KR102020670B1 - 물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램 - Google Patents

물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR102020670B1
KR102020670B1 KR1020187004523A KR20187004523A KR102020670B1 KR 102020670 B1 KR102020670 B1 KR 102020670B1 KR 1020187004523 A KR1020187004523 A KR 1020187004523A KR 20187004523 A KR20187004523 A KR 20187004523A KR 102020670 B1 KR102020670 B1 KR 102020670B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
information
position information
detection
signal
Prior art date
Application number
KR1020187004523A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180030167A (ko
Inventor
유키코 야나가와
마나부 가와시마
Original Assignee
오므론 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오므론 가부시키가이샤 filed Critical 오므론 가부시키가이샤
Publication of KR20180030167A publication Critical patent/KR20180030167A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102020670B1 publication Critical patent/KR102020670B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60—Type of objects
    • G06V20/64—Three-dimensional objects
    • G06V20/653—Three-dimensional objects by matching three-dimensional models, e.g. conformal mapping of Riemann surfaces
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11—Region-based segmentation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/58—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/103—Static body considered as a whole, e.g. static pedestrian or occupant recognition
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2422/00—Indexing codes relating to the special location or mounting of sensors
    • B60W2422/95—Measuring the same parameter at multiple locations of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18—Braking system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/207—Steering angle of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/24—Direction of travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/4802—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0242—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/08—Detecting or categorising vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

물체 검출 장치에 있어서, 물체의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체의 존재에 대한 처리 속도를 향상시킨다. 물체 검출 장치(100)는 출력부(141), 복수의 검출부(143－1, 143－2,···143－n), 제1 데이터 생성부(152), 제2 데이터 생성부(153), 및 정보 처리부(154)를 구비한다. 출력부(141)는 측정광(Lm)을 출력한다. 복수의 검출부는 반사광(Lr)을 검출한다. 제1 데이터 생성부(152)는 제1 데이터(D1)를 생성한다. 제2 데이터 생성부는 제1 데이터(D1)로부터 물체(O)의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보인 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써, 제2 데이터(D2)를 생성한다. 정보 처리부(154)는 제2 데이터(D2)를 이용하여 물체(O)의 존재에 대한 정보 처리를 실행한다.

Description

물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램
본 발명은 주위에 존재하는 물체를 검출하여 소정의 처리를 실행하는 물체 검출 장치에 관한 것이다.
종래, 차량 등의 이동체 주변의 장애물을 검출하고, 이동체를 자동적 또는 반자동적으로 이동시키는 시스템이 알려져 있다. 예컨대, 장애물과 이동체가 근접한 경우, 이동체의 조작자를 대신하여 당해 이동체의 브레이크를 자동적으로 작동시키는 자동 긴급 브레이크 등의 선진 운전 지원 시스템(Advanced　Driver Assistance　System, ADAS)이 알려져 있다. 상기 시스템은 대향차, 보행자 등의 장애물을 검지하는 센서로부터 얻어진 정보를 이용하여 제어 대상 이동체와 상기 장애물과의 사이의 상대적인 위치 관계를 산출하고, 당해 위치 관계에 기초하여 이동체를 제어하고 있다.
최근, 센서의 고해상도화에 수반하여 당해 센서로부터 얻어지는 데이터량(거리의 측정 점수)이 많아지고 있다. 이에 따라, 상기 시스템은 상기 위치 관계를 보다 고정밀도로 측정 가능하게 된 반면, 상기 위치 관계를 판정하는 처리에 시간이 걸리는 문제를 일으키게 되었다.
이 과제를 해결하기 위해, 센서로부터 얻어진 정보로부터 필요한 정보만을 추출하여 처리하는 것이 생각되고 있다. 이에 따라, 시스템이 처리해야 할 정보량을 감소할 수 있고, 그 결과, 당해 시스템에서의 위치 관계를 판정하는 처리 시간을 단축할 수 있다.
센서로부터 얻어진 정보로부터 필요한 정보만을 추출하는 방법으로는, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 이미지 센서 등에 의해 얻어진 다수의 화상 신호 중 코너 검지나 DoG(Difference　of　Gaussian) maxima를 이용하여 판정된 신뢰도가 낮은 화상 신호를 솎아내는 방법이 알려져 있다.
일본특허공개 2012－234258호 공보
특허 문헌 1에 개시된 화상 신호를 솎아내는 방법을, 이동체와 장애물과의 위치 관계에 기초하여 이동체의 제어를 수행하는 시스템에 적용한 경우, 센서로부터 얻어진 화상을 복수 영역으로 분할하고, 그 분할 영역마다 특징점의 수가 특징점 제한수 이내가 되도록, 상기 검출한 특징점의 솎아냄을 실시하기 위해, 과도하게 솎아내게 되는 문제가 있다. 이 때문에 이동체와 장애물 사이의 위치 관계의 측정 정밀도가 저하되거나, 그 반대로, 이동체와 장애물 사이의 위치 관계의 측정 정밀도를 유지하고자 하면 필요 이상의 정보를 처리함으로써, 그 결과 시스템의 처리에 시간이 소요된다.
본 발명의 과제는, 주위에 존재하는 물체를 검출하여 소정의 처리를 실행하는 물체 검출 장치에 있어서, 물체의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체의 존재에 관한 처리 속도를 향상시키는데 있다.
이하, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 실시 형태을 설명한다. 이러한 실시 형태는 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.
본 발명의 일 견지에 따른 물체 검출 장치는, 출력부, 복수의 검출부, 제1 데이터 생성부, 제2 데이터 생성부, 및 정보 처리부를 구비한다. 출력부는 물체를 향해 제1 신호를 출력한다. 복수의 검출부 각각은 검출면의 소정의 위치에 배치된다. 복수의 검출부는 제1 신호가 물체에서 반사됨으로써 발생하는 제2 신호를 검출한다.
제1 데이터 생성부는 복수의 제1 위치 정보의 집합체인 제1 데이터를 생성한다. 제1 위치 정보는 각 검출부의 배치 위치를 검출면 상에 설정된 제1 좌표에서 표시한 좌표값과 신호 검지 정보가 관련지어진 정보이다. 신호 검지 정보는 각 검출부에서 검출된 제2 신호에 기초하여 산출되는 정보로서, 적어도 검출면과 물체와의 거리 정보를 포함한다.
제2 데이터 생성부는 제1 데이터로부터 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써, 당해 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터를 생성한다. 제2 위치 정보는 물체의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보이다. 정보 처리부는 제2 데이터를 이용하여 물체의 존재에 대한 정보 처리를 실행한다.
상기 물체 검출 장치에서는 우선 출력부가 제1 신호를 출력한다. 이에 따라, 제1 신호가 물체에서 반사되어 제2 신호가 발생한다. 각 검출부는 물체로부터의 제2 신호를 검출한다. 이어서, 제1 데이터 생성부는 각 검출부에서 검출된 제2 신호에 기초하여 검출면과 물체와의 거리를 나타내는 거리 정보를 적어도 포함하는 신호 검지 정보를 산출한다. 그 후, 제1 데이터 생성부는 각 검출부의 배치 위치를 검출면 상에 설정된 제1 좌표에서 표시한 좌표값과 당해 각 검출부에서 산출된 신호 검지 정보를 관련지어 제1 위치 정보를 생성한다. 복수의 검출부의 모두에 대해 제1 위치 정보를 생성한 후, 제1 데이터 생성부는 복수의 제1 위치 정보의 집합체를 제1 데이터로서 생성한다.
제1 데이터를 생성한 후, 제2 데이터 생성부는 제1 데이터로부터 물체의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 복수의 제1 위치 정보를 복수의 제2 위치 정보로서 추출하고, 당해 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터를 생성한다.
제2 데이터를 생성한 후, 정보 처리부는 제2 데이터를 이용하여 물체의 존재에 대한 정보 처리를 실행한다.
상기 물체 검출 장치에서는 제2 데이터 생성부가 검출부의 배치 위치를 나타내는 좌표값과 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보를 포함하는 제1 데이터로부터 물체의 존재에 관한 정보 처리에 적어도 필요한 제1 위치 정보를 추출하고, 제2 데이터를 생성하고 있다. 즉, 제2 데이터는 데이터량이 제1 데이터 보다 적고, 한편 정보 처리부에서의 정보 처리에 적어도 필요한 데이터에 의해 구성되어 있다.
이에 따라, 정보 처리부는 물체의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체의 존재에 관한 처리에 필요한 계산량을 감소함으로써 처리 속도를 향상할 수 있다.
대표점은 물체의 윤곽을 나타내는 점일 수도 있다. 이에 따라, 정보 처리부는 물체의 형상을 검출하는 것이 필요한 정보 처리를 고속으로 실행할 수 있다.
제2 데이터 생성부는 제1 좌표 상의 동일한 수평선 상 또는 수직선 상의 양단에 존재하는 2개의 제1 위치 정보를 복수의 제2 위치 정보로서 추출할 수도 있다. 이에 따라, 제2 데이터 생성부는 복잡한 계산을 이용하지 않고도 물체의 윤곽을 나타내는 복수의 제2 위치 정보를 고속으로 추출할 수 있다.
