特許 7100380 速度測定装置およびその速度測定装置を用いる速度測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-05

(45)【発行日】2022-07-13

(54)【発明の名称】速度測定装置およびその速度測定装置を用いる速度測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01P 3/36 20060101AFI20220706BHJP

【ＦＩ】

G01P3/36 C

【請求項の数】 12

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020107997

(22)【出願日】2020-06-23

(65)【公開番号】P2021189156

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2020-09-11

(31)【優先権主張番号】16/887,883

(32)【優先日】2020-05-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】520228603

【氏名又は名称】芯鼎科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】陳 建安

【審査官】岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１６８４２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０２３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－３１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１４９１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｐ ３／００－ ３／８０

Ｇ０１Ｂ１１／００－１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体の３次元速度を測定するための速度測定装置であって、
第１の時点において、面に沿った前記物体の第１の画像フレームを検出し、
第２の時点において、前記面に沿った前記物体の第２の画像フレームを検出する
ように構成される、イベントセンサと、
前記第１の時点において、前記面に対して略垂直である深さ方向に沿った前記物体の第１の深さを検出し、
前記第２の時点において、前記深さ方向に沿った前記物体の第２の深さを検出する
ように構成される、測距センサと、
前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームに応じて、前記面に沿った前記物体の第１の運動ベクトルおよび第２の運動ベクトルを取得し、
前記第１の深さおよび前記第２の深さに応じて、深さ方向に沿った前記物体の第３次元速度を取得し、
前記第１の深さまたは前記第２の深さに応じて、前記第１の運動ベクトルの第１次元速度、および前記第２の運動ベクトルの第２次元速度を取得する
ように構成される、制御装置と
を備え、
前記制御装置はさらに、
第１のイベント時点において、第１のイベント深さを取得し、
第２のイベント時点において、第２のイベント深さを取得し、
前記第１のイベント深さと前記第２のイベント深さとのイベント深さの差、および前記第１のイベント時点と前記第２のイベント時点とのイベント時間差に応じて、前記深さ方向における前記第３次元速度を取得する
ように構成され、
前記イベント時間差は、前記第１の時点と前記第２の時点との時間差よりも小さい、
速度測定装置。

【請求項2】

前記第１の運動ベクトルは、前記第２の運動ベクトルに対して略直角である、請求項１記載の速度測定装置。

【請求項3】

前記第１の画像フレームは、複数の第１のイベント特徴部を含み、前記第２の画像フレームは、複数の第２のイベント特徴部を含み、
前記制御装置はさらに、
前記複数の第１のイベント特徴部の第１の幾何学中心を取得し、
前記複数の第２のイベント特徴部の第２の幾何学中心を取得し、
前記第１の幾何学中心および前記第２の幾何学中心に応じて、前記面に沿った前記物体の前記第１の運動ベクトルおよび前記第２の運動ベクトルを取得する
ように構成される、請求項１記載の速度測定装置。

【請求項4】

前記制御装置はさらに、
前記第１の幾何学中心および前記第２の幾何学中心に応じて、前記深さ方向に沿った前記物体の前記第３次元速度を取得する
ように構成される、請求項３記載の速度測定装置。

【請求項5】

前記第２の画像フレームは、複数のイベント特徴部を含み、
前記制御装置はさらに、
各イベント特徴部の前記第１次元速度および前記第２次元速度を取得し、
各イベント特徴部の前記第３次元速度を取得し、
前記複数のイベント特徴部の前記第１次元速度を平均化し、
前記複数のイベント特徴部の前記第２次元速度を平均化し、
前記複数のイベント特徴部の前記第３次元速度を平均化する
ように構成される、請求項１記載の速度測定装置。

