(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得手段と、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得手段により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体の動作を制御する制御手段と
を備え、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、
前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、
前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、
前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、
前記制御手段は、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する
情報処理装置。
【請求項２】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得ステップと、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離を特定する特定ステップと、
前記特定ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとを含み、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、
前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、
前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、
前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、
前記特定ステップの処理では、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離が算出される
情報処理方法。
【請求項３】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報の取得を制御する取得制御ステップと、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得制御ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離の特定を制御する特定制御ステップと、
前記特定制御ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、
前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、
前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、
前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、
前記特定制御ステップの処理では、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離が算出される
プログラム。
【請求項４】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得手段と、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得手段により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体の動作を制御する制御手段と
を備え、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、
前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する
情報処理装置。
【請求項５】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得ステップと、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離を特定する特定ステップと、
前記特定ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとを含み、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、
前記特定ステップの処理では、前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する
情報処理方法。
【請求項６】
位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報の取得を制御する取得制御ステップと、
前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得制御ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離の特定を制御する特定制御ステップと、
前記特定制御ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、
前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、
前記特定制御ステップの処理では、前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する
プログラム。
【請求項７】
請求項３または請求項６に記載のプログラムが記録されている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、高速でかつ、ロバスト性の高い自律移動を行うことができるようにする情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ、通信技術の発展に伴い、車やロボットなどの移動体を自律的に動作させる研究が盛んに行われている。例えば、自動社業界においては、交通システムのインテリジェント化を目指すITS(Intelligent Transport Systems)の一環として、自動走行の研究が行われている。ここでは、自動車などの横方向の操舵制御に、CCD（Charge Coupled Device）カメラによるレーンマーカの検出、DPSG（衛星通信位置検出システム）による自車位置の計測、自動車などの縦方向の制御には、レーザレーダやミリ波レーダを用いた車間距離制御、無線通信による近傍車両の位置情報の取得、などの技術が用いられている。
【０００３】
また、ロボットの分野では、ヒューマノイドロボットなどの自律移動の研究が盛んに行われており、ここでは、ステレオカメラによる距離計測、画像認識の技術を用いた障害物認識、環境に埋め込まれたマーカによる位置の認識などが行われている。
【０００４】
今後は、遠方から複数の障害物の位置と方向を認識することにより、自動車やロボットなどの行動を制御する際に、事前に行動スケジュールを立てられるようになることが期待されている。
【０００５】