제2 데이터 생성부는 제1 데이터로부터 제1 좌표에 있어서의 소정 방향에 관하여 가장 단부에 위치하는 2개의 제1 위치 정보를 추출하는 처리를 적어도 일방향에 관하여 수행하고, 당해 처리로 추출된 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출할 수도 있다.
이에 따라, 복잡한 계산을 이용하지 않고도 소정 방향의 윤곽을 나타내는 복수의 제2 위치 정보를 추출할 수 있다.
대표점은 물체와 검출면과의 거리가 최소의 점일 수도 있다. 이에 따라, 정보 처리부는 물체 검출 장치에 가장 근접한 물체 또는 물체의 일부의 존재에 대한 정보 처리를 고속으로 실행할 수 있다.
상기 물체 검출 장치는 제3 데이터 생성부를 더 구비할 수도 있다. 제3 데이터 생성부는 제1 데이터로부터 제3 위치 정보를 추출하고, 제3 데이터를 생성한다. 제3 위치 정보는 인접하는 검출부에 대해 신호 검지 정보에 포함되는 거리 정보가 소정의 범위 내에 있는 제1 위치 정보이다. 제3 데이터는 제1 좌표에 하나의 물체를 투영한다. 이 때, 제2 데이터 생성부는 제3 데이터에 포함되는 제3 위치 정보를 복수의 제2 위치 정보로서 추출한다.
이에 따라, 주위에 복수의 물체가 존재하는 경우에 있어서, 물체마다 제2 데이터를 생성할 수 있다. 그 결과, 복수의 물체가 존재하는 것에 대한 정보 처리를 고속으로 실행할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 물체 검출 방법은 이하의 단계을 포함한다.
◎ 물체를 향해 제1 신호를 출력하는 단계.
◎ 각각이 검출면의 소정의 위치에 배치된 복수의 검출부에 의해, 제1 신호가 물체에서 반사됨으로써 발생하는 제2 신호를 검출하는 단계.
◎ 각 검출부의 배치 위치를 검출면 상에 설정된 제1 좌표에서 표시한 좌표값과, 당해 각 검출부에서 검출된 제2 신호에 기초하여 산출되는 정보로서, 적어도 검출면과 물체와의 거리 정보를 포함하는 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보의 집합체인 제1 데이터를 생성하는 단계.
◎ 제1 데이터로부터 물체의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보인 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써, 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터를 생성하는 단계.
◎ 제2 데이터를 이용하여 물체의 존재에 대한 정보 처리를 실행하는 단계.
상기 물체 검출 방법에서는, 검출부의 배치 위치를 나타내는 좌표값과 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보를 포함하는 제1 데이터로부터 물체의 존재에 관한 정보 처리에 적어도 필요한 제1 위치 정보를 추출하고, 제2 데이터를 생성하고 있다. 이에 따라, 정보 처리의 실행시에, 물체의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체의 존재에 대한 처리에 필요한 계산량을 감소함으로써 정보 처리의 처리 속도를 향상할 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 프로그램은 상기 물체 검출 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램이다.
상기 프로그램에서는 주위에 존재하는 물체를 검출하여 소정의 처리를 실행하는 물체 검출 장치에 있어서, 물체의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체의 검출에 관한 처리 속도를 향상할 수 있다.
도 1은 물체 검출 장치가 이용되는 이동체 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 물체 검출 센서의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 물체 검출 장치의 전체적인 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5A는 이동체 시스템의 전방에 존재하는 물체의 일예를 나타내는 도면이다.
도 5B는 이동체 시스템의 우측에 존재하는 물체의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6A는 제1 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 1)이다.
도 6B는 제1 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 2)이다.
도 7A는 제3 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 1)이다.
도 7B는 제3 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 2)이다.
도 8은 제2 데이터의 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9A는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 1)이다.
도 9B는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 2)이다.
도 9C는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면(그 3)이다.
도 10은 인접하는 적어도 하나의 제1 위치 정보가 물체의 부존재를 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 더 추출하여 생성된 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 11은 정보 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 실공간 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 13은 소정의 방향으로 데이터를 주사하여 생성되는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
1.제1 실시 형태
(1) 물체 검출 장치가 이용되는 이동체 시스템의 구성
이하, 제1 실시 형태에 따른 물체 검출 장치(100)가 이용되는 이동체 시스템(1)의 구성에 대해, 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 물체 검출 장치가 이용되는 이동체 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태에 따른 물체 검출 장치(100)는, 예컨대, 자동차 등의 이동체의 운전자에 의한 조작을 어시스트하는 장치이다.
이동체 시스템(1)은 본체(11)를 구비한다. 본체(11)는 이동체 시스템(1)의 본체를 구성한다. 이동체 시스템(1)은 차륜(12a, 12b, 12c, 12d)을 구비한다. 차륜(12a, 12b)은 본체(11)의 직진 방향(도 1)의 전부(前部)에서, 구동부(예컨대, 엔진 및/또는 전동 모터)의 출력 회전축에 감속 기구를 통해 축 둘레에 회전 가능하게 장착되어 있다. 한편, 차륜(12c, 12d)은 본체(11)의 직진 방향 후부(後部)에 축 둘레에 회전 가능하게 장착되어 있다.
이동체 시스템(1)은 이동체 제어부(13)를 구비한다. 이동체 제어부(13)는 차륜(12a, 12b)에 설치된 브레이크의 구동 기구, 구동부의 구동 기구(예컨대, 액셀이나 모터 제어 장치), 및/또는 핸들의 구동 기구 등에 접속되고, 이러한 기구를 제어 가능한 컴퓨터 시스템이다. 이동체 제어부(13)는 물체(O)와 본체(11) 사이의 결정한 위치 관계에 기초하여 필요에 따라 이동체 시스템(1)의 운전자을 대신하여 상기 구동 기구를 제어한다.
구체적으로, 이동체 제어부(13)는 실공간 데이터(VD)(후술)에 기초하여 검출된 물체(O)가 이동체 시스템(1)(본체(11))의 근방에 존재하는지 여부를 판정한다. 이동체 제어부(13)는 이동체 시스템(1)의 근방에 물체(O)가 존재한다고 판정한 경우, 예컨대, 상기 브레이크 시스템이나 구동부 등을 제어하고, 이동체 시스템(1)(본체(11))을 정지시키는 이동체 제어 신호를 출력한다.
기타, 이동체 시스템(1) 근방에 물체(O)가 존재한다고 판정한 경우에는, 상기 스티어링 시스템 등을 제어하고, 이동체 시스템(1)에 대해 당해 물체(O)를 회피시키는 이동체 제어 신호를 출력할 수도 있다.
이동체 시스템(1)은 4개의 물체 검출 센서(14a, 14b, 14c, 14d)를 구비한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 물체 검출 센서(14a)는 본체(11)의 직진 방향의 최전방에 장착되고, 본체(11) 전방에 존재하는 물체를 검출한다. 물체 검출 센서(14b)는 본체(11) 직진 방향의 최후방에 장착되고, 본체(11)의 후방에 존재하는 물체를 검출한다. 물체 검출 센서(14c)는 본체(11) 직진 방향의 좌측면에 장착되고, 본체(11)의 좌측방에 존재하는 물체를 검출한다. 물체 검출 센서(14d)는 본체(11) 직진 방향의 우측면에 장착되고, 본체(11) 우측방에 존재하는 물체를 검출한다.
본 실시 형태에 있어서, 물체 검출 센서(14a~14d)는 검출 대상의 물체(O)까지의 거리를 측정하는 TOF(Time　Of　Flight) 센서이다. 그러나, 물체 검출 센서는 이에 한정되지 않으며, 예컨대, 좌우 2개의 카메라의 화상차로부터 거리를 측정하는 스테레오 카메라, 레이저 레인지 파인더(Laser　Range　Finder, LRF) 등의 다른 방식의 거리 측정 센서를 이용할 수도 있다. 본 실시 형태에 있어서의 물체 검출 센서(14a~14d)의 구성에 대해서는 후술한다.
이동체 시스템(1)은 제어부(15)를 구비한다. 제어부(15)는 CPU(Central　Processing　Unit)와 기억 장치(RAM(RandomAccess　Memory), ROM(Read　Only　Memory), SSD(Solid　State　Drive) 또는 HDD(Hard　Disk　Drive) 등)과 각종 인터페이스(예컨대, A/D, D/A 변환기 등)를 구비한 컴퓨터 시스템이다.
제어부(15)는 물체 검출 센서(14a~14d)로부터의 검출 신호를 입력하고, 당해 검출 신호에 기초하여 주위에 존재하는 물체(O)와 본체(11) 사이의 위치 관계를 결정한다. 제어부(15)의 구성에 대해서는 후술한다.
상기 구성을 구비함으로써, 이동체 시스템(1)은 물체 검출 센서(14a~14d)에 의해 검출된 물체(O)와 본체(11)와의 위치 관계에 기초하여 이동체 시스템(1)의 운전자에 의한 운전을 어시스트할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 물체 검출 센서(14a~14d)와 제어부(15)가 물체 검출 장치(100)를 구성한다.
