JP7320677B2 - マーカー検出システム - Google Patents

Description

本発明は、発光マーカーを有するマーカー装置を有するマーカー検出システムに関する。

従来、車両などの装置に設けられたマーカーを撮像装置で撮像し、撮像された画像中のマーカーを検出することによって、例えば、例えば車両などの装置の位置および／または姿勢を推定することが行われている。例えば特許文献１では、先行車両と後続車両との間の距離を推定するために、先行車両の後面に複数のマーカーが設置され、後続車両に、複数のマーカーを撮像するための撮像装置が設置されている。特許文献１のマーカーは、発光する発光マーカーである。そのため、昼間だけでなく夜間にも、撮像装置で撮像された画像中のマーカーを検出することができる。

特開平１０－１１５５１９号公報

しかし、先行車両の後面に対して太陽光が照射されたとき、先行車両の後面で太陽光が反射し、その反射光が後続車両の撮像装置に入射する場合がある。その場合、後続車両の撮像装置で撮像された画像において、発光マーカーの明るさと先行車両の後面の発光マーカー以外の部分の明るさとの違いが小さい。そのため、画像中の発光マーカーを検出することが難しい。

本発明は、発光マーカーに対して光が照射されているときであっても、撮像された画像中の発光マーカーを検出しやすい、マーカー装置を有するマーカー検出システムを提供することを目的とする。

（１）本発明は、発光するｎ個（ｎは複数）の発光マーカーを有する発光装置を含むマーカー装置と、前記マーカー装置を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が取得した情報を取得する解析装置とを有するマーカー検出システムである。
前記マーカー装置は、低反射部をさらに含む。
前記ｎ個の発光マーカーは、前記マーカー装置の第１方向を向いた面に配置される。
前記低反射部は、前記第１方向と逆方向である第２方向に前記マーカー装置を見たときに、前記ｎ個の発光マーカーの各々の縁の少なくとも一部に隣接するように配置され、且つ、前記低反射部に対して光が照射されたときに、前記低反射部で反射して前記第１方向に進行する反射光を抑えるように構成される。
前記撮像装置は、発光する前記発光マーカーおよび前記低反射部に対して太陽光が照射されている状態で、前記ｎ個の発光マーカーのうちの少なくとも１つの発光する発光マーカーおよび前記低反射部を撮像する。
前記解析装置は、前記撮像装置で撮像された画像中の前記少なくとも１つの発光する発光マーカーを検出する。
前記マーカー装置が設置された装置が水平面上に配置された第１使用状態または前記マーカー装置の絶対位置が固定された第２使用状態において、前記マーカー装置は前記第１方向が鉛直方向と平行でないように配置され、前記第１使用状態または前記第２使用状態の前記マーカー装置を前記第２方向に見たときに、前記ｎ個の発光マーカーの配置位置が水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない位置である。

この構成によると、発光する発光マーカーおよび低反射部に対して光が照射されていない状態で、発光マーカーおよび低反射部を撮像装置で撮像すると、撮像された画像中の発光マーカーを検出しやすい。
また、低反射部は、マーカー装置を第２方向に見たとき、発光マーカーの縁の少なくとも一部に隣接するように配置されている。そのため、撮像装置の光軸が第２方向または第２方向に近い方向となるように撮像された画像において、低反射部が各発光マーカーの縁の少なくとも一部に隣接する。さらに、低反射部は、低反射部に対して光が照射されたときに、第２方向と逆方向の第１方向に進行する反射光を抑えるように構成されている。そのため、発光する発光マーカーおよび低反射部に対して光が照射されている状態で、発光マーカーと低反射部を撮像装置で撮像すると、撮像された画像中の低反射部の明るさと発光マーカーの明るさとの違いが大きい。そのため、発光マーカーに対して光が照射されているときであっても、撮像された画像中の発光マーカーを検出しやすい。また、この構成によると、ｎ個の発光マーカーが水平方向に平行な直線に対して線対称ではない場合、例えば水面に映る鏡像の誤検出を抑えることができる。ｎ個の発光マーカーが鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない場合、例えば窓ガラスに映る鏡像の誤検出を抑えることができる。

撮像装置で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカーに基づいて、例えば、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な位置と姿勢を推定することが可能である。つまり、マーカー装置を、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な位置と姿勢の推定に用いることができる。
具体的には、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の１つの発光マーカーの大きさの変化から、撮像装置とマーカー装置との間の距離の変化を推定することが可能である。
発光マーカーの形状によっては、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の１つの発光マーカーの形状の変化から、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。
また、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の２つの発光マーカーの中心点の間の距離の変化から、撮像装置とマーカー装置との間の距離の変化を推定することが可能である。
マーカー装置の用途によっては、マーカー装置に対して撮像装置の光軸の方向が一定で、マーカー装置に対して撮像装置の光軸回りに回転する場合がある。そのような場合であっても、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の２つの発光マーカーの中心点を結ぶ線分の方向の変化から、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。
マーカー装置の用途によっては、マーカー装置に対して撮像装置の光軸の方向が変化する場合がある。そのような場合であっても、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の３つの発光マーカーの中心点を結ぶ三角形の大きさと形状の変化から、撮像装置とマーカー装置との間の距離、および、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。

また、撮像装置で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカーを、例えば、撮像装置が設置される装置（例えば、車両またはロボットなど）の制御に用いることができる。つまり、マーカー装置を、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）の制御に用いることができる。例えば、撮像装置で撮像された画像から発光マーカーが検出された場合に、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）が予め決められた動作を行うように制御されてもよい。

本発明のマーカー検出システムは、さらに、以下の構成を有することが好ましい。
前記低反射部は、前記発光マーカーおよび前記低反射部に対して光が照射されたときに、前記低反射部で反射して前記第１方向に進行する反射光の光度が、前記発光マーカーで反射して前記第１方向に進行する反射光の光度よりも小さくなるように構成される。

（２）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記低反射部が、前記低反射部に入射した光を、少なくとも吸収するかもしくは乱反射させることによって、前記第１方向に進行する反射光を抑える。

（３）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）または（２）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記発光装置は、前記ｎ個の発光マーカーが、発光する発光状態と発光しない非発光状態に切り換わるように制御される。前記発光マーカーの発光状態と非発光状態の切換えによって、前記撮像装置が設置された装置を制御する。

この構成によると、発光マーカーの発光状態と非発光状態の切換えによって、例えば、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）を制御することができる。具体的には、例えば、発光マーカーが発光状態であって、撮像装置で撮像された画像から発光マーカーが検出された場合に、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）が予め決められた動作を行うように制御されてもよい。そして、発光マーカーが非発光状態であって、撮像装置で撮像された画像から発光マーカーが検出されない場合に、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）が上記動作を停止するように制御されてもよい。

（４）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）～（３）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記マーカー装置は、前記第２方向に見て前記ｎ個の発光マーカーのうちの少なくとも一部であるｍ個（ｍはｎ以下の整数）の第１発光マーカーを覆う位置と、前記第２方向に見て前記ｍ個の第１発光マーカーを覆わない位置との間を移動可能な低反射可動カバーを含む。
前記低反射可動カバーは、前記ｍ個の第１発光マーカーを覆う位置にある前記低反射可動カバーに対して光が照射されたときに、前記低反射可動カバーで反射して前記第１方向に進行する反射光を抑えるように構成される。

