JP2017102072A - 測距システム、移動体及び部品 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は第1の実施の形態に係る測距システムの一例を示す図である。図1には、第1の実施の形態に係る測距システムの一例の要部斜視模式図を示している。
測距システム1が設けられる移動体20の前進方向は、図1に示すX方向でもよいし、Y方向でもよい。即ち、測距システム1の一対のカメラ10は、移動体20の前進方向(Y方向の時)の前方側と後方側とに配置されてもよいし、移動体20の前進方向(X方向の時)に対して右方側と左方側とに配置されてもよい。
ここでは、測距システムを、移動体の1種である車両、一例として自動車に搭載する形態について説明する。
図9は第2の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第3構成例を示す図である。図9(A)及び図9(B)にはそれぞれ、第2の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第3構成例の要部斜視模式図を示している。
図9(B)に示す車両(自動車)40Hは、中央部45aよりも左右の端部45bが高くなった形状のリアスポイラ45を備える。このようなリアスポイラ45の、高くなった左右の端部45bに、一対のカメラ10が設けられる。この一対のカメラ10で自動車40Hの前後左右の全方位が測距対象とされ、その周囲に存在する各種物体について、測距が行われる。リアスポイラ45をその中央部45aで屋根41に取り付けた場合、端部45bは屋根41よりも更に高い位置となり、そのような端部45bにカメラ10が設けられることで、自動車40H自体の写り込みが減り、自動車40Hの周囲の情報をより取得し易くなる。
測距システム1を設けた部品は、オプション部品として、自動車40G、自動車40Hに取り付けられるようにしてよい。また、その取り付け位置は、自動車40G及び自動車40Hの屋根の後方に限定されず、例えば屋根の前方や中央付近であってもよい。
図13は第3の実施の形態に係る測距システムの一例を示す図である。図13には、第3の実施の形態に係る測距システムの一例の要部斜視模式図を示している。
図14は第3の実施の形態に係る測距システム搭載車両の一例を示す図である。図14(A)には、第3の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第1構成例の要部斜視模式図を示している。図14(B)には、第3の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第2構成例の要部斜視模式図を示している。ここでは、上記第1の実施の形態で述べた測距システム1(図1)を搭載する場合を例にする。
図15は第4の実施の形態に係る測距システムの一例を示す図である。図15には、第4の実施の形態に係る測距システムの一例の要部斜視模式図を示している。
図15に示すように、測距システム1Aでは、移動体20の上面21から突出する支持体17を、その先端部17aと移動体20の上面21との間に空間17bができるような、湾曲させたシャークフィン状としている。カメラ10は、このようなシャークフィン状の支持体17の先端部17aに設けられる。
図16(A)及び図16(B)には、一方のカメラ10から他方のカメラ10及び支持体17の側を写した時の様子を模式的に示している。支持体17の先端部17aと移動体20の上面21との間に、空間17bが設けられていない場合を図16(A)に、空間17bが設けられている場合を図16(B)に、それぞれ示している。
例えば、自動車の内部に収容する場合であれば、上記第3の実施の形態で述べた図14(A)の例に従ってフレーム50を自動車の屋根41の内側に収容し、そのフレーム50で連結された一対の支持体17は、屋根41から突出させる。このように屋根41から突出させた支持体17の先端部17aに、カメラ10が設けられる。
図17は第5の実施の形態に係る測距システムの一例を示す図である。図17には、第5の実施の形態に係る測距システムの一例の要部斜視模式図を示している。
図17に示す測距システム1Bにおいて、柱状の支持体18は、例えば、上面21に直立させることができる(θ=90°)。但し、このように直立させた場合、支持体18の太さ、上面21からのカメラ10(又は支持体18)と物体との位置関係によっては、死角ができ、移動体20の周囲に存在する物体の検知範囲が狭まる可能性がある点に留意する。
図18(A)及び図18(B)には、一方のカメラ10から他方のカメラ10及び支持体18の側を写した時の様子を模式的に示している。支持体18を直立させている場合を図18(A)に、支持体18を斜めに傾けている場合を図18(B)に、それぞれ示している。
ここでは、カメラ10を保持する柱状の支持体18を、自動車40Pの屋根41に設ける場合を例にする。