また、オブジェクトから発信される点滅信号に基づいて、オブジェクトの空間的な位置の情報を認識する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００３／０３６８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ITSで利用されているようなレーザレーダやミリ波レーダは、特定方向の障害物の存在と距離を確認するのみで、複数の障害物があった場合のそれぞれの物体の認識や、正確な位置の特定は困難である。また、カメラによるレーンマーカの検出などでは、近接してセンシング（撮像）することが前提となり、遠方の障害物を検知して、走行経路を制御するなどということは困難である。
【０００８】
ロボットなどの制御で使用されるステレオカメラや画像認識では演算処理に時間がかかり、高速に動く物体をリアルタイムに制御することは難しく、このような方法は、光の当たり方の変化などの撮影環境の変化や、ノイズによる画質の劣化などに対してロバスト性が高いとは言えない。
【０００９】
このように、従来の技術では、高速でかつ、さまざまな環境にも適用できるロバストな自動走行、自律移動システムを構築することができなかった。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高速でかつ、ロバスト性の高い自律移動を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の側面の情報処理装置は、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段と、前記受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得手段と、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得手段により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体の動作を制御する制御手段とを備え、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、前記制御手段は、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する。
本発明の第２の側面の情報処理装置は、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段と、前記受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得手段と、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得手段により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体の動作を制御する制御手段とを備え、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する。
【００２８】
本発明の第１の側面の情報処理方法は、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得ステップと、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離を特定する特定ステップと、前記特定ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとを含み、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、前記特定ステップの処理では、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離が算出される。
本発明の第２の側面の情報処理方法は、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報を取得する取得ステップと、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離を特定する特定ステップと、前記特定ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとを含み、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、前記特定ステップの処理では、前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する。
【００２９】
本発明の第１の側面のプログラムは、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報の取得を制御する取得制御ステップと、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得制御ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離の特定を制御する特定制御ステップと、前記特定制御ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報が含まれ、前記受光手段が、前記移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、前記受光手段が第１の位置にある時に、前記受光手段は、前記光源から発せられる光を受光し、前記受光手段が第２の位置にある時に、前記受光手段は、再び前記光源から発せられる光を受光し、前記特定制御ステップの処理では、前記受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離が算出されるプログラム。
本発明の第２の側面のプログラムは、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、前記障害物に関する情報がコード化された点滅信号を、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光する受光手段により受光された点滅信号をデコードし、前記障害物に関する情報の取得を制御する取得制御ステップと、前記受光手段において、受光された前記点滅信号に対応する光を受光した前記センサの受光部の位置、および前記取得制御ステップの処理により取得された前記障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた前記障害物の方向と前記障害物までの距離の特定を制御する特定制御ステップと、前記特定制御ステップの処理により特定された前記障害物の方向と前記障害物までの距離に応じて前記移動する物体の動作を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、前記点滅信号には、前記障害物を特定する識別情報および前記障害物の位置の情報が含まれ、前記特定制御ステップの処理では、前記移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および前記点滅信号に含まれる前記障害物の位置の情報に基づいて、前記移動する物体からみた前記光源の方向と前記光源までの距離を算出する。
【００３０】
