(57)【要約】【課題】物体を検出し、その位置情報を決定する装置や方法を改良すること。【解決手段】装置は、物体に照射するための面状光を発する発光部と、上記物体により反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて上記物体の第１の位置情報を推定し、上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出する検出源とを含み、上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく。【選択図】図１
2021501877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に照射するための面状光を発するように構成された発光部と、
前記物体により反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて前記物体の第１の位置情報を推定し、
前記物体の第２の位置情報を決定するために前記物体により反射された光を検出するように構成された検出源と
を含む装置であって、
前記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、
前記三角測量は推定された前記第１の位置情報に基づく
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと前記物体の距離を表す
装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記発光部はさらに所定の方向に前記面状光を発するように構成される
装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、
前記面状光は平面において複数の光線を有する
装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記発光部はさらに複数の面状光を発するように構成される
装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、
少なくとも２つの面状光が２つの異なる方向に発せられる
装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置であって、
前記複数の面状光がランダムな時間周期で発せられる
装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
前記物体によって反射された光の検出に基づいて、前記物体の形状を決定するように構成された回路をさらに含む
装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、
前記検出源はイメージセンサとタイムオブフライトセンサを含む
装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、
前記検出源はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサに基づく
装置。
【請求項１１】
物体に照射するための面状光を発し、
前記物体の第１の位置情報を推定し、
前記物体の第２の位置情報を決定するために前記物体により反射された光を検出する
ことを含む方法であって、
前記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、
前記三角測量は推定された前記第１の位置情報に基づく
方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと前記物体の距離を表す
方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
所定の方向に前記面状光を発することをさらに含む
方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、
平面において複数の光線を有することをさらに含む
方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、
複数の面状光を発することをさらに含む
方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
少なくとも２つの面状光が２つの異なる方向に発せられる
方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって、
前記複数の面状光がランダムな時間周期で発せられる
方法。
【請求項１８】
請求項１１に記載の方法であって、
前記物体によって反射された光の検出に基づいて、前記物体の形状を決定することをさらに含む
方法。
【請求項１９】
請求項１１に記載の方法であって、
検出源はイメージセンサとタイムオブフライトセンサを含む
方法。
【請求項２０】
請求項１１に記載の方法であって、
検出源はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサに基づく
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、物体の位置情報を決定する分野における装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば物体に対して発せられたレーザ光を用い、反射光をカメラで撮像することに基づいて物体の距離を検出するための検出源を有する装置が一般的に知られている。
【０００３】
さらに、検出源またはレーザ装置と物体の間の距離を推定するためには、検出源とレーザ装置の距離およびそれらの傾斜角が測定の間は固定され、一定でなければならないことが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば周囲の温度によって検出源とレーザ装置の距離が変化し得ることが認められている。これにより、検出源とレーザ装置との間で構成要素の長さが変化し、例えば推定距離や推定角度等の測定精度が低下し得る。
【０００５】
さらに、頑丈な金属等の板上に検出源とレーザ装置が隣り合って設置されているデバイスでは、それらの距離が固定されていたとしても、レーザ装置によって発せられた光の反射が検出源の視野に入らない可能性がある（例えば、物体までの距離が短すぎるため）。
【０００６】
物体を検出し、その位置情報を推定する技術は既に存在はするが、物体を検出し、その位置情報を決定する装置や方法を改良することが一般的に求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様によれば、物体に照射するための面状光を発するように構成された発光部と、上記物体により反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて上記物体の第１の位置情報を推定し、上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出するように構成された検出源とを含む装置であって、上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく装置が提供される。
【０００８】
本開示の第２の態様によれば、物体に照射するための面状光を発し、上記物体の第１の位置情報を推定し、上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出することを含む方法であって、上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本開示によれば、物体を検出し、その位置情報を決定する装置や方法を改良することができる。
【００１０】
さらに他の側面に関しては、請求項、図面、並びに以下の説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は装置の一実施形態を概略的に示す。
【図２】図２は規則的な表面を有する物体を検出し、その位置情報を決定する装置の一実施形態を概略的に示す。
