JPWO2021256226A5

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Publication number: JPWO2021256226A5
Application number: JP2022532463A
Authority: JP
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2023-03-03

Description

処理装置３００は、ステップＳ１６００において所定の処理周期が経過したと判断するまで、ステップＳ１１００からＳ１６００を繰り返す。これにより、一定の時間幅の間に複数の測距装置１００のそれぞれで取得された距離データを、測距システム１０全体で共通の３次元座標上の位置データに統合する。

図１０Ａは、１つの測距装置１００の視野範囲内でトラッキング対象の対象物６０が移動する状況の一例を示している。図中の対象物６０は二輪車であり、ｔ１、ｔ２、ｔ３は、連続する３回の測距のタイミングを表している。時刻は、ｔ１、ｔ２、ｔ３の順で経過する。図１０Ａには、フラッシュ光の測距範囲１１１と、光ビームによる測距範囲１１２とが示されている。図１０Ａの例では、移動体５０の前方中央に測距装置１００が配置されている。測距装置１００の視野内で対象物６０が、遠方から測距装置１００に近付く方向に移動している。

測距装置１００は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３のそれぞれのタイミングで、図９に示す動作を実行する。図１０Ａに示す状況では、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３のいずれにおいても、対象物６０は測距装置１００の視野内すなわち測距範囲内に位置する。このため、測距装置１００は、隣接する他の測距装置との間で対象物６０および照明に関する情報を送受信しない。測距装置１００は、自身の測距範囲内で移動する対象物６０の位置に応じて、光ビームとフラッシュ光とを切り替える。以下、図９を再び参照しながら、図１０Ａに示す動作を説明する。

時刻ｔ１では、ステップＳ２１００において、測距装置１００は、隣接する測距装置から対象物の情報を受信していない。従って、ステップＳ２２００に進む。ステップＳ２２００の時点では、対象物はまだ検出されておらず、トラッキングが行われていないため、ステップＳ２３００に進む。ステップＳ２３００において、広域スキャン、すなわち視野全体に光ビームを順次照射して測距する動作を指示する制御信号が生成される。続くステップＳ２７００において、発光装置１１０および受光装置１２０は、制御信号に従って光ビームの照射による測距を行う。プロセッサ１３０は、視野全体について取得された反射光の受光結果から距離を計算する。例えば、プロセッサ１３０は、受光装置１２０の各画素における反射光の検出結果に基づいて、距離画像を生成する。続くステップＳ２８００において、プロセッサ１３０は、ステップＳ２７００で生成された距離画像と、あらかじめ定められたトラッキング対象のテンプレートとのマッチングを行う。時刻ｔ１では二輪車が初めて測距装置１００の測距範囲内に検出されるため、ステップＳ３１００に進む。ステップＳ３１００において、距離画像中に二輪車が新たな対象物として検出され、ステップＳ３２００に進む。ステップＳ３２００において、二輪車が新たなトラッキング対象の対象物として設定され、記憶媒体１４０に当該対象物の情報が記録される。例えば図６Ｂに示すようなデータが記録され得る。時刻ｔ１では、対象物のそれ以前の位置がわからないため、時刻ｔ２での位置を推定することはできない。位置が推定されないので、次の時刻ｔ２で使用される照明は、例えば時刻ｔ１での対象物の位置および向きに基づき設定され得る。対象物の向きは、例えば距離画像に基づく画像処理によって決定され得る。図１０Ａの例では、次の時刻ｔ２では光ビームが使用され、時刻ｔ１での対象物の位置の周辺が光ビームによるスキャン範囲として設定される。ステップＳ３２００の後、ステップＳ２１００に戻り、時刻ｔ２での動作が行われる。

時刻ｔ１では、図１０Ａの例と同様、ステップＳ２１００、Ｓ２２００、Ｓ２３００、Ｓ２７００、Ｓ２８００、Ｓ３１００、およびＳ３２００の順に処理が行われる。ステップＳ３２００において、記憶媒体１４０にトラッキング対象物の情報が記録されると、ステップＳ２１００に戻り、時刻ｔ２での処理が行われる。