本発明の第１の側面の情報処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、障害物に関する情報がコード化された点滅信号が、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光されてデコードされ、障害物に関する情報が取得され、受光された点滅信号に対応する光を受光したセンサの受光部の位置、取得された障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた障害物の方向と障害物までの距離が特定され、障害物の方向と障害物までの距離に応じて移動する物体の動作が制御される。また、点滅信号には、障害物を特定する識別情報が含まれ、受光手段が、移動する物体上を予め設定された方向に、予め設定された距離だけ移動可能となるように取り付けられ、受光手段が第１の位置にある時に、受光手段は、光源から発せられる光を受光し、受光手段が第２の位置にある時に、受光手段は、再び光源から発せられる光を受光し、受光手段が移動した距離、第１および第２の位置のそれぞれにおいて光を受光したそれぞれの受光部の位置に基づいて、移動する物体からみた光源の方向と前記光源までの距離が算出される。
本発明の第２の側面の情報処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、位置が固定された障害物に取り付けられた光源から発せられ、障害物に関する情報がコード化された点滅信号が、焦点を調節することが可能な光学系を介して2次元状に配置された受光部で受光されてデコードされ、障害物に関する情報が取得され、受光された点滅信号に対応する光を受光したセンサの受光部の位置、取得された障害物に関する情報に基づいて、移動する物体からみた障害物の方向と障害物までの距離が特定され、障害物の方向と障害物までの距離に応じて移動する物体の動作が制御される。また、点滅信号には、障害物を特定する識別情報および障害物の位置の情報が含まれ、移動する物体に搭載されたGPS（Global Positioning System）から取得される自律移動体の位置情報と、および点滅信号に含まれる障害物の位置の情報に基づいて、移動する物体からみた光源の方向と光源までの距離を算出する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の一側面によれば、自律移動を行うことができる。また、本発明の一側面によれば、高速でかつ、ロバスト性の高い自律移動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４６】
図１は、本発明を適用した移動制御システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【００４７】
同図において、移動する物体である自動車１０１は、例えば、マイクロコンピュータなどにより構成される移動制御部の制御に従って自律的に走行路面の上を移動（走行）する。自動車１０１の上部にカメラ１０２が搭載されている。
【００４８】
カメラ１０２は、レンズとイメージセンサを有する構成とされ、撮像した画像に対応する信号を移動制御部に供給する。カメラ１０２は、レンズを介して集光された光をイメージセンサで検知し、例えば検知した光に対応する信号を出力する。
【００４９】
走行路面上には、障害物１０３−１、１０３−２、・・・で示される円筒状の障害物が設けられている。障害物１０３−１、１０３−２、・・・には、例えば、LED（Light Emitting Diode）などにより構成され、光を発する光源であり所定の間隔で点滅する光源１０４−１、１０４−２、・・・がそれぞれ取り付けられている。なお、ここでは、障害物１０３−１、１０３−２（光源１０４−１、１０４−２）のみに符号が付されているが、それ以外の障害物と光源も同様の構成とされるので、障害物１０３−１、１０３−２、・・・（光源１０４−１、１０４−２、・・・）のように記載している。また、障害物１０３−１、１０３−２、・・・、または光源１０４−１、１０４−２、・・・を個々に区別する必要がない場合、それぞれ障害物１０３または光源１０４と称する。
【００５０】
障害物１０３の光源１０４は、光の点滅信号により障害物１０３を個々に識別することが可能な識別情報を発信する。自動車１０１は、光源１０４をカメラ１０２で撮影することにより、光源１０４が発信する識別情報を取得し、どの方向にどのような障害物があるかを認識することにより、障害物を避けて走行路面を移動する。この例では、例えば、障害物１０３−１と障害物１０３−２との間を通り、それ以降の障害物を避けて進む矢印１１１に従って自動車１０１が自律的に走行することになる。
【００５１】
図２は、カメラ１０２による撮像の原理を表している。同図に示されるように、光源１０４−１の画像は、レンズ１６２によりイメージセンサ１６１上の１つのピクセル（画素）１７１−１に結像される。同様に、光源１０４−２，１０４−３の画像は、それぞれレンズ１６２によりイメージセンサ１６１上のピクセル１７１−２，１７１−３に結像する。なお、実際には、光源１０４−１乃至１０４−３は、１つのピクセルではなく、複数のピクセル上に結像される。すなわち、１つの光源は複数のピクセルにより表示されるが、その場合にはその複数のピクセルデータが加算され、その加算された値に基づいてその光源の点滅信号が読み取られる。
【００５２】
以下においては、説明を簡単にするために、特に断らない限り、１つの光源の画像が１つのピクセルに結像するものとして説明をする。
【００５３】
障害物１０３は、例えば、図３に示されるような内部構成を有している。同図において、クロック発生部２０１は、基準となるクロック信号を、フレーム生成部２０２に供給する。フレーム生成部２０２は、クロック発生部２０１より供給されたクロックに同期して、例えば、障害物１０３を識別する識別情報などを含むフレームを生成する。
【００５４】
送信部２０３は、フレーム生成部２０２より供給されたフレームを、例えばマンチェスタ符号に符号化し、その符号化データに基づいて光源１０４を点滅させることで点滅信号を送信する。すなわち、自動車１０１のカメラ１０２に対して、明るさの変化する画像を提示することで情報が提供される。点滅は、基本的には光が出射される期間（第１の期間）と、出射が停止される期間（第２の期間）とで実現されるが、第２の期間において、光は必ずしも完全に出射を停止せずとも、第１の期間と識別できる程度のレベルで出射されていてもよい。
【００５５】
制御部２０４は、クロック発生部２０１、フレーム生成部４０２、並びに送信部２０３の動作を制御する。
【００５６】
フレーム生成部２０２により発生されるフレームは、例えば、図４に示されるフォーマット構成とされる。この実施形態においては、フレームの先頭にスタートビット（Start）が配置され、その次に識別情報が配置され、その次に付加情報が配置され、その次にFCS（Frame Check Sequence）が配置され、最後に、ストップビット（Stop）が配置されている。
【００５７】
スタートビットとストップビットは、それぞれフレームのスタート位置と停止位置を表す。識別情報は、障害物１０３を特定（識別）する情報である。識別情報は、画像を提示する提示元としての障害物１０３を直接特定する情報とすることができるが、最終的に特定できる情報であれば、間接的に特定する情報とすることもできる。付加情報は、例えば、障害物１０３から自動車１０１に提供する識別情報以外の情報であって、障害物１０３の位置、大きさや形などを表す情報としたり、また、自動車１０１の走行を制御するコマンド、道案内、地域情報、宣伝といった情報とすることもできる。
【００５８】
FCS（Frame Check Sequence）は、エラー訂正のための符号である。
【００５９】