【図３】図３は不規則的な表面を有する物体を検出し、その位置情報を決定する装置の一実施形態を概略的に示す。
【図４】図４は車両に搭載された装置の第１の実施形態を概略的に示す。
【図５】図５は車両に搭載された装置の第２の実施形態を概略的に示す。
【図６】図６は車両に搭載された装置の第３の実施形態を概略的に示す。
【図７】図７は物体を検出し、その位置情報を決定する回路を有する装置の一実施形態を概略的に示す。
【図８】図８は物体を検出し、その位置情報を決定する方法の一実施形態のフローチャートである。
【図９】図９は物体を検出し、その３Ｄ形状を決定する方法の一実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
図１を参照して実施形態についての詳細な説明を行う前に、一般的な説明を行う。
【００１３】
冒頭で述べたように、例えば物体に対してレーザ光を発し、物体によって反射された光に基づいて物体からの画像を撮像し、照射光の往復時間（ラウンドトリップタイム）に基づいて物体とカメラ等の距離を推定することによって物体を「検出」し、その位置情報（例えば距離）を推定することが一般的に知られている。物体自体が検出されるわけではないが、物体を検出するということは、広い意味では反射光に基づいて物体を視認することだと理解される。このため、物体は例えば反射光を受光することによってのみ検出することができ、物体の他の特徴は識別されない。
【００１４】
さらに、コンベアベルトスキャナ等の既存のデバイスにおいては、例えばカメラ等の受光センサとレーザ装置等の発光素子との距離を固定するために、例えばカメラとレーザ装置を変形可能な頑丈な板上に設置することによってカメラとレーザ装置の位置を厳密に固定する必要がある。
【００１５】
冒頭で述べたように、既存の技術は例えば物体までの距離、角度等の物体の基本的な位置情報を提供することに限定されており、例えば物体の三次元（３Ｄ）形状等を常に十分な精度をもって決定することはできない。
【００１６】
また、物体の位置情報が推定された場合であっても、例えば環境光、物体の形状、物体の移動等の影響を考慮する必要がある。
【００１７】
したがって、いくつかの実施形態は、物体に照射するための面状光を発するように構成された発光部と、上記物体により反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて上記物体の第１の位置情報を推定し、上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出するように構成された検出源とを含む装置であって、上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく装置に関する。
【００１８】
装置は、１以上の検出源を有していればどのような種類の電子デバイスであってもよい。例えば、装置は車両の運転プロセスにおいて運転手を補助するように構成された先進運転支援システムであってもよい。または、装置はこの先進運転支援システムを含んでいてもよい。また、この装置はヒューマンマシンインターフェース等を含むように設計され得る。
【００１９】
装置は、インテリジェントパーキングアシストシステム、オートパイロットシステム、ドライバーモニタリングシステム、車両通信システム、撮像システム、検知機器、空港検査施設や小包検査施設等の検査機器、コンピュータ、ロボット等であってもよい。または、装置はこれらを含んでいてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態においては、この装置は自動車、バイク、トラック、バス等の車両等の他のデバイスに搭載されていてもよい。
【００２１】
この装置は発光部を含む。発光部は発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ光源、キセノンランプ等の高輝度放電（ＨＩＤ）ランプに基づいていてもよい。なお、本開示はこれらに限定されない。
【００２２】
いくつかの実施形態においては、発光部は例えばレーザ素子、発光ダイオード等の少なくとも１つの（または１以上の）発光素子を含んでいてもよい。また、発光部は、さらに物体を照射するための面状光を発するように構成されていてもよい。面状光は、１つの光線に基づいていてもよい。光線は（適時）一平面上に分布し、これにより面状光を生成する。面状光は、一平面上に平行に発せられる複数の光線に基づいて生成されてもよい。また、これらの技術を組み合わせて用いてもよい。面状光の生成方法は特に限定されない。
【００２３】
いくつかの実施形態においては、発光部はレーザ素子（例えば複数の垂直共振器面発光レーザ）やＬＥＤ素子等の発光素子アレイを含む。発光部は同一平面上に複数の平行な光線を生成し得る。そして複数の発光素子間の距離を制御することによって、これらの光線は互いに「連携」し合うことができる。そして、物体を照射するための面状光が発せられ得る。さらに、物体は光を反射し得る。そして、物体によって反射された光が検出され、その位置情報が決定され得る。
【００２４】
検出源は１以上の検出器を含み得る。また、検出源はさらに物体によって反射された光を検出し、その位置情報等を推定するように構成され得る。
【００２５】
このため、いくつかの実施形態においては、検出源は例えば第１の検出器と第２の検出器を含み得る。さらに、第１の検出器と第２の検出器は１つのハウジング内に収容され得る。また、例えば第１の検出器と第２の検出器を組み合わせることによって１つの検出源等を構成し得る。例えば、第１の検出器はタイムオブフライトセンサに基づき、第２の検出器はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサに基づき得る。また、タイムオブフライトセンサは共通のシリコン基板上に配置されたＣＭＯＳイメージセンサと組み合わせることができる。これにより、第１の検出器と第２の検出器が組み合わせられ、例えば１つのハウジング内に収容され得る。
【００２６】
いくつかの実施形態においては、検出源はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサに基づき得る。また、ＣＭＯＳセンサは、例えば画素構造等を最適化することによって集光効率を向上するように構成されていてもよく、高速距離測定処理を行うことができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、ＣＭＯＳイメージセンサとタイムオブフライト（ＴＯＦ）センサは同一のＣＭＯＳセンサに基づいていてもよく、これらは互いに組み合わせられている。このため、いくつかの実施形態においては、イメージセンサとタイムオブフライト（ＴＯＦ）センサは共通のＣＭＯＳイメージセンサを共有する。
【００２８】
本開示は上記のＣＭＯＳイメージセンサの詳細な例に限定されない。他の実施形態において、検出源は画像検出器やイメージエレメントを含んでいてもよい。これらは第２の位置情報を決定するための反射光の検出やタイムオブフライト測定のために共有される。
【００２９】
いくつかの実施形態においては、検出源は共通の基板に組み付けられた複数の検出器を含み得る。また、例えば複数の検出器は、タイムオブフライトセンサに基づき得る第１の検出器と（他の種類の）イメージセンサに基づき得る第２の検出器を含み得る。また、ＴＯＦセンサとイメージセンサの両者は例えば同時に同じシーンの画像の撮像を行うように構成され得る。
【００３０】
いくつかの実施形態においては、例えばＣＭＯＳセンサに基づき得る検出源は、例えば光信号を用いずに画像を減算することによって、さらにＴＯＦ信号を抽出するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態においては、三次元（３Ｄ）ＴＯＦセンサはＣＡＰＤ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）画素に基づき得る。この三次元（３Ｄ）ＴＯＦセンサはさらに画像を減算するように構成され得る。つまり、シーンの画像間の差異を計測するように構成され得る。このとき、光の照射を行っても行わなくてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態においては、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ＣＭＯＳセンサが用いられ得る。さらに、ＨＤＲＣＭＯＳセンサは２つの異なる写真の撮像を行い、それらをそれぞれ読み出し、メモリ内でそれらの減算を行い得る。例えば、３ＤＴＯＦセンサは各画素において２つの蓄積ノードを含み得る。蓄積ノードのうちの１つは光が照射された画像に対して用いられ、もう１つの蓄積ノードは光が照射されない画像に対して用いられる。さらに、３ＤＴＯＦセンサは各画素を読み出し、減算を行い、例えば即時にその差を読み出すように構成され得る。