この第5の実施の形態に係る測距システム1Bは、各種車両に搭載することが可能である。測距システム1Bの支持体18及びカメラ10を、例えば、上記第2の実施の形態で述べた図7(A)〜図7(C)及び図8(A)〜図8(C)の例に従い、自動車の屋根41に設けることができる。また、上記第2の実施の形態で述べたように、支持体18及びカメラ10を自動車の屋根41に対角線上に設けてもよいし、自動車が後方にハッチバック式のようなドアを有する場合にそのドアの上縁部に設けてもよい。
例えば、自動車の内部に収容する場合であれば、上記第3の実施の形態で述べた図14(A)の例に従ってフレーム50を自動車の屋根41の内側に収容し、そのフレーム50で連結された一対の支持体18は、屋根41から突出させる。このように屋根41から突出させた支持体18の先端部18aに、カメラ10が設けられる。
図20は第5の実施の形態に係る支持体の角度可変機構の第1構成例を示す図である。図20(A)〜図20(C)にはそれぞれ、第5の実施の形態に係る支持体の一例の要部側面模式図を示している。
図21(A)には、第5の実施の形態に係る支持体の一例の要部斜視模式図を示し、図21(B)には、第5の実施の形態に係る支持体の一例の要部側面模式図を示している。
図22は第5の実施の形態に係る支持体の高さ可変機構の構成例を示す図である。図22(A)及び図22(B)にはそれぞれ、第5の実施の形態に係る支持体の一例の要部側面模式図を示している。
支持体18に、上記のような角度可変機構、長さ可変機構を設けることで、その先端部18aに設けられるカメラ10等の配置自由度を高めることが可能になる。
図23は第6の実施の形態に係る支持体の構成例を示す図である。図23(A)〜図23(C)にはそれぞれ、第6の実施の形態に係る支持体の一例の要部側面模式図を示し、図23(D)には、第6の実施の形態に係る支持体の一例の要部斜視模式図を示している。
上記第4の実施の形態で述べた支持体17、上記第5の実施の形態で述べた支持体18(支柱18c及び基台18b)、上記第6の実施の形態で述べた支持体19A〜19Dには、アクリル等の透明な材料を用いてもよい。このような材料を用いると、一方のカメラ10で撮像される他方側の支持体17,18,19A〜19Dの、その向こう側の領域の画像取得も可能になるため、測距できる範囲が広がる。また、支持体18の支柱18cや、支持体19A〜19Dの各支柱19Ac,19Bc,19Ccを細くする、例えば保持するカメラ10等よりも細くすると、支柱18c,19Ac,19Bc,19Ccで隠れてしまう部分が減るため、測距できる範囲が広がる。
図24は第7の実施の形態に係る測距システムの一例を示す図である。また、図25は第7の実施の形態に係る測距システム搭載車両のイメージ図である。
画像出力部72は、画像入力部71に入力された画像情報を、自動車40Gに搭載されるナビゲーションシステムの端末(ナビ端末)80に出力する。
周囲物体検知部74から出力される検知物体情報には、左後方に接近する当該自動車40Qの情報が含まれる。例えば、ナビ端末80は、検知物体情報に基づくADAS−ECU81の判断結果情報を用い、例えば、左後方に接近する当該自動車40Qについて、モニタ82やHUD83においてマーク等の表示100を行う。また、ADAS−ECU81は、例えば、ウィンカーの点滅を検知するセンサ89の情報を用い、運転者が左ウィンカーを点滅させたことを検知すると、スピーカ84から警報音110を発する。更に、ADAS−ECU81は、例えば、ハンドル(ステアリング)の操舵角を検知するセンサ89の情報を用い、運転者がハンドルを左に切り始めたことを検知すると、ステアリングに適度なトルクを発生させ、ドライバに車線維持を促したり、ブレーキによる制動120を行ったりする等、危険回避支援を行う。
図26は第7の実施の形態に係る測距システムの第1構成例を示す図である。
上記図26では、リアスポイラ44に情報端子92を設ける構成を例示したが、図27に示すように、リアスポイラ44に、無線で通信する通信部93を設け、この通信部93を介して、空間認識処理部70からナビ端末80及びADAS−ECU81への情報出力を行うようにしてもよい。
図28には、例えば上記第5の実施の形態で述べたような支持体18によってリアスポイラ44の上面から所定の高さに保持された一対のカメラ10を備える測距システム1Bの例を示している。支持体18でカメラ10がより高い位置に取り付けられることで、カメラ10からの自動車40Gの周辺の視界が広がり、屋根41で隠れる部分が減るため、測距できる範囲をより拡大することが可能になる。
図29には、上記図26に示したような測距システム1及びリアスポイラ44を備える自動車40Gの例を示している。自動車40Gは更に、情報端末80a、判断処理部81a、旋回制御部84a、ブレーキ制御部85a、アクセル制御部88a、熱センサ/車速センサ89a、及び電源86aを備える。
