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公開番号2025019916
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123818
出願日2023-07-28
発明の名称測距支援装置、測距システムおよび測距支援方法
出願人株式会社東芝
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 17/86 20200101AFI20250131BHJP(測定;試験)
要約【課題】より正確なランドマークの測距を可能とする測距支援装置、測距システムおよび測距支援方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る測距支援装置は、異なる反射率を有する複数の領域が配置された主面を有するランドマークを含む前方環境を撮像する車両の撮像装置により生成される第1画像、を取得する第1画像取得部と、前記第1画像内における前記ランドマークの位置を検出するランドマーク検出部と、前記前方環境に対する距離を測定する測距装置により生成される第2画像を取得する第2画像取得部と、前記第2画像において、前記第1画像に含まれる前記ランドマークの前記複数の領域に対応する領域をそれぞれ特定し、特定した前記領域の画素値に基づき、前記ランドマークの前記複数の領域と前記車両との距離をそれぞれ算出し、前記領域毎に算出された前記距離に基づき、前記車両および前記ランドマーク間の距離を算出する距離算出部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
異なる反射率を有する複数の領域が配置された主面を有するランドマークを含む前方環境を撮像する車両の撮像装置により生成される第１画像を取得する第１画像取得部と、
前記第１画像内における前記ランドマークの位置を検出するランドマーク検出部と、
前記前方環境に対する距離を測定する測距装置により生成される第２画像を取得する第２画像取得部と、
前記第２画像において、前記第１画像に含まれる前記ランドマークの前記複数の領域に対応する領域をそれぞれ特定し、特定した前記領域の画素値に基づき、前記ランドマークの前記複数の領域と前記車両との距離をそれぞれ算出し、前記領域毎に算出された前記距離に基づき、前記車両および前記ランドマーク間の距離を算出する距離算出部と、
を備える測距支援装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記距離算出部は、前記領域毎の前記距離を合成することにより、前記車両から前記ランドマークまでの距離を算出する
請求項１に記載の測距支援装置。
【請求項３】
前記距離算出部は、前記領域毎の前記距離のうちの１つの値または前記距離の平均に応じて、前記領域毎の前記距離の重みを決定し、前記重みで前記領域毎の前記距離を合成する
請求項２に記載の測距支援装置。
【請求項４】
測位システムから前記車両の位置の測位データを取得する測位データ取得部と、
前記測位データと前記ランドマークの位置情報とに基づいて、前記車両および前記ランドマーク間の概算距離を算出する概算距離算出部を備え、
前記距離算出部は、前記概算距離に基づいて、前記領域毎の前記距離の重みを決定し、前記重みで前記領域毎の前記距離を合成する
請求項２に記載の測距支援装置。
【請求項５】
測位システムから前記車両の位置を含む測位データを取得する測位データ取得部と、
前記測位データと前記ランドマークの位置情報とに基づいて、前記車両および前記ランドマーク間の概算距離を算出する概算距離算出部を備え、
前記ランドマーク検出部は、前記概算距離が第１閾値以下であることに応じて、前記ランドマークの位置の検出を開始する
請求項２に記載の測距支援装置。
【請求項６】
測位システムから前記車両の位置を含む測位データを取得する測位データ取得部と、
前記測位データと前記ランドマークの位置情報とに基づいて、前記車両および前記ランドマーク間の概算距離を算出する概算距離算出部を備え、
前記ランドマーク検出部は、前記ランドマークの情報と前記概算距離とに基づき前記第１画像内の前記ランドマークの画素数を決定し、前記画素数に基づき、前記ランドマークのテンプレート画像を作成し、前記第１画像と前記テンプレート画像とを用いたテンプレートマッチングにより前記ランドマークの検出を行う
請求項１に記載の測距支援装置。
【請求項７】
測位システムから前記車両の位置を含む測位データを取得する測位データ取得部と、
前記測位データと前記ランドマークの位置情報とに基づいて、前記車両および前記ランドマーク間の概算距離を算出する概算距離算出部を備え、