【００３２】
以下では「第１の検出器」および「第２の検出器」の用語が用いられる。これらはタイムオブフライトセンサに基づく第１の検出方法と、イメージセンサに基づく第２の検出方法に関する。しかし、本開示はこれに限定されない。例えば、検出源は特定の数に限定されない。また、検出器は特定の数に限定されない。また、検出源と検出器の位置関係も限定されない。例えば、検出源と検出器は１つの基板上でどのように組み合わせられてもよい。１つのハウジング内に収容されても良いし、同一のＣＭＯＳセンサに基づいてもよいし、それ以外であってもよい。
【００３３】
さらに、以下では「第１の検出器」および「第２の検出器」について言及するが、以下の説明は検出源が例えばＣＭＯＳセンサ等の１つの検出器のみを有する実施形態に適用されてもよい。このような実施形態において、検出源はそれぞれ第１の検出器および第２の検出器として用いられたり、それらの機能を有していたりする。
【００３４】
いくつかの実施形態においては、第１の検出器と第２の検出器の間には所定の距離が存在し得るが、本発明はこれに限定されない。
【００３５】
上記のように、いくつかの実施形態においては、装置は検出源を含む。この検出源は、物体によって反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて物体の第１の位置情報を推定するように構成され得る。例えば、検出源はタイムオブフライト（ＴＯＦ）センサを含み得る（ＴＯＦセンサは第１の検出器であり得る）。タイムオブフライトセンサは連続波タイムオブフライト（ＣＷＴＯＦ）、ダイレクトタイムオブフライト撮像装置、ＲＦ変調光源、距離ゲートイメージャセンサ等に基づき得るが、本開示はこれに限定されない。タイムオブフライトセンサはレンジイメージングカメラを含み得る。一般的に知られているように、レンジイメージングカメラは電荷結合素子（ＣＣＤ）技術、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）技術等に基づき得る。タイムオブフライトセンサは画素アレイを含み得る。各画素は、１以上の光検出素子を含む。
【００３６】
また、検出源（そのタイムオブフライトセンサ）は、物体によって反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて物体の第１の位置情報を推定し得る。
【００３７】
例えば、タイムオブフライトセンサは、光が発光部から物体まで伝達するのにかかる時間およびその光のタイムオブフライトセンサへの反射、または物体の第１の位置情報を示す往復遅延を測定し得る。
【００３８】
いくつかの実施形態においては、タイムオブフライトイメージセンサは位置情報（例えば距離）をすべてのピクセルについて検出し、さらに３Ｄタイムオブフライト測定を行い、物体の深度マップ等を決定し得る。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、装置はさらに第２の検出器（または第２の検出器としての検出源機能）を含む。また、装置、その回路、および／または検出源（または第２の検出器）は物体の第２の位置情報をさらに決定し得る。この物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、三角測量は推定された第１の位置情報に基づく。さらに、例えば、一般的に当業者に知られているように、三角測量演算は装置の回路において実行されるプログラムによって行われ得る。
【００４０】
上述のように、物体の第２の位置情報は三角測量演算を用いて決定され得る。例えば、検出源（または第２の検出器）に含まれ得る発光部は光線を発し、物体を照射する。物体によって反射された光は、イメージセンサを含む検出源（例えば第２の検出器または共有イメージセンサ等）によって検出される。また、検出源（例えば第２の検出器）は発光部に対してずらして配置され、物体によって反射された光が検出され得る。
【００４１】
また、発光部、検出源（または例えば第２の検出器）、および物体の照射部分は三角形を形成する。三角測量演算を用いることによって、物体の第２の位置情報（すなわち、物体の照射部分または光を反射した部分に相当する）を決定し得る。
【００４２】
三角測量演算は、当業者に一般的に知られているものが用いられる。例えば、三角形（例えば、発光部に相当する角度と検出源に相当する角度が固定されている実施形態において）における発光部に相当する角度と検出源（例えば第２の検出器）に相当する角度とを認識することにより、物体に相当する第３の角度や物体までの距離等の物体の位置情報を推定し得る。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、検出源（タイムオブフライトセンサ等）によって推定された第１の位置情報（例えば距離）を使用し得る。三角測量演算は、推定された第１の位置情報（例えば、第１の距離、角度等）に基づき得る。また、物体の第２の位置情報（例えば距離、角度等）も三角測量演算に基づいて決定され得る。なお、第１／第２の位置情報は、例えば全地球測位情報や地球ベースの座標といった絶対位置情報に限定されず、例えば装置と物体の間等、どのような種類の相対位置情報であってもよい。この位置情報は、一次元、二次元、三次元等の情報を含んでいてもよい。
【００４４】
例えば、装置の検出源（例えば第１の検出器として機能する検出源または第１の検出器）は物体の第１の位置情報を推定する。第１の位置情報は物体によって反射された光のタイムオブフライト検出によって推定され、タイムオブフライトセンサ（および／または装置）と物体の距離が推定され得る。さらに、推定された物体の第１の位置（例えば距離）は三角測量演算に用いられ、物体の第２の位置情報が決定され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態においては、例えば２つの撮像画像に基づいて三角測量演算が行われ得る。この２つの撮像画像のうち、１つは光の照射を行って撮像され、もう１つは光の照射を行わずに撮像される。また、画像処理の分野で当業者に一般的に知られているように、この装置、その回路、またはその検出源はさらに２つの画像の減算等を行うように構成されていてもよい。
【００４６】
物体は光を反射する物体であればどのような物体であってもよい。したがって、例えば光の反射に基づいてのみ、その物体を検出することができる。例えば、物体は車両、コンクリート、アスファルト、道路の一部、路上の異物、壁、石、道路標識、様々な種類のネジや釘、建設資材等の物質や、人間（運転手や歩行者等）、木、動物、水、油、泥等の生物や有機物であってもよい。
【００４７】
物体（やその表面）が光を反射し、これにより物体が検出され得る。この反射光は検出源によって検出することが可能であればどのような種類の反射であってもよい。例えば、反射光は、入射角と反射角が等しくなる通常の反射であり得る。また、物体は、鏡面反射、拡散反射、および／または散乱反射等に基づいて光を反射し得る。同様に、検出源（例えば第１の検出器のタイムオブフライトイメージセンサおよび／または第２の検出器のＣＭＯＳイメージセンサ）は物体によって反射された光を検出し、これにより物体の検出等が行われ得る。
【００４８】
上述のように、いくつかの実施形態においては、位置情報を検出する検出源を２つ有するため、第１の位置情報と三角測量演算とに基づいて、検出源（例えば第２の検出器）と発光部との距離のずれを補正することができる。これにより、例えば、発光部と検出源（例えば第２の検出器）との距離を大きくし得る。例えば、距離の変動が第１の位置情報に影響を与えないため、発光部と検出源（例えば第２の検出器）との距離の変動を第１の位置情報に基づいて補正し得る。