【請求項6】

前記測距センサは、ＴｏＦセンサ、ステレオ画像センサ、ＤＮＮセンサ、またはライダ装置である、請求項１記載の速度測定装置。

【請求項7】

物体の３次元速度を測定するための速度測定装置であって、
第１の時点において、面に沿った前記物体の第１の画像フレームを検出し、
第２の時点において、前記面に沿った前記物体の第２の画像フレームを検出する
ように構成される、第１のイベントセンサと、
前記第１の時点において、前記面に沿った前記物体の第３の画像フレームを検出し、
前記第２の時点において、前記面に沿った前記物体の第４の画像フレームを検出する
ように構成される、第２のイベントセンサと、
前記第１の画像フレームおよび前記第２の画像フレームに応じて、前記面に沿った前記物体の第１の運動ベクトルおよび第２の運動ベクトルを取得し、
ステレオ法を用いて、前記第１の画像フレーム、前記第２の画像フレーム、前記第３の画像フレーム、および前記第４の画像フレームに応じて、深さ方向に沿った前記物体の第３次元速度を取得し、
前記第１の画像フレーム、前記第２の画像フレーム、前記第３の画像フレーム、および前記第４の画像フレームに応じて、前記第１の運動ベクトルの第１次元速度、および前記第２の運動ベクトルの第２次元速度を取得する
ように構成される、制御装置と
を備える、速度測定装置。

【請求項8】

前記第１の運動ベクトルは、前記第２の運動ベクトルに対して略直角である、請求項７記載の速度測定装置。

【請求項9】

前記第１の画像フレームは、複数の第１のイベント特徴部を含み、前記第２の画像フレームは、複数の第２のイベント特徴部を含み、
前記制御装置はさらに、
前記複数の第１のイベント特徴部の第１の幾何学中心を取得し、
前記複数の第２のイベント特徴部の第２の幾何学中心を取得し、
前記第１の幾何学中心および前記第２の幾何学中心に応じて、前記面に沿った前記物体の前記第１の運動ベクトルおよび前記第２の運動ベクトルを取得する
ように構成される、請求項７記載の速度測定装置。

【請求項10】

前記制御装置はさらに、
前記第１の幾何学中心および前記第２の幾何学中心に応じて、前記深さ方向に沿った前記物体の前記第３次元速度を取得する
ように構成される、請求項９記載の速度測定装置。

【請求項11】

前記第２の画像フレームは、複数の第２のイベント特徴部を含み、
前記制御装置はさらに、
各イベント特徴部の前記第１次元速度および前記第２次元速度を取得し、
各イベント特徴部の前記第３次元速度を取得し、
複数の前記イベント特徴部の前記第１次元速度を平均化し、
複数の前記イベント特徴部の前記第２次元速度を平均化し、
複数の前記イベント特徴部の前記第３次元速度を平均化する
ように構成される、請求項７記載の速度測定装置。

【請求項12】

物体の３次元速度を測定するための速度測定装置であって、
第１の時点において、面に沿った前記物体の第１の画像フレームを検出し、
第２の時点において、前記面に沿った前記物体の第２の画像フレームを検出する
ように構成される、第１のイベントセンサと、
前記第１の時点において、前記面に沿った前記物体の第３の画像フレームを検出し、
前記第２の時点において、前記面に沿った前記物体の第４の画像フレームを検出する
ように構成される、第２のイベントセンサと、
前記第１の画像フレームおよび第３の画像フレームに応じて、深さ方向に沿ったイベント特徴部の第１の第３次元座標を取得し、
前記第１の画像フレームまたは前記第２の画像フレームに応じて、面に沿った前記イベント特徴部の第１の第１次元座標および第１の第２次元座標を取得し、
前記第２の画像フレームおよび第４の画像フレームに応じて、前記深さ方向に沿った前記イベント特徴部の第２の第３次元座標を取得し、
前記第３の画像フレームまたは前記第４の画像フレームに応じて、前記面に沿った前記イベント特徴部の第２の第１次元座標および第２の第２次元座標を取得し、
前記第１の第１次元座標、前記第１の第２次元座標、前記第１の第３次元座標、前記第２の第１次元座標、前記第２の第２次元座標、および前記第２の第３次元座標に応じて、前記イベント特徴部の前記３次元速度を取得する
ように構成される、制御装置と
を備える、速度測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、測定装置およびその測定装置を用いる測定方法に関し、より具体的には、速度測定装置およびその速度測定装置を用いる速度測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物体の速度を測定するための、従来の測定装置が多数存在する。一般的な従来の測定方法によると、従来の測定装置は、ドップラーレーダおよびレーザ流速計を含む。しかし、ドップラーレーダは、一次元速度のみを測定し、レーザ流速計は、測定時において、単一の物体を標的とするように制限され、レーザを放射するために高出力を必要とする。