図30は第7の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第2構成例を示す図である。
ここでは、上記図7(B)に示したような、屋根41のリア側の縁部41bにカメラ10を設ける自動車40Bを例にする。図31に示すように、この第3構成例の自動車40Bでは、測距システム1の空間認識処理部70が、自動車40B内に設けられ、情報端末80a、判断処理部81a等と接続される。その他の構成は、上記図29に示した第1構成例の自動車40Gと同様とすることができる。
図32は第8の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第1構成例を示す図である。図32には、第8の実施の形態に係る測距システム搭載車両の第1構成例の要部斜視模式図を示している。
図34(A)及び図34(B)には、測距システム1を航空機200(移動体)に適用した例の要部側面模式図を示している。図34(A)に示すように、航空機200の上面(高所の上面等)に、測距システム1の一対のカメラ10を設ける。これにより、航空機200の上方側全方位についての測距が可能になる。また、図34(B)に示すように、航空機200の下面に、測距システム1の一対のカメラ10を設けてもよい。これにより、航空機200の下方側全方位についての測距が可能になる。航空機200の上面と下面にそれぞれ、測距システム1の一対のカメラ10を設け、航空機200の上方側全方位と下方側全方位を測距の対象とすることもできる。測距システム1は、図34の例に従い、ヘリコプター、ドローンといった各種飛行体に同様に適用可能である。
図35(A)及び図35(B)には、測距システム1を船舶300(移動体)に適用した例の要部側面模式図を示している。図35(A)に示すように、船舶300の上面(高所の上面等)に、測距システム1の一対のカメラ10を設ける。ここではカメラ10を支持体18で支持して設けた形態を例示している。これにより、船舶300の全方位についての測距が可能になる。また、図35(B)に示すように、船舶300の船底に測距システム1の一対のカメラ10を設け、水中を測距の対象とすることもできる。測距システム1は、船舶300のような水上を移動するものに限らず、水中を移動するものにも同様に適用可能である。
図36には、測距システム1をロボット400(移動体)に適用した例の要部正面模式図を示している。図36に示すように、ロボット400の上面(高所の上面等)に、測距システム1の一対のカメラ10を設ける。ここではカメラ10を支持体18で支持して設けた形態を例示している。これにより、ロボット400の全方位についての測距が可能になる。測距システム1は、人型に限らず、掃除ロボット等の家庭用ロボットや産業用ロボット、探索用ロボットといった各種形態のロボットに同様に適用可能である。
図37には、測距システム1をパーソナルモビリティ500(移動体)に適用した例の要部斜視模式図を示している。図37に示すように、パーソナルモビリティ500の高所の上面、例えば支柱510の上面に、測距システム1の一対のカメラ10を設ける。これにより、パーソナルモビリティ500の全方位についての測距が可能になる。
(付記1) 移動体に設けられる測距システムであって、
前記移動体の屋根の上面若しくは扉の上縁部の上面、又は前記屋根若しくは前記上縁部に設けられる部品の上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする測距システム。
前記第2カメラは、前記上面よりも上方に位置する第2レンズを含むことを特徴とする付記1に記載の測距システム。
(付記4) 前記第1カメラと前記第2カメラとは、前記移動体の前進方向の前方側と後方側とにそれぞれ設けられることを特徴とする付記1乃至3のいずれかに記載の測距システム。
前記第1カメラ及び前記第2カメラは、前記複数の支持体のそれぞれにより前記上面よりも上方の位置に保持されることを特徴とする付記1乃至7のいずれかに記載の測距システム。
前記第1カメラ及び前記第2カメラ、前記第3カメラは、前記複数の支持体のそれぞれにより前記上面よりも上方の位置に保持されることを特徴とする付記9又は10に記載の測距システム。
(付記13) 前記複数の支持体は、シャークフィン状の形状を有することを特徴とする付記8、11又は12に記載の測距システム。
(付記15) 前記複数の支持体は、前記上面から斜め上方に突出することを特徴とする付記14に記載の測距システム。
(付記17) 前記複数の支持体は、前記上面からの高さが可変であることを特徴とする付記14乃至16のいずれかに記載の測距システム。
扉と、
前記屋根の上面又は前記扉の上縁部の上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする移動体。
上面と、