【００４９】
いくつかの実施形態においては、第１の検出器と第２の検出器、または第１の検出器として機能する検出源と第２の検出器として機能する検出源はそれぞれ異なる測定精度を有し得る。例えば、いくつかの実施形態においては、第１の検出器よりも第２の検出器の方が高い検出精度を有し得る。このため、第１の位置情報（距離）は、第２の検出器を調整するため、および／または、第２の検出器と発光部との間の距離の変動を補正するためのみに用いられ得る。この補正は、それぞれ異なる独立した検出器に基づいて第１および第２の位置情報を用いて三角測量のための方程式系が過剰決定されることによって、行うことができる。これにより、例えば、第２の検出器と発光部との距離のずれ（誤差）および／または、第２の検出器と発光部との角度のずれを決定することができ、このため第２の位置情報の精度を大幅に向上させ得る。
【００５０】
いくつかの実施形態においては、第１の検出器が、決定された第２の位置情報および／または第２の検出器のイメージセンサを用いてもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態においては、第１および第２の位置情報は並行して決定されてもよく、他の実施形態においては、第１および第２の位置情報は連続して決定されてもよい。
【００５２】
いくつかの実施形態においては、第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと物体の距離を表し得る。また、タイムオブフライトセンサはこの距離等を推定するように構成され得る。
【００５３】
例えば、タイムオブフライトセンサは、あるシーンにおけるすべてのポイントの時差または位相差を演算し得る。また、シーンにおける異なるポイントの距離は時差に基づいて求められ、物体とタイムオブフライトセンサの距離が推定され得る。
【００５４】
いくつかの実施形態においては、第１の位置情報は発光部および／または検出源（例えば第１の検出器および／または第２の検出器）の傾斜角を表し得る。また、いくつかの実施形態においては、傾斜角は変化し得る。例えば、いくつかの実施形態においては、装置は車両に搭載され、傾斜角は例えば車両の振動、車両の荷重の違い（異なる状況における乗員数の増減）、永久ひずみ等によって変化し得る。このため、いくつかの実施形態においては、例えば発光部や検出源（例えば第１の検出器や第２の検出器）の傾斜角は第１の位置情報として推定され得る。また、推定された傾斜角は、三角測量演算によって第２の位置情報を決定するために用いられ得る。
【００５５】
いくつかの実施形態においては、検出源（例えば第２の検出器）はイメージセンサに基づく。イメージセンサは、例えばＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ、カメラ等であり得るが、本開示はこれに限定されない。
【００５６】
また、第２の検出器は複数の画素を有する（イメージセンサに基づく）ハイダイナミックレンジカメラであってもよい。この第２の検出器はさらに画素レベルでの減算が可能なように構成され得る。これにより、当業者に知られているように差分画像を得ることができる。
【００５７】
いくつかの実施形態においては、発光部はさらに、物体によって反射された光が少なくとも部分的に検出源（例えば第２の検出器）の視野内に入るように面状光を発するように構成され得る。
【００５８】
発光部と検出源（例えば第２の検出器）は共通の板上または異なる板上に設置され得る。また、これらは隣り合って設置されていてもよいし、所定の距離をおいて設置されていてもよい。また、例えば、物体によって反射された光が検出源等の視野内に入るように、例えば検出源（例えば第１の検出器、第２の検出器）および発光部の傾斜角が制御されてもよい。
【００５９】
装置は回路部を含み得る。一般的に知られているように、回路は、１以上のプロセッサ、１以上のマイクロプロセッサ、専用回路、論理回路、メモリ（ＲＡＭ，ＲＯＭ，等）、ストレージ、出力手段（ディスプレイ（例えば液晶、（有機）発光ダイオード等））、スピーカ、インターフェース（例えばタッチパネルや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや赤外線等の無線インターフェース）等を含み得る。
【００６０】
いくつかの実施形態においては、発光部は所定の方向に面状光を発するように構成され得る。
【００６１】
所定の方向とは例えば、検出源の視野（第１の検出器、第２の検出器の視野）や、装置が搭載される車両の進路の方向等であり得る。
【００６２】
上述のように、いくつかの実施形態においては、発光部と検出源（例えば第１の検出器および第２の検出器）は車両等の移動装置に搭載され得る。また、発光部は、さらに車両の進路の方向に面状光を発するように構成され得る。
【００６３】
さらに、車両の進路上に位置する物体が検出され、その位置情報が決定され得る。同様に、車両が移動することによって（つまりそれに伴い装置が移動することによって）車両の進路上に存在する例えば他の車両や運転手、道路、道路上の異物、歩行者、動物等の物体の異なる部分が照射されることになる。これにより、物体の異なる部分が光を反射し、物体の異なる部分が検出され、物体の異なる部分の位置情報、ひいてはその３Ｄ形状または３Ｄ形状の一部が例えば上記のような三角測量演算や装置の回路上で実行されるプログラムによって決定され得る。
【００６４】
いくつかの実施形態においては、面状光は平面において複数の光線を有する。
【００６５】
上述のように、発光部は複数の発光素子を含み得る。複数の発光素子は複数の光線を生成する。さらに、例えば複数の発光素子間の距離を調整することによって、つまり例えばそれぞれの所定の距離を保つようにすべての素子を一列に並べることによって、平面において複数の光線を有する面状光等を発し得る。
【００６６】
いくつかの実施形態においては、環境光が例えば発せられた面状光や物体によって反射された光等に干渉し得る。また、装置、回路および／または発光部は、さらに面状光のオンオフを行うように構成されていてもよい。また、それに応じて、検出源（例えば第１の検出器および／または第２の検出器）は物体によって反射された光を検出するように構成され得る。例えば、イメージセンサに基づき得る検出源（例えば第２の検出器）は、発光部がオンの場合に物体の第１の画像を撮像し、発光部がオフの場合に物体の第２の画像を撮像し得る。検出源（例えば第２の検出器）はさらに第１の画像から第２の画像の減算を行い、環境光の影響を除外し、画像の後処理等を行い得る。
【００６７】
いくつかの実施形態においては、複数の発光部間の所定の距離を調整し、面状光を発する代わりに複数の光の点を発し得る。また、（例えば光学レンズを用いて）複数の光の点が合焦し、より高い局所的強度を有し得る複数の光の点によって物体が照射され得る。このため、いくつかの実施形態においては、ＳＮ比等が改善され得る。
【００６８】
いくつかの実施形態においては、発光部はさらに複数の面状光を発するように構成され得る。
【００６９】
例えば、発光部は複数の発光素子を含み得る。複数の発光素子は複数の行において制御され、それぞれの行が１つの面状光を発し得る。このため、複数の面状光が発せられ得る。
【００７０】
いくつかの実施形態においては、少なくとも２つの面状光が少なくとも２つの異なる方向に発せられる。
【００７１】
いくつかの実施形態においては、異なる行において複数の発光部が制御され得る。各行は、それぞれ異なる方向において対応する面状光を発する。このため、複数の面状光が異なる方向に発せられ得る。また、装置の回路は複数の面状光の方向等を制御するように構成され得る。
【００７２】
いくつかの実施形態においては、例えば車両電球ホルダ等のホルダに複数の発光部が配置され得る。また、ホルダは例えば上方、後方、左、右等の異なる方向を向くように構成され得る。このため、複数の面状光は異なる方向に発せられ得る。
【００７３】
また、複数の面状光は例えば連続して照射されてもよいし、同時に照射されてもよいし、その他の方法で照射されてもよい。