自動車１０１は、例えば、図５に示されるような内部構成を有している。この例では、自動車１０１に、カメラ１０２、制御部１２１、および移動制御部１２２が設けられている。
【００６０】
カメラ１０２のセンサチップ１３１は、図６に示されるように、基本的にピクセルアレイ１５１とアナログメモリアレイ１５２により構成されている。ピクセルアレイ１５１は、図２におけるイメージセンサ１６１に対応する。ピクセルアレイ１５１には、複数の受光セル１８１がマトリクス状に配置されている。同様に、アナログメモリアレイ１５２も複数のメモリセル１９１がマトリクス状に配置されている。
【００６１】
ピクセルＶデコーダ１５３は、レンズ１６２により入射された光に基づく画像のピクセルデータを、各受光セル１８１の列毎に設けられている垂直信号線１８２を利用して、受光セル１８１の行単位で、ピクセルＨデコーダ１５４に転送するか、または、アナログメモリアレイ１５２の対応するメモリセル１９１に転送する。ピクセルＨデコーダ１５４は、ピクセルアレイ１５１より入力されたライン毎のピクセルデータを必要に応じて画像信号として出力する。
【００６２】
メモリＶデコーダ１５５は、アナログメモリアレイ１５２の各メモリセル１９１に保持されたピクセルデータを、ライン毎にコンパレータ１５６に出力する。コンパレータ１５６は、２つのフレームの対応するピクセルデータの大きさを比較し、その比較結果に基づく論理としてのデータをメモリＨデコーダ１５７に出力する。メモリＨデコーダ１５７は、コンパレータ１５６より入力されたデータを光信号検出結果出力として出力する。
【００６３】
なお、センサチップ１３１においては、ピクセルアレイ１５１のすべての受光セル１８１に保持されたピクセルデータだけでなく、その一部の範囲の受光セル１８１に保持されたピクセルデータだけをアナログメモリアレイ１５２の対応するメモリセル１９１に転送し、その一部のピクセルデータについてだけコンパレータ１５６で比較することが可能である。また、Ｒ,Ｇ,Ｂの３色のうちの任意の色成分だけを転送したり、比較することが可能である。
【００６４】
図５の制御部１２１は、光信号検出結果出力に対して所定の処理を施して、処理結果のデータを移動制御部１２２に出力する。制御部１２１は、例えば、光源１０４から発せられた光を受光した、センサチップ１３１の受光セルの位置を表す情報を出力したり、符号化データに基づいて光源１０４を点滅させることで生成された点滅信号をデコードして識別情報や付加情報を取得するなどの処理を行う。移動制御部１２２は、制御部１２１から供給されるデータに基づいて、自動車１０１の加速、減速、進行方向の変更などの制御を行うことにより自動車１０１を走行させる。
【００６５】
なお、センサチップ１３１により、走行路面の景色など通常の画像も撮像されるようにしてもよい。あるいはまた、光源１０４が発信する点滅信号を受信するためのセンサチップ１３１と、通常の画像を撮像するためのセンサチップとを別に用意してもよい。この場合、双方のセンサチップにおける光軸や画角を適切に調整し、点滅信号と画像を組み合わせて新しい機能を持たせることも可能となる。例えば、点滅信号の受光ポイントと、点滅信号の受光時に撮像された画像を重ね合わせることにより、障害物１０３の大きさや形状の認識を画像処理を用いて行うなどすることが可能となる。
【００６６】
自動車１０１は、同一の光源からの光の点滅信号を、移動しながら2箇所の位置で、カメラ１０２により撮像する。そして、イメージセンサ１６１における光源の画像が撮像された画素の位置の変化、つまり視差の情報を用いて、光源までの距離を計算することが可能となる。このようにして、自動車１０１は、光源１０４が発信する識別情報を取得して障害物１０３を認識することにより、障害物１０３を避けて走行路面を移動する。
【００６７】
図７は、障害物１０３までの距離の算出原理を説明する図である。ここでは、ステレオ視による三角測量の原理と同様にして、カメラ１０２（自動車１０１）から光源１０４（障害物１０３）までの距離を算出する。
【００６８】
自動車１０１上のカメラ１０２は、ある位置で光源１０４からの点滅信号を受信し（撮像し）、その後、速度Vで時間tの間移動した時点で、再び光源１０４からの点滅信号を受信するものとする。ここで、自動車１０１の移動した距離Lは、自動車１０１の速度Vと移動時間tの積として求めることができる。なお、自動車１０１は、図中上下方向の長さをもつ点線で示されるカメラ１０２のレンズ１６２の光軸と垂直な方向に移動するものとする。
【００６９】
自動車１０１の移動前の位置において、光源１０４から発せられる光は、矢印ａ１１を中心とする光としてレンズ１６２を介して集光され、イメージセンサ１６１上のポイントA１に対応する画素に結像したものとする。また、自動車１０１が距離Lだけ移動した後の位置において、光源１０４から発せられる光は、矢印ａ１２を中心とする光としてレンズ１６２を介して集光され、イメージセンサ１６１上のポイントA２に対応する画素に結像したものとする。この場合、イメージセンサ１６１上のポイントA１とA２との間の距離が、自動車１０１の移動前と移動後の２地点における視差Zとなる。なお、ポイントＡ１とＡ２の情報は、例えば、イメージセンサ１６１における水平方向と垂直方向の位置に対応するXY座標の情報として制御部１２１により生成される。
【００７０】
レンズ１６２の焦点距離をｆとすると、2地点での視差Z、焦点距離f、2地点間の距離Lを用いて、レンズ１６２から光源１０４までの距離Dを求めることが可能となる。すなわち、距離Ｄは次式により算出される。
【００７１】
Ｄ＝Ｌ×ｆ／Ｚ
【００７２】
上述したような計算が、自動車１０１の移動制御部１２２で行われることにより、自動車１０１は、障害物１０３までの距離を算出する。
【００７３】
例えば、通常の画像処理により距離計測を行うステレオ視では、撮像された２つの画像の中の同じ位置を検出する（マッチングをとる）ため、演算処理に時間がかかり、また不鮮明な被写体や画質が悪い場合などはマッチングできない時が生ずるが、本発明では、点滅する光信号を検出するので、光源１０４の位置のマッチングをとるだけで済み、演算処理は容易になりロバスト性も向上する。また、複数の光源がカメラの視野に同時に入ったとしても、それぞれの識別情報を判別することにより、各光源を区別することが可能である。
【００７４】
さらに、ポイントＡ１とＡ２の位置に基づいて、自動車１０１は障害物１０３のある方向を認識することが可能となる。
【００７５】
このようにして、自動車１０１は、カメラ１０２の視野角に入る複数の障害物までの距離と方向の情報が取得可能となる。また、走行中新たな障害物がカメラ視野に見出されれば、再び同様な操作が行われ、障害物までの距離と方向の情報が取得される（認識される）。これにより、自動車１０１は、例えば、障害物を回避できる走行経路を決定し、その走行経路に沿って進行方向を制御しながら自律的に走行することができる。
【００７６】
ここでは、レンズ１６２の光軸に垂直に自動車１０１が移動した場合を例として説明したが、自動車１０１の移動方向がレンズ１６２の光軸と垂直でなかったり、光軸が回転したりするような場合でも、その回転角を知る手段があれば、同様な幾何学的な計算から、レンズから光源までの距離の算出が可能である。
【００７７】
また、ここでは、自動車１０１にカメラ１０２が１台搭載される場合の例について説明したが、例えば、自動車１０１上の所定の２箇所に2台のカメラ１０２−１と１０２−２が搭載されるようにしてもよい。これにより、１つの光源１０４の画像を2台のカメラ１０２−１と１０２−２により同時に撮像することが可能となる。なお、カメラ１０２−１と１０２−２の取り付け位置は既知であり、２台のカメラのそれぞれに、同様のレンズ１６２およびイメージセンサ１６１が設けられるものとする。