時刻ｔ２では、ステップＳ２１００からステップＳ２２００に進み、時刻ｔ１での処理においてトラッキング対象物が設定されているため、ステップＳ２４００に進む。図１０Ｂの例では、時刻ｔ１での対象物６０の位置を拡張すると、時刻ｔ２では、光ビームによる測距範囲１１２でなくフラッシュ光の測距範囲１１１内に対象物６０が入ると推定される。このため、ステップＳ２４００ではｎｏと判断され、ステップＳ２６００においてフラッシュ光が照明として決定される。続くステップＳ２７００では、フラッシュ光照射による測距が行われ、ステップＳ２８００に進む。ステップＳ２８００におけるマッチング処理によってトラッキング対象物が検出されるため、ステップＳ２９００に進む。ステップＳ２９００において、次の時刻ｔ３での対象物６０の位置が推定される。続くステップＳ３０００において、対象物６０が自測距装置１００の視野範囲内にあると判断され、ステップＳ３２００に進む。ステップＳ３２００において、トラッキング対象物の情報が記録され、ステップＳ２１００に戻り、時刻ｔ３での処理が行われる。

時刻ｔ３では、図１０Ａの例と同様、ステップＳ２１００、Ｓ２２００、およびＳ２４００の順に処理が行われる。ステップＳ２４００においては、ビームスキャンを実行すると判定され、ステップＳ２５００に進む。ステップＳ２５００に続いてステップＳ２７００、Ｓ２８００、Ｓ２９００が実行される。ステップＳ２９００では、図示されていない時刻ｔ４での対象物６０の位置が推定される。時刻ｔ４での推定位置は、当該測距装置１００の視野範囲外であるため、ステップＳ３３００に進む。図１０Ａの例と同様、ステップＳ２９００で推定された時刻ｔ４での対象物６０の位置は隣接測距装置の視野範囲の外にあるため、ステップＳ３６００に進む。ステップＳ３６００において、トラッキングの設定が解除されると、ステップＳ２１００に戻る。

図１０Ｃにおける（１）の例では、時刻ｔ１およびｔ２における測距装置１００ａの動作は、図１０Ａの例における時刻ｔ１およびｔ２における動作と同様である。時刻ｔ１では、対象物６０は測距装置１００ａの測距範囲に初めて進入し、隣接する測距装置１００ｂからのデータ受信がないため、ステップＳ２１００においてｎｏと判断され、ステップＳ２２００に進む。ステップＳ２２００では、トラッキングの設定がまだなされていないため、ステップＳ２３００に進む。ステップＳ２３００において、広域スキャンによる測距を実行するための制御信号が生成され、ステップＳ２７００に進む。ステップＳ２７００において、発光装置１１０および受光装置１２０は、制御信号に従って視野範囲全体の測距を行う。プロセッサ１３０は、受光装置１２０から出力された検出信号に基づき、距離画像を生成する。続くステップＳ２８００において、プロセッサ１３０は、距離画像内の対象物とトラッキングの設定がなされた対象物とのマッチングを行う。この時点では、まだマッチングすべき対象物が設定されていないため、ステップＳ３１００に進む。ステップＳ３１００において、ステップＳ２７００で生成された距離画像からトラッキングすべき対象物が抽出される。この例では、二輪車が新たな対象物として検出され、ステップＳ３２００に進む。ステップＳ３２００において、検出された対象物にＩＤが付与され、時刻ｔ１での対象物の位置情報、および当該位置に応じた次の時刻ｔ２での測距に用いられる照明の情報が記憶媒体１４０ａに記録される。この例では時刻ｔ１およびｔ２において対象物６０は光ビームの測距範囲１１２ａ内にあるため、照明として光ビームが選択される。その後、ステップＳ２１００に戻り、時刻ｔ２での処理が行われる。