(2) 물체 검출 센서의 구성
이어서, 본 실시 형태에 따른 물체 검출 장치(100)에서 이용되는 물체 검출 센서(14a~14d)의 구성에 대해, 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 물체 검출 센서의 구성을 나타내는 도면이다. 4개의 물체 검출 센서(14a~14d)는 동일한 구성을 가지고 있으므로, 물체 검출 센서(14a)의 구성을 예로서 이하에 설명한다.
물체 검출 센서(14a)는 출력부(141)를 갖는다. 출력부(141)는, 예컨대, 검출 대상인 물체(O)를 향해 적외 영역의 측정광(Lm)(제1 신호의 일예)을 출력하는 광원이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 출력부(141)는 이동체 시스템(1)이 이동하는 공간의 넓은 범위에 넓어진 측정광(Lm)을 출력하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 물체 검출 센서(14a)는 이동체 시스템(1)이 이동하는 공간의 넓은 범위에 있는 물체(O)를 동시에 검출할 수 있기 때문이다.
물체 검출 센서(14a)는 복수의 검출부(143－1, 143－2,···143－n)를 갖는다. 복수의 검출부(143－1, 143－2,···143－n)의 각각은, 예컨대, 검출면(DS)(반도체 기판) 상의 소정의 위치에 배치되고, 측정광(Lm)이 물체(O)에서 반사됨으로써 발생하는 반사광(Lr)(제2 신호의 일예)을 검출한다. 검출부(143－1~143－n), 예컨대, 전하 결합 소자(Charge　Coupled　Device), 또는 CMOS(Complementary　MOS) 소자이다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 검출부(143－1~143－n)는 검출면(DS) 상의 상하 방향 및 좌우 방향으로 배치되어 어레이를 형성하고 있다. 이에 따라, 복수의 검출부(143－1~143－n)는 검출면(DS) 상에, CCD 이미지 센서 또는 CMOS 이미지 센서를 형성할 수 있다.
복수의 검출부(143－1~143－n) 각각은 당해 검출부와 외부의 제어부(15)를 접속/절단하기 위한 스위칭 소자(예컨대, MOS－FET)가 접속되어 있다. 또한, 스위칭 소자에는 어드레스선이 접속되어 있고, 어드레스선에 신호가 인가되었을 때, 당해 스위칭 소자는 ON 되고, ON된 스위칭 소자에 접속된 검출부와, 제어부(15)가 신호 송수신 가능해진다.
물체 검출 센서(14a)는 렌즈(145)를 가질 수도 있다. 렌즈(145)는 반사광(Lr)을 검출면(DS) 중 복수의 검출부(143－1~143－n)가 형성된 영역에 집광한다. 이에 따라, 넓은 범위에 있는 물체(O)의 상을 복수의 검출부(143－1~143－n)가 형성된 영역에 결상할 수 있다.
상기 구성을 가짐으로써, 물체 검출 센서(14a)는 이동체 시스템(1)이 이동하는 공간이 넓은 범위에 있는 물체(O)를 소정 좌표 상에 투영 가능한 거리 데이터를 취득할 수 있다.
(3) 제어부의 구성
이하, 본 실시 형태에 따른 물체 검출 장치(100)의 제어부(15)의 구성을, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 제어부의 구성을 나타내는 도면이다. 이하에 설명하는 제어부(15)의 각 요소의 기능의 일부 또는 전부는 제어부(15)를 구성하는 컴퓨터 시스템에서 실행 가능한 프로그램으로서 실현될 수도 있다. 이 때, 당해 프로그램은 컴퓨터 시스템의 기억 장치에 형성된 기억 영역에 기억될 수도 있다. 또한, 제어부(15) 각 요소의 기능의 일부 또는 전부는 커스텀 IC 등에 의해 하드웨어적으로 실현될 수도 있다.
제어부(15)는 기억부(151)를 갖는다. 기억부(151)는 각종 데이터를 기억하는, 예컨대, 컴퓨터 시스템의 기억 장치에 설치된 기억 영역의 일부이다.
제어부(15)는 제1 데이터 생성부(152)를 갖는다. 제1 데이터 생성부(152)는 제1 데이터(D1)를 생성한다. 제1 데이터(D1)는 각 검출부(143－1~143－n)의 검출면(DS)에 있어서의 배치 위치를 당해 검출면(DS) 상에 설정된 소정의 좌표(제1 좌표라 함)로 나타낸 좌표값과 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보의 집합체이다. 신호 검지 정보는 검출면(DS)과 검출된 물체(O) 사이의 거리를 나타내는 거리 정보를 적어도 포함하는 정보이다. 신호 검지 정보는 각 검출부(143－1~143－n)에 대해, 당해 각 검출부(143－1~143－n)에서 검출된 제2 신호에 기초하여 산출된다.
이하, 물체 검출 센서(14a)의 제1 데이터(D1)를 생성하는 경우를 예로 설명한다. 제1 데이터 생성부(152)는 최초로 첫 번째 검출부(143－1)에 대응하는 어드레스선에 신호를 인가함으로써, 첫 번째 검출부(143－1)와 제1 데이터 생성부(152)를 접속하고, 검출부(143－1)가 반사광(Lr)을 검출하였는지 여부를 나타내는 신호(예컨대, 전류 또는 전압 신호)를 입력한다. 당해 신호를 입력한 후, 제1 데이터 생성부(152)는 반사광(Lr)의 검출 여부를 나타내는 신호를 입력한 시각과, 출력부(141)가 측정광(Lm)을 출력한 시각과의 차분을 DT로 산출한다.
이어서, 제1 데이터 생성부(152)는 상기 시각의 차분(DT)으로부터, 물체(O)와 검출면(DS) 사이의 거리를 나타내는 거리 정보(d1)를 c*DT/2(c：광속)로 산출한다.
그 후, 제1 데이터 생성부(152)는 제1 위치 정보(x, y, d)를 생성한다. 구체적으로, 제1 데이터 생성부(152)는 검출부(143－1)의 배치 위치를 제1 좌표에서 표시한 좌표값(x1, y1)과, 상기 거리 정보(d1)를 관련지음으로써, 검출부(143－1)에 대한 제1 위치 정보(x1, y1, d1)를 생성할 수 있다.
또한 제1 위치 정보는 각 검출부의 배치 위치에 대한 좌표값과, 상기 거리 정보뿐만 아니라, 검출한 제2 신호에 관한 다른 정보를 포함하는 신호 검출 정보를 관련지은 정보로 할 수도 있다.
그 후, 제1 데이터 생성부(152)는 신호를 인가하는 어드레스선을 순차적으로 변경함으로써, 상기 공정을 다른 모든 검출부(143－2, 143－3,···143－n)에서 실행하고, n개의 제1 위치 정보의 집합체(x1, y1, d1), (x2, y2, d2),···(xn, yn, dn)를 생성한다. 당해 n개의 제1 위치 정보의 집합체는 제1 데이터(D1)로서 기억부(151)에 기억된다.
또한 거리 정보(d)와 관련지은 상기 좌표값은 검출부마다 미리 결정되어 있고, 예컨대, 각 검출부의 검출면(DS)에 있어서의 배치 관계에 기초하여 결정된다. 예컨대, 검출부(143－1)의 수평 방향에 인접한 검출부(143－2)에 할당된 좌표값(x2, y2)에 있어서, y2는 y1과 동일해진다. 한편, 예컨대, 검출부(143－1)의 수직 방향에 인접한 검출부(143－m)에 할당된 좌표값(xm, ym)에 있어서, xm은 x1과 동일해진다.
제어부(15)는 제2 데이터 생성부(153)를 갖는다. 제2 데이터 생성부(153)는 제1 데이터(D1)로부터, 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써, 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터(D2)를 생성하고, 기억부(151)에 기억한다. 제2 위치 정보는 검출된 물체(O)의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보이다. 제2 데이터 생성부(153)는 제1 좌표의 y축 방향, 즉, 제1 위치 정보의 y좌표값을 1씩 증가 또는 감소시킴으로써, 제1 데이터(D1)를 수직 방향으로 “주사”하여 소정의 조건에 맞는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출한다.
본 실시 형태에 있어서, 제2 데이터 생성부(153)가 추출하는 대표점은 삼차원 형상을 갖는 물체(O)를 제1 좌표에 투영하였을 때의 윤곽을 나타내는 점과, 물체(O)와 검출면(DS)과의 거리를 나타내는 점이다. 물체(O)와 검출면(DS)과의 거리를 나타내는 대표점은 물체(O)와 검출면(DS) 사이의 거리가 최소의 점일 수도 있고, 물체(O) 표면 상의 점 중 각각 주변 영역에서 가장 거리가 작은 복수의 점을 대표점으로 할 수도 있다.
본 실시 형태에 있어서의 제2 데이터 생성부(153)의 위치 정보 추출 방법에 대해서는 후술한다.
제어부(15)는 정보 처리부(154)를 갖는다. 정보 처리부(154)는 제2 데이터 생성부(153)에서 생성되고 기억부(151)에 기억되어 있는 제2 데이터(D2)를 이용하여 물체(O)의 존재에 대한 정보 처리를 실행한다.
구체적으로, 정보 처리부(154)는 실공간 데이터 생성부(1541)를 갖는다. 실공간 데이터 생성부(1541)는 제2 데이터(D2)로부터 이동체 시스템(1)이 이동하는 실공간에서의 검출된 물체(O)의 배치 위치를 나타내는 실공간 데이터(VD)를 생성한다.