上記構成によると、発光するｍ個の第１発光マーカーが低反射可動カバーで覆われていない状態と、ｍ個の第１発光マーカーが低反射可動カバーで覆われる状態とを切り換えることによって、例えば、撮像装置が設置される装置（例えば、車両またはロボットなど）を制御することができる。
低反射可動カバーは、第２方向に見てｍ個の第１発光マーカーを覆う。そのため、このときに撮像された画像からｍ個の第１発光マーカーは検出されない。しかも、低反射可動カバーは、低反射可動カバーに対して光が照射されたときに、第２方向と逆方向の第１方向に進行する反射光を抑えるように構成される。そのため、ｍ個の第１発光マーカーを覆う低反射可動カバーに光が照射されても、撮像された画像中の低反射可動カバーは、第１発光マーカーとして誤検出されにくい。
仮に、低反射可動カバーが設けられず、発光マーカーを発光状態と非発光状態に切換えることによって、撮像装置が設置される装置（例えば、車両またはロボットなど）を制御する場合、以下の事象が生じる場合がある。非発光状態の発光マーカーに対して光が照射されると、発光マーカーで光が反射する。そのため、非発光状態の発光マーカーおよび低反射部に対して光が照射されているときに撮像装置で撮像すると、撮像された画像において、低反射部の明るさと発光マーカーの明るさとの違いが大きくなる場合がある。この場合、画像中の非発光状態の発光マーカーが、発光状態の発光マーカーとして誤検出されることがある。そこで、発光マーカーを非発光状態とする代わりに低反射可動カバーによって発光マーカーを覆うことによって、もしくは、発光マーカーを非発光状態とするときに低反射可動カバーによって発光マーカーを覆うことによって、非発光状態の発光マーカーでの光の反射の影響を受けずに、マーカー装置を使用できる。

（５）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）～（４）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記ｎ個の発光マーカーが、３つ以上の前記発光マーカーである。

この構成によると、マーカー装置に対して撮像装置の光軸の方向が変化する場合であっても、撮像装置で撮像した画像から検出された３つ以上の発光マーカーの相対位置の変化に基づいて、撮像装置とマーカー装置との間の距離、および、撮像装置に対するマーカー装置の相対的な姿勢を推定することが可能である。

（６）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記マーカー装置を前記第２方向に見たときに、前記ｎ個の発光マーカーは、前記第２方向に直交する平面上のいずれの直線に対しても線対称ではない。

この構成によると、マーカー装置がどのような向きに配置された場合であっても、例えば窓ガラスおよび水面に映る鏡像の誤検出を抑えることができる。

（７）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）～（６）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記解析装置が、前記撮像装置で撮像された画像から検出された前記少なくとも１つの前記発光マーカーに基づいて、前記撮像装置に対する前記マーカー装置の相対的な位置および姿勢の少なくとも一方を検出する。

（８）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（１）～（７）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記撮像装置が、車両に設置される。

この構成によると、マーカー装置は、例えば建物の壁または路面などの静止物に設置されてもよく、他の車両などの移動体に設置されてもよい。車両に設置された撮像装置によって静止物または移動体に設置されたマーカー装置を撮像した場合、撮像された画像から検出された発光マーカーに基づいて、例えば、静止物または移動体に設置されたマーカー装置と車両との間の距離を推定することが可能である。また、撮像装置で撮像された画像から検出された発光マーカーを、例えば、撮像装置が設置された車両の走行の制御に用いることができる。

（９）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（８）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記撮像装置が、第１車両に設置され、前記マーカー装置が、第２車両に設置される。
前記マーカー装置は、前記ｎ個の発光マーカーが前記第２車両の車両前後方向における後方向を向くように配置される。
前記撮像装置は、前記第２車両が前記第１車両に先行して走行するときに、前記第２車両の前記ｎ個の発光マーカーを撮像できるような位置に配置される。

この構成によると、撮像装置で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカーに基づいて、例えば、第１車両と第２車両との間の距離を推定することが可能である。また、撮像装置で撮像された画像から検出された発光マーカーを、例えば、第１車両を第２車両に追従させる制御に用いることができる。

（１０）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（８）の構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記マーカー装置が、静止物に設置される。

（１１）本発明の１つの観点によると、本発明のマーカー検出システムは、上記（８）～（１０）のいずれかの構成に加えて、以下の構成を有することが好ましい。
前記撮像装置で撮像された画像から検出された前記少なくとも１つの発光マーカーに基づいて、前記撮像装置が設置された前記車両の走行が制御される。

＜用語の定義＞
なお、本発明および本実施形態において、マーカー装置の第１方向を向いた面とは、マーカー装置を第１方向の逆方向である第２方向に見たときに見える面である。マーカー装置の第１方向を向いた面は、第２方向に見たときに常に全体が見えていてもよい。マーカー装置の第１方向を向いた面の少なくとも一部は、第２方向に見たときに一時的に見えなくてもよい。例えば、マーカー装置の第１方向を向いた面の少なくとも一部が、移動可能なカバーで覆われていてもよい。
なお、本発明および本実施形態において、マーカー装置の第１方向を向いた面に配置されるｎ個の発光マーカーは、マーカー装置を第２方向に見たときに見えるように配置される。ｎ個の発光マーカーは、第２方向に見たときに常に見えていてもよい。ｎ個の発光マーカーの少なくとも一部は、第２方向に見たときに一時的に見えなくてもよい。

なお、本発明および本実施形態において、マーカー装置の第１方向を向いた面は、１つの平面であってもよく、１つの曲面であってもよく、少なくとも１つの平面と少なくとも１つの曲面の組み合わせで構成されていてもよく、複数の平面の組み合わせで構成されていてもよい。マーカー装置の第１方向を向いた面は、第１方向を向いていない面で連結された複数の面で構成されていてもよい。

なお、本発明および本実施形態において、ｎ個の発光マーカーがマーカー装置の第１方向を向いた面に配置されるとは、ｎ個の発光マーカーがマーカー装置の第１方向を向いた面の一部であることを意味する。本発明および本実施形態において、発光マーカーは、１つの平面であってもよく、１つの曲面であってもよく、少なくとも１つの平面と少なくとも１つの曲面の組み合わせで構成されていてもよく、複数の平面の組み合わせで構成されていてもよい。発光マーカーは、例えば、凹凸を有する面であってもよい。本発明および本実施形態において、１つのマーカー装置が有するｎ個の発光マーカーの形状は、１種類であってもよく、複数種類であってもよい。本発明および本実施形態において、ｎ個の発光マーカーは、ｎ個の発光マーカーを１つの平面が通るように配置されてもよく、配置されなくてもよい。

なお、本発明および本実施形態において、１つのマーカー装置に対して、第１方向となりえる方向は複数あってもよい。１つのマーカー装置に対して、第１方向となりえる方向は１つだけであってもよい。

なお、本発明および本実施形態において、光度とは、光の明るさを表す物理量である。光度のＳＩ基本単位は、カンデラである。

なお、本発明および本実施形態において、鉛直方向とは重力方向である。鉛直方向は水平方向に直交する。

なお、本発明および本実施形態において、マーカー装置の絶対位置が固定された第２使用状態とは、マーカー装置の使用中にマーカー装置の絶対位置が変化しないようなマーカー装置の使用状態である。具体的には、例えば、建物の壁などの移動不能の対象物にマーカー装置が設置された状態であってもよい。また、例えば、移動可能であってマーカー装置の使用中に移動しない対象物にマーカー装置が設置された状態であってもよい。第２使用状態は、第１使用状態を兼ねていてもよい。