【００７８】
この場合、同じ光源１０４からの光信号が、視差の違いにより、それぞれのカメラのイメージセンサ上で異なる座標の位置（ポイント）において同時に受光される。そして、カメラ１０２−１のイメージセンサ上で光信号を受光したポイント（座標）と、カメラ１０２−２のイメージセンサ上で光信号を受光したポイント（座標）との間の距離が視差となる。これにより、いわゆるステレオ視の原理から、その視差の大きさと2台のカメラの設置間隔から、光源までの距離を計測することができる。
【００７９】
このようにすることで、自動車１０１を移動させなくても障害物１０３までの距離と方向を認識させることができる。
【００８０】
なお、いまの場合、図７において自動車１０１が移動した距離とされたた距離Lを2台のカメラ間の固定された間隔に置き換えることによりレンズと光源との間の距離を算出することができる。
【００８１】
あるいはまた、例えばカメラ１０２を、自動車１０１の上部に設けられた所定の長さのレールなどの上に載せ、レール上の一方の端部から他方の端部に、カメラ１０２が充分速い速度でスライドできるようにすれば、１台のカメラ１０２で、１つの光源１０４の画像を異なる２つの地点でほぼ同時に撮影することも可能となる。従って、いわゆるステレオ視の原理から、その視差の大きさとカメラの移動距離（いまの場合、レールの長さ）から、光源までの距離を計測することができる。
【００８２】
このようにすることで、やはり自動車１０１を移動させなくても障害物１０３までの距離と方向を認識させることができる。
【００８３】
以上においては、カメラ１０２を２つの異なる地点に移動させて１つの光源１０４を撮像することにより、障害物１０３（光源１０４）と自分との相対的な位置の関係を認識する例について説明したが、光源１０４から発せられる信号において、例えば、付加情報として光源１０４が取り付けられている障害物１０３の位置を表す情報（例えば、座標など）を付加して発信させるようにすれば、カメラ１０２を２つの異なる地点に移動させることなく、障害物１０３（光源１０４）と自分との相対的な位置の関係を認識させることも可能である。
【００８４】
このようにすることで、自動車１０１は、光源１０４から発信される点滅信号をカメラ１０２で撮像し、点滅信号をデコードすることにより障害物１０３の位置の情報を得ることができる。その結果、上述したように２地点で点滅信号を受信しなくても、自動車１０１は、自分と障害物１０３との間の距離を算出することが可能となる。
【００８５】
ただしこの場合、１つの地点において、１つの障害物１０３（光源１０４）から発せられる点滅信号を受信しただけでは、障害物の絶対的な位置は把握できても、自分と障害物１０３の位置の相対的関係はわからない。そこで、カメラ１０２の視野角に3つ以上の障害物１０３が入るように、障害物１０３を配置する（またはカメラ１０２を調整する）。このように３つの障害物１０３の位置情報信号をそれぞれ取得できれば、一意に自動車１０１からそれぞれの障害物１０３までの距離を算出することができる。
【００８６】
この場合の障害物１０３までの距離の算出方法について、図８を参照して説明する。同図において、点A乃至Cは、それぞれ３つの光源（例えば、光源１０４−１乃至１０４−３）の位置に対応している。なお、ここでは、説明を簡単にするために点A乃至Cにより一辺の長さが距離Ｋである正三角形が形成されるものとする。
【００８７】
光源１０４−１（点A）から発せられた光は、矢印ａ２１を中心とする光としてレンズ１６２により集光され、イメージセンサ１６１上のポイントＰ１に対応する画素に結像したものとする。同様に、光源１０４−２（点Ｂ）または光源１０４−３（点Ｃ）から発せられた光は、矢印ｂ２１またはｃ２１を中心とする光としてレンズ１６２により集光され、イメージセンサ１６１上のポイントＰ２またはＰ３に対応する画素に、それぞれ結像したものとする。
【００８８】
例えば、レンズ１６２と点Ａ（光源１０４−１）との間の距離を求める場合、次のようにして距離の算出が行われる。
【００８９】
図中左右方向の長さをもつ点線で示され、点Aを通ってからレンズ１６２の光軸と直角をなす線と、矢印ａ２１またはｃ２１とが交わる点間の距離をHとし、同じ線（点線）が点Ｂと点Ｃを結ぶ線と交わる点をＣ´とする。距離Hは、三角形ＡＢＣ’に対する正弦定理より、次式のように求めることができる。
【００９０】
H = L × sin(60°) ／sin(t)
【００９１】
ここで角度ｔは、点Ａと点Ｃ´とを結ぶ線が、点Ｃ´と点Ｂとを結ぶ線との間になす角度であり、イメージセンサ上のポイントＰ１乃至Ｐ３の座標から求められる角度u1およびu2に基づいて計算することが可能である。
【００９２】
いま、レンズの焦点距離をｆ、ポイントＰ１とＰ３との間の距離である視差をＺとすると、レンズ１６２から点Ａ（光源１０４−１）までの距離Ｄは、次式により求めることができる。
【００９３】
D = H×ｆ／Z
【００９４】
このようにして自動車１０１は、障害物１０３までの距離と方向を認識することが可能となる。また、このようにすることで、自動車１０１は、障害物１０３−１（光源１０４−１）乃至障害物１０３−３（光源１０４−３）の位置に対応する自分の位置を認識することが可能となる。これにより、例えば、光源１０４−１乃至１０４−３から発せられる信号に含まれる障害物１０３−１乃至１０３−３の位置を表す座標と同一の座標系の中で自分の位置を特定することが可能となり、その結果、自分と障害物１０３の位置の相対的関係を認識することが可能となる。
【００９５】
図９は、本発明を適用した移動制御システムの別の一実施形態に係る構成例を示す図である。この例では、図１と同様に、移動する物体であって、カメラ１０２を搭載した自動車１０１が、障害物１０３−１と障害物１０３−２との間を通り、それ以降の障害物を避けて進む矢印１１１に従って自動車１０１が自律的に走行するが、図１の場合と異なり、複数の障害物１０３のぞれぞれに、３つの光源１０４ａ乃至１０４ｃが取り付けられている。なお、それぞれの障害物１０３において、３つの光源１０４ａ乃至１０４ｃは、例えば、一辺が同一の長さの正三角形の頂点を構成するように取り付けられており、その正三角形の一辺の長さは、例えば自動車１０１の制御部１２１に予め記憶されているものとする。
【００９６】
光源１０４ａ−１乃至１０４ｃ−１のそれぞれは、自分が取り付けられている障害物１０３−１の位置を表す情報を、障害物１０３−１を特定する識別情報とともに、点滅信号として発信する。光源１０４ａ−２乃至１０４ｃ−２のそれぞれは、自分が取り付けられている障害物１０３−２の位置を表す情報を、障害物１０３−２を特定する識別情報とともに、点滅信号として発信する。
【００９７】
そして、自動車１０１は、カメラ１０２により光源１０４ａ−１乃至１０４ｃ−１を同時に撮像し、光源１０４ａ−１乃至１０４ｃ−１から発せられる障害物１０３−１の位置を表す情報を取得して、図８を参照して上述したように、レンズと光源との間の距離を算出することにより、障害物１０３−１までの距離と方向を認識する。また、自動車１０１は、カメラ１０２により光源１０４ａ−２乃至１０４ｃ−２を同時に撮像し、光源１０４ａ−２乃至１０４ｃ−２から発せられる障害物１０３−１の位置を表す情報を取得して、図８を参照して上述したように、レンズと光源との間の距離を算出することにより、障害物１０３−２までの距離と方向を認識する。
【００９８】