정보 처리부(154)는 실공간 데이터 출력부(1542)를 갖는다. 실공간 데이터 출력부(1542)는 이동체 제어부(13)에 대해 실공간 데이터(VD)를 출력한다.
상기 구성을 가짐으로써, 제어부(15)는 제2 데이터(D2)를 생성하고, 그것을 정보 처리부(154)에 제공할 수 있다. 제2 데이터(D2)는 이동체 제어부(13)에서 정보 처리를 실시하는데 필요한 최저한의 데이터(좌표값)를 포함하게 하였으므로, 정보 처리부(154) 및 이동체 제어부(13)에서 처리하는 데이터가 적어지고, 나아가 물체(O)의 존재에 관한 정보 처리의 처리 속도를 향상할 수 있다.
제어부(15)는 제3 데이터 생성부(155)를 가질 수도 있다. 제3 데이터 생성부(155)는 제1 데이터(D1)로부터 제3 위치 정보를 추출하고, 제1 좌표에 하나의 물체(O)의 투영하는 제3 데이터(D3)를 생성한다. 제3 위치 정보는 제1 좌표 상의 거리가 가깝고, 또한 인접하는 검출부에 대응하는 제1 위치 정보의 신호 검지 정보에 포함되는 거리 정보(d)가 유사한 제1 위치 정보이다.
구체적으로, 제3 데이터 생성부(155)는 제1 데이터(D1)에 포함되는 제1 위치 정보 중 제1 좌표 상에서 소정의 거리에 존재하는 제1 위치 정보와 비교하여, 당해 제1 위치 정보의 신호 검지 정보에 포함되는 거리의 차이가 소정 범위 내인 제1 위치 정보군을 제3 위치 정보로서 추출(당해 처리를 “클러스터링”이라고도 함)함으로써, 제3 데이터(D3)를 생성한다.
제3 데이터 생성부(155)의 처리에 의해, 다른 복수의 물체(O)를 클러스터링에 의해 분리할 수 있고, 그 결과, 복수의 제3 데이터(D3)를 얻을 수 있다.
(4) 물체 검출 장치의 동작
(4－1) 물체 검출 장치의 전체적인 동작
이하, 이동체 시스템(1)에 구비된 물체 검출 장치(100)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 물체 검출 장치(100)의 전체적인 동작에 대해, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는 물체 검출 장치의 전체적인 동작을 나타내는 흐름도이다.
이동체 시스템(1)이 실공간을 이동 중인 소정의 시간마다, 제1 데이터 생성부(152)는 물체 검출 센서(14a~14d)의 출력부(141)에 대해 측정광(Lm)을 출력하도록 지령한다(단계 S1).
측정광(Lm)을 출력한 순간, 이동체 시스템(1)의 직진 방향 전방에는 도 5A에 도시한 물체(O1)(사람 형상을 한 물체)와, 물체(O2)(자동차의 형상을 한 물체)가 존재한 것으로 한다. 도 5A는 이동체 시스템의 전방에 존재하는 물체의 일예를 나타내는 도면이다.
한편, 이동체 시스템(1)의 직진 방향 우측에는, 도 5B에 도시한 물체(O3)(표지가 장착된 가드 레일의 형상을 한 물체)가 존재한 것으로 한다. 도 5B는 이동체 시스템의 우측에 존재하는 물체의 일예를 나타내는 도면이다. 도 5B에 있어서, 횡점선 보다 위에 나타내는 도면은 물체(O3)의 표면도이고, 아래에 나타내는 도면은 물체(O3)의 정면도이다. 도 5B에 도시한 바와 같이, 표지는 가드 레일로부터 이동체 시스템(1)이 주행하고 있는 측으로 돌출된 상태로 장착되어 있다.
측정광(Lm)의 출력과 거의 동시에, 제1 데이터 생성부(152)는 물체 검출 센서(14a~14d)의 각 검출부에 대응하는 어드레스선에 순차적으로 신호를 인가하고, 당해 각 검출부로부터 반사광(Lr)의 검출 여부를 나타내는 신호를 입력한다(단계 S2). 그 후, 제1 데이터 생성부(152)는 각 물체 검출 센서(14a~14d)에 대해 상기 도시한 방법으로, 제1 데이터(D1)를 생성한다(단계 S3).
상기 단계 S1~S3를 실행함으로써, 물체 검출 센서(14a)에 대해서는 도 6A에 도시한 제1 데이터(D1)를 얻을 수 있다. 한편, 물체 검출 센서(14d)에 대해서는, 도 6B에 도시한 제1 데이터(D1)를 얻을 수 있다. 도 6A 및 도 6B는 제1 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6A 및 도 6B에 도시한 제1 데이터(D1)의 각 그리드는 검출면(DS)에 배치된 각 검출부에 대응하고, 제1 좌표(도 6A의 경우, x－y 좌표, 도 6B의 경우 z－y 좌표)에서의 각 좌표값에 대응한다. 도 6A 및 도 6B에 도시한 제1 데이터(D1)의 그리드에 부여된 색의 명암은 각 검출부에서 검출된 신호 검지 정보에 포함되는 거리의 값의 크기를 나타낸다.
예컨대, 도 6A에서 희미한 색으로 나타내는 그리드는, 거리 d1’의 근방임을 나타내고 있고, 진한 색으로 나타내는 그리드는 거리가 d2’의 근방(d2’＞d1’)인 것을 나타내고 있다. 가장 백색으로 나타나는 그리드는 가장 희미한 색이므로 가장 가까운 거리를 의미하게 되나, 도면 표현의 형편 상, 당해 그리드 각 검출부에서 검출된 신호 검지 정보에 포함되는 거리의 값이 무한대(즉, 물체(O)가 부존재)인 것을 나타내기로 한다.
도 6A 및 도 6B에 도시한 바와 같이, 제1 데이터(D1)는 복수의 검출부(143－1~143－n)에 의해 검출된 물체(O)(의 형상)를 제1 좌표 상에 투영하고, 제1 데이터(D1)의 각 그리드에는 신호 검지 정보(거리 정보(d))의 값의 크기가 관련지어져 있다.
신호 검지 정보의 값의 크기는 물체(O)와 검출면(DS) 사이의 거리의 크기이므로, 제1 데이터(D1)는 물체(O)에 대한 “거리 화상”이라고 할 수 있다.
제1 데이터(D1)를 생성한 후, 제3 데이터 생성부(155)는 필요에 따라 상기 클러스터링 처리에 의해 제3 데이터(D3)를 생성한다(단계 S4).
도 6A에 도시한 예에서는, 제3 데이터 생성부(155)가 제1 좌표 상에서 가까운 거리에 있고, 또한 신호 검지 정보에 포함되는 거리가 d1’ 근방인 제1 위치 정보의 집합체를 복수의 제3 위치 정보로서 추출함으로써, 도 7A에 도시한 사람의 형상을 제1 좌표(x－y 좌표)에 투영한 제3 데이터(D3－1)를 얻는다.
한편, 제3 데이터 생성부(155)가 제1 좌표 상에서 가까운 거리에 있고, 또한 신호 검지 정보에 포함되는 거리가 d2’ 근방인 제1 위치 정보의 집합체를 복수의 제3 위치 정보로서 추출함으로써, 도 7B에 도시한 자동차의 형상을 제1 좌표(x－y 좌표)에 투영한 제3 데이터(D3－2)를 얻는다. 도 7A 및 도 7B는 제3 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 7A 및 도 7B에 있어서 백색으로 나타내는 그리드에는 제1 위치 정보가 존재하고 있지 않다. 즉, 제3 데이터(D3)는 추출한 물체(O)의 형상을 “취출한”데이터라고 할 수 있다.
제3 데이터 생성부(155)가 제1 좌표 상의 거리가 가깝고, 신호 검지 정보에 포함되는 거리가 소정의 범위 내에 있는 제1 위치 정보를 제3 위치 정보로서 추출하고, 제3 데이터(D3)를 생성함으로써, 이동체 시스템(1)의 주위에 복수의 물체(O)가 존재하는 경우, 물체(O)마다 제2 데이터(D2)를 생성할 수 있다.
제3 데이터(D3)를 생성한 후, 제2 데이터 생성부(153)는 제3 데이터(D3) 또는 제1 데이터(D1)로부터 검출된 각 물체(O1, O2, O3)의 존재 범위를 나타내는 대표점(물체의 윤곽 및 최소점)인 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출함으로써 제2 데이터(D2)를 생성한다(단계 S5). 단계 S5에서의 제2 데이터(D2)의 생성(제2 위치 정보의 추출) 방법에 대해서는 후술한다.
상기 단계 S4가 실행되어 복수의 제3 데이터(D3)가 생성된 경우에는, 생성된 복수의 제3 데이터(D3) 모두에 대해 제2 데이터(D2)의 생성이 실행될 수도 있고, 제3 데이터(D3)에 나타나는 물체(O)의 형상 등에 기초하여 제2 데이터(D2)를 생성해야 할 제3 데이터(D3)를 선택할 수도 있다.
복수의 제3 데이터(D3)에 대해 제2 데이터(D2)의 생성이 실행된 경우에는, 복수의 제2 데이터(D2－1, D2－2,···)가 생성된다.