なお、本発明および本実施形態において、ｎ個の発光マーカーが、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではないとは、ｎ個の発光マーカーが、水平方向に平行な直線に対して線対称ではなく、かつ、鉛直方向に平行な直線に対して線対称でない場合を除外する意図ではない。

なお、本発明および本実施形態において、ｎが複数の場合、撮像装置がｎ個の発光マーカーを撮像できるような位置に配置されるとは、マーカー検出システムの使用時に、撮像装置がｎ個の発光マーカーの全てを１つの画像に撮像するかどうかは問わない。例えば、マーカー検出システムの使用時に、ｎ個の発光マーカーのいずれかが必ず低反射可動カバーで覆われる場合、撮像装置はｎ個の発光マーカーを１つの画像に撮像することは不可能である。この場合において、撮像装置がｎ個の発光マーカーを撮像できるような位置に配置されるとは、仮に、ｎ個の発光マーカーのいずれも低反射可動カバーで覆われなければ撮像装置がｎ個の発光マーカーを撮像できる位置に配置されることである。

なお、本発明および本実施形態において、静止物とは、移動することなく静止している物体（object）である。静止物には、例えば路面も含まれる。

なお、本発明および本実施形態において、車両の走行を制御するとは、例えば、車速を制御することを含んでもよい。車速の制御は、車両を停止させることを含む。車両の走行を制御するとは、車速を発進させることを含んでもよい。車両の走行を制御するとは、車両の進行方向を制御することを含んでもよい。
言い替えると、車両の操舵を制御することを含んでもよい。

本発明および本実施形態において、Ａおよび／またはＢとは、ＡおよびＢであってもよく、ＡまたはＢであってもよいことを意味する。

なお、本発明および実施の形態において「含む（including）、有する（comprising）、備える（having）およびこれらの派生語」は、列挙されたアイテム及びその等価物に加えて追加的アイテムをも包含することが意図されて用いられている。
なお、本発明および実施の形態において「取り付けられた（mounted）、接続された（connected）、結合された（coupled）、支持された（supported）という用語」は、広義に用いられている。具体的には、直接的な取付、接続、結合、支持だけでなく、間接的な取付、接続、結合および支持も含む。さらに、接続された（connected）および結合された（coupled）は、物理的又は機械的な接続／結合に限られない。それらは、直接的なまたは間接的な電気的接続／結合も含む。

他に定義されない限り、本明細書および請求範囲で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されることはない。

なお、本発明および実施の形態において「好ましい」という用語は非排他的なものである。「好ましい」は、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。本明細書において、「好ましい」と記載された構成は、少なくとも、請求項１の構成により得られる上記効果を奏する。
また、本明細書において、「しても良い」という用語は非排他的なものである。「しても良い」は、「しても良いがこれに限定されるものではない」という意味である。本明細書において、「してもよい」は、「しない」場合があることを暗黙的に含む。本明細書において、「しても良い」と記載された構成は、少なくとも、請求項１の構成により得られる上記効果を奏する。

本発明は、上述した好ましい構成を互いに組み合わせることを制限しない。本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載されたまたは図面に図示された構成要素の構成および配置の詳細に制限されないことが理解されるべきである。本発明は、後述する実施形態以外の実施形態でも可能である。本発明は、後述する実施形態に様々な変更を加えた実施形態でも可能である。また、本発明は、後述する実施形態を適宜組み合わせて実施することができる。

本発明のマーカー検出システムによると、発光マーカーに対して光が照射されているときであっても、撮像された画像中の発光マーカーを検出しやすい。

図１は、本発明の第１実施形態のマーカー装置の複数の例を模式的に示す。 図２は、本発明の第２実施形態のマーカー装置の複数の例を模式的に示す。 図３は、本発明の第４実施形態のマーカー装置の複数の例を模式的に示す。 図４は、本発明の第５実施形態のマーカー装置の複数の例を模式的に示す。 図５は、本発明の第６実施形態のマーカー検出システムを模式的に示す。 図６は、本発明の第７実施形態のマーカー検出システムの複数の例を模式的に示す。 図７は、本発明の第７実施形態のマーカー検出システムの複数の例を模式的に示す。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のマーカー装置１０について説明する。図１は、第１実施形態のマーカー装置１０の複数の例を示す。図１（ａ）～図１（ｄ）は、マーカー装置１０の模式的な断面図である。図１（ｅ）～図１（ｇ）は、マーカー装置１０を後述する第２方向（Ｓｃ方向）に見た模式図である。図１（ａ）が示すマーカー装置１０は、図１（ｅ）～図１（ｈ）が示す４つのマーカー装置１０のいずれかと対応していてもよく、対応していなくてもよい。図１（ｂ）～図１（ｄ）が示すマーカー装置１０も同様である。

第１実施形態のマーカー装置１０は、発光装置１１を含む。発光装置１１は、発光するｎ個の発光マーカー１２を有する。ｎは１以上の整数である。ｎは１であってもよい（例えば図１（ｅ）参照）。ｎは複数であってもよい（例えば図１（ｆ）～（ｇ）参照）。ｎ個の発光マーカー１２は、マーカー装置１０の第１方向を向いた面に配置される。図中の矢印Ｆｒは、第１方向の一例を示す。第１方向は図中のＦｒ方向に限らない。マーカー装置１０は、低反射部１３をさらに含む。第１方向の逆方向である第２方向にマーカー装置１０を見たときに、低反射部１３は、ｎ個の発光マーカー１２の各々の縁の少なくとも一部に隣接するように配置される。図中の矢印Ｓｃは、第２方向の一例を示す。第２方向は図中のＳｃ方向に限らない。低反射部１３は、低反射部１３に対して光が照射されたときに、低反射部１３で反射して第１方向に進行する反射光を抑えるように構成される。このとき低反射部１３に対して照射される光は、第２方向に対して傾斜する方向の光を含む。このとき低反射部１３に対して照射される光は、第２方向の光を含まなくてもよく、含んでもよい。

低反射部１３は、ｎ個の発光マーカー１２の各々の縁の少なくとも一部に隣接していてもよく、隣接していなくてもよい。発光マーカー１２の縁は、低反射部１３の縁とつながっていてもよい（例えば図１（ａ）、図１（ｃ）および図１（ｄ）参照）。発光マーカー１２の縁は、低反射部１３の縁とつながっていなくてもよい（例えば図１（ｂ）参照）。隣り合う２つの発光マーカー１２の縁は、発光マーカー１２ではない部分を介してつながっていてもよい（例えば図１（ｃ）参照）。隣り合う２つの発光マーカー１２の縁は、つながっていなくてもよい（例えば図１（ｄ）参照）。

マーカー装置１０を第２方向に見たときに見える低反射部１３の表面は、物理的に離れた複数の面で構成されていてもよい（例えば図１（ｅ）参照）。マーカー装置１０を第２方向に見たときに見える低反射部１３の表面は、つながった１つの面で構成されていてもよい（例えば図１（ｆ）～図１（ｈ）参照）。