【0003】

特許文献１には、センサの読み取りに基づいて計算結果を生成することによって、縁部、角部など、ＣＶ特徴部の変化の検出に基づいて、イベントを発動させるための特定の技術が提供されている。センサ素子のセンサの読み取りの変化に基づいてイベントを検出すると、ＣＶ特徴部を検出するための他の技術も提供されている。特定の態様では、イベント検出ロジックおよび特徴計算ＣＶ画像操作（feature calculation CV vision operations）は、センサの回路内において、または計算装置のソフトウェア／ファームウェアにおいて、個別に、または組み合わされて行われ得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００９４７８７号明細書

【発明の概要】

【0005】

本開示の第１の態様によると、速度測定装置が提供される。速度測定装置は、物体の３次元速度を測定するためのものであり、イベントセンサ、測距センサ、および制御装置を含む。イベントセンサは、第１の時点において、面に沿った物体の第１の画像フレームを検出し、第２の時点において、面に沿った物体の第２の画像フレームを検出するように構成される。測距センサは、第１の時点において、面に対して略垂直である深さ方向に沿った物体の第１の深さを検出し、第２の時点において、深さ方向に沿った物体の第２の深さを検出するように構成される。制御装置は、第１の画像フレームおよび第２の画像フレームに応じて、面に沿った物体の第１の運動ベクトルおよび第２の運動ベクトルを取得し、第１の深さおよび第２の深さに応じて、深さ方向に沿った物体の第３次元速度を取得し、第１の深さまたは第２の深さに応じて、第１の運動ベクトルの第１次元速度、および第２の運動ベクトルの第２次元速度を取得するように構成される。

【0006】

本開示の第２の態様によると、速度測定装置が提供される。速度測定装置は、物体の３次元速度を測定するためのものであり、第１のイベントセンサ、第２のイベントセンサ、および制御装置を含む。第１のイベントセンサは、第１の時点において、面に沿った物体の第１の画像フレームを検出し、第２の時点において、面に沿った物体の第２の画像フレームを検出するように構成される。第２のイベントセンサは、第１の時点において、面に沿った物体の第３の画像フレームを検出し、第２の時点において、面に沿った物体の第４の画像フレームを検出するように構成される。制御装置は、第１の画像フレームおよび第２の画像フレームに応じて、面に沿った物体の第１の運動ベクトルおよび第２の運動ベクトルを取得し、ステレオ法を用いて、第１の画像フレーム、第２の画像フレーム、第３の画像フレーム、および第４の画像フレームに応じて、深さ方向に沿った物体の第３次元速度を取得し、第１の画像フレーム、第２の画像フレーム、第３の画像フレーム、および第４の画像フレームに応じて、第１の運動ベクトルの第１次元速度、および第２の運動ベクトルの第２次元速度を取得するように構成される。

【0007】

本開示の第３の態様によると、速度測定装置が提供される。速度測定装置は、第１のイベントセンサ、第２のイベントセンサ、および制御装置を含む。第１のイベントセンサは、第１の時点において、面に沿った物体の第１の画像フレームを検出し、第２の時点において、面に沿った物体の第２の画像フレームを検出するように構成される。第２のイベントセンサは、第１の時点において、面に沿った物体の第３の画像フレームを検出し、第２の時点において、面に沿った物体の第４の画像フレームを検出するように構成される。制御装置は、第１の画像フレームおよび第３の画像フレームに応じて、深さ方向に沿ったイベント特徴部の第１の第３次元座標を取得し、第１の画像フレームまたは第２の画像フレームに応じて、面に沿ったイベント特徴部の第１の第１次元座標および第１の第２次元座標を取得し、第２の画像フレームおよび第４の画像フレームに応じて、深さ方向に沿ったイベント特徴部の第２の第３次元座標を取得し、第３の画像フレームまたは第４の画像フレームに応じて、面に沿ったイベント特徴部の第２の第１次元座標および第２の第２次元座標を取得し、第１の第１次元座標、第１の第２次元座標、第１の第３次元座標、第２の第１次元座標、第２の第２次元座標、および第２の第３次元座標に応じて、イベント特徴部の３次元速度を取得するように構成される。