前記ランドマーク検出部は、前記第２画像において前記概算距離から一定の距離範囲を特定し、特定した距離範囲に対応する前記第１画像の画像部分と前記テンプレート画像とを用いたテンプレートマッチングにより前記ランドマークの検出を行う
請求項６に記載の測距支援装置。
【請求項８】
前記ランドマーク検出部は、前記ランドマークと、前記ランドマークの周囲の背景の少なくとも一部と、を含むテンプレート画像を作成し、前記第１画像と前記テンプレート画像とを用いたテンプレートマッチングにより前記ランドマークの検出を行う
請求項６に記載の測距支援装置。
【請求項９】
前記ランドマーク検出部は、前記第１画像において前記撮像装置の位置と前記ランドマークの位置との関係から前記ランドマークが含まれない範囲を特定し、特定した前記範囲以外の範囲を対象に前記ランドマークの検出を行う
請求項１に記載の測距支援装置。
【請求項１０】
前記車両は列車である
請求項１に記載の測距支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、測距支援装置、測距システムおよび測距支援方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
自動運転システムが制御する列車が停車する際、所定の位置に停車するために、所定の位置に存在するランドマークとの距離を、測距装置、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置等を用いて測りながら、ブレーキなどを用いて列車の速度を制御し、停車する方法が考えられる。
【０００３】
列車を正確に所望の位置に正確に停車させるためには、列車からランドマークまでの距離が大きい場合（ブレーキのかけ始め）から小さい場合（停車直前）まで、精度よく測距可能である必要がある。さらに、列車は自動車等に比して制動距離が長いため、より遠距離からランドマークまでの距離を測定し始める必要がある。
【０００４】
また人間（運転手）が列車を停車する際も、列車を所望の位置に停車させられるか否かは、運転手の技量に依存する部分が大きく、列車からランドマークまでの距離をリアルタイム且つ正確に運転手に通知することの意義は大きい。
【０００５】
ここで、対象物の反射率が一定であれば、ＬｉＤＡＲ装置から対象物までの距離が大きい場合は、反射レーザ光の強度は小さくなり、ＬｉＤＡＲ装置から対象物までの距離が小さい場合は、反射レーザ光の強度は大きくなる。このとき、前者に合わせて受光器の受光感度を調整すると、後者の反射レーザ光が飽和してしまい、正しく測距できない。一方で、後者に合わせて受光器の受光感度を調整すると、前者の反射レーザ光が過小となり検出できない。
【０００６】
これに対し、反射率や、ＬｉＤＡＲ装置から対象物までの距離に応じてレーザの送信強度や受光感度を変化させる方法が考えられるが、当該方法はランドマークや環境に応じて動的にレーザや受光器を制御する必要があり、装置が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００８－２７６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施形態は、より正確なランドマークの測距を可能とする測距支援装置、測距システムおよび測距支援方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る測距支援装置は、異なる反射率を有する複数の領域が配置された主面を有するランドマークを含む前方環境を撮像する車両の撮像装置により生成される第１画像を取得する第１画像取得部と、前記第１画像内における前記ランドマークの位置を検出するランドマーク検出部と、前記前方環境に対する距離を測定する測距装置により生成される第２画像を取得する第２画像取得部と、前記第２画像において、前記第１画像に含まれる前記ランドマークの前記複数の領域に対応する領域をそれぞれ特定し、特定した前記領域の画素値に基づき、前記ランドマークの前記複数の領域と前記車両との距離をそれぞれ算出し、前記領域毎に算出された前記距離に基づき、前記車両および前記ランドマーク間の距離を算出する距離算出部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る測距システムを示すブロック図。
動作中の測距システムを示す図。
ランドマークの正面図。
前方画像の一例を示す図。
距離画像の一例を示す図。
前方画像の別の例を示す図。
テンプレート画像の別の例を示す図。
測距支援装置が行う処理の一例を説明するフローチャート。
ランドマーク検出部の別の動作例を説明する図。
第２実施形態に係る測距システムを示すブロック図。
本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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