【００７４】
いくつかの実施形態においては、装置の回路は、さらに物体によって反射された光の検出に基づいて、物体の形状を決定するように構成され得る。
【００７５】
いくつかの実施形態においては、例えば面状光を異なる方向に連続して照射することによって、移動している物体の位置情報（例えば３Ｄ情報）を決定することが可能となっている。また、複数の面状光はそれぞれ異なるゾーンを照射し、上述のように、検出源（例えば第１の検出器および／または第２の検出器）は物体によって反射された反射光を検出し得る。また、装置は、例えば３Ｄタイムオブフライト測定や、三角測量演算等によって物体の３Ｄ情報を決定し得る。
【００７６】
例えば、いくつかの実施形態においては、物体の異なる部分に対応する複数の画像が撮像され得る。また、三角測量演算が行われ、装置に対する物体の異なる部分の距離（すなわち位置情報）が決定され得る。決定された物体の異なる部分の位置情報は、例えば物体の全体形状や物体の部分的な形状等を推定するために用いられ得る。また、物体の３Ｄ位置情報、物体の３Ｄ画像、および／または物体の深度情報が決定され得る。
【００７７】
また、いくつかの実施形態においては、検出源（例えば第１の検出器）は物体の３Ｄ深度マップを推定し得る。例えば、発光部は物体および／または物体を含むシーンに対して照射を行う。また、例えばタイムオブフライトセンサの各ピクセルにおいて距離の推定を行い、物体および／またはシーンの３Ｄ深度マップを生成することによって、物体によって反射された光の３Ｄタイムオブフライト検出が行われ得る。
【００７８】
いくつかの実施形態においては、複数の面状光がランダムな時間周期で発せられる。
【００７９】
いくつかの実施形態においては、複数の装置が複数の面状光を発し、マルチユーザ環境が形成され得る。例えば、複数の車両が複数の面状光を発し得る。各車両はそれぞれ装置を有している。複数の面状光はそれぞれ干渉し合い、これは差分画像に影響し、クロストーク等が発生し得る。
【００８０】
いくつかの実施形態においては、３Ｄタイムオブフライト測定が３Ｄ三角測量演算と共に用いられてもよいし、さらに、距離、角度、物体の３Ｄ形状等の複数のパラメータが決定されてもよい。加えて、検出源（例えば第１および／または第２の検出器）によって決定された複数のパラメータを用いて三角測量演算が行われてもよい。
【００８１】
いくつかの実施形態においては、三角測量演算の精度を高めるため、発光部に対する検出源（例えば第２の検出器）の相対位置、例えばそれらの間の距離やそれらの相対角度が決定され得る。また、発光部に対する検出源（例えば第２の検出器）の相対位置を定義するパラメータ、例えば相対座標や相対角度が連続的に決定されアップデートされてもよい。また、各パラメータに関して三角測量演算が行われてもよい。例えば３Ｄタイムオブフライト測定と三角測量演算の間の対応が最大となるパラメータおよび／または誤差が最小となるパラメータの決定が行われ得る。例えば、当業者に一般的に知られているように、例えば最小二乗適合を用いることによって３Ｄタイムオブフライト測定と三角測量演算は互いに適合し得る。このため、いくつかの実施形態においては、最高の精度の提供および／または３Ｄタイムオブフライト測定と三角測量演算の間で最良適合を提供するパラメータを決定し、アップデートすることができる。
【００８２】
いくつかの実施形態においては、３Ｄタイムオブフライト測定と三角測量演算は同時に行ってもよいし、連続して行ってもよいし、その他の方法で行ってもよいが、本開示はこれに限定されない。
【００８３】
例えば、いくつかの実施形態においては、最初に３Ｄタイムオブフライト測定を行い、その後に三角測量演算を行ってもよい。いくつかの実施形態においては、最初に三角測量演算を行い、その後に３Ｄタイムオブフライト測定を行ってもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態においては、３Ｄタイムオブフライト測定が三角測量演算と同時に行われてもよい。また、その後、例えば３Ｄタイムオブフライト測定と三角測量演算を測定後例えばミリ秒、数秒、または数時間で行うことによって第１の位置情報と第２の位置情報を決定し得るが、本開示はこれに限定されない。
【００８５】
いくつかの実施形態においては、第１の検出器と第２の検出器の相対位置パラメータ、例えば第１の検出器と第２の検出器の相対距離や相対角度等が決定され、３Ｄタイムオブフライト測定および／または三角測量演算によって三角測量演算が行われ得るが、本開示はこれに限定されない。
【００８６】
このため、いくつかの実施形態においては、ランダムな時間周期で複数の面状光を発することができる。これにより、物体の各ゾーンが照射されるタイミングの周期をランダムにすることができる。また、装置および／またはその回路は、同装置の発光部から発せられた光の反射を検出するように構成され得る。例えば、回路は面状光を発する所定の時間周期を決定し、検出源（例えば第２の検出器）は所定の時間周期等に基づいて反射光を検出し得る。
【００８７】
いくつかの実施形態においては、検出源（例えば第２の検出器）と発光部の間には短い所定の距離が存在し得る（例えば約１０ｃｍまたは１０ｃｍ以下）。また、物体の反射光を検出し、物体の位置情報を決定することが可能である。
【００８８】
いくつかの実施形態においては、検出源（例えば第２の検出器）と発光部の間には長い所定の距離が存在し得る（例えば約１ｍ以上）。また、装置から約２０ｍから７０ｍの距離にある物体の位置情報が決定され得る。
【００８９】
いくつかの実施形態においては、装置は車両に搭載され得る。車両への積載方法は時間や状況によって異なり、発光部と検出源（例えば第２の検出器）の距離とそれらに対応する角度は変化し得る。また、たとえ検出源（例えば第２の検出器）と発光部の距離が変化する場合であっても、例えば車両の進路上にある物体の位置情報を決定することができる。例えば、上述のようにタイムオブフライトセンサによって第１の位置情報を決定し、推定された第１の位置を三角測量演算に用いることによって、調整を行うことができる。
【００９０】
いくつかの実施形態においては、三角測量演算（および／または検出源（例えば第２の検出器））の調整が行われ得る。この調整は推定された第１の位置に基づき得る。例えば、タイムオブフライトセンサは第１の位置情報を推定し、装置と物体の距離が決定され得る。また、決定された距離を用いて三角測量演算の調整等が行われ得る。
【００９１】
いくつかの実施形態においては、物体の異なる部分においてタイムオブフライト計測が複数回行われ得る。そして、例えばタイムオブフライト測定結果からノイズが抑制または除去され、測定結果の精度等が向上し得る。
【００９２】
いくつかの実施形態においては、物体は移動体であり得る。また、例えば物体の異なる部分を照射し、物体の異なる部分における反射光を検出し、物体の異なる部分の位置情報を決定すること等ができる。
【００９３】
いくつかの実施形態においては、装置は車両に搭載され得る。また、装置と、車両の進路上の物体は同じスピードで移動し得る（例えば、物体は車両と同じスピードで運転される他の車両である）。加えて、物体の位置情報を決定することができる。例えば、物体は複数の面状光によって照射され得る。この複数の面状光に関して、少なくとも２つの面状光が２つの異なる方向に発せられる。このため、物体の異なる部分が照射され、物体の異なる部分が光の反射を行い、それらの位置情報が決定され得る。
【００９４】
いくつかの実施形態においては、物体を複数の光線で照射することができる。この場合、上述のように物体が点線で照射されるように光線が制御され得る。また、検出源（例えば第２の検出器）は露光時間等が短くなるように制御され、環境光の影響が抑制され得る。
【００９５】
いくつかの実施形態においては、発光部と検出源（例えば第２の検出器）との間の所定の距離は約１メートルまたは１メートル以上まで延長し得る。また、上述のように発光部と検出源（例えば第２の検出器）は傾斜していてもよい。この傾斜は所定の角度まで増加し第２の位置情報の決定を歪め得る。このため、いくつかの実施形態においては、例えば発光部の変調を行い、第１の位置の推定と測定を並行して行うことができる。例えば、３Ｄタイムオブフライト測定と第２の位置情報の測定が並行して行われ、これにより装置の調整等が行われ得る。