제2 데이터(D2)를 생성한 후, 정보 처리부(154)는 단계 S5에서 생성한 제2 데이터(D2)를 이용하여 물체(O1, O2, O3)의 존재에 관한 정보 처리를 실행한다(단계 S6). 본 실시 형태에 있어서의 단계 S6의 정보 처리에 대해서는 후술한다.
상기 단계 S1~S5를 실행함으로써, 데이터량이 제1 데이터(D1) 보다 적어지는 한편, 제2 데이터(D2)를 구성하는 제2 위치 정보는 정보 처리부(154)에서의 정보 처리에 적어도 필요한 것으로 제한할 수 있다.
이러한 제2 데이터(D2)를 이용하여 정보 처리를 실행함으로써, 정보 처리부(154)는 단계 S6에서 물체(O1, O2, O3)의 검출 측정 정밀도를 유지하면서, 물체(O1, O2, O3)의 존재에 관한 처리에 필요한 계산량을 감소시킴으로써 정보 처리의 처리 속도를 향상할 수 있다.
정보 처리를 종료한 후, 제어부(15)는 물체 검출 장치(100)의 동작 종료 여부를 판단한다(단계 S7). 예컨대, 사용자에 의해 물체 검출 장치(100)의 동작 종료가 지령된 경우(단계 S7에서 “Yes”), 제어부(15)는 물체 검출 장치(100)의 동작을 정지한다.
한편, 사용자에 의해 동작의 종료를 지령받지 않은 경우(단계 S7에서 “No”), 제어부(15)는 물체 검출 장치(100)의 동작을 계속한다.
(4－2) 제2 데이터의 생성 방법
이어서, 상기 단계 S5에서의 제2 데이터(D2)의 생성 방법을, 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 제2 데이터의 생성 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에 나타내는 제2 데이터(D2)의 생성 방법은 y좌표값의 큰 쪽에서 작은 방향으로 제1 데이터(D1)를 주사함으로써, 제1 데이터(D1)로부터 추출해야 할 제1 위치 정보를 결정한다. 또한 최초의 x좌표에 대해 y좌표의 주사가 종료될 때마다 다음 x좌표에서의 주사를 수행한다.
제2 데이터(D2)의 생성을 개시하면, 제2 데이터 생성부(153)는 먼저 제1 데이터(D1)에 포함되는 하나의 제1 위치 정보를 참조하고, 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 물체(O)의 존재를 나타내는지 여부를 판단한다(단계 S501). 이하의 설명에서는 i열 j행째의 제1 위치 정보((xi, yj, dij)라 함)를 현재 참조 중으로 한다.
구체적으로, 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보에 관련지어져 있는 신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 소정값 이하의 유한값인지 여부에 의해, 당해 제1 위치 정보가 물체(O)의 존재를 나타내는지 여부를 판단한다.
신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 소정값 이상의 무한대에 가까운 값인 경우, 즉 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 물체(O)의 부존재를 나타내는 경우(단계 S501에서 “No”), 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출하지 않고, 프로세스는 단계 S508로 진행된다.
한편, 신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 소정값 이하의 유한값인 경우, 즉, 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 물체(O)의 존재를 나타내는 경우(단계 S501에서 “Yes”), 제2 데이터 생성부(153)는 물체(O)의 존재를 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출 여부를 판단한다.
본 실시 형태에 있어서, 제2 데이터 생성부(153)는 물체(O)의 존재를 나타내는 제1 위치 정보 중 물체(O)의 윤곽(특히 수직 방향의 윤곽)을 나타내는 제1 위치 정보와, 검출면(DS)과의 거리가 최소인 물체(O)의 점(영역)을 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출하여 제2 데이터(D2)를 생성한다.
구체적으로, 제2 데이터 생성부(153)는, 최초로 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 y축의 정방향(실공간의 높이 방향)의 윤곽을 나타내는 것인지 여부를 판단한다(단계 S502).
과거에 참조한 모든 제1 위치 정보가 물체(O)의 부존재를 나타내고 있고, 이번 제1 위치 정보에서 처음으로 물체(O)의 존재가 나타난 경우(단계 S502에서 “Yes”), 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 y축의 정방향(상부)의 윤곽을 나타내는 것이라고 판단하고, 그것을 제2 위치 정보로서 추출한다(단계 S507).
한편, 상부의 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보가 이미 발견되어 있는 경우(단계 S502에서 “No”), 제2 데이터 생성부(153)는 이어서 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 현시점에서 검출면(DS)과의 거리가 최소임을 나타내는지 여부를 판단한다(단계 S503).
상기와 같이, 신호 검지 정보의 값은 측정광(Lm)이 출력된 후 반사광(Lr)이 검출부에서 검출될 때까지의 시간으로 산출되어 있다. 즉, 신호 검지 정보의 값은 검출면(DS)과 물체(O) 사이의 거리에 대응하는 것이다. 따라서, 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보에 관련지어진 신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 지금까지 참조한 신호 검지 정보(거리 정보(di1, di2,···di(j－1)) 중에서 최소인지 여부를 판단함으로써, 검출면(DS)과의 거리가 최소임을 나타내는지 여부를 판단한다.
신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 지금까지 참조한 신호 검지 정보 중에서 최소값을 나타내고 있고, 현재 참조 중인 제1 위치 정보가 현시점에서 검출면(DS)과의 거리가 최소임을 나타내고 있는 경우(단계 S503에서 “Yes”), 제2 데이터 생성부(153)는 검출면(DS)과의 거리가 최소인 제1 위치 정보로서 과거에 추출되어 있던 제2 위치 정보를 제2 데이터(D2)(기억부(151))로부터 삭제한다(단계 S504). 그 후, 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 새로운 제2 위치 정보로서 추출하고, 기억부(151)에 기억한다(단계 S507).
또한 단계 S503에 있어서, 제2 데이터 생성부(153)는 y축 방향에서 최소값을 나타내는 신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 관련지어진 하나의 제1 위치 정보 뿐만 아니라, 당해 최소값 보다 약간 큰 값을 나타내는 신호 검지 정보(거리 정보(dij))가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보도 제2 위치 정보로서 추출할 수도 있다.
이에 따라, 제2 데이터 생성부(153)는 물체 검출 센서(14a~14d)에서의 측정 오차 등을 고려하여 검출면(DS)과의 거리가 최소인 물체(O)의 영역의 형상을 나타내는 복수의 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출할 수 있다.
또한, 단계 S503에 있어서, 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보에 관련지어진 신호 검지 정보(거리 정보(dij))의 값이 주위의 제1 위치 정보에 관련지어진 신호 검지 정보의 값(평균치) 보다 극단적으로 작은 경우, 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출할 수도 있다.
이에 따라, 제2 데이터 생성부(153)는 물체(O)의 표면 요철이 아니라, 물체(O)로부터 검출면(DS)측으로 돌출된 부분을 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출할 수 있다.
한편, 지금까지 참조한 신호 검지 정보(di1, di2,···di(j－1)) 중에 최소값을 나타내는 신호 검지 정보가 존재한 경우(S503에서 “No”), 제2 데이터 생성부(153)는 검출면(DS)과의 거리가 최소인 제1 위치 정보로서 과거에 추출되어 있던 제2 위치 정보를 제2 데이터(D2)로부터 삭제하지 않는다.
그 후 또한 제2 데이터 생성부(153)는 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 y축 방향의 부방향(하부)의 윤곽으로서 추출 여부를 판단한다.
구체적으로, 제2 데이터 생성부(153)는 최초로 현시점에서 하부의 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보로서 추출된 제2 위치 정보가 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S505).
검출면(DS)까지의 거리가 최소인 제2 위치 정보, 및 상부의 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보 이외에, 하부 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보가 더 존재하는 경우(단계 S505에서 “Yes”), 제2 데이터 생성부(153)는 당해 제2 위치 정보를 제2 데이터(D2)로부터 삭제하고(단계 S506), 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 하부 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보로서 추출한다(단계 S507).
한편, 하부 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보가 존재하지 않는 경우(단계 S505에서 “No”), 제2 데이터(D2)로부터 제2 위치 정보를 삭제하지 않고, 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 하부 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보로서 추출한다(단계 S507).
상기 단계 S501~507을 실행하여 현재 참조 중인 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출 여부를 결정한 후, 제2 데이터 생성부(153)는 현재 주사 중인 y축 방향의 모든 제1 위치 정보에 대해 상기 단계 S501~S507를 실행하였는지 여부를 판단한다(단계 S508).
예컨대, 복수의 검출부(143－1~143－n)가, N열 M행(즉, 검출부의 수 n=N*M)의 어레이상으로 배치되어 있는 경우에는, 상기 단계 S501~S507가 동일한 y축 방향에 대해 M회 반복되어 있다면, y축 방향의 모든 제1 위치 정보에 대해 상기 단계 S501~S507을 실행한 것으로 판단한다.
상기 단계의 반복 회수가 M회 보다 작고, 추출 여부를 결정해야 할 제1 위치 정보가 아직 남아 있는 경우(단계 S508에서 “No”), 제2 데이터 생성부(153)는 다음 행(즉, i열 j＋1행)의 제1 위치 정보(xi, y(j＋1), di(j＋1))에 대해 제2 위치 정보로서 추출할지 여부의 판단을 하는 것으로 결정하고, 프로세스는 단계 S501로 돌아온다.