マーカー装置１０の使用時、発光する発光マーカー１２および低反射部１３は、撮像装置（図示せず）によって撮像される。低反射部１３を有することにより、発光マーカー１２に対して光が照射されているときであっても、撮像された画像から発光マーカー１２を検出しやすい。

撮像装置で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、例えば、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な位置と姿勢を推定することが可能である。

具体的には、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の１つの発光マーカー１２の大きさの変化から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離の変化を推定することが可能である。また、１つの発光マーカー１２の大きさと、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離との関係を示す情報を予め取得していれば、１つの画像中の発光マーカー１２の大きさから、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離を推定できる。

発光マーカー１２の形状によっては、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の１つの発光マーカー１２の形状の変化から、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。例えば、図１（ｅ）の発光マーカー１２の場合にこれが可能である。また、１つの発光マーカー１２の形状と、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢との関係を示す情報を予め取得していれば、１つの画像中の発光マーカー１２の形状から、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢を推定できる。

また、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の２つの発光マーカー１２の中心点の間の距離の変化から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離の変化を推定することが可能である。また、２つの発光マーカー１２の中心点の間の距離と、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離との関係を示す情報を予め取得していれば、１つの画像中の２つの発光マーカー１２の中心点の間の距離から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離を推定できる。このように、２つの発光マーカー１２から撮像装置とマーカー装置１０との間の距離を推定できるため、発光マーカー１２の数は２つ以上が好ましい。

マーカー装置１０の用途によっては、マーカー装置１０に対して撮像装置の光軸の方向が一定で、マーカー装置１０に対して撮像装置の光軸回りに回転する場合がある。そのような場合であっても、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の２つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ線分の方向の変化から、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。また、２つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ線分の方向と、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢との関係を示す情報を予め取得していれば、１つの画像中の２つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ線分の方向から、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢を推定できる。このように、２つの発光マーカー１２から撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢を推定できるため、発光マーカー１２の数は２つ以上が好ましい。

マーカー装置１０の用途によっては、マーカー装置１０に対して撮像装置の光軸の方向が変化する場合がある。そのような場合であっても、例えば、撮像装置で撮像された複数の画像中の３つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ三角形の大きさと形状の変化から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離、および、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢の変化を推定することが可能である。また、３つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ三角形の大きさと、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離との関係を示す情報、および、３つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ三角形の形状と、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢との関係を示す情報を予め取得していれば、３つの発光マーカー１２の中心点を結ぶ三角形の大きさと形状から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離、および、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢を推定できる。このように、３つの発光マーカー１２から、撮像装置とマーカー装置１０との間の距離、および、撮像装置に対するマーカー装置１０の相対的な姿勢を推定できるため、発光マーカー１２の数は３つ以上が好ましい。

また、撮像装置で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２を、例えば、撮像装置が設置される装置（例えば、車両またはロボットなど）の制御に用いることができる。つまり、マーカー装置を、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）の制御に用いることができる。例えば、撮像装置で撮像された画像から発光マーカー１２が検出された場合に、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）が予め決められた動作を行うように制御されてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態のマーカー装置１０について説明する。図２は、第２実施形態のマーカー装置１０の１つの例を示す。第２実施形態のマーカー装置１０は、第１実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
低反射部１３は、発光マーカー１２および低反射部１３に対して光が照射されたときに、低反射部１３で反射して第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光の光度が、発光マーカー１２で反射して第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光の光度よりも小さくなるように構成される。

低反射部１３は、低反射部１３に入射した光を、少なくとも吸収するかもしくは乱反射させることによって、第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光を抑えるように構成されてもよい。例えば、低反射部１３の表面には、黒色塗料などの光吸収剤が塗布されていてもよい。また、例えば、低反射部１３の表面は、光を乱反射させる粗面であってもよい。低反射部１３は、光の吸収と乱反射の両方によって、第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光を抑えるように構成されていてもよい。例えば、低反射部１３の表面は、光吸収剤が塗布され、且つ、光を乱反射させる粗面であってもよい。また、例えば、低反射部１３は、微細な凹凸または多孔を有する表面層を有し、この表面層の内部で光が反射を繰り返すことで、低反射部１３に入射した光の一部が低反射部１３に吸収されてもよい。低反射部１３は、低反射部１３に入射した光の一部を透過させてもよい。

発光装置１１は、電力で発光する光源を有する。光源は、例えばＬＥＤ光源であってもよく、それ以外の光源であってもよい。マーカー装置１０が有する光源の数は、発光マーカー１２の数と同じであってもよく、それより少なくても多くてもよい。発光マーカー１２の光は、可視光であってもよく、赤外光（赤外線）であってもよい。発光装置１１は、配線で接続されており物理的に離れた複数の装置で構成されていてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態のマーカー装置１０について説明する。第３実施形態のマーカー装置１０は、第１実施形態または第２実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
発光装置１１は、ｎ個の発光マーカー１２が、発光する発光状態と発光しない非発光状態に切り換わるように制御される。つまり、マーカー装置１０の電源をオンにしたまま、発光マーカー１２を非発光状態とすることが可能である。この構成によると、発光マーカー１２の発光状態と非発光状態の切換えによって、例えば、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）を制御することができる。

発光マーカー１２の発光状態と非発光状態の切り換えは、例えば、発光装置１１が有するスイッチの切換えによって行われてもよい。マーカー装置１０は、例えば、発光装置１１を制御する発光制御部を有してもよい。ｎが複数の場合、ｎ個の発光マーカー１２は発光状態と非発光状態に個別に切り換え可能であってもよく、個別に切り換え不能であってもよい。発光装置１１は、ｎ個の発光マーカー１２が点滅するように制御されてもよい。点滅の間隔は、撮像装置で撮像する間隔とずらすことが好ましい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態のマーカー装置１０について説明する。図３は、第４実施形態のマーカー装置１０の４つの例を示す。第４実施形態のマーカー装置１０は、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態の少なくとも１つの実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
マーカー装置１０は、低反射可動カバー１４を含む。低反射可動カバー１４は、第２方向（Ｓｃ方向）に見てｎ個の発光マーカー１２のうちの少なくとも一部であるｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆う位置と、第２方向（Ｓｃ方向）に見てｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆わない位置との間を移動可能である（例えば図３（ａ）参照）。ｍは、ｎ以下の整数である。ｍはｎと同じであってもよい（例えば図３（ｂ）参照）。ｍはｎより小さい複数であってもよい（例えば図３（ｃ）、図３（ｄ）参照）。マーカー装置１０は、低反射可動カバー１４を移動させる移動機構（図示せず）を有してもよい。低反射可動カバー１４は、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆う位置にある低反射可動カバー１４に対して光が照射されたときに、低反射可動カバー１４で反射して第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光を抑えるように構成される。この構成によると、発光するｍ個の第１発光マーカー１２ａが低反射可動カバーで覆われていない状態と、ｍ個の第１発光マーカー１２ａが低反射可動カバー１４で覆われる状態とを切り換えることによって、例えば、撮像装置が設置された装置（例えば、車両またはロボットなど）を制御することができる。

