1和隧道頂板17而正確地檢測支撐物。另外，(t - y)投影面用于排除直至與車輛14的相對距離不變動的隧道頂板17的距離數(shù)據(jù)，(t-x)投影面用于排除與車輛14的相對距離變動的架空線11的距離數(shù)據(jù)。
[0168]對于本裝置的動作步驟，使用圖7(c)的流程圖進行說明。
[0169]在步驟S21中，將激光測距儀15和激光測距儀16各自通過I次掃描得到的放射狀的距離數(shù)據(jù)(d，Θ)，在處理電路42中，使時間匹配，從而變換到相同的(0，d，t)坐標(biāo)。
[0170]在步驟S22中，在(X，y，t)坐標(biāo)變換部43中，將(Θ，d，t)坐標(biāo)變換到(x，y，t)坐標(biāo)。
[0171]在步驟S23中，在(t-y)投影變換部44中，將變換到(x，y，z)坐標(biāo)的距離數(shù)據(jù)描繪到(t - y)投影面。
[0172]在步驟S24中，在第一直線檢測部45中，使用隧道頂板17的高度和隧道用支撐物13以及架空線11的高度的值，對描繪的(t - J)投影面上的距離數(shù)據(jù)的點的兩個集合分別進行直線近似。
[0173]在步驟S25中，在第一直線判定部46中，區(qū)分隧道頂板17、和隧道用支撐物13以及架空線11。
[0174]在步驟S26中，在(t，x)投影變換部47中，將排除了隧道頂板17的距離數(shù)據(jù)之后的、變換到(X，1，Z)坐標(biāo)的距離數(shù)據(jù)描繪到(t - X)投影面。
[0175]在步驟S27中，在第二直線檢測部48中，使用已知的車輛14的行駛速度的值，對描繪的(t - X)投影面上的距離數(shù)據(jù)的點的兩個集合分別進行直線近似。
[0176]在步驟S28中，在第二直線判定部49中，區(qū)分架空線11、和室外用支撐物12或者隧道用支撐物13。
[0177]在步驟S29中，如果利用激光測距儀15和激光測距儀16的圖像輸入結(jié)束，則結(jié)束本裝置的動作，如果未結(jié)束，則轉(zhuǎn)移到步驟S21。
[0178]換言之，本裝置具備與實施例1相同的掃描式激光測距儀15、16、和支撐物探測部41，支撐物探測部41具備:處理電路42，分別輸入兩臺以上的掃描式激光測距儀15、16通過各自的掃描得到的距離d以及角度Θ，使時間t匹配，從而制作與相同的距離d、角度Θ以及時間t有關(guān)的第一坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)；(X，y，t)坐標(biāo)變換部43，根據(jù)從處理電路42輸入的信息，使用下述公式，將第一坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)變換到與相對車輛14的行進方向平行的X軸、鉛直方向的I軸以及時間t有關(guān)的第二坐標(biāo)；(t，y)投影處理部44，根據(jù)從(X，y，t)坐標(biāo)變換部43輸入的信息，將第二坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)描繪到關(guān)于時間t以及y軸的第一投影面；第一直線檢測部45，根據(jù)從(t，y)投影處理部44輸入的信息，使用已知的隧道頂板17的高度和隧道用支撐物13以及架空線11的高度的值，對描繪的第一投影面上的數(shù)據(jù)的點的兩個集合分別進行直線近似；第一直線判定部46，根據(jù)從第一直線檢測部45輸入的信息，區(qū)分出y軸的值大的集合是隧道頂板17的數(shù)據(jù)的集合，y軸的值小的集合是隧道用支撐物13以及架空線11的數(shù)據(jù)的集合；(t，x)投影處理部47，根據(jù)從(X，y, t)坐標(biāo)變換部43以及第一直線判定部46輸入的信息，將排除了隧道頂板17的數(shù)據(jù)的集合之后的、第二坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)描繪到關(guān)于時間t以及X軸的絕對值的第二投影面；第二直線檢測部48，根據(jù)從(t，x)投影處理部47輸入的信息，使用已知的車輛14的行駛速度的值，對描繪的第二投影面上的數(shù)據(jù)的點的兩個集合分別進行直線近似；以及第二直線判定部49，根據(jù)從第二直線檢測部48輸入的信息，區(qū)分出在第二直線檢測部48中處理過的兩個集合中的、直線的傾角陡峭的一方的集合是室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的數(shù)據(jù)的集合，平緩的一方的集合是架空線11的數(shù)據(jù)的集合。