한편, 상기 단계의 반복 회수가 M회가 되고, 현재 주사 중인 y축 방향의 모든 제1 위치 정보에 대해 제2 위치 정보로서 추출 여부를 결정한 경우(단계 S508에서 “Yes”), 제2 데이터 생성부(153)는 주사를 완료한 열이 제1 데이터(D1)의 최종열인지 여부를 판단한다(단계 S509).
예컨대, 주사를 완료한 열의 개수가 N 보다 작고, 주사를 실행해야 할 열이 남아 있다고 판단한 경우(단계 S509에서 “No”), 제2 데이터 생성부(153)는 다음 열(즉, i＋1열)의 제1 위치 정보에 대해 제2 위치 정보로서 추출할지 여부의 판단을 하는 것으로 결정하고, 프로세스는 단계 S501로 돌아온다.
한편, 주사를 완료한 열의 개수가 N이 되고, 주사를 실행해야 할 열이 남아 있지 않다고(즉, 제1 데이터(D1)에 포함되는 모든 제1 위치 정보에 대해 단계 S501~S507을 실행하였다고) 판단한 경우(단계 S509에서 “Yes”), 제2 데이터(D2)의 생성 처리는 종료한다.
상기 단계 S501~S509에 나타내는 제2 위치 정보의 추출 방법(제2 데이터(D2)의 생성 방법)을, 도 7A, 도 7B, 도 6B에 도시한 제1 데이터(D1) 또는 제3 데이터(D3)에서 실행함으로써, 각각 도 9A~도 9C에 도시한 각 물체(O1, O2, O3)에 대한 제2 데이터(D2)가 생성된다. 도 9A~도 9C는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
이와 같이, 제1 좌표 상의 동일한 수직선 상(동일한 y축 방향)의 양단에 존재하는 2개의 제1 위치 정보(하부 윤곽 및 상부 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보)를 복수의 제2 위치 정보로서 추출함에 따라, 제2 데이터 생성부(153)는 복잡한 계산을 이용하지 않고, 물체(O)의 윤곽을 나타내는 복수의 제2 위치 정보를 고속으로 추출할 수 있다.
물체(O1)에 대한 제2 데이터(D2－1)(도 9A)에서는, 물체(O1)(사람의 형상)가 수평 방향의 윤곽선을 많이 포함하고 있지 않으므로, 다른 물체와 비교하여 물체 형상의 재현성이 낮다. 다만, 정보 처리에 있어서, 예컨대, 물체(O)의 높이에 관한 처리를 실행하는 경우에는, 도 9A에 도시한 바와 같이, 물체(O1)의 상단과 하단이 식별 가능한 정도의 제2 위치 정보가 제2 데이터(D2)에 포함되어 있다면, 물체 형상의 재현성이 그다지 크지 않아도 문제 없다.
수평 방향의 윤곽선을 많이 포함하고 있지 않은 물체(O)의 형상을 제2 데이터(D2)에서 고재현성으로 재현하기 위해서는, 제1 데이터(D1)에 대해 수직 방향의 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보도 제2 위치 정보로서 추출하도록 할 수 있다.
구체적으로, 제2 데이터 생성부(153)는 물체(O)의 상부 또는 하부의 윤곽을 나타내지 않고, 또한 검출면(DS)과의 거리가 최소도 아닌 제1 위치 정보 중 인접하는 적어도 하나의 제1 위치 정보가 물체(O)의 부존재를 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 더 추출할 수도 있다.
예컨대, 물체(O)의 상부 또는 하부 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보와 검출면(DS)과의 거리가 최소인 제1 위치 정보에 더하여, 인접하는 적어도 하나의 제1 위치 정보가 물체(O)의 부존재를 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 더 추출할 수 있다. 그 경우, 예컨대, 도 10에 도시한 바와 같이, 수평 방향의 윤곽선을 많이 포함하지 않는 물체(O1)의 형상을 제2 데이터(D2)에서 재현 가능하다.
도 10은 인접하는 적어도 하나의 제1 위치 정보가 물체의 부존재를 나타내는 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 더 추출하여 생성된 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
또한, 검출면(DS)까지의 거리가 최소인 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출할 때, 제2 데이터 생성부(153)는 주위의 신호 검지 정보의 평균치 보다 극단적으로 작고, 또한 진정한 최소값으로부터 소정의 범위 내에 있는 값을 갖는 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출하고 있다.
이에 따라, 도 9A~도 10에 도시한 바와 같이, 제2 데이터 생성부(153)는 물체(O)로부터 돌출된 부분을 나타내는 제1 위치 정보만을 제2 위치 정보로서 적절히 추출 가능하다. 즉, 물체(O)의 작은 요철을 나타내는 제1 위치 정보가 제2 위치 정보로서 잘못 추출되지 않는다.
상기와 같이, 제1 좌표 상의 동일한 수직선 상에 존재하는 제1 위치 정보 중 신호 검지 정보에 포함되는 거리가 최소인 제1 위치 정보를 복수의 제2 위치 정보로서 추출함으로써, 제2 데이터 생성부(153)는 복잡한 계산을 이용하지 않고, 물체 검출 장치(100)에 가장 근접한 물체(O) 또는 물체(O)의 일부를 나타내는 복수의 제2 위치 정보를 고속으로 추출할 수 있다.
(4－3) 정보 처리
이어서, 상기 단계 S6에서 실행되는 정보 처리에 대해 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은 정보 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는 검출한 물체(O)와 검출면(DS) 사이의 결정한 위치 관계에 기초하여 이동체 시스템(1)의 구동 기구를 제어하는 정보 처리를 예로서 설명한다.
정보 처리를 개시하면, 이동체 시스템(1)이 이동하는 실공간에서의 물체(O)의 배치 위치를 결정하기 위해, 실공간 데이터 생성부(1541)가 제2 데이터(D2)를 이용하여 검출된 물체(O)의 실공간에서의 배치 위치를 나타내는 실공간 데이터(VD)를 생성한다(단계 S601).
구체적으로, 실공간 데이터 생성부(1541)는 제2 데이터(D2)에 포함되는 제2 위치 정보를 실공간 좌표계(X－Y－Z 좌표)로 전개함으로써, 실공간 데이터(VD)를 생성한다.
물체 검출 센서(14a)의 제2 데이터(D2)의 p번째 제2 위치 정보(xp, yp, dp)를 X－Y－Z 좌표로 전개하는 경우를 예로 들면, 실공간 데이터 생성부(1541)는 제1 좌표의 좌표값(xp, yp)을 실공간 좌표값에 대응하도록 확대하고, 실공간에서의 X－Y 좌표의 좌표값(Xp, Yp)을 얻는다. 당해 좌표값의 확대율은 거리 정보(dp)와 초점 거리에 기초하여 산출할 수 있다. 또한, dp=Zp로 하여 최종적으로 X－Y－Z 좌표에서의 물체(O)의 좌표값을 (Xp, Yp, Zp)로 산출할 수 있다. 당해 좌표값의 계산을 제2 데이터(D2)에 포함되는 모든 제2 위치 정보에서 실행함으로써, 실공간 데이터(VD)가 생성된다.
도 9B, 도 9C, 및 도 10에 도시한 제2 데이터(D2)를 이용하여 실공간 데이터(VD)를 생성하면, 도 12에 도시한 실공간 데이터(VD)가 생성된다. 도 12는 실공간 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 물체(O)의 윤곽 및 검출면(DS)까지의 거리가 최소인 제1 위치 정보를 포함하는 제2 데이터(D2)로부터 생성된 실공간 데이터(VD)는 물체 검출 센서(14a~14d)에서 검출된 물체(O1, O2, O3)의 배치 위치, 형상, 및 물체의 돌출 부분의 위치와 형상을 실공간 좌표에서 적절히 재현할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 물체 검출 장치(100)에서는 적은 데이터량의 제2 데이터(D2)를 이용하더라도, 물체(O)의 검출 측정 정밀도는 거의 저하되지 않았다.
본 실시 형태에서는 물체 검출 센서(14a~14d)에서 얻어진 데이터 중 물체(O)의 윤곽을 나타내는 데이터(제1 위치 정보)와, 물체(O)와 검출면(DS)과의 거리가 최소인 데이터(제1 위치 정보)를 추출한 제2 데이터(D2)를 이용하여, 실공간 좌표에서의 물체(O)의 좌표값의 계산이 실행된다. 그 결과, 당해 좌표값의 계산에 필요한 계산량(계산의 반복 회수)을 감소시켜 정보 처리에서의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
실공간 데이터(VD)를 생성한 후, 실공간 데이터 출력부(1542)가 이동체 제어부(13)로, 생성한 실공간 데이터(VD)를 출력한다. 실공간 데이터(VD)를 입력한 이동체 제어부(13)는 본체(11) 근방에 물체(O)가 존재하는지 여부를 판정한다(단계 S602). 구체적으로, 이동체 제어부(13)는 실공간 데이터(VD)에, 본체(11)의 좌표값으로부터 소정 거리 이하의 범위 내에 들어가는 좌표값이 실공간 데이터(VD)내에 존재하는 경우, 본체(11)(이동체 시스템(1)) 근방에 물체(O)가 존재한다고 판정한다.