このようにすれば、カメラ１０２を２つの異なる地点に移動させて１つの光源１０４を撮像する必要がないので、図１の場合と比較して、より短時間に障害物までの距離と方向を、自動車１０１に認識させることができる。
【００９９】
図９の例では、カメラ１０２を２つの異なる地点に移動させて１つの光源１０４を撮像することなく、自動車１０１が障害物１０３と自分の位置の相対的関係（どの方向にどれだけ離れて障害物１０３が存在するか）を、正確に認識できるようにするために、１つの障害物に３つの光源を取り付ける例について説明したが、例えば、自動車１０１が独自に自分の位置の情報（例えば、座標など）を取得することができれば、図９のように１つの障害物に３つの光源を取り付けなくとも、図１のように１つの光源を取り付けるだけで、カメラ１０２を２つの異なる地点に移動させて１つの光源１０４を撮像することなく、自動車１０１が障害物１０３と自分の位置の相対的関係を、正確に認識できるようにすることができる。
【０１００】
この場合、例えば、自動車１０１にGPS（Global Positioning System）システムなどを搭載し、障害物１０３の位置を表す情報（座標）と同一の座標系における、自分の位置の情報を取得させるようにすればよい。例えば、障害物１０３の光源１０４から発せられる点滅信号に含まれる障害物１０３の位置の情報を、障害物１０３が存在する地点の緯度経度を表す情報とし、自動車１０１のGPSにより自分の存在する（走行している）地点の緯度経度を取得させればよい。このようにすれば、自動車１０１は、障害物１０３の位置の情報を発信している１つの光源をカメラ１０２で撮像するだけで、障害物１０３と自分の位置の相対的関係を正確に認識することができる。
【０１０１】
次に、図１０のフローチャートを参照して、自動車１０１による移動制御処理について説明する。
【０１０２】
ステップＳ１０１において、自動車１０１の移動制御部１２２は、自動車１０１の移動を開始させる。これにより、自動車１０１は、走行路面上を所定の方向（例えば、前方向）に向かって走行することになる。
【０１０３】
ステップS１０２において、移動制御部１０２は、カメラ１０２（実際には制御部１２１）から光源１０４が発する点滅信号に基づく情報を取得する。このとき、例えば、センサチップ１３１から出力される信号がデコードされて障害物１０３の識別情報などが取得される。
【０１０４】
ステップＳ１０３において、移動制御部１２２は、新たに障害物１０３が検知されたか否かを判定する。例えば、ステップS１０２の処理により、制御部１２１が障害物１０３に関する情報（例えば、識別情報など）を移動制御部１２２に出力した場合、ステップＳ１０２において新たに障害物１０３が検知されたと判定される。なお、センサチップ１３１から出力される障害物１０３に関する情報が、既に検知されている障害物１０３の識別情報を含むものである場合、ステップＳ１０３では新たに障害物１０３が検知されたとは判定されない。
【０１０５】
一方、ステップＳ１０３において、新たに障害物１０３が検知されなかったと判定された場合、後述するステップＳ１０４乃至Ｓ１０７の処理がスキップされ、処理はステップＳ１０８に進む。
【０１０６】
ステップＳ１０３において、新たに障害物１０３が検知されたと判定された場合、処理は、ステップＳ１０４に進み、移動制御部１２２は、制御部１２１から出力される、光源１０４から発せられた光を受光した、センサチップ１３１の受光セルの位置（受光ポイント）を表す情報などに基づいて、障害物１０３が存在する方向を特定する。
【０１０７】
ステップＳ１０５において、移動制御部１２２は、制御部１２１から出力される、光源１０４から発せられた光を受光した、センサチップ１３１の受光セルの位置（受光ポイント）を表す情報などに基づいて、図７または図８を参照して上述したように、障害物１０３までの距離を算出して特定する。
【０１０８】
ステップＳ１０６において、移動制御部１２２は、ステップＳ１０５の処理により特定された障害物１０３までの距離は、閾値以上か否かを判定する。ここで閾値は、例えば、予め設定された距離の値であって、その距離の中で走行中の自動車１０１が走行する方向を変更して、障害物１０３を回避することが可能となる距離の値とされる。
【０１０９】
ステップＳ１０６において、障害物１０３までの距離は、閾値以上であると判定された場合、走行しながら障害物１０３を回避することが可能なので、処理は、ステップＳ１０７に進み、移動制御部１２２は、自動車１０１の車輪を操舵するなどの制御を行い、自動車１０１の移動方向を変更する。
【０１１０】
なお、ステップＳ１０６において、障害物１０３までの距離は、閾値以上ではないと判定された場合、走行しながら障害物１０３を回避することができないので、処理は、ステップＳ１０９に進み、移動制御部１２２は、自動車１０１を停止させる。
【０１１１】
ステップＳ１０７の処理の後、処理は、ステップＳ１０８に進み、移動制御部１２２は、移動の終了が指令されたか否かを判定する。例えば、図示せぬリモートコマンダなどから送信される移動を終了させる信号を受信した場合、移動の終了が指令されたと判定され、処理は、ステップＳ１０９に進み、移動制御部１２２は自動車１０１を停止させる。一方、ステップＳ１０８において、移動の終了が指令されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０２に戻り、それ以後の処理が繰り返し実行される。
【０１１２】
このようにして、自動車１０１の移動が制御される。このようにすることで、自動車１０１は、障害物１０３を避けて自律的に走行することが可能となる。
【０１１３】
以上においては、光源１０４を、障害物１０３に取り付ける例について説明したが、例えば、図１１に示されるように自動車１０１の走行路面上のレーンを示す白線などの上に光源１０４を配置するようにしてもよい。このようにすることで、自動車１０１を、レーンに沿って走行させることが可能となる。
【０１１４】
また、以上においては、障害物１０３に光源１０４が取り付けられ、自動車１０１に取り付けられたカメラ１０２で、光源１０４を撮像する例について説明したが、これとは逆に、自動車１０１に光源１０４が取り付けられ、障害物１０３に取り付けられたカメラ１０２で光源１０４を撮像するようにすることも可能である。
【０１１５】
図１２は、本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。この例では、図１と同様に、移動する物体である自動車１０１が、障害物１０３−１と障害物１０３−２との間を通り、それ以降の障害物を避けて進む矢印１１１に従って自律的に走行するが、図１の場合と異なり、自動車１０１に光源１０４が取り付けられ、複数の障害物１０３−１、１０３−２、・・・のぞれぞれに、カメラ１０２−１、１０２−２、・・・が取り付けられている。
【０１１６】
図１２において、自動車１０１は、自動車１０１を特定することができる識別情報や付加情報（例えば、IDコード、自動車１０１の位置の情報など）を点滅信号として、光源１０４を用いて発信する。障害物１０３は、カメラ１０２により光源１０４を撮像して、点滅信号をデコードするなどして、自動車１０１の識別情報や付加情報を取得し、取得した情報に基づいて、自分と自動車１０１との距離を算出し、自動車１０１からみてどの方向にどれだけ離れて障害物１０３が存在するかを表す情報を、例えばRF無線通信などを利用して自動車１０１に送信し、自動車１０１はこれを受信する。そして自動車１０１は、障害物１０３から受信した情報に基づいて、障害物１０３までの距離と方向を認識して、障害物１０３を回避するように自律的に走行する。