低反射可動カバー１４は、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆う位置にある低反射可動カバー１４に対して光が照射されたときに、低反射可動カバー１４で反射して第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光の光度が、発光マーカー１２に対して同じ光が照射されたときに発光マーカー１２で反射して第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光の光度よりも小さくなるように構成されていてもよい。
低反射可動カバー１４は、低反射可動カバー１４に入射した光を、少なくとも吸収するかもしくは乱反射させることによって、第１方向（Ｆｒ方向）に進行する反射光を抑えるように構成されていてもよい。低反射可動カバー１４が反射光を抑える仕組みは、低反射部１３が反射光を抑える仕組みと同じであってもよく、異なっていてもよい。
例えば図３（ｃ）に示すように、低反射可動カバー１４は、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆い、ｎ個の発光マーカー１２のうちの第１発光マーカー１２ａとは異なるｐ個の第２発光マーカー１２ｂを覆わない位置と、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆わず、ｐ個の第２発光マーカー１２ｂを覆う位置とを移動可能であってもよい。ｐは１以上の整数である。

例えば図３（ｄ）に示すように、マーカー装置１０は、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆う低反射可動カバー１４に加えて、ｎ個の発光マーカー１２のうちの第１発光マーカー１２ａとは異なる発光マーカー１２を覆う少なくとも１つの低反射可動カバー１４を有してもよい。つまり、マーカー装置１０は、複数の低反射可動カバー１４を有してもよい。複数の低反射可動カバー１４が覆う発光マーカー１２の数は、それぞれ、１つであってもよく、複数であってもよい。各低反射可動カバー１４が覆う発光マーカー１２の数は、同じであってもよく、異なっていてもよい。

第４実施形態のマーカー装置１０が第３実施形態の構成を有する場合、ｍ個の第１発光マーカー１２ａは以下のように発光状態と非発光状態に切り換えられてもよい。低反射可動カバー１４がｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆うとき、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを非発光状態とし、低反射可動カバー１４がｍ個の第１発光マーカー１２ａを覆わないとき、ｍ個の第１発光マーカー１２ａを発光状態とする。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態のマーカー装置１０について説明する。図４（ａ）は、後述する第１使用状態の例を示し、図４（ｂ）は、後述する第２使用状態の例を示す。図４（ｃ）～図４（ｋ）は、第５実施形態のマーカー装置１０の９つの例を示す。図４（ｃ）～図４（ｋ）は、第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見た図である。第５実施形態のマーカー装置１０は、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、および第４実施形態の少なくとも１つの実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
第５実施形態のマーカー装置１０は、第１使用状態および／または第２使用状態で使用される。第１使用状態は、マーカー装置１０が設置された装置が水平面ＨＳ上に配置される使用状態である。第２使用状態は、マーカー装置１０の絶対位置が固定される使用状態である。第１使用状態または第２使用状態において、マーカー装置１０は第１方向（Ｆｒ方向）が鉛直方向と平行でないように配置される。図中の矢印Ｖは鉛直方向を示す。図中の両矢印Ｈは水平方向を示す。なお、第１使用状態における第１方向（Ｆｒ方向）と鉛直方向との関係は、図４（ａ）に示す関係に限定されない。第２使用状態における第１方向（Ｆｒ方向）と鉛直方向との関係は、図４（ｂ）に示す関係に限定されない。第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない。つまり、第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、水平方向に平行な直線に対して線対称ではなく、および／または、鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない。この構成によると、例えば水面および／または窓ガラスに映る鏡像の誤検出を抑えることができる。

第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、水平方向に平行な直線に対して線対称でなく、かつ、鉛直方向に平行な直線に対して線対称でなくてもよい（例えば図４（ｉ）～図４（ｋ）参照）。第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、水平方向に平行な直線に対して線対称でなく、かつ、鉛直方向に平行な直線に対して線対称であってもよい（例えば図４（ｃ）～図４（ｅ）参照）。第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、水平方向に平行な直線に対して線対称で、かつ、鉛直方向に平行な直線に対して線対称でなくてもよい（例えば図４（ｆ）～図４（ｈ）参照）。

ｎ個の発光マーカー１２が水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない形態とは、以下の形態のいずれであってもよい。ｎが複数の場合、ｎ個の発光マーカー１２の配置位置が水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称でない位置であってもよい（例えば図４（ｃ）、図４（ｆ）、図４（ｉ）および図４（ｊ）参照）。また、ｎ個の発光マーカー１２のうちの１つの発光マーカー１２の形状が、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない形状であってもよい（例えば図４（ｅ）、図４（ｈ）および図４（ｋ）参照）。また、配置位置と形状の組み合わせによって、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない形態が実現されてもよい（例えば図４（ｄ）および図４（ｇ）参照）。

マーカー装置１０を第２方向（Ｓｃ方向）に見たときに、ｎ個の発光マーカー１２は、第２方向（Ｓｃ方向）に直交する平面上のいずれの直線に対しても線対称ではないことが好ましい（例えば図４（ｉ）、図４（ｇ）および図４（ｋ）参照）。具体的な形態は、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない形態の具体例と同様に、配置位置、形状、または、配置位置と形状の組み合わせのいずれで実現されてもよい。

ｎ個の発光マーカー１２は、第２方向（Ｓｃ方向）に見て互いに直交する２つの方向の長さの比が１対２以上であるような形状の発光マーカー１２を含むことが好ましい（例えば図４（ｄ）、図４（ｅ）、図４（ｇ）、図４（ｈ）、図４（ｊ）および図４（ｋ）参照）。撮像装置で撮像された画像には、例えば窓ガラスの反射光または街灯などの光の画像も含まれる場合がある。しかし、このような細長い形状の発光マーカー１２の光は、街灯または窓ガラスの反射光などの一般的な光とは異なる。そのため、撮像された画像中の発光マーカー１２を検出する処理を簡易化できる。

第３実施形態の構成によると、マーカー装置１０は、ｎ個の発光マーカー１２のうちのいずれかが必ず非発光状態となり、ｎ個の発光マーカー１２が同時に発光状態とならないように使用されることがある。この場合、ｎ個の発光マーカー１２のうち、同時に発光状態となる少なくとも１つの発光マーカー１２が、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではないことが好ましい。第２方向（Ｓｃ方向）に直交する平面上のいずれの直線に対しても線対称ではないことがより好ましい。
また、第４実施形態の構成によると、マーカー装置１０は、ｎ個の発光マーカー１２のうちのいずれかが必ず低反射可動カバー１４で覆われ、ｎ個の発光マーカー１２が同時に低反射可動カバー１４で覆われない状態とならないように使用される場合がある。この場合、ｎ個の発光マーカー１２のうち、同時に低反射可動カバー１４に覆われない状態となる少なくとも１つの発光マーカー１２が、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではないことが好ましい。第２方向（Ｓｃ方向）に直交する平面上のいずれの直線に対しても線対称ではないことがより好ましい。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態のマーカー検出システム１について図５を参照しつつ説明する。第６実施形態のマーカー検出システム１は、第１～第５のいずれかのマーカー装置１０に加えて、以下の構成を有する。
マーカー検出システム１は、撮像装置２と、解析装置３とを有する。撮像装置２は、ｎ個の発光マーカー１２のうちの少なくとも１つの発光マーカー１２および低反射部１３を撮像する。撮像装置２は、１回の撮像で、ｎ個の発光マーカー１２のうちの少なくとも１つの発光マーカー１２を撮像する。撮像装置２は、ｎ個の発光マーカー１２のうち一部の発光マーカー１２だけを撮像してもよく、ｎ個の発光マーカー１２の全てを撮像してもよい。解析装置３は、撮像装置２が取得した情報を取得する。解析装置３は、撮像装置２で撮像された画像中の少なくとも１つの発光マーカー１２を検出する。図５中の一点鎖線は、撮像装置２の光軸を示す。図５は、撮像装置２の光軸の方向が第２方向（Ｓｃ方向）と平行である状態を示す。マーカー装置１０を撮像するときの撮像装置２の光軸の方向は、第２方向（Ｓｃ方向）と平行でなくてもよい。