前記上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする部品。
前記部品はリアスポイラ、ルーフレール、ルーフキャリアであることを特徴とする付記19に記載の部品。
10,10a,10b,10−1,10−2,10−3,10−4 カメラ
11,11a 撮像素子
11A ケース
12,12a レンズ
13,13a 光軸
14,14b カバー
15a ミラー
16a 支持棒
17,18,19A,19B,19C,19D 支持体
17a,18a,19Aa,19Ba,19Ca,19Da 先端部
17b 空間
18b 基台
18c,19Ac,19Bc,19Cc,510 支柱
18d,55 軸
20 移動体
21 上面
21a,21b 部位
30L,36L 第1画像
30R,36R 第2画像
30a 画像
31L,31R,31 空
32L,32R,32 地上付近
33L,33R,33 車両
34L,34R,34 建造物
35L,35R,35 移動体の一部
36 視差
37L,37R 歩行者
38L,38R 樹木
39 測距対象物
39L,39R 撮像
40A,40B,40C,40D,40E,40F,40G,40H,40I,40J,40K,40L,40M,40N,40P,40Q,40R,40S 自動車
41 屋根
41a,41b,41c,44a,46a,46b,47a 縁部
42,43 中央線
44,45 リアスポイラ
45a 中央部
45b,51 端部
46 ルーフレール
46c 中間部
47 ルーフキャリア
50 フレーム
60,61 物体
70 空間認識処理部
71 画像入力部
72 画像出力部
73 ステレオ測距部
74 周囲物体検知部
80 ナビ端末
80a 情報端末
81 ADAS−ECU
81a 判断処理部
82 モニタ
83 HUD
84 スピーカ
84a 旋回制御部
85a ブレーキ制御部
86a 電源
87a,93 通信部
87aa 無線通信
88a アクセル制御部
89 センサ
89a 熱センサ/車速センサ
90 配線
91 電源端子
92 情報端子
100 表示
110 警報音
120 制動
200 航空機
300 船舶
400 ロボット
500 パーソナルモビリティ
Claims (10)
- 移動体に設けられる測距システムであって、
前記移動体の屋根の上面若しくは扉の上縁部の上面、又は前記屋根若しくは前記上縁部に設けられる部品の上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする測距システム。 - 前記移動体は、車両であることを特徴とする請求項1に記載の測距システム。
- 前記第1カメラと前記第2カメラとを連結し、前記上面よりも内側に収容される連結体を更に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の測距システム。
- 複数の支持体を有し、
前記第1カメラ及び前記第2カメラは、前記複数の支持体のそれぞれにより前記上面よりも上方の位置に保持されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の測距システム。 - 前記上面の前記第1部位及び前記第2部位とは異なる第3部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第3光軸を備え、前記第3光軸周りの全方位に視野を有する第3カメラを更に含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の測距システム。
- 複数の支持体を有し、
前記第1カメラ及び前記第2カメラ、前記第3カメラは、前記複数の支持体のそれぞれにより前記上面よりも上方の位置に保持されることを特徴とする請求項5に記載の測距システム。 - 前記複数の支持体は、前記上面との間に空間を有する部分を含むことを特徴とする請求項4又は6に記載の測距システム。
- 前記複数の支持体は、柱状であることを特徴とする請求項4、6又は7に記載の測距システム。
- 屋根と、
扉と、
前記屋根の上面又は前記扉の上縁部の上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする移動体。 - 移動体の屋根又は扉の上縁部に取り付けられる部品であって、
上面と、
前記上面の第1部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第1光軸を備え、前記第1光軸周りの全方位に視野を有する第1カメラと、
前記上面の前記第1部位とは異なる第2部位に設けられ、前記上面よりも上方に位置し、前記上面の上方に向けられる第2光軸を備え、前記第2光軸周りの全方位に視野を有する第2カメラと
を含むことを特徴とする部品。
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