【０１１７】
この場合、最初に障害物１０３において、自動車１０１と自分（障害物１０３）との距離と方向が認識されることになるが、自動車１０１と自分（障害物１０３）との距離と方向を認識する方法は、上述した場合と同様に複数考えられる。
【０１１８】
例えば、障害物１０３が予め自動車１０１の走行する方向および速度を知っている場合、図７を参照して上述したように、自動車１０１の走行中の異なる２地点で光源１０４を撮像してステレオ視の原理により自動車１０３と自分（障害物１０３）との距離と方向を認識することができる。この場合、図７において、光源１０４がカメラ１０２に置き換えられ、レンズ１６２（カメラ１０２）が光源１０４に置き換えられた状態となり、幾何学的な関係は変わらないので、上述した場合と同様の式により、自動車１０１と障害物１０３の間の距離を計算することができる。
【０１１９】
また、１つの障害物に2台のカメラを設置し、ステレオ視の原理で障害物までの距離を計算することも可能であるし、さらに、１台のカメラを、レール上などで充分速くスライドさせて、2つの異なる地点で光源１０４を撮像させ、ステレオ視の原理で、自動車１０１までの距離を計算することも可能である。このようにすることで、自動車１０１を移動させなくても障害物１０３までの距離と方向を認識させることができる。
【０１２０】
また、自動車１０１の走行路面上の複数の障害物１０３が、それぞれ自分に取り付けられたカメラ１０２で自動車１０１の光源１０４を撮像することができれば、それらの情報を収集して自動車１０１の位置を特定することができる。
【０１２１】
例えば、複数の障害物１０３と通信可能な演算装置を設けて、障害物１０３−１乃至１０３−３の３つの障害物において、それぞれの障害物に取り付けられたカメラ１０２−１乃至１０２−３で同時に光源１０４を撮像して、それぞれのカメラのイメージセンサ上の受光ポイントを表す情報を、障害物１０３−１乃至１０３−３の位置を表す情報とともに演算装置に送信させ、演算装置は、障害物１０３−１乃至１０３−３から送信された情報に基づいて、図８を参照して上述した場合と同様の原理により、障害物１０３と自動車１０１の距離と方向を表す情報を得ることができる。
【０１２２】
このようにすることで、上述したように２つの異なる地点で光源を撮像して点滅信号を受信しなくても、自動車１０１と障害物１０３との間の距離を算出することが可能となる。
【０１２３】
さらに、自動車１０１に予め定められた大きさと形状の三角形の頂点を形成するように３つの光源１０４ａ乃至１０４ｃを設定すれば、それらの光源を同時にカメラ１０２で受光することにより、光源の位置を特定できる。すなわち上述した図９の場合、１つの障害物に３つの光源が取り付けられる例について説明したが、これとは逆に、１台の自動車に３つの光源が取り付けられることになる。このようにすれば、１台のカメラ１０２により撮像された点滅信号に基づいて、自動車１０１と障害物１０３との位置の相対的関係を正確に認識できる。
【０１２４】
あるいはまた、自動車１０１にGPSを搭載し、GPSで取得した自動車１０１の位置の情報を、点滅信号として光源１０４から発信させるようにしてもよい。このようにすれば、１台のカメラ１０２により撮像された１つの光源１０４の点滅信号に基づいて、自動車１０１と障害物１０３との位置の相対的関係を正確に認識できる。
【０１２５】
また、複数のカメラ１０２−１、１０２−２、・・・のそれぞれを、自動車１０１の走行路面上のレーンを示す白線などの上に配置するようにして、自動車１０１を、レーンに沿って走行させるようにすることも可能である。
【０１２６】
ここまで、障害物に光源を取り付け、自動車にカメラを取り付ける場合の例と、自動車に光源を取り付け、障害物にカメラを取り付ける場合の例のそれぞれについて説明したが、例えば、自動車および障害物にそれぞれカメラおよび光源が取り付けられるようにすることも可能である。この場合、自動車と障害物との距離と方向を認識する方法は、上述した全ての例を適用することが可能となるとともに、自動車と障害物の双方が、光源により点滅信号を発信し、またカメラにより点滅信号を受信することが可能となるので、例えば、自動車と障害物において、光通信による通信を行うことも可能となる。
【０１２７】
図１３は、本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【０１２８】
この例では、自動車の玩具３０１が自律的に走行する移動する物体とされる。玩具３０１は、例えば、ユーザが自由に組み合わせることが可能となるように規格化された複数のレーン３０３−１、３０３−２、・・・の上を、図中の矢印の方向に走行する。また、玩具３０１の上部には、レンズとイメージセンサを有するカメラ３０２が取り付けられており、カメラ３０２は、撮像した画像に対応する信号を玩具３０１の移動制御部に供給するように構成されている。
【０１２９】
レーン３０３−１、３０３−２、・・・のそれぞれには、LEDなどで構成される光源３０４−１、３０４−２、・・・が取り付けられている。なお、レーン３０１−１、３０１−２、・・・または光源３０４−１、３０４−２、・・・を個々に区別する必要がない場合、レーン３０１、または光源３０４と称する。
【０１３０】
レーン３０１は、玩具３０１が走行可能となる幅を有し、予め規格化された複数の種類の形状を有するように構成される。例えば、レーン３０１−１は、所定の長さの直線として規格化された形状を有しており、レーン３０１−２は、所定の半径（Ｒ）で所定の長さのカーブとして規格化された形状を有している。また、レーン３０１の予め定められた所定の部位に光源３０４が取り付けられる。この例では、レーン３０１において玩具３０１の進行方向から見て左下端部に光源３０４が設けられている。
【０１３１】
レーン３０１は、例えば、図３を参照して上述した場合と同様の内部構成を有しており、自分を特定するための識別情報とともに、自分の形状を表す情報を含む付加情報を、光源３０４からの点滅信号として発信する。玩具３０１は、例えば、図５を参照して上述した場合と同様の内部構成を有しており、レーン３０１の光源３０４から発信される点滅信号をデコードして、レーン３０１の識別情報と付加情報を取得する。
【０１３２】
玩具３０１は、走行中にカメラ３０２により、これから走行するレーン３０１の光源３０４を撮像する。玩具３０１は、例えば、図７を参照して上述したようにステレオ視の原理から自分と光源１０４までの距離を算出するとともに、点滅信号をデコードして、これから走行するレーン３０１の形状（長さ、カーブの半径など）を認識する。
【０１３３】
このようにすることで、玩具３０１は、これから走行するレーンの形状およびそのレーンまでの距離を、事前に認識することが可能となり、レーン３０１上を自律的に走行することが可能となる。
【０１３４】
また、このように、光源３０４からレーン３０１の形状を表す信号を発信するようにすれば、実際にレーンを敷設しなくても、玩具３０１を、レーンに沿って自律的に走行させることも可能である。図１４は、この場合の例を示す図である。同図において、図１３と対応する部分には同一の符号が付されている。
【０１３５】
図１４の場合、図１３の場合と異なり、レーン３０１は敷設されておらず、光源３０４のみが取り付けられている。しかし、玩具３０１は、上述したように、光源３０４の発する点滅信号に基づいて、これから走行すべき路面の形状およびそこまでの距離を、事前に認識することが可能となるので、玩具３０１は、あたかも図中点線で示される架空のレーンの上を走行するように、走行コースに沿って自律的に走行することが可能となる。