撮像装置２は、レンズ機構を１つだけ有する単眼カメラであってもよく、複数のレンズ機構を有するステレオカメラ（複眼カメラ）であってもよい。発光マーカー１２の光が可視光の場合、撮像装置２は、カラーセンサを有さないモノクロカメラであってもよく、カラーセンサを有するカラーカメラであってもよい。発光マーカー１２の光が赤外光の場合、撮像装置２は、例えば、赤外線放射量を、画像の輝度または明度で表した画像を生成する赤外線カメラである。撮像装置２は、動画を撮像できるカメラであることが好ましい。撮像装置２は、静止画だけを撮像できるカメラであってもよい。

解析装置３は、撮像装置２に無線または有線で接続される。解析装置３は、撮像装置２が設置される装置（図示せず）に設置されてもよく、撮像装置２が設置される装置とは異なる装置に設置されてもよい。解析装置３が画像中の発光マーカー１２を検出する方法は特に限定されない。例えば公知の方法が採用されてもよい。解析装置３は、画像の輝度または明度を用いて、撮像装置２で撮像された画像中の発光マーカー１２を検出してもよい。

以下、画像の輝度または明度を用いて画像中の発光マーカー１２を検出する方法の一例を説明する。解析装置３は、まず、画像中の輝度または明度が所定の値よりも高い領域（以下、明領域という）を検出する。その後、解析装置３は、検出された明領域の形状に基づいて、検出された明領域が発光マーカー１２であるかを判定する。ｎ個の発光マーカー１２が、上述したような細長い形状の発光マーカー１２を含む場合、明領域の形状から発光マーカー１２を検出しやすい。ｎ個の発光マーカー１２のうちの１つの発光マーカー１２が検出されると、予め記憶されたｎ個の発光マーカー１２の位置関係に基づいて、他の発光マーカー１２を容易に検出できる。解析装置３は、明領域を検出した後、明領域の中心位置を検出してもよい。発光マーカー１２の数が３つ以上の場合、例えば、３つ以上の明領域の中心位置の配置に基づいて、これらの明領域が発光マーカー１２であるか否かが判定されてもよい。

撮像装置２で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、撮像装置２に対するマーカー装置１０の相対的な位置および姿勢の少なくとも一方が検出されてもよい。この処理は、解析装置３が行ってもよく、解析装置３以外の装置が行ってもよい。

撮像装置２に対するマーカー装置１０の相対的な位置および姿勢の少なくとも一方が検出される場合、マーカー検出システム１の使用前に、キャリブレーションを行うことが好ましい。キャリブレーションを行うことにより、撮像装置２に対するマーカー装置１０の相対的な位置および姿勢の検出精度を高めることができる。

＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態のマーカー検出システム１について説明する。図６は、第７実施形態のマーカー検出システム１の２つの例を示す。第７実施形態のマーカー検出システム１は、第６実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
撮像装置２は、第１車両４１に設置される。マーカー装置１０は、第２車両４２に設置される。マーカー装置１０は、ｎ個の発光マーカー１２が第２車両４２の車両前後方向における後方向を向くように配置される。撮像装置２は、第２車両４２が第１車両４１に先行して走行するときに、第２車両４２のｎ個の発光マーカー１２を撮像できるような位置に配置される。つまり、撮像装置２は、第１車両４１の前方の対象物を撮像できるように設置される。

第１車両４１は、走行するための駆動源を有する。駆動源は、例えば、エンジンおよび／または電気モーターである。第１車両４１は、第１車両４１の走行を制御する制御装置５０を有する。制御装置５０は、オペレータの操作によらず第１車両４１の車速を制御可能である。車速の制御は、車両を停止させることを含む。オペレータとは、乗員と遠隔操作する者を含む。第１車両４１は、自動走行する車両であってもよく、自動する車両でなくてもよい。ここでの自動走行する車両とは、オペレータの操作によらず車速の変更と操舵を自動で行って目的地まで走行する車両である。制御装置５０は、オペレータの操作によらず第１車両４１の走行を開始するように制御可能であってもよい。第１車両４１は、既定ルートを自動走行する車両であってもよい。第１車両４１は、オペレータの操作によらずに車速が変更可能でありつつ、オペレータの操作によって車速が変更可能であってもよい。第１車両４１は、オペレータの操作によらずに操舵可能でありつつ、オペレータの操作によって操舵可能であってもよい。

第２車両４２の構成は、第１車両４１の構成と同じであってもよい。第１車両４１に搭載される装置と第２車両４２に搭載される装置は同じであってもよい。つまり、第１車両４１と第２車両４２にそれぞれ、撮像装置２とマーカー装置１０の両方が設置されてもよい。第２車両４２の構成は、第１車両４１の構成と異なっていてもよい。

第１車両４１は、既定ルートを自動走行するゴルフカー（ゴルフカートともいう）であってもよい。この場合、第１車両４１が走行する路面に、既定ルートに沿って電磁誘導線が埋設されていてもよい。第１車両４１は、電磁誘導線からの磁力線を検出するセンサを有し、このセンサの検出結果に基づいて第１車両４１の操舵が制御されてもよい。さらに、第１車両４１が走行する路面に、複数の埋設マーカーが埋設されていてもよい。各埋設マーカーは、例えばＲＦＩＤタグまたは複数の磁石などで構成される。第１車両４１は、埋設マーカーを検出するセンサを有し、このセンサの検出結果に基づいて第１車両４１の車速が制御されてもよい。撮像装置２は、前方の障害物を検出するために使用されてもよい。第１車両４１が既定ルートを自動走行するゴルフカーである場合、第２車両４２も第１車両４１と同じく既定ルートを自動走行するゴルフカーである。

図６（ａ）に示すように、解析装置３は、第１車両４１に設置されてもよい。第１車両４１に設置された解析装置３は、第１車両４１が有する制御装置５０と一体化されていてもよい。解析装置３が第１車両４１に設置される場合、解析装置３の検出結果が解析装置３から制御装置５０に送られる。第１車両４１の制御装置５０は、解析装置３の検出結果に基づいて、第１車両４１の走行を制御する。図６（ｂ）に示すように、解析装置３は、第１車両４１に設置されず、第１車両４１の走行を遠隔で制御する管理装置６０に含まれてもよい。第１車両４１は、管理装置６０と無線で通信可能である。管理装置６０は、解析装置３の検出結果に基づいて、走行を制御する信号を第１車両４１に送信する。第１車両４１の制御装置５０は、管理装置６０から送信された信号に基づいて、第１車両４１の走行を制御する。したがって、解析装置３が第１車両４１に設置される場合も設置されない場合も、制御装置５０は、解析装置３の検出結果に基づいて、第１車両４１の走行を制御する。つまり、撮像装置２で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第１車両４１の走行が制御される。