[0179]X = d.sin Θ
[0180]y = d.cos Θ
[0181]如上所述那樣，通過將朝向車輛的行進方向的激光測距儀的距離數(shù)據(jù)投影到時間t和y軸的投影面以及時間t和X軸的投影面，能夠排除成為干擾的隧道頂板和架空線，而僅檢測支撐物。
[0182]實施例4
[0183]本發(fā)明的實施例4的利用激光測定的支撐物探測裝置具備計算本車輛的位置的結(jié)構(gòu)。
[0184]如圖1所示，本裝置具備第一激光測距儀15、第二激光測距儀16以及支撐物探測部51。第一激光測距儀15以及第二激光測距儀16與實施例1?3的利用激光測定的支撐物探測裝置相同，所以省略說明。
[0185]上述支撐物探測部51根據(jù)從第一激光測距儀15以及第二激光測距儀16輸入的信息，探測室外用支撐物12或者隧道用支撐物13。
[0186]圖8(a)是本裝置的框圖。如該圖所示，本裝置的支撐物探測部51具備處理電路52、(X，γ，t)坐標(biāo)變換部53、(t，x)投影處理部54、直線檢測部55、直線判定部56、支撐物計數(shù)部57以及車輛位置計算部58。
[0187]關(guān)于上述處理電路52、(X，γ，t)坐標(biāo)變換部53、(t，x)投影處理部54、直線檢測部55以及直線判定部56，與實施例2中的支撐物探測部31的處理電路32、(x，y，t)坐標(biāo)變換部33、(t，x)投影處理部34、直線檢測部35以及直線判定部36相同，所以省略說明。
[0188]上述支撐物計數(shù)部57根據(jù)從直線判定部56輸入的信息，對車輛14從起點出發(fā)起探測到室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的次數(shù)進行計數(shù)，從而判斷當(dāng)前探測的室外用支撐物12或者隧道用支撐物13是從起點起的第幾個，輸出到車輛位置計算部58。
[0189]上述車輛位置計算部58如圖9的一個例子所示，預(yù)先設(shè)置了表示對室外用支撐物12或者隧道用支撐物13從起點依次附加的支撐物編號與距起點的距離的相關(guān)關(guān)系的距離表格。在該圖中，支撐物編號“I”是對從起點起第I個室外用支撐物12或者隧道用支撐物13附加的編號，支撐物編號“2”是對從起點起第2個室外用支撐物12或者隧道用支撐物13附加的編號(以下同樣)。根據(jù)圖9，例如，示出了附加了支撐物編號“η”的室外用支撐物12或者隧道用支撐物13處于距起點330.030km的位置。
[0190]然后，車輛位置計算部58根據(jù)從支撐物計數(shù)部57輸入的信息，參照上述距離表格，計算室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的距起點的距離。當(dāng)前探測的室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的距起點的距離原樣地成為行駛距離。像這樣，車輛位置計算部58計算車輛位置。
[0191]以往，通過對車輛14的車輪附加編碼器，從而掌握本車輛的位置，但在本裝置中，通過設(shè)為上述結(jié)構(gòu)，無需對車輪附加編碼器就能夠計算本車輛的位置。
[0192]另外，在上述中，說明為支撐物探測部51對與實施例2的處理電路32、(x，y，t)坐標(biāo)變換部33、(t，x)投影處理部34、直線檢測部35以及直線判定部36同樣的結(jié)構(gòu)(上述處理電路52、(x、y、t)坐標(biāo)變換部53、(t、x)投影處理部54、直線檢測部55以及直線判定部56)附加了支撐物計數(shù)部57以及車輛位置計算部58，但本實施例不限于此，也可以對與實施例3的處理電路42、(X，y，t)坐標(biāo)變換部43、(t，y)投影處理部44、第一直線檢測部45、第一直線判定部46、(t，x)投影處理部47、第二直線檢測部48以及第二直線判定部49同樣的結(jié)構(gòu)，附加支撐物計數(shù)部57以及車輛位置計算部58。在該情況下，支撐物計數(shù)部57根據(jù)從與第二直線判定部49同樣的結(jié)構(gòu)輸入的信息來進行處理。