【０１３６】
なお、図１３または図１４に示される例においても、カメラ３０２の台数、およびカメラ３０２の取り付け方法、同時に撮像する光源３０４の数、１つのレーン３０３に取り付けられる光源３０４の数、玩具３０１が自分の位置を取得する方法などについて、上述した場合と同様に、複数の組み合わせが考えられる。さらに、カメラ３０２がレーン３０１に取り付けられ、光源３０４が玩具３０１に取り付けられるようにすることも可能である。
【０１３７】
また、以上においては、点滅信号に含まれる付加情報として、位置の情報またはレーンの形状などの情報とする例について説明したが、例えば、自動車や玩具などの走行を支援する情報を付加情報として発信するようにしてもよい。走行を支援する情報として、例えば、自動車が障害物の間の距離の値が予め設定された値より小さくなった場合（自動車が障害物に所定の距離まで近づいた場合）自動車を停止させるコマンド（または減速させるコマンド）を発信したり、また、障害物の先にある道路の情報、渋滞状況や事故状況などの交通情報、その他の警告などを発信するようにすれば、より利便性の高い移動制御システムを提供することができる。
【０１３８】
さらに、識別情報などにより特定される障害物の種類に応じた移動制御を予め自動車や玩具などに設定しておき、例えば、ガードレールを表す点滅信号を取得したら、その信号の発信元から、所定の距離以上離れた位置を走行するといった、定型化された動作をさせることもできる。
【０１３９】
以上のように本発明によれば、自律的に移動する物体の移動を適切に制御することが可能となる。例えば、従来の車載用の距離計測装置などには、ミリ派レーダ、赤外レーザレーダなどを用いるものが多いが、これらは、前方の自動車までの距離測定を精度良く行うことができる一方で、１つの送信機から発した信号を１つの受信機で受信するものであるため、前方に物体（障害物）が存在していることは確認できるが、正確な方向を検出するのが困難である。また、従来の車載用の距離計測装置などでは、前方に複数の物体が存在した場合、それらの物体同士の相対的な位置の関係を認識することができない。
【０１４０】
これに対して本発明では、イメージセンサにより光の点滅信号を検出するので、複数の障害物が近接して存在していても、点滅信号に含まれる識別情報と、点滅信号を受光した受光ポイントに基づいて、それぞれの障害物を独立して認識し、それぞれ障害物までの距離と方向を正確に認識することが可能である。従って本発明によれば、複雑に配置された障害物の回避や、複雑な走行経路を走行させることが可能となる。
【０１４１】
なお、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し、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した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、例えば図１５に示されるような汎用のパーソナルコンピュータ５００などに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１４２】
図１５において、CPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５０８からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１４３】
CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５０５も接続されている。
【０１４４】
入出力インタフェース５０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５０６、CRT(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクなどより構成される記憶部５０８、モデム、LANカードなどのネットワークインタフェースカードなどより構成される通信部５０９が接続されている。通信部５０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１４５】
入出力インタフェース５０５にはまた、必要に応じてドライブ５１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５０８にインストールされる。
【０１４６】
上述した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、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディア５１１などからなる記録媒体からインストールされる。
【０１４７】
なお、この記録媒体は、図１５に示される、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５１１により構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５０８に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。
【０１４８】
本明細書において上述した一連の処理を実行するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明を適用した移動制御システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図２】カメラ１０２による撮像の原理を表す図である。
【図３】図１の障害物の内部構成例を示すブロック図である。
【図４】図３のフレーム生成部により生成されるフレームのフォーマットの例を示す図である。
【図５】図１の自動車の内部構成例を示すブロック図である。
【図６】図５のセンサチップの構成例を示す図である。
【図７】障害物までの距離の算出原理の例を説明する図である。
【図８】障害物までの距離の算出原理の別の例を説明する図である。
【図９】本発明を適用した移動制御システムの別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１０】移動制御処理の例を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１２】本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１３】本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１４】本発明を適用した移動制御システムのさらに別の一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１５】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１００  移動制御システム，  １０１  自動車，  １０２  カメラ，  １０３  障害物，  １０４  光源，  １２１  制御部，  １２２  移動制御部，  １３１  センサチップ，  １６１  イメージセンサ，  １６２  レンズ，  ２０２  フレーム生成部，  ２０３  送信部，  ２０４  制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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