【００９６】
いくつかの実施形態は、物体の第１の位置情報を推定し、物体を照射するための面状光を発し、物体の第２の位置情報を決定するために物体により反射された光を検出することを含む方法であって、物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、三角測量は推定された第１の位置情報に基づく方法に関する。この方法は、回路および／または本明細書に記載するように回路上で実行されるプログラムおよび／またはプロセッサ、コンピュータ、タブレットＰＣ等により行われ得る。
【００９７】
上述のように、この方法はさらに物体の第１の位置情報を推定することを含み得る。また、第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと物体間の距離を表し得る。上述のように、この方法はさらに所定の方向に面状光を発することを含み得る。また、複数の光線が生成され得る。この際、この方法はさらに平面において複数の光線を有し得る。上述のように、この方法はさらに複数の面状光を発することを含み得る。また、この方法はさらに２つの異なる方向に少なくとも２つの面状光を発することを含み得る。上述のように、この方法はさらにランダムな時間周期で複数の面状光を発することを含み得る。上述のように、物体の形状が決定され得る。この際、この方法はさらに物体によって反射された光の検出に基づいて、物体の形状を決定することを含み得る。この方法はさらに物体によって反射された光を検出することを含み得る。この際、検出源はイメージセンサとタイムオブフライトセンサに基づく。また、この方法はさらに物体によって反射された光を検出することを含み得る。この際、検出源はＣＭＯＳセンサに基づく。
【００９８】
本明細書において説明される方法は、いくつかの実施形態では、コンピュータおよび／またはプロセッサが、コンピュータおよび／またはプロセッサ上においてその方法を実行するためのコンピュータプログラムとして実装される。いくつかの実施形態では、上述したようなプロセッサのようなプロセッサによって、本明細書で説明される方法を実行させるコンピュータプログラム製品を内部に格納する非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体も提供される。
【００９９】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【０１００】
再び図１（ａ）および図１（ｂ）を参照すると、図１（ａ）および図（１ｂ）は物体を検出しその位置情報を決定するための装置１０の第１の実施形態を図示している。
【０１０１】
図１（ａ）は本開示に係る正面から見た装置１０を図示し、図１（ｂ）は装置１０の上面図を図示する。
【０１０２】
装置１０はタイムオブフライトセンサを含む第１の検出器１１（以降、タイムオブフライトセンサとも称する）を有する。
【０１０３】
また、装置１０はレーザ光に基づく発光部１２を有する。発光部１２は複数の制御可能なレーザ発光素子１２１を有する。複数の制御可能なレーザ発光素子１２１はいくつかの行に配置され、発光部１２に例えば面状光、面状光を構成する複数の光線、複数の面状光等の発光を可能にする。また、発光部１２とその複数の発光素子は制御可能である。そのため、例えば発せられる面状光の方向が制御可能となる。
【０１０４】
装置１０はさらにイメージセンサに基づく第２の検出器１３を有する。図１（ｂ）に示すように、本実施形態において、第２の検出器１３と発光部１２は２つの異なる板上の互いに所定の距離を保って設置されているが、本開示はこれに限定されない。上述のように、この所定の距離は例えば気温や、構成要素に作用する力等の環境の影響によって変化し得る。また、本実施形態において、第１の検出器１１と第２の検出器１３は１つのハウジング内に位置し、検出源を構成する。
【０１０５】
第１の検出器１１、発光部１２、および第２の検出器１３は互いに接続され、回路を構成する。図１（ａ）および図１（ｂ）の装置１０の詳細については後述する。
【０１０６】
図２に示すように、装置１０の発光部１２はその発光素子１２１の１つから光線１２２を発し、規則的な表面を有する物体１４を照射する。物体１４は光を反射し、物体１４の反射光線１２３は第１の検出器１１および第２の検出器１３の視野に入る。第２の検出器１３は上述のようにイメージセンサを有する（以降、第２の検出器１３をイメージセンサとも称する）。反射光線１２３は第１の検出器１１のタイムオブフライトセンサおよび第２の検出器１３のイメージセンサによって検出される。
【０１０７】
また、上述のように、発光部１２と、第２の検出器１３と、物体１４の照射部分は三角形を形成する。
【０１０８】
装置１０のタイムオブフライトセンサ１１はタイムオブフライト撮像装置に基づき、レンジイメージングカメラを含む。また、タイムオブフライトセンサ１１は画素アレイを有する。画素アレイにおける各画素は複数の光検出素子を有する。装置１０のタイムオブフライトセンサ１１は光が発光部１２から物体１４まで伝達しタイムオブフライトセンサ１１に反射するのにかかる時間を計測し、物体１４の第１の位置情報を推定する。本実施形態において、第１の位置情報とはタイムオブフライトセンサ１１と物体１４間の距離である。
【０１０９】
図３は物体１４'を検出しその位置情報を決定するための装置１０の一実施形態を図示する。物体１４'は不規則な物体であり、その表面のうち２つの表面が不規則な形状を有する。上述のように、異なる種類の物体を検出することに特に制限は無い。光を反射し、その反射光が第１の検出器１１および／または第２の検出器１３の視野内に入るすべての物体を検出することが可能である。
【０１１０】
装置１０の発光部１２はその発光素子１２１の１つから光線１２２を発し、物体１４'の不規則的な表面のうちの１つを照射する。物体１４'の不規則な表面の一部が照射され、光１２３'を反射する。反射光１２３'はタイムオブフライトセンサ１１およびイメージセンサ１３によって検出される。また、発光部１２と、第２の検出器１３と、物体１４'の照射部分は三角形を形成する。
【０１１１】
装置１０のタイムオブフライトセンサ１１は物体１４'の第１の位置情報を計測する。第１の位置情報はタイムオブフライトセンサ１１と物体１４'間の距離を示す。
【０１１２】
また、タイムオブフライトセンサ１１と物体１４'の推定距離は三角測量演算に用いられる。三角測量演算は装置の回路によって行われる。三角測量演算は、当業者に一般的に知られている。上述のように、タイムオブフライトセンサ１１と物体１４'の距離が三角測量演算に用いられ、例えば第２の検出器１３と物体１４'の距離の推定が可能となる。
【０１１３】
同様に、タイムオブフライトセンサ１１と物体１４'の距離を用いて、発光部１２および／または装置１０と物体１４'間の距離、および／または発光部１２と第２の検出器１３に対応する角度の推定が、当業者に知られているように、三角測量演算に基づいて可能となる。
【０１１４】
図４は車両１５に搭載された装置１０の第１の実施形態を含むシステム２０を示す。また、発光部１２は本実施形態において、車両電球ホルダ１６に基づいたホルダ１６に設置される。発光部１２は車両１５の進路の方向において面状光１３２を発し、車両１５の進路上に位置する物体１４が光を反射する。物体によって反射された光１３３は（本実施形態においてイメージセンサに基づく）第２の検出器１３の視野に入り、物体１４が検出される。
【０１１５】
また、車両１５は移動中であり、その移動に従って物体１４の異なる部分が照射される。したがって、光１３３を反射する物体１４の異なる部分の位置の検知が可能になる。
【０１１６】
上述のように、タイムオブフライトセンサ１１は物体１４の第１の位置情報を決定する。第１の位置情報はタイムオブフライトセンサ１１と物体１４間の距離を示す。また、推定された距離（つまり、タイムオブフライトセンサ１１によって推定された距離）は三角測量演算のために用いられ、物体１４の第２の位置情報が決定される。
【０１１７】