【0008】

本開示の上記の態様および他の態様は、以下の、（１つまたは複数の）非限定的な実施形態の詳細な説明に関して、より良く理解される。以下の説明は、添付の図面を参照して行われる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】一実施形態による速度測定装置の機能ブロックの模式図を示す。

【図1B】物体のイベント特徴部の運動を検出する、図１Ａの速度測定装置の模式図を示す。

【図1C】図１Ａの速度測定装置により検出される、時間軸での複数の画像フレームの模式図を示す。

【図1D】図１Ａの、異なるイベントセンサのサンプリング時間、および測距センサのサンプリング時間の模式図を示す。

【図2A】速度測定装置により検出される、第１の画像フレーム中の複数の第１のイベント特徴部の模式図を示す。

【図2B】速度測定装置により検出される第２の画像フレーム中の複数の第２のイベント特徴部の模式図を示す。

【図2C】図２Ｂの第２のイベント特徴部の複数の第３次元速度の模式図を示す。

【図3A】別の実施形態による速度測定装置の機能ブロックの模式図を示す。

【図3B】図３Ａの速度測定装置により検出される、時間軸での複数の画像フレームの模式図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明を説明するために、いくつかの実施形態を開示する。これらの実施形態は、説明することのみを目的とし、本発明の保護範囲を限定するためのものではない。なお、以下の実施形態においては、本発明の技術的特徴を強調するために、二次的な要素は省略されている。

【0011】

図１Ａ～１Ｄを参照すると、図１Ａは、一実施形態による速度測定装置１００の機能ブロックの模式図を示し、図１Ｂは、物体のイベント特徴部の運動を検出する、図１Ａの速度測定装置１００の模式図を示し、図１Ｃは、図１Ａの速度測定装置１００により検出される、時間軸での複数の画像フレームの模式図を示し、図１Ｄは、図１Ａの、異なるイベントセンサ１１０のサンプリング時間、および測距センサ１２０のサンプリング時間の模式図を示す。

【0012】

速度測定装置１００は、可動装置、たとえば、輸送機関（たとえば、車両、航空機、ドローン）などに配置され得て、速度測定装置１００は、可動装置に対する相対速度を測定し得る。別の実施形態では、速度測定装置１００は、固定装置に配置され得て、速度測定装置１００は、固定装置に対する絶対速度を測定し得る。

【0013】

速度測定装置１００は、イベントセンサ１１０、測距センサ１２０、および制御装置１３０を含む。イベントセンサ１１０、測距センサ１２０、および制御装置１３０のうちの少なくとも２つは、一体に統合され得るか、またはイベントセンサ１１０および測距センサ１２０のうちの少なくとも１つは、制御装置１３０に統合され得る。さらに、イベントセンサ１１０、測距センサ１２０、および制御装置１３０は、半導体プロセス技術を用いて形成される物理回路構造体（たとえば、チップ）となり得る。

【0014】

イベントセンサ１１０は、物体の運動を感知し得る。物体は、たとえば、車両、有機体、または任意の被検出物体である。イベントセンサ１１０は、たとえば、イメージセンサであり、複数の画素（図示せず）を含み、明るさの変化（「イベント」と呼ぶ）を感知する画素のみが、制御装置１３０に信号を出力し、明るさの変化を感知しない他の画素は、制御装置１３０に信号を出力しない。したがって、イベントセンサ１１０は、省電力の利点を有する。さらに、イベントセンサ１１０のサンプリング時間は、マイクロ秒レベルに属するため、イベントセンサ１１０は、高い時間分解能で物体の運動軌道を感知し得る。

