JPWO2019049710A1 - 信号処理装置、および信号処理方法、プログラム、並びに移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
1.本開示の好適な実施の形態
2.変形例
3.ソフトウェアにより実行させる例
<本開示の車両制御システムの構成例>
本開示の移動体は、周囲のリフレクタを高精度に検出し、検出結果に基づいて、自らの姿勢(自己位置、および方向)を認識する移動体である。以降において、本開示の移動体については、車両である場合の例について説明を進めるが、移動体であれば、車両以外であってよい。
次に、図2を参照して、図1の車両制御システム100における自らの姿勢を推定する構成例について説明する。
次に、図3を参照して、投光部222および受光部223の構成例について説明する。尚、図3の上段は、左右ともに投光部222の構成例を示しており、図3の下段は、左右共に受光部223の構成例を示している。
次に、図4を参照して、投光部222により投光した光がリフレクタにより反射されて、受光部223において反射光として受光される原理について説明する。
次に、図5を参照して、リフレクタ領域の抽出方法について説明する。
次に、図6を参照して、特徴点抽出部225によるリフレクタ領域の重心位置を特徴点として抽出する手法について説明する。
ここで、図7を参照して、画像利用姿勢推定結果およびリフレクタ利用姿勢推定結果について説明する。
次に、推定結果統合部205による、リフレクタ利用姿勢推定結果、画像利用姿勢推定結果、およびGPS,IMU利用姿勢推定結果の統合方法について説明する。
次に、図9のフローチャートを参照して、図2の車両11の姿勢、すなわち、自己位置と方向を推定する構成例による、姿勢推定処理について説明する。
次に、図10のフローチャートを参照して、図2のリフレクタ利用姿勢推定部201によるリフレクタ利用姿勢推定処理について説明する。
次に、図11のフローチャートを参照して、明滅波長決定処理について説明する。
次に、図12のフローチャートを参照して、画像利用姿勢推定部202による画像利用姿勢推定処理について説明する。
次に、図13のフローチャートを参照して、GPS,IMU利用姿勢推定部203における、GPS,IMU利用姿勢推定処理について説明する。
以上においては、1個の投光部222と1個の受光部223とによりリフレクタ利用姿勢推定部201が構成される例について説明してきたが、投光部222と受光部223とを複数に設けるようにして、それぞれ異なる波長の光を投光すると共に、タイミングをずらして投光および受光するようにしてもよい。
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と
を含む信号処理装置。
<2> 前記複数の波長の光のいずれかを選択し、選択した波長の光を前記投光部より投光させ、前記物体検出部により、前記選択した波長の光の前記物体からの反射光の受光により前記物体を検出させる投光調整部をさらに含む
<1>に記載の信号処理装置。
<3> 前記投光部は、
光を発する光源と、
前記光源により発せられた光のうち、それぞれ所定の波長の光を透過させる複数のフィルタがホイール状に配置された投光フィルタホイールとを含み、
前記投光調整部は、前記光源より発せられた光のうち、前記選択した波長の光を透過させるように前記投光フィルタホイールを調整する
<2>に記載の信号処理装置。
<4> 前記投光部は、
複数の波長の光を発するLEDを含み、
前記投光調整部は、前記LEDのうち、前記選択した波長の光を発するLEDが発光するように調整する
<2>に記載の信号処理装置。
<5> 前記物体検出部は、
それぞれ所定の波長の光を透過させる複数のフィルタがホイール状に配置された受光フィルタホイールと、
前記受光フィルタホイールのいずれかのフィルタを透過した光を撮像する撮像部とを含み、
前記投光調整部は、前記選択した波長の光を、前記撮像部が撮像できるように前記受光フィルタホイールを調整する
<2>に記載の信号処理装置。
<6> 前記物体検出部は、
それぞれ所定の波長の光を透過させるBPF(Band Pass Filter)が前段に設けられ、アレイ状に配置された複数の受光素子を含み、
前記投光調整部は、前記選択した波長の光を透過させるBPFが前段に設けられた前記受光素子で、前記物体を検出できるように調整する
<2>に記載の信号処理装置。
<7> 前記投光調整部は、他の信号処理装置に対して、前記投光部により投光させる光に使用する波長の候補である使用波長候補の情報を送信すると共に、前記他の信号処理装置より送信される、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報を受信し、自らの使用波長候補と、前記他の信号処理装置における使用波長候補とが一致する場合、前記自らの使用波長候補を変更した波長の光を前記投光部により投光させる
<2>に記載の信号処理装置。
<8> 前記投光調整部は、前記他の信号処理装置に対して、前記投光部により投光させる光に使用する波長の候補である使用波長候補の情報と共に、自らの識別子を送信すると共に、前記他の信号処理装置より送信される、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報と共に、前記他の信号処理装置の識別子を受信し、前記自らの使用波長候補と、前記他の信号処理装置における使用波長候補とが一致する場合、前記自らの識別子と、前記他の信号処理装置の識別子との大小関係に基づいて、前記自らの使用波長候補を変更した波長の光を前記投光部により投光させる
<7>に記載の信号処理装置。
<9> 前記識別子は、シリアル番号である
<8>に記載の信号処理装置。
<10> 前記投光調整部は、前記他の信号処理装置より、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報が受信されない場合、前記自らの使用波長候補である波長の光を前記投光部により投光させる
<7>に記載の信号処理装置。
<11> 前記物体は、リフレクタ、ミラー、道路標識、または、路上のセンタラインを含む
<1>乃至<10>のいずれかに記載の信号処理装置。
<12> 前記投光部により投光される光の波長は、近赤外光帯である
<1>乃至<11>のいずれかに記載の信号処理装置。
<13> 前記投光部は、複数の波長の光を所定の間隔で投光し、消灯する
<1>乃至<12>のいずれかに記載の信号処理装置。