本実施形態において、当業者に一般的に知られているように、三角測量演算に基づいて例えば車両１５（つまり車両の異なる部分）と物体１４間の距離、発光部１２と物体１４間の距離、第２の検出器１３と物体１４間の距離等が決定される。
【０１１８】
図５は車両１５に搭載された装置１０の第２の実施形態を含むシステム３０を示す。また、発光部１２は複数の発光素子を含み、上述のように車両１５の進路において複数の光線１４２を発する。
【０１１９】
本実施形態において、複数の発光素子が１列に配置され、複数の光線１４２が１つの平面を構成する。また、上述のように、物体１４に複数の点が照射されるように複数の発光素子間の距離が調節される。
【０１２０】
また、装置の回路（図示せず）は複数の光線１４２を制御し、それらのオンオフを行う。
【０１２１】
物体１４は光を反射し、反射された複数の光線１４３のうちの一部が第２の検出器１３によって検出される。
【０１２２】
イメージセンサに基づく第２の検出器１３は、発光部がオンの場合に物体１４の第１の画像を撮像し、発光部がオフの場合に物体１４の第２の画像を撮像する。また、上述のように、第２の検出器１３は第１の画像から第２の画像の減算を行い、環境光の影響を除去する。
【０１２３】
図６は車両１５に搭載された装置１０の第３の実施形態を含むシステム４０の一実施形態を示す。
【０１２４】
装置の発光部１２は複数の発光素子を含む。上述のように、複数の発光素子は複数列において制御され、各列が１つの面状光を発する。このため、上述のように、装置の回路が、面状光、光線、複数の光線、複数の面状光等の発光を制御することが可能となる。
【０１２５】
また、上述のように、回路は例えば異なる面状光の方向や、各面状光が発せられるタイミングの間隔等を制御することができる。
【０１２６】
加えて、上述のように、発光部１２と第２の検出器１３はそれぞれ角度αおよび角度β分だけ傾斜することができる。
【０１２７】
本実施形態において、発光部は複数の面状光１５２を発する。複数の面状光１５２は異なる方向に発せられる。
【０１２８】
また、上述のように、複数の面状光１５２が発せられた後、不規則な表面を有する物体１４'の異なる部分を照射する。
【０１２９】
物体１４'は光を反射する。上述のように、物体によって反射された光１５３はイメージセンサに基づく第２の検出器１３と第１の検出器１１の視野の範囲内に入る。
【０１３０】
また、その後、複数の面状光１５２は異なる方向に照射される。従って、その後、物体１４'の異なる部分が照射される。
【０１３１】
タイムオブフライトセンサ１１は物体１４'の異なる部分の第１の位置情報を推定し、タイムオブフライトセンサ１１、車両１５、第２の検出器１３等と物体１４'の異なる部分の距離を決定する。上述のように、決定された物体１４'の異なる部分の距離は三角測量演算に用いられ、物体１４'の異なる部分の第２の位置情報が決定される。
【０１３２】
また、装置の回路は物体１４'の３Ｄ形状を決定する。上述のように、物体１４'の３Ｄ形状は物体１４'の異なる部分の三角測量演算に基づいて決定される。
【０１３３】
図７は物体を検出し、その位置情報を決定する回路５７を有する装置５０の一実施形態を示す。
【０１３４】
図７の装置５０は、図１から図６の装置１０と同一または同様の構成要素と機能を有する。
【０１３５】
装置５０は発光部５１、タイムオブフライトセンサを含む第１の検出器５２、および第２の検出器５３を有する。発光部５１はＬＥＤまたはレーザ光源に基づき、第２の検出器５３はイメージセンサに基づく。
【０１３６】
また、装置５０はプロセッサ５４、ストレージ５５、インターフェース５６を有し、これらは回路５７を構成する。
【０１３７】
ストレージ５５はランダムアクセスメモリとソリッドステートドライブメモリを含む。
【０１３８】
インターフェースはヒューマンマシンインターフェースに基づく。人間が回路に情報を提供し、インターフェースがさらにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）へのアクセスを可能にし、回路５７のインターネット等への接続が可能となる。
【０１３９】
装置５０のプロセッサ５４はコンピュータプログラムを実行することができる。例えば、コンピュータプログラムは装置５０のプロセッサ５４上で実行され得る。これにより、複数の面状光の発光、複数の面状光の方向、複数の面状光の発光間隔等の制御が可能となる。
【０１４０】
また、いくつかのプログラムを装置５０のプロセッサ５４上で実行することができる。これにより、例えば、当業者に知られているように、三角測量演算の実行、物体の第１の位置情報の推定、物体の３Ｄ形状の決定等が可能となる。
【０１４１】
以下において、物体を検出しその位置情報を決定する方法６０について図８を参照しながら説明する。この方法は、例えば図１から図６の装置１０や図７の装置５０といった本明細書に記載のいずれかの装置によって行われ得る。以下、方法６０は、装置１０と同様の装置５０に基づいて例示的に説明されるが、本開示はこれに限定されない。
【０１４２】
ステップ６１において、回路５７は、発光部５１が面状光１４２を発し、物体１４を照射するように発光部５１を制御する。上述のように発光部は面状光１４２を発する。上述のように、面状光１４２は同一平面上において複数の光線を有する。
【０１４３】
ステップ６２において、装置５０（または装置１０）の回路５７は物体の第１の位置情報を推定する。
【０１４４】
タイムオブフライト撮像装置に基づく第１の検出器５２のタイムオブフライトセンサは、光が発光部５１から物体１４に伝達しタイムオブフライトセンサ５２に戻ってくるまでにかかる時間を計測する。また、例えば、回路５７のプロセッサ５４上で実行されるプログラムによって第１の位置情報が推定される。第１の位置情報はタイムオブフライトセンサ５２と物体１４の間の距離を示す。
【０１４５】
ステップ６３において、回路５７は、第２の検出器５３が例えば物体１４によって反射された反射光を検出するように第２の検出器５３を制御する。
【０１４６】
イメージセンサに基づく第２の検出器５３は、第２の検出器５３の視野に入る反射光（例えば複数の光線１４３）の一部を検出する。
【０１４７】
ステップ６４において、回路５７は三角測量演算を実行する。回路５７のプロセッサ５４上で実行されるプログラムによって、三角測量演算が実行される。このプログラムは推定された第１の位置情報を三角測量演算に用いる。三角測量演算の結果は、（発光部と、第２の検出器と、物体からなる三角形の）３つの角度と、その三角形の３辺の値を示す。上述のように、三角測量演算は、当業者に一般的に知られている。
【０１４８】
ステップ６５において、回路５７は物体１４の第２の位置情報を決定する。回路５７のプロセッサ５４上で実行されるプログラムによって、物体の第２の位置情報が決定される。上述のように、光が照射されその光を反射する物体の一部と装置５０との間の距離がプログラムによって決定される。
【０１４９】
このため、物体１４が検出され、装置までの距離が決定される。
【０１５０】
図９は物体１４'を検出しその３Ｄ形状を決定するための方法７０の一実施形態を示す。
【０１５１】
ステップ７１において、発光部５１が車両１５の進路の方向に複数の面状光（例えば複数の面状光１５２）を発し、物体１４'を照射するように、回路５７は発光部５１を制御する。
【０１５２】
発光部５１は複数の面状光１５２を発し、車両１５の進路上にある物体１４'を照射する。
【０１５３】
ステップ７２において、装置５０（または装置１０）の回路５７は物体１４'の第１の位置情報を推定する。
【０１５４】
第１の検出器５２のタイムオブフライトセンサは、光が発光部５１から物体１４'に伝達しタイムオブフライトセンサ５２に反射するまでにかかる時間を計測する。また、回路５７のプロセッサ５４上で実行されるプログラムによって第１の位置情報が推定される。第１の位置情報はタイムオブフライトセンサ５２と物体１４'の間の距離を示す。
【０１５５】
ステップ７３において、回路５７は、第２の検出器５３が物体１４'によって反射された光を検出するように第２の検出器５３を制御する。イメージセンサに基づく第２の検出器５３は、第２の検出器５３の視野に入る反射光１５３の一部を検出する。
【０１５６】