【0015】

図１Ｂおよび１Ｃに図示されるように、イベントセンサ１１０は、複数の異なる時点において、面Ｐ（たとえば、ｘ－ｙ面）に沿って物体の複数の画像フレームを検出するように構成される。連続する２つの画像フレームを例とすると、イベントセンサ１１０は、（１）第１の時点ｔ１において、面Ｐに沿った物体の第１の画像フレームＦ１を検出し得、（２）第２の時点ｔ２において、面Ｐに沿った物体の第２の画像フレームＦ２を検出し得る。第１の画像フレームＦ１は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえば、イベント特徴部Ｅ_,t1を含み、第２の画像フレームＦ２は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえば、イベント特徴部Ｅ_,t2を含む。

【0016】

さらに、イベント特徴部Ｅ_,t1およびイベント特徴部Ｅ_,t2は、物体の同じ幾何学点ではなく、イベント特徴部Ｅ_,t1およびイベント特徴部Ｅ_,t2は、同じまたは類似の特徴部、またはローカルイベント分散部（local event distribution）を有する。

【0017】

ノイズを低減し、より堅牢なイベント情報を得るために、イベントセンサ１１０は、イベントセンサ１１０の各画素におけるイベント特徴部の数を短時間（マイクロ秒レベル）蓄積して、（１つの）画像フレームを生成する。

【0018】

制御装置１３０は、第１の画像フレームＦ１および第２の画像フレームＦ２に応じて、面Ｐに沿った物体の第１の運動ベクトルＭ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yを取得するように構成される。たとえば、制御装置１３０は、第１の時点ｔ１から第２の時点ｔ２までのイベント特徴部の運動に応じて、面Ｐにおいて、ｘ軸に沿った第１の運動ベクトルＭ_xおよびｙ軸に沿った第２の運動ベクトルＭ_yを取得し得る。一実施形態では、第１の運動ベクトルＭ_xは、第２の運動ベクトルＭ_yに対して略直角である。

【0019】

測距センサ１２０は、ＴｏＦ（タイムオブフライト）技術、ステレオ画像技術、機械学習（たとえば、ディープラーニングネットワーク、ＤＮＮ）などを用いて、深さ方向（たとえば、ｚ軸）に沿った速度測定装置１００と物体との間の距離を感知し得る。別の実施形態では、測距センサ１２０は、たとえば、ＴｏＦセンサ（またはカメラ）、ステレオ画像センサ（またはカメラ）、ＤＮＮセンサ（またはカメラ）またはライダ装置である。

【0020】

図１Ｂに示されるように、測距センサ１２０は、（１）第１の時点ｔ１’において、面Ｐに対して略垂直である深さ方向（たとえば、物体のｚ軸）に沿った第１の深さＤ１を検出し、（２）第２の時点ｔ２’において、深さ方向に沿った物体の第２の深さＤ２を検出するように構成される。測距センサ１２０のサンプリング周波数は、イベントセンサ１１０のサンプリング周波数とは異なる。たとえば、測距センサ１２０のサンプリング時間は、イベントセンサ１１０のサンプリング時間よりも短く、したがって、第１の時点ｔ１’と第１の時点ｔ１とは同じ時点ではなく、第２の時点ｔ２’と第２の時点ｔ２とは同じ時点ではなく、（図１Ｄに図示される）第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差Δｔは、第１の時点ｔ１’と第２の時点ｔ２’との時間差Δｔ’（図１Ｄに図示される）よりも小さい。

【0021】

制御装置１３０は、（１）第１の画像フレームＦ１および第２の画像フレームＦ２に応じて、面に沿った物体の第１の運動ベクトルＭ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yを取得し、（２）第１の深さＤ１および第２の深さＤ２に応じて、深さ方向に沿った物体の第３次元速度Ｖ_zを取得し、（３）第１の深さＤ１または第２の深さＤ２に応じて、第１の運動ベクトルＭ_xの第１次元速度Ｖ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yの第２次元速度Ｖ_yを取得するように構成される。図１Ｃに示されるように、第１の運動ベクトルＭ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yは、合成されて合成ベクトルＭ_,Eとなる。