<14> 複数の波長の光を投光する投光処理と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光処理により投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出処理と
を含む信号処理方法。
<15> 複数の波長の光を投光する投光部と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と
を含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
<16> 複数の波長の光を投光する投光部と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と、
前記物体検出部の検出結果に基づいて状況を分析する状況分析部と、
前記状況分析部の分析結果に基づいて、行動計画を生成する計画部と、
前記行動計画に基づいて、動作を制御する動作制御部と
を含む移動体。
Claims (16)
- 複数の波長の光を投光する投光部と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と
を含む信号処理装置。 - 前記複数の波長の光のいずれかを選択し、選択した波長の光を前記投光部より投光させ、前記物体検出部により、前記選択した波長の光の前記物体からの反射光の受光により前記物体を検出させる投光調整部をさらに含む
請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記投光部は、
光を発する光源と、
前記光源により発せられた光のうち、それぞれ所定の波長の光を透過させる複数のフィルタがホイール状に配置された投光フィルタホイールとを含み、
前記投光調整部は、前記光源より発せられた光のうち、前記選択した波長の光を透過させるように前記投光フィルタホイールを調整する
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記投光部は、
複数の波長の光を発するLEDを含み、
前記投光調整部は、前記LEDのうち、前記選択した波長の光を発するLEDが発光するように調整する
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記物体検出部は、
それぞれ所定の波長の光を透過させる複数のフィルタがホイール状に配置された受光フィルタホイールと、
前記受光フィルタホイールのいずれかのフィルタを透過した光を撮像する撮像部とを含み、
前記投光調整部は、前記選択した波長の光を、前記撮像部が撮像できるように前記受光フィルタホイールを調整する
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記物体検出部は、
それぞれ所定の波長の光を透過させるBPF(Band Pass Filter)が前段に設けられ、アレイ状に配置された複数の受光素子を含み、
前記投光調整部は、前記選択した波長の光を透過させるBPFが前段に設けられた前記受光素子で、前記物体を検出できるように調整する
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記投光調整部は、他の信号処理装置に対して、前記投光部により投光させる光に使用する波長の候補である使用波長候補の情報を送信すると共に、前記他の信号処理装置より送信される、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報を受信し、自らの使用波長候補と、前記他の信号処理装置における使用波長候補とが一致する場合、前記自らの使用波長候補を変更した波長の光を前記投光部により投光させる
請求項2に記載の信号処理装置。 - 前記投光調整部は、前記他の信号処理装置に対して、前記投光部により投光させる光に使用する波長の候補である使用波長候補の情報と共に、自らの識別子を送信すると共に、前記他の信号処理装置より送信される、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報と共に、前記他の信号処理装置の識別子を受信し、前記自らの使用波長候補と、前記他の信号処理装置における使用波長候補とが一致する場合、前記自らの識別子と、前記他の信号処理装置の識別子との大小関係に基づいて、前記自らの使用波長候補を変更した波長の光を前記投光部により投光させる
請求項7に記載の信号処理装置。 - 前記識別子は、シリアル番号である
請求項8に記載の信号処理装置。 - 前記投光調整部は、前記他の信号処理装置より、前記他の信号処理装置における使用波長候補の情報が受信されない場合、前記自らの使用波長候補である波長の光を前記投光部により投光させる
請求項7に記載の信号処理装置。 - 前記物体は、リフレクタ、ミラー、道路標識、または、路上のセンタラインを含む
請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記投光部により投光される光の波長は、近赤外光帯である
請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記投光部は、複数の波長の光を所定の間隔で投光し、消灯する
請求項1に記載の信号処理装置。 - 複数の波長の光を投光する投光処理と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光処理により投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出処理と
を含む信号処理方法。 - 複数の波長の光を投光する投光部と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と
を含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - 複数の波長の光を投光する投光部と、
所定の反射率よりも高い反射率の物体からの、前記投光部から投光した光の反射光の受光により、前記物体を検出する物体検出部と、
前記物体検出部の検出結果に基づいて状況を分析する状況分析部と、
前記状況分析部の分析結果に基づいて、行動計画を生成する計画部と、
前記行動計画に基づいて、動作を制御する動作制御部と
を含む移動体。
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