ステップ７４において、回路５７は三角測量演算を実行する。回路５７のプロセッサ５４上で実行されるプログラムによって、三角測量演算が実行される。
【０１５７】
プロセッサ５４上で実行されるプログラムは推定された第１の位置情報を三角測量演算に用いる。また、回路５７は、光を反射した物体１４'の一部の第２の位置情報を決定する。
【０１５８】
第２の位置情報は物体の異なる部分に関して決定される。本実施形態において、上述のように、物体の異なる部分の距離と角度が決定される。
【０１５９】
ステップ７５において、回路５７は異なる方向において複数の面状光１５２をランダムに発する。
【０１６０】
回路５７は、発光部５１が異なる方向に複数の面状光１５２を発するように発光部５１を制御する。このため、物体１４'の異なる部分が照射される。また、回路５７は、異なる面状光が発せられる時間周期がランダムになるように発光部５１を制御する。
【０１６１】
ステップ７６において、回路は物体１４'の形状を決定する。
【０１６２】
物体１４'の異なる部分が照射され、光を反射する。反射光は第２の検出器５３によって検出される。また、回路５７は光を反射した物体の各ポイントに関して三角測量演算を実行する。プロセッサ５４上で実行されるプログラムは、推定された第１の位置情報を三角測量演算に用い、回路５７は物体の異なる部分の第２の位置情報を決定する。
【０１６３】
また、回路５７上で実行されるプログラムは例えば物体１４'の異なる部分に関して決定されたすべての第２の位置を用いて、上述のように物体１４'の３Ｄ形状を決定する。例えば、プログラムは光を反射した物体の隣接する部分に関して決定された第２の位置同士を関連付け、これにより物体の形状等が決定され得る。
【０１６４】
上記実施形態は、方法ステップが例示的に順序付けられている方法を記述していると認識されるべきである。しかしながら、方法ステップの特定の順序付けは、あくまで例示であり、拘束力のあるものとして解釈されるべきではない。例えば、図９の実施形態のステップ７４とステップ７５の順番は入れ替えられてもよい。また、図８の実施形態のステップ６１，６２，６３の順番は入れ替えられてもよい。また、図９の実施形態のステップ７１とステップ７２の順番は入れ替えられてもよい。その他の方法ステップの順番の変更も、当業者にとっては明らかなものであり得る。
【０１６５】
なお、回路５７をユニット５１と５６に分離しているのは単に説明の便宜上行ったものであり、本開示はこれらの機能を特定のユニットへ分割することに限定されない。例えば、回路５７が各プログラム式プロセッサ、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、等によって実装されてもよい。
【０１６６】
本明細書において説明される方法は、上述のプロセッサ５４等のコンピュータおよび／またはプロセッサおよび／また回路が、コンピュータおよび／またはプロセッサおよび／また回路上においてその方法を実行するためのコンピュータプログラムとして実装されることもできる。いくつかの実施形態では、上述したようなプロセッサのようなプロセッサによって、本明細書で説明される方法を実行させるコンピュータプログラム製品を内部に格納する、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体も提供される。
【０１６７】
上述の本開示の実施形態の少なくとも一部が、ソフトウェア制御データ処理装置を使用して実施される限り、このようなソフトウェア制御を提供するコンピュータプログラムと、このようなコンピュータプログラムが提供される送信、記憶または他の媒体とが、本開示の態様として想定される。
【０１６８】
なお、本技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）
物体に照射するための面状光を発するように構成された発光部と、
上記物体により反射された光のタイムオブフライト検出に基づいて上記物体の第１の位置情報を推定し、
上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出するように構成された検出源と
を含む装置であって、
上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、
上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく
装置。
（２）
（１）に記載の装置であって、
上記第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと上記物体の距離を表す
装置。
（３）
（１）または（２）に記載の装置であって、
上記発光部はさらに所定の方向に上記面状光を発するように構成される
装置。
（４）
（１）から（３）のいずれかに記載の装置であって、
上記面状光は平面において複数の光線を有する
装置。
（５）
（１）から（４）のいずれかに記載の装置であって、
上記発光部はさらに複数の面状光を発するように構成される
装置。
（６）
（１）から（５）のいずれかに記載の装置であって、
少なくとも２つの面状光が２つの異なる方向に発せられる
装置。
（７）
（１）から（６）のいずれかに記載の装置であって、
上記複数の面状光がランダムな時間周期で発せられる
装置。
（８）
（１）から（７）のいずれかに記載の装置であって、
上記物体によって反射された光の検出に基づいて、上記物体の形状を決定するように構成された回路をさらに含む
装置。
（９）
（１）から（８）のいずれかに記載の装置であって、
上記検出源はイメージセンサとタイムオブフライトセンサを含む
装置。
（１０）
（１）から（９）のいずれかに記載の装置であって、
上記検出源はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサに基づく
装置。
（１１）
物体に照射するための面状光を発し、
上記物体の第１の位置情報を推定し、
上記物体の第２の位置情報を決定するために上記物体により反射された光を検出する
ことを含む方法であって、
上記物体の第２の位置情報は三角測量に基づいて決定され、
上記三角測量は推定された上記第１の位置情報に基づく
方法。
（１２）
（１１）に記載の方法であって、
上記第１の位置情報はタイムオブフライトセンサと上記物体の距離を表す
方法。
（１３）
（１１）または（１２）に記載の方法であって、
所定の方向に上記面状光を発することをさらに含む
方法。
（１４）
（１１）から（１３）のいずれかに記載の方法であって、
平面において複数の光線を有することをさらに含む
方法。
（１５）
（１１）から（１４）のいずれかに記載の方法であって、
複数の面状光を発することをさらに含む
方法。
（１６）
（１１）から（１５）のいずれかに記載の方法であって、
少なくとも２つの面状光が２つの異なる方向に発せられる
方法。
（１７）
（１１）から（１６）のいずれかに記載の方法であって、
上記複数の面状光がランダムな時間周期で発せられる
方法。
（１８）
（１１）から（１７）のいずれかに記載の方法であって、
上記物体によって反射された光の検出に基づいて、上記物体の形状を決定することをさらに含む
方法。
（１９）
（１１）から（１８）のいずれかに記載の方法であって、
検出源はイメージセンサとタイムオブフライトセンサを含む
方法。
（２０）
（１１）から（１９）のいずれかに記載の方法であって、
検出源はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサに基づく
方法。
（２１）
コンピュータ上で実行される際に、（１１）から（２０）のいずれかに記載の方法をコンピュータに行わせるプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
（２２）
プロセッサにより実行される際に、（１１）から（２０）のいずれかに記載の方法を行わせるコンピュータプログラム製品を内部に格納する、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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