図１０Ｄの例における時刻ｔ１での測距装置１００ａの動作は、図１０Ｃの各例における時刻ｔ１での測距装置１００ａの動作と同様である。すなわち、時刻ｔ１では、対象物は測距装置１００ａの測距範囲に初めて進入し、隣接する測距装置１００ｂからのデータ受信がないため、ステップＳ２１００においてｎｏと判断され、ステップＳ２２００に進む。ステップＳ２２００では、トラッキングの設定がまだなされていないため、ステップＳ２３００に進む。ステップＳ２３００において、広域スキャンによる測距を実行するための制御信号が生成され、ステップＳ２７００に進む。ステップＳ２７００において、発光装置１１０および受光装置１２０は、制御信号に従って視野範囲全体の測距を行う。プロセッサ１３０は、受光装置１２０から出力された検出信号に基づき、距離画像を生成する。続くステップＳ２８００において、プロセッサ１３０は、距離画像内の対象物とトラッキングの設定がなされた対象物とのマッチングを行う。この時点では、まだマッチングすべき対象物が設定されていないため、ステップＳ３１００に進む。ステップＳ３１００において、ステップＳ２７００で生成された距離画像からトラッキングすべき対象物が抽出される。この例では、二輪車が新たな対象物として検出され、ステップＳ３２００に進む。ステップＳ３２００において、検出された対象物にＩＤが付与され、時刻ｔ１での対象物の位置情報、および当該位置に応じた次の時刻ｔ２での測距に用いられる照明の情報が記憶媒体１４０ａに記録される。図１０Ｄの例では、時刻ｔ１では対象物は光ビームの測距範囲１１２ａにあるが、時刻ｔ１での位置から対象物の進行方向に移動すると、対象物はフラッシュ光の測距範囲１１１ａに入ると推定される。このため、ステップＳ３２００において、次のフレームすなわち時刻ｔ２で使用される照明をフラッシュ光とするトラッキング設定が行われる。その後、ステップＳ２１００に戻り、時刻ｔ２での処理が行われる。

時刻ｔ３において、図１０Ｄにおけるｔ３’の位置に対象物が存在する場合、測距装置１００ａは、ステップＳ２１００において隣接する測距装置１００ｂからの受信がないと判断し、ステップＳ２２００に進む。ステップＳ２２００において、記憶媒体１４０ａにトラッキング対象の情報が記憶されているため、ステップＳ２４００に進む。ステップＳ２４００では、ビームスキャンを実行すると判断され、ステップＳ２５００に進む。ステップＳ２５００において、測距装置１００ｂは、光ビームのスキャンの方向を決定する。ステップＳ２７００において、測距装置１００ｂは、スキャン範囲に対応する領域の距離画像を取得する。ステップＳ２８００において、ステップＳ２７００で取得された距離画像中にトラッキング対象物が検出され、ステップＳ２９００に進む。ステップＳ２９００において、測距装置１００ｂは、時刻ｔ２での対象物の位置および向きと、時刻ｔ３での対象物の位置および向きとから、図示されていない時刻ｔ４での対象物の位置を推定する。続くステップＳ２９５０において、測距装置１００ａは、ステップＳ２９００で推定された時刻ｔ４での対象物の推定位置が測距装置１００ａおよび１００ｂのフラッシュの共通の視野範囲内にあるか否かを判断する。この例では、時刻ｔ４での対象物の推定位置が測距装置１００ａおよび１００ｂのフラッシュの共通の視野範囲の外にあるため、ステップＳ３０００に進む。また、時刻ｔ４での対象物の推定位置は、測距装置１００ａのスキャンの視野範囲を含む全視野範囲の外にあるため、ステップＳ３６００に進む。ステップＳ３６００において、測距装置１００ａは、トラッキング対象の設定を解除し、ステップＳ２１００に戻る。

以上のように、図１１に示す例では、隣接する２つの測距装置１００ａおよび１００ｂが、視野の重なり合う部分に存在する対象物の情報を共有する。各測距装置１００ａおよび１００ｂは、自身が初めて検出する対象物の過去の位置情報を遡って持つことができる。したがって、より高い精度で対象物の位置を推定することができ、光の照射範囲を絞り込んだより効率的な測距が可能である。対象物の推定位置に応じて照明の種類および照射方向を適切に選択することができるため、複数の測距装置をまたいだ対象物のトラッキングの効率化が可能である。

１０、２０測距システム
５０移動体
６０対象物
１００測距装置
１１０発光装置
１２０受光装置
１３０プロセッサ
１４０記憶媒体
１５０制御回路
１６０通信回路
１６２受信回路
１６４送信回路
２００記憶装置
３００処理装置