[0193]換言之，本裝置的支撐物探測部51在與實施例2同樣的結(jié)構(gòu)中，還具備:支撐物計數(shù)部57，對車輛14從起點出發(fā)起探測到室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的次數(shù)進行計數(shù)，判斷當(dāng)前探測的室外用支撐物12或者隧道用支撐物13是從起點起的第幾個；以及車輛位置計算部58，依據(jù)預(yù)先設(shè)置的對室外用支撐物12或者隧道用支撐物13從起點依次附加的編號與行駛距離的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)從支撐物計數(shù)部57輸入的信息，計算行駛距離。
[0194]或者，本裝置的支撐物探測部51也可以在與實施例3同樣的結(jié)構(gòu)中，還具備:支撐物計數(shù)部57，對車輛14從起點出發(fā)起探測到室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的次數(shù)進行計數(shù)，判斷當(dāng)前探測的室外用支撐物12或者隧道用支撐物13是從起點的第幾個；以及車輛位置計算部58，依據(jù)預(yù)先設(shè)置的對室外用支撐物12或者隧道用支撐物13從起點依次附加的編號與行駛距離的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)從支撐物計數(shù)部57輸入的信息，計算行駛距離。
[0195]如上所述那樣，在本裝置中，通過使用對室外用支撐物或者隧道用支撐物附加的編號與行駛距離的相關(guān)關(guān)系，能夠不受成為干擾的隧道頂板以及架空線的影響地計算行駛中的本車輛的位置。
[0196]實施例5
[0197]在實施例2、3中，記載為車輛14的行駛速度是已知的，但該行駛速度是通過速度傳感器或編碼器等來測量的，關(guān)于該點與以往相同。本發(fā)明的實施例5的利用激光測定的支撐物探測裝置在不使用速度傳感器或編碼器而行駛速度未已知的情況下，附加了計算該行駛速度的結(jié)構(gòu)。
[0198]如圖1所示，本裝置具備第一激光測距儀15、第二激光測距儀16以及支撐物探測部61。第一激光測距儀15以及第二激光測距儀16與實施例1?4的利用激光測定的支撐物探測裝置相同，所以省略說明。
[0199]上述支撐物探測部61根據(jù)從第一激光測距儀15以及第二激光測距儀16輸入的信息，探測室外用支撐物12或者隧道用支撐物13。
[0200]圖8(b)是本裝置的框圖。如該圖所示，本裝置的支撐物探測部61具備處理電路
62、(X，y，t)坐標(biāo)變換部63、(t，x)投影處理部64、直線檢測部65、直線判定部66、傾角測定部67以及車輛速度計算部68。
[0201]關(guān)于上述處理電路62、(x，y，t)坐標(biāo)變換部63、(t，x)投影處理部64以及直線判定部66，與實施例2中的支撐物探測部31的處理電路32、(X，y，t)坐標(biāo)變換部33、(t，x)投影處理部34以及直線判定部36相同，所以省略說明。
[0202]上述直線檢測部65使用具有規(guī)定范圍的值的、預(yù)先設(shè)定的設(shè)計速度(例:0?80km/h)的值，根據(jù)從(t，x)投影處理部64輸入的信息，對描繪的距離數(shù)據(jù)的點的兩個集合分別進行直線近似，輸出到直線判定部66以及傾角測定部67。
[0203]S卩，如果觀察圖10的(t - X)投影面，則描繪的距離數(shù)據(jù)的點的集合自然地成為V字形(圖中的e和f)，e的集合表示支撐物(室外用支撐物12或者隧道用支撐物13)的距離數(shù)據(jù)，f的集合表示架空線11的距離數(shù)據(jù)，但此時，使用車輛14的設(shè)計速度的值，對描繪的距離數(shù)據(jù)的點的集合e、f進行直線近似(關(guān)于描繪的距離數(shù)據(jù)的點的集合成為V字形的理由，參照實施例2中的關(guān)于直線檢測部35的說明)。另外，支撐物和架空線以V字形的傾角的大小的差異被投影。
[0204]上述傾角測定部67根據(jù)從直線檢測部65以及直線判定部66輸入的信息，在圖10的(t -X)投影面中，測定e的集合(室外用支撐物12或者隧道用支撐物13的所述數(shù)據(jù)的集合)的直線的傾角即支撐物接近角度α或者支撐物分離角度a r，輸出到車輛速度計算部68。另外，支撐物接近角度α是指，車輛14接近室外用支撐物12或者隧道用支撐物13期間的e的集合的直線的傾角，支撐物分離角度α '是指，車輛14遠離室外用支撐物12或者隧道用支撐物13期間的e的集合的直線的傾角，通常為α = α '。
[0205]上述車輛速度計算部68依照從傾角測定部67輸入的信息，根據(jù)α與車輛14的行駛速度的相關(guān)關(guān)系，計算該速度。
[0206]如已經(jīng)說明的那樣，以往，通過對車輛14附加速度傳感器、或者對