以下、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいた第１車両４１の走行の制御の例について説明する。
この走行制御の１つの例は、第２車両４２が第１車両４１に先行して走行するときに車間距離が維持されるように第１車両４１の車速を制御することである。具体的には、例えば、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第１車両４１と第２車両４２の間の距離が検出され、検出される距離が所定の距離に維持されるように第１車両４１の車速が制御されてもよい。このように、マーカー検出システム１を用いて車間距離を維持するように車速を制御できる。第１車両４１および第２車両４２が既定ルートを自動走行するゴルフカーである場合、例えば、車庫に入るときと車庫から出るときにマーカー検出システム１を使用できる。従来の既定ルートを自動走行するゴルフカーは、車庫に入るときと車庫から出るときに、複数台のゴルフカーがほぼ一定の間隔を空けて一列に並んだ状態で走行するように制御される場合がある。従来では、例えば電波の送受信機によって、車間距離を維持していた。この送受信機の代わりにマーカー検出システム１を使用できる。
この走行制御の他の例は、第１車両４１が第２車両４２に追従するように第１車両４１の操舵を制御することである。具体的には、例えば、複数の画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２の形状または相対位置の変化に基づいて、第２車両４２の操舵角が推定され、推定された操舵角と同じになるように第１車両４１の操舵が制御されてもよい。
この走行制御のさらに他の例は、第１車両４１が第２車両４２に追従し且つ車間距離が維持されるように第１車両４１の操舵と車速を制御することである。

＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態のマーカー検出システム１について説明する。図７は、第８実施形態のマーカー検出システム１の３つの例を示す。第８実施形態のマーカー検出システム１は、第６実施形態の構成に加えて、以下の構成を有する。
撮像装置２は、第３車両４３に設置される。第８実施形態の第３車両４３の構成は、第７実施形態の第１車両４１の構成と同じである。マーカー装置１０は、静止物に設置される。例えば図７（ｃ）に示すように、マーカー装置１０が設置される静止物は、路面であってもよい。この場合、撮像装置２は、路面を撮像できるように第３車両４３に設置される。例えば図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、マーカー装置１０が設置される静止物は、例えば建物の壁または看板などであってもよい。この場合、撮像装置２は、第３車両４３の前方の対象物を撮像できるように設置される。第３車両４３の前方の対象物を撮像する撮像装置２は、路面を撮像する撮像装置２を兼ねていてもよい。第３車両４３の前方の対象物を撮像する撮像装置２は、路面を撮像する撮像装置２とは異なってもよい。第３車両４３は、第３車両４３の前方の対象物を撮像する撮像装置２と、路面を撮像する撮像装置２の少なくとも一方を有する。第８実施形態の第３車両４３に搭載される撮像装置２は、第７実施形態の撮像装置２を兼ねていてもよい。つまり、第８実施形態の第３車両４３は、第７実施形態の第１車両４１を兼ねていてもよい。

図７（ａ）～図７（ｃ）に示すように、解析装置３は、第３車両４３に設置されてもよい。第３車両４３に設置された解析装置３は、第３車両４３に設置された制御装置５０と一体化されていてもよい。解析装置３が第３車両４３に設置される場合、解析装置３の検出結果が解析装置３から制御装置５０に送られる。第３車両４３の制御装置５０は、解析装置３の検出結果に基づいて、第３車両４３の走行を制御する。解析装置３は、第３車両４３に設置されず、第３車両４３の走行を遠隔で制御する管理装置６０（図６参照）に含まれてもよい。第３車両４３は、管理装置６０と無線で通信可能である。管理装置６０は、解析装置３の検出結果に基づいて、走行を制御する信号を第３車両４３に送信する。第３車両４３の制御装置５０は、管理装置６０から送信された信号に基づいて、第３車両４３の走行を制御する。したがって、解析装置３が第３車両４３に設置される場合も設置されない場合も、制御装置５０は、解析装置３の検出結果に基づいて、第３車両４３の走行を制御する。つまり、撮像装置２で撮像された画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第３車両４３の走行が制御される。

以下、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいた第３車両４３の走行の制御の例について説明する。
この走行制御の１つの例は、第３車両４３の走行を開始させることである。この場合、予め、マーカー装置１０を撮像できるような位置で第３車両４３を停止させる必要がある。また、この場合、マーカー装置１０は、路面に設置されてもよく、路面以外の静止物に設置されてもよい。具体的には、例えば、画像から発光マーカー１２が検出されたときに、第３車両４３の走行が開始されず、発光マーカー１２が非発光状態であるかもしくは低反射可動カバー１４に覆われており、画像から発光マーカー１２が検出されないときに、第３車両４３の走行が開始されてもよい。また、この具体例とは逆に、発光マーカー１２が検出されないときは、第３車両４３の走行が開始されず、発光マーカー１２が検出されたときに、第３車両４３の走行が開始されてもよい。この２つの具体例は、マーカー検出システム１が第３実施形態または第４実施形態の構成を有する場合に実現される。このように、マーカー検出システム１を用いることで、第３車両４３を遠隔操作することなく、第３車両４３の走行開始のタイミングを自由に設定できる。

この走行制御の他の例は、第３車両４３の走行を停止させることである。この場合、マーカー装置１０は、路面に設置されてもよく、路面以外の静止物に設置されてもよい。具体的には、例えば、画像から発光マーカー１２が検出されたときに、第３車両４３の走行が停止されず、発光マーカー１２が非発光状態であるかもしくは低反射可動カバー１４に覆われており、画像から発光マーカー１２が検出されないときに、第３車両４３の走行が停止されてもよい。また、この具体例とは逆に、発光マーカー１２が検出されないときは、第３車両４３の走行が停止されず、発光マーカー１２が検出されたときに、第３車両４３の走行が停止されてもよい。この２つの具体例は、マーカー検出システム１が第３実施形態または第４実施形態の構成を有する場合に実現される。他の具体例として、例えば、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第３車両４３とマーカー装置１０との間の距離が検出され、検出された距離が予め設定された値になったときに、第３車両４３の走行が停止されてもよい。このように、マーカー検出システム１を用いることで、第３車両４３を遠隔操作することなく１第３車両４３の走行停止のタイミングを自由に設定できる。

この走行制御のさらに他の例は、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいた第３車両４３の走行の停止の制御と、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいた第３車両４３の走行の開始の制御との組み合わせである。第３車両４３が既定ルートを自動走行するゴルフカーである場合、例えば、車庫内で停止および発進するときにマーカー検出システム１を使用できる。上述したように、従来、既定ルートを自動走行するゴルフカーは、車庫に入るときと車庫から出るときに一列に並んで走行するように制御される場合がある。従来、列の先頭のゴルフカーは、例えば車庫内に埋設された埋設マーカーを検出することで所定の位置で停止する。先頭のゴルフカーが停止すると、後続のゴルフカーも停止する。従来では、埋設マーカーとして、電子制御によって発信する信号を切換え可能なものが用いられており、埋設マーカーから発信される信号が変わると、先頭のゴルフカーが発進する。従来の電子制御式の埋設マーカーの代わりに、マーカー装置１０を用いることができる。マーカー装置１０は埋設する必要がないため、設置および管理が容易である。