【0022】

さらに、図１Ｄに示すように、制御装置１３０は、（１）外挿法を用いて、測距センサ１２０により取得される深さに応じて、第１の時点ｔ１において、第１の深さＤ１’を取得し得て、（２）外挿法を用いて、測距センサ１２０により取得される深さに応じて、第２の時点ｔ２において、第２の深さＤ２’を取得し得て、（３）第１の深さＤ１’と第２の深さＤ２’との深さの差ΔＤ’および第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ１との時間差Δｔに応じて、深さ方向における第３次元速度Ｖ_z（つまり、Ｖ_z＝ΔＤ’／Δｔの値）を取得し得る。一実施形態では、（イベントセンサ１１０の）時間差Δｔは、マイクロ秒より大きいか、または小さく、（測距センサ１２０の）時間差Δｔ’は、ミリ秒より大きいか、または小さい。速度測定装置１００は、第１次元速度Ｖ_x、第２次元速度Ｖ_yおよび第３次元速度Ｖ_zを合成することにより、物体の３次元速度Ｖ_,Eを測定し得る。

【0023】

上記の実施形態において、画像フレームの数は、例として２つのフレームを用いて説明したが、本発明は、これに限定されない。別の実施形態では、画像フレームの数は、３つ以上であり得る。速度測定装置１００は、複数の画像フレームに応じて、複数の時点において、物体の複数の３次元速度Ｖ_,Eを取得し得る。

【0024】

上記の実施形態において、イベント特徴部の数は、１つを例として用いて説明したが、本発明は、これに限定されない。別の実施形態では、任意の画像フレーム中のイベント特徴部の数は、２つ以上であり得る。

【0025】

図２Ａ～２Ｃを参照すると、図２Ａは、速度測定装置１００により検出される、第１の画像フレームＦ１中の複数の第１のイベント特徴部Ｅ_1,t1～Ｅ_5,t1の模式図を示し、図２Ｂは、速度測定装置１００により検出される、第２の画像フレームＦ２中の複数の第２のイベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2の模式図を示し、図２Ｃは、図２Ｂの第２のイベント特徴部Ｅ_1,t1～Ｅ_5,t1の複数の第３次元速度Ｖ_1z,t2～Ｖ_5z,t2の模式図を示す。

【0026】

第１の画像フレームＦ１は、複数の第１のイベント特徴部Ｅ_1,t1～Ｅ_5,t1を含み、第２の画像フレームＦ２は、複数の第２のイベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2を含む。制御装置１３０は、（１）第１のイベント特徴部Ｅ_1,t1～Ｅ_5,t1の第１の幾何学中心Ｇ_,t1を取得し、（２）第２のイベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2の第２の幾何学中心Ｇ_,t2を取得し、（３）第１の幾何学中心Ｇ_,t1および第２の幾何学中心Ｇ_,t2に応じて、面に沿った物体の第１の運動ベクトルＭ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yを取得するようにさらに構成される。一実施形態では、第１の幾何学中心Ｇ_,t1および第２の幾何学中心Ｇ_,t2は、たとえば、重心である。

【0027】

さらに、制御装置１３０は、上で説明した実施形態のものと類似の計算方法を用いて、第２の幾何学中心Ｇ_,t2の第１次元速度Ｖ_x、第２次元速度Ｖ_yおよび第３次元速度Ｖ_zを取得するように構成される。

【0028】

別の実施形態では、制御装置１３０は、（１）上で説明した実施形態のものと類似の計算方法を用いて、イベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2のそれぞれの第１次元速度Ｖ_xおよび第２次元速度Ｖ_yを取得し、（２）上で説明した実施形態のものと類似の計算法方法を用いて、イベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2のそれぞれの第３次元速度Ｖ_zを取得し、（３）イベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2の第１次元速度Ｖ_xを平均化し、（４）イベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2の第２次元速度Ｖ_yを平均化し、（５）イベント特徴部Ｅ_1,t2～Ｅ_5,t2の第３次元速度Ｖ_zを平均化するようにさらに構成される。

【0029】

さらに、先の実施形態において物体の数は、１つを例として説明したが、本発明は、