이동체 시스템(1) 근방에 물체(O)가 존재하는 것으로 판정된 경우(단계 S602에서 “Yes”), 이동체 제어부(13)는 이동체 제어 지령을 출력한다(단계 S603). 이동체 제어 지령은 본체(11)를 물체(O)의 앞에서 정지시키고, 당해 물체(O)와의 충돌을 회피하기 위한 지령이다. 구체적으로, 이동체 제어부(13)는 브레이크 구동 기구에 대해 브레이크를 거는 지령, 및/또는 액셀 개도(혹은 엔진 및/또는 전동 모터의 출력 제어 기구)를 0으로 하는 지령을 이동체 제어 신호로서 출력한다.
그 밖에, 예컨대, 물체(O)를 회피하도록 핸들의 조타각을 제어하는 이동체 제어 신호를 더 출력할 수도 있고, 필요에 따라, 엔진 및/또는 전동 모터와 차륜(12a, 12b) 사이의 클러치를 절단하는 이동체 제어 신호를 출력할 수도 있다.
한편, 이동체 시스템(1) 근방에 물체(O)가 존재하지 않는 것으로 판정된 경우(단계 S602에서 “No”), 이동체 제어부(13)는 이동체 시스템(1)의 제어 처리를 종료한다. 이 경우, 이동체 시스템(1)은 운전자의 조작에 따라 이동을 계속할 수 있다.
상기 제1 실시 형태에 있어서, 정보 처리부(154)는 검출된 모든 물체(O)의 제1 위치 정보를 실공간 좌표로 전개하여 실공간 데이터(VD)를 생성하였다. 이동체 시스템(1)에 있어서, 물체(O)의 모든 부분에 대해 주의를 기울일 필요는 없고, 근방에 물체(O)가 존재하는 것을 판정하기 위해 필요한 데이터만을 처리 대상으로 하면 되고, 이에 따라 처리 시간을 단축할 수 있다.
상기 제1 실시 형태에서는 제2 데이터 생성부(153)에서 얻어진 모든 제2 위치 정보(윤곽)를 제2 데이터로 하고 있지만, 더 효율적으로 하기 위해서는 가장 상부에 있는 제1 위치 정보와 가장 하부에 있는 제1 위치 정보만을 제2 데이터(D2)로 하는 것도 유효하다. 마찬가지로 생각하면, 수평 방향을 수직 방향과 바꾸어, 가장 좌측에 있는 제1 위치 정보와 가장 우측에 있는 제1 위치 정보만을 제2 데이터(D2)로 하는 것도 유효하다.
2.다른 실시 형태
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명이 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 쓰여진 복수의 실시 형태 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합 가능하다.
예컨대, 상기에서 설명한 제1 실시 형태에서의 제2 데이터의 생성 처리의 순서는, 도 8의 흐름도에 도시한 처리 순서에 한정되지 않으며, 필요에 따라 처리 순서를 바꿀 수 있다.
(A) 제2 데이터의 생성 방법에 대한 다른 실시 형태
상기 제1 실시 형태에 있어서, 제2 데이터 생성부(153)는 제1 데이터(D1)를 y축 방향(수직 방향)으로 주사함으로써, 제2 위치 정보로서 추출하는 제1 위치 정보를 결정하였다. 그러나, 물체(O)의 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보, 및 검출면(DS)까지의 거리가 최소인 제1 위치 정보를 추출할 수 있으면 되므로, 제2 위치 정보로서 추출하는 제1 위치 정보를 결정할 때의 주사 방향은 y축 방향(수직 방향)에 한정되지 않는다.
예컨대, 제1 데이터(D1)를 x축 방향(수평 방향)으로 주사하여 추출하는 제1 위치 정보를 결정할 수도 있다. 이 경우, 물체(O)의 좌우 단부의 수직 방향(y축 방향)으로 연장되는 윤곽을 나타내는 제1 위치 정보를 추출할 수 있다. 기타, 제1 데이터(D1)를 y축 방향과 x축 방향의 양 방향으로 주사하여 추출하는 제1 위치 정보를 결정할 수도 있다.
어느 방향으로 제1 데이터(D1)를 주사할지는, 정보 처리를 물체(O)의 높이에 기초하여 실행하고자 하는지, 수평 방향의 길이에 기초하여 실행하고자 하는지 등의 기준에 따라 적절히 결정할 수 있다.
예컨대, 제1 데이터(D1)로부터 제1 좌표에 있어서의 소정 방향에 관하여 가장 단부에 위치하는 2개의 제1 위치 정보를 추출하는 처리를 적어도 일방향에 관하여 수행할 수도 있다.
예컨대, 자동차의 형상을 갖는 제3 데이터(D3－2)(도 7B)를, 수직 방향에 대해 45°의 각도를 가지고 좌상부로부터 우하부를 향해 주사하고, 가장 단부에 위치하는 2개의 제1 위치 정보를 추출하면, 도 13에 도시한 제2 데이터(D2－2’)를 생성할 수 있다. 도 13은 소정의 방향으로 데이터를 주사하여 생성되는 제2 데이터의 일예를 나타내는 도면이다.
도 13에 도시한 제2 데이터(D2－2’)에서는, 자동차 형상의 주로 좌상부와 우하부의 윤곽을 대표점으로서 추출할 수 있다. 이와 같이, 제1 데이터(D1) 또는 제3 데이터(D3)의 주사 방향을 임의로 변경함으로써, 복잡한 계산을 이용하지 않고도, 소정 방향의 윤곽을 나타내는 제2 위치 정보를 추출할 수 있다.
상기와 같은 소정의 주사 방향으로 제1 데이터(D1) 또는 제3 데이터(D3)를 주사하는 경우, 예컨대, 주사 방향을 나타내는 함수를 제1 좌표에 대해 정의하고, 당해 함수의 각 파라미터를 변화시켜 상기 제1 실시 형태에서의 제2 위치 정보의 추출 방법을 이용함으로써, 임의의 방향의 제1 위치 정보(제3 위치 정보)를 제2 위치 정보로서 추출할 수 있다.
예컨대, 제1 좌표에서 정의되는 y=Ax＋B와의 함수를, 제1 데이터(D1) 또는 제3 데이터(D3)의 주사선을 나타내는 함수로서 정의할 수 있다. 이 함수에 있어서, 기울기 A가 데이터의 주사 방향을 나타내고, 절편 B가 주사선을 평행 이동시킨다.
상기 함수에 있어서, 예컨대, 절편 B를 변화시킴으로써 주사선을 평행 이동하면서, 취할 수 있는 값의 범위에서 X값 또는 Y값을 1씩 변화하여 제1 데이터(D1) 또는 제3 데이터(D3)를 주사하고, 당해 함수 상의 가장 단부에 존재하는 2개의 제1 위치 정보 또는 제3 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출함으로써, 제2 데이터(D2－2’)를 생성할 수 있다.
상기에 나타낸, 수직 방향에 대해 45°의 각도를 가지고 좌상부로부터 우하부를 향해 제3 데이터(D3－2)를 주사하는 경우, 주사선을 나타내는 함수는, 예컨대, y=－x＋B(즉, 기울기 A가 －1)라고 정의할 수 있다.
또한, 예컨대, 이동체 시스템(1)을 주차 스페이스에 주차하는 경우, 본체(11)의 측면 및 후부에 존재하는 물체(O)에 특별히 주의할 필요가 있다. 이러한 경우, 본체(11)의 양측면 및 후부에 장착된 물체 검출 센서(14b~14d)로부터 얻어진 제1 데이터(D1)만을 이용하게 할 수도 있다.
또한, 이동체 시스템(1)을 주차하는 경우에는 특히 벽 등의 표면으로부터의 돌출물에 주의할 필요가 있다. 따라서, 제1 데이터(D1)에 포함되는 제1 위치 정보 중 검출면(DS)까지의 거리가 최소인 제1 위치 정보만을 추출하거나, 및/또는 사람의 형상을 갖는 물체(O)의 존재를 나타내는 제1 위치 정보를 추출하거나 하여 제2 데이터(D2)를 생성할 수도 있다.
상기와 같이, 이동체 시스템(1)의 이동 상황에 맞추어 실공간 좌표로 전개하는 물체(O)를 선택함으로써, 정보 처리에 이용하는 데이터량을 더 감소시켜 처리 속도를 향상할 수 있다.
주위에 존재하는 물체를 검출하여 소정의 처리를 실행하는 물체 검출 장치에 널리 적용할 수 있다.