この走行制御のさらに他の例は、第３車両４３の操舵を制御することである。この場合、マーカー装置１０は、路面に設置されてもよく、路面以外の静止物に設置されてもよい。具体的には、例えば、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第３車両４３とマーカー装置１０との間の距離が検出され、検出された距離が予め設定された値になったときに、第３車両４３が予め設定された操舵角に制御されてもよい。このように、マーカー検出システム１を用いて第３車両４３の操舵を制御できる。そのため、第３車両４３が既定ルートを自動走行するゴルフカーである場合、電磁誘導線の代わりにマーカー装置１０を使用して操舵を制御できる。この場合、マーカー装置１０は、例えば図７（ｃ）に示すように、電磁誘導線がない領域Ｓを第３車両４３が走行するときに第３車両４３の撮像装置２で撮像できる位置に配置される。

この走行制御のさらに他の例は、第３車両４３の車速を制御することである。この場合、マーカー装置１０は、路面に設置されてもよく、路面以外の静止物に設置されてもよい。具体的には、例えば、画像から検出された少なくとも１つの発光マーカー１２に基づいて、第３車両４３とマーカー装置１０との間の距離が検出され、検出された距離が予め設定された値になったときに、第３車両４３が予め設定された車速に制御されてもよい。このように、マーカー検出システム１を用いて第３車両４３の車速を制御できる。そのため、第３車両４３が既定ルートを自動走行するゴルフカーである場合、埋設マーカーの代わりにマーカー装置１０を使用して操舵を制御できる。

＜実施形態の変更例＞
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。以下、本発明の実施形態の変更例について説明する。
本発明のマーカー装置は、低反射可動カバーを有さなくてもよい。
本発明の発光装置は、ｎ個の発光マーカーを発光状態と非発光状態に切り換えるように制御不能であってもよい。
本発明のｎ個の発光マーカーは、マーカー装置を第２方向に見たときに、第２方向に直交する平面上のいずれかの直線に対して線対称であってもよい。
本発明のｎ個の発光マーカーは、第１使用状態または第２使用状態のマーカー装置を第２方向に見たときに、水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称であってもよい。
本発明のマーカー装置の使用状態は、第１使用状態および／または第２使用状態に限らない。第１使用状態および第２使用状態において、マーカー装置は第１方向が鉛直方向と平行でないように配置される。しかし、本発明のマーカー装置は、第１方向が平行となるように配置されて使用されてもよい。本発明のマーカー装置が設置された装置が水平面上に配置された使用状態において、本発明のマーカー装置は第１方向が鉛直方向と平行となるように配置されてもよい。本発明のマーカー装置の絶対位置が固定される使用状態において、本発明のマーカー装置は第１方向が鉛直方向と平行となるように配置されてもよい。このような使用状態のマーカー装置を第２方向に見たときに、ｎ個の発光マーカーは、第２方向に直交する平面上の少なくとも１つの直線に対して線対称でないことが好ましい。
本発明のマーカー装置は、マーカー装置の第１方向を向いた面に配置されたｎ個の発光マーカーに加えて、マーカー装置の第１方向を向いていない面に配置された発光マーカーを有してもよい。
本発明のマーカー検出システムの撮像装置は、車速が自動で制御されない車両に設置されてもよい。
本発明のマーカー検出システムのマーカー装置は、車速が自動で制御されない車両に設置されても良い。

１ マーカー検出システム、２ 撮像装置、３ 解析装置、１０ マーカー装置、１１ 発光装置、１２ 発光マーカー、１３ 低反射部、１４ 低反射可動カバー、４１ 第１車両（車両）、４２ 第２車両、４３ 第３車両（車両）、Ｆｒ 第１方向、Ｓｃ 第２方向

Claims (11)

1. 発光するｎ個（ｎは複数）の発光マーカーを有する発光装置を含むマーカー装置と、
   前記マーカー装置を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置が取得した情報を取得する解析装置とを有するマーカー検出システムであって、
   前記マーカー装置は、低反射部をさらに含み、
   前記ｎ個の発光マーカーは、前記マーカー装置の第１方向を向いた面に配置され、
   前記低反射部は、前記第１方向と逆方向である第２方向に前記マーカー装置を見たときに、前記ｎ個の発光マーカーの各々の縁の少なくとも一部に隣接するように配置され、且つ、前記低反射部に対して光が照射されたときに、前記低反射部で反射して前記第１方向に進行する反射光を抑えるように構成され、
   前記撮像装置は、発光する前記発光マーカーおよび前記低反射部に対して太陽光が照射されている状態で、前記ｎ個の発光マーカーのうちの少なくとも１つの発光する発光マーカーおよび前記低反射部を撮像し、
   前記解析装置は、前記撮像装置で撮像された画像中の前記少なくとも１つの発光する発光マーカーを検出し、
   前記マーカー装置が設置された装置が水平面上に配置された第１使用状態または前記マーカー装置の絶対位置が固定された第２使用状態において、前記マーカー装置は前記第１方向が鉛直方向と平行でないように配置され、
   前記第１使用状態または前記第２使用状態の前記マーカー装置を前記第２方向に見たときに、前記ｎ個の発光マーカーの配置位置が水平方向または鉛直方向に平行な直線に対して線対称ではない位置であることを特徴とするマーカー検出システム。
2. 前記低反射部が、前記低反射部に入射した光を、少なくとも吸収するかもしくは乱反射させることによって、前記第１方向に進行する反射光を抑えることを特徴とする請求項１に記載のマーカー検出システム。
3. 前記発光装置は、前記ｎ個の発光マーカーが、発光する発光状態と発光しない非発光状態に切り換わるように制御され、
   前記発光マーカーの発光状態と非発光状態の切換えによって、前記撮像装置が設置された装置を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のマーカー検出システム。
4. 前記マーカー装置は、前記第２方向に見て前記ｎ個の発光マーカーのうちの少なくとも一部であるｍ個（ｍはｎ以下の整数）の第１発光マーカーを覆う位置と、前記第２方向に見て前記ｍ個の第１発光マーカーを覆わない位置との間を移動可能な低反射可動カバーを含み、
   前記低反射可動カバーは、前記ｍ個の第１発光マーカーを覆う位置にある前記低反射可動カバーに対して光が照射されたときに、前記低反射可動カバーで反射して前記第１方向に進行する反射光を抑えるように構成されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。
5. 前記ｎ個の発光マーカーが、３つ以上の前記発光マーカーであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。
6. 前記マーカー装置を前記第２方向に見たときに、前記ｎ個の発光マーカーは、前記第２方向に直交する平面上のいずれの直線に対しても線対称ではないことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。
7. 前記解析装置が、前記撮像装置で撮像された画像から検出された前記少なくとも１つの発光する発光マーカーに基づいて、前記撮像装置に対する前記マーカー装置の相対的な位置および姿勢の少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。
8. 前記撮像装置が、車両に設置されることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。
9. 前記撮像装置が、第１車両に設置され、前記マーカー装置が、第２車両に設置され、
   前記マーカー装置は、前記ｎ個の発光マーカーが前記第２車両の車両前後方向における後方向を向くように配置され、
   前記撮像装置は、前記第２車両が前記第１車両に先行して走行するときに、前記第２車両の前記ｎ個の発光マーカーを撮像できるような位置に配置されることを特徴とする請求項８に記載のマーカー検出システム。
10. 前記マーカー装置が、静止物に設置されることを特徴とする請求項８に記載のマーカー検出システム。
11. 前記撮像装置で撮像された画像から検出された前記少なくとも１つの発光する発光マーカーに基づいて、前記撮像装置が設置された前記車両の走行が制御されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項に記載のマーカー検出システム。

Images