実施例では、航空機の通過を監視する
所定エリアＡ内に、例えば４個の光源４を所定の配置パ
ターンで設置する。これら光源４は、点滅回路５によっ
て図３に示す如く同一周期で一斉に点灯する。また、画
像処理装置６には、所定エリアＡ内で光源４が一斉に点
灯した時と同一の所定エリアＡの画像パターンと同一の
画像パターンが予め記憶されており、両者のパターンが
一致したか否かに基づいて図３に示す物体検出装置の正
常・異常判定用のチェック信号をコントローラ８に入力
する。

【００１７】次に動作を説明する。光源４は点滅回路５
からの点滅信号により図３に示すように一定周期で常時
点滅しており、点滅回路５からコントローラ８にはその
点滅信号と同周波数の信号が入力されている。カメラ３
は、滑走路２における所定エリアＡを常時監視し、その
画像は画像処理装置６に入力されモニタ７で表示されて
いる。このため、画像処理装置６には、所定エリアＡの
光源点灯時の画像パターンが一定周期で入力し、この光
源点灯時の画像パターンを予め記憶させてある画像パタ
ーンとを比較する。そして、画像パターンが一致してい
れば、ハイレベルのチェック信号をコントローラ８に入
力する。従って、物体検出装置が正常の時は、図３に示
すような光源の点滅周波数と同一の交流のチェック信号
がコントローラ８に入力されることになり、かかる交流
のチェック信号が入力している場合に、画像処理装置６
から物体検出信号が入力した時は、これを有効として物
体検出が行われる。また、画像パターンが不一致の場合
は、チェック信号は交流とならず装置異常の判定が行わ
れる。

【００１８】このように所定エリアＡの画像パターンに
基づいてチェック信号を作成するようにすれば、第１実
施例の効果に加えて画像処理装置のパターンマッチング
機能も合わせて検査できる。尚、光源４の点灯時間は、
カメラ３の自動絞り機構の応答速度より短い時間にすれ
ば、物体検出用の画像取り込みに合わせた絞り量に影響
を与えることはなく、鮮明な画像を取り込むことができ
る。

【００１９】次に図４に第３実施例を示し説明する。こ
の実施例では、滑走路２の所定エリアＡの両側に、点滅
回路５により一定周期で同期して点滅する第１光源４ａ
と第２光源４ｂの２つの光源を設置する。そして、第２
実施例と同様にしてこれら光源４ａ，４ｂの点灯時の画
像パターンに基づいて装置の正常・異常判定のチェック
信号をコントローラ８に入力する。

【００２０】次に図５を参照して動作を説明する。第１
光源４ａと第２光源４ｂは、図５に示すように同期して
一定周期で点灯する。そして、両者が共に点灯している
画像パターンが取り込まれた場合は、予め記憶させた画
像パターンと一致することにより、図５に示す光源の点
灯周波数と同一周波数のチェック信号がコントローラ８
に入力し、装置の正常判定がなされる。また、物体の通
過で第２光源４ｂが遮蔽されて第２光源４ｂのみが見え
ない画像パターンが取り込まれた場合は、物体による第
２光源の遮蔽と判断して物体検出信号がコントローラ８
に入力される。尚、物体検出時には、物体が通過し終わ
るまではチェック信号も連続的にローレベルとなる。

【００２１】かかる構成によっても、第２実施例と同様
画像処理装置のパターンマッチング機能の検査も同時に
できる。尚、上記実施例は、空港における航空機検出に
適用した例を示したが、これに限らず、鉄道の踏切等に
おける車両検出等の他の物体検出にも適用できることは
言うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像処理装置を利用して所定エリアにおける物体検出を行
う構成としたので、ループコイルを用いるものに比べて
設置工事等が極めて簡単になり、また、超音波を利用す
るものに比べて充分な監視エリアを確保できる。そして
、監視エリアの明るさや画像パターンを規則的に変化さ
せ、かかる変化が正常に取り込まれているか否かのチェ
ック信号を発生させる構成としたので、かかるチェック
信号の状態を見ることで装置の正常・異常を判断でき、
フェールセーフな構成にでき、信頼性の高い物体検出装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成図

【図２】本発
明の第２実施例の概略構成図

【図３】同上第２実施例の
動作説明図

【図４】本発明の第３実施例の概略構成図

【図５】同上
第３実施例の動作説明図

【符号の説明】

２　　　　滑走路　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　３　　　　カメラ４　　　　光源　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　
　　　点滅回路６　　　　画像処理装置　　　　　　　
　　　　　　　　　　　８　　　　コントローラ Ａ　　　　所定エリア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のエリアを常時監視するカメラと、該
   カメラに入光する所定エリアの明るさ度合を実質的に一
   定周期で変化させる変化手段と、前記カメラからの画像
   信号に基づいて所定エリア内における物体の有無を検出
   すると共に、所定エリアの明るさ度合の変化に対応する
   物体検出装置正常・異常判定用の交流のチェック信号を
   作成する画像処理手段と、該該画像処理手段からのチェ
   ック信号の周波数と前記変化手段の変化周波数とを比較
   して装置の正常・異常を判定する判定手段とを備えたこ
   とを特徴とする物体検出装置。
2. 【請求項２】所定のエリアを常時監視するカメラと、前
   記所定エリアに所定の配置パターンで設置された光源と
   、該光源を一定周期で点滅させる点滅手段と、前記カメ
   ラからの画像信号に基づいて所定エリア内における物体
   の有無を検出すると共に、前記点滅手段で点滅される光
   源により形成される所定エリア内のパターン画像と予め
   記憶した所定パターン画像とを比較し一致しているとき
   に交流の装置正常判定信号を出力する画像処理手段とを
   備えたことを特徴とする物体検出装置。