1 이동체 시스템
11 본체
12a, 12B, 12c, 12d 차륜
13 이동체 제어부
14a, 14B, 14c, 14d 물체 검출 센서
141 출력부
143－1, 143－2, 143－n 검출부
145 렌즈
15 제어부
151 기억부
152 제1 데이터 생성부
153 제2 데이터 생성부
154 정보 처리부
1541 실공간 데이터 생성부
1542 실공간 데이터 출력부
155 제3 데이터 생성부
100 물체 검출 장치
D1 제1 데이터
D2, D2－1, D2－2 제2 데이터
D3, D3－1, D3－2 제3 데이터
VD 실공간 데이터

Claims (8)

  1. 물체를 향해 제1 신호를 출력하는 출력부;
    각각이 검출면의 소정의 위치에 배치되고, 상기 제1 신호가 상기 물체에서 반사됨으로써 발생하는 제2 신호를 검출하는 복수의 검출부;
    각 검출부의 배치 위치를 상기 검출면 상에 설정된 제1 좌표에서 표시한 좌표값과, 당해 각 검출부에서 검출된 상기 제2 신호에 기초하여 산출되는 정보로서, 적어도 상기 검출면과 상기 물체와의 거리 정보를 포함하는 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보의 집합체인 제1 데이터를 생성하는 제1 데이터 생성부;
    상기 제1 데이터로부터 상기 물체의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보인 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써, 상기 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터를 생성하는 제2 데이터 생성부; 및
    상기 제2 데이터를 이용하여 상기 물체의 존재에 대한 정보 처리를 실행하는 정보 처리부;를 구비하며,
    상기 대표점은 상기 물체의 윤곽을 나타내는 점이며,
    상기 제2 데이터 생성부는 상기 제1 데이터로부터 상기 제1 좌표에서의 소정 방향에 관하여 가장 단부에 위치하는 2개의 제1 위치 정보를 추출하는 처리를 적어도 일방향에 관하여 수행하고, 당해 처리로 추출된 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로서 추출하는, 물체 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 데이터 생성부는 상기 제1 좌표 상의 동일한 수평선 상 또는 수직선 상의 양단에 존재하는 2개의 제1 위치 정보를 상기 복수의 제2 위치 정보로서 추출하는 물체 검출 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 대표점은 상기 물체와 상기 검출면과의 거리가 최소의 점인 물체 검출 장치.
  6. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 데이터로부터 인접하는 상기 검출부에 대해 상기 신호 검지 정보에 포함되는 상기 거리 정보가 소정의 범위 내에 있는 상기 제1 위치 정보를 제3 위치 정보로서 추출하고, 상기 제1 좌표에 하나의 물체를 투영하는 제3 데이터를 생성하는 제3 데이터 생성부를 더 구비하고,
    상기 제2 데이터 생성부는 상기 제3 데이터에 포함되는 상기 제3 위치 정보를 상기 복수의 제2 위치 정보로서 추출하는 물체 검출 장치.
  7. 물체를 향해 제1 신호를 출력하는 단계;
    각각이 검출면의 소정의 위치에 배치된 복수의 검출부에 의해, 상기 제1 신호가 상기 물체에서 반사됨으로써 발생하는 제2 신호를 검출하는 단계;
    각 검출부의 배치 위치를 상기 검출면 상에 설정된 제1 좌표에서 표시한 좌표값과, 당해 각 검출부에서 검출된 상기 제2 신호에 기초하여 산출되는 정보로서, 적어도 상기 검출면과 상기 물체와의 거리 정보를 포함하는 신호 검지 정보가 관련지어진 복수의 제1 위치 정보의 집합체인 제1 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제1 데이터로부터 상기 물체의 존재 범위를 나타내는 대표점에 대응하는 제1 위치 정보인 복수의 제2 위치 정보를 추출함으로써 상기 복수의 제2 위치 정보를 포함하는 제2 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 데이터를 이용하여 상기 물체의 존재에 대한 정보 처리를 실행하는 단계;을 포함하며,
    상기 대표점은 상기 물체의 윤곽을 나타내는 점이며,
    상기 제2 데이터를 생성하는 단계에서, 상기 제1 데이터로부터 상기 제1 좌표에서의 소정 방향에 관하여 가장 단부에 위치하는 2개의 제1 위치 정보를 추출하는 처리가 적어도 일방향에 관하여 수행되고, 당해 처리로 추출된 제1 위치 정보는 제2 위치 정보로서 추출되는, 물체 검출 방법.
  8. 청구항 7에 기재된 물체 검출 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
KR1020187004523A 2016-03-15 2016-12-06 물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램 KR102020670B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016050939A JP6519505B2 (ja) 2016-03-15 2016-03-15 物体検出装置、物体検出方法、及びプログラム
JPJP-P-2016-050939 2016-03-15
PCT/JP2016/086218 WO2017158948A1 (ja) 2016-03-15 2016-12-06 物体検出装置、物体検出方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180030167A KR20180030167A (ko) 2018-03-21
KR102020670B1 true KR102020670B1 (ko) 2019-09-10

Family

ID=59850259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187004523A KR102020670B1 (ko) 2016-03-15 2016-12-06 물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10657392B2 (ko)
EP (1) EP3432259B1 (ko)
JP (1) JP6519505B2 (ko)
KR (1) KR102020670B1 (ko)
CN (1) CN107924562B (ko)
WO (1) WO2017158948A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6859907B2 (ja) 2017-09-08 2021-04-14 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN107767373A (zh) * 2017-10-23 2018-03-06 苏州茂特斯自动化设备有限公司 一种芯片管脚宽度快速亚像素精度视觉检测方法
JP7200994B2 (ja) * 2018-07-13 2023-01-10 株式会社ニコン 処理装置、検出装置、処理方法、及び処理プログラム
CN111086508A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 罗伯特·博世有限公司 自动躲避或减轻碰撞的方法及控制系统、存储介质和汽车
US10311324B1 (en) * 2018-10-26 2019-06-04 StradVision, Inc. Learning method, learning device for detecting objectness by detecting bottom lines and top lines of nearest obstacles and testing method, testing device using the same
CN118190940B (zh) * 2024-05-20 2024-07-12 蓝冰河(常州)精密测量技术有限责任公司 一种物体表面一致性检测方法和系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022573A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Toshiba Corp 移動体検出装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10143659A (ja) * 1996-11-06 1998-05-29 Komatsu Ltd 物体検出装置
JP3349060B2 (ja) * 1997-04-04 2002-11-20 富士重工業株式会社 車外監視装置
US6256095B1 (en) * 2000-01-21 2001-07-03 Owens-Brockway Glass Container Inc. Container sealing surface area inspection
CN101819490A (zh) * 2009-02-27 2010-09-01 索尼公司 反射检测设备、显示设备、电子设备和反射检测方法
JP5343063B2 (ja) * 2010-11-30 2013-11-13 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 光走査装置及び画像形成装置
JP2012234258A (ja) 2011-04-28 2012-11-29 Sony Corp 画像処理装置と画像処理方法およびプログラム
JP5993564B2 (ja) * 2011-07-13 2016-09-14 新日本無線株式会社 反射型フォトセンサを用いた位置検出装置
JP2014071323A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd 反射防止物品
CN203759246U (zh) * 2014-01-21 2014-08-06 杭州先临三维科技股份有限公司 点源全息图测距装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022573A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Toshiba Corp 移動体検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017167720A (ja) 2017-09-21
EP3432259A1 (en) 2019-01-23
CN107924562A (zh) 2018-04-17
KR20180030167A (ko) 2018-03-21
CN107924562B (zh) 2021-04-20
JP6519505B2 (ja) 2019-05-29
US20180232582A1 (en) 2018-08-16
EP3432259A4 (en) 2019-12-04
US10657392B2 (en) 2020-05-19
WO2017158948A1 (ja) 2017-09-21
EP3432259B1 (en) 2023-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102020670B1 (ko) 물체 검출 장치, 물체 검출 방법, 및 프로그램
JP5911934B2 (ja) 輪郭線計測装置およびロボットシステム
KR102056147B1 (ko) 자율주행차량을 위한 거리 데이터와 3차원 스캔 데이터의 정합 방법 및 그 장치
JP6187671B2 (ja) 自己位置算出装置及び自己位置算出方法
US20200158840A1 (en) Multi-mode multi-sensor calibration
CN107923978B (zh) 物体检测装置、物体检测方法及记录媒体
JP6712775B2 (ja) 路面推定装置、車両制御装置、路面推定方法、およびプログラム
KR102569437B1 (ko) 3차원 영상정보 기반 객체 추적 장치 및 방법
JP6139465B2 (ja) 物体検出装置、運転支援装置、物体検出方法、および物体検出プログラム
JP2011253302A (ja) 車両用危険度算出装置
JP2015011032A (ja) ３次元物体形状及び姿勢の推定並びに追跡の方法及び装置
US20150310296A1 (en) Foreground region extraction device
US11719799B2 (en) Method for determining a collision free space
JP6396729B2 (ja) 立体物検出装置
WO2020209046A1 (ja) 物体検出装置
JP3633469B2 (ja) 車間距離設定装置
CN114919584A (zh) 机动车定点目标测距方法、装置及计算机可读存储介质
JP6458577B2 (ja) 画像測距装置
JP2017167974A (ja) 推定装置、方法及びプログラム
JP7409240B2 (ja) 障害物検出装置及び障害物検出方法
KR102009479B1 (ko) 이동 로봇 제어 장치 및 방법
JP6936557B2 (ja) 探索処理装置、及びステレオカメラ装置
JP7471927B2 (ja) 障害物検出装置、車両、障害物検出システム、及び障害物検出方法
KR102424664B1 (ko) 3차원 영상정보 기반 객체 추적 장치 및 방법
JP2008003695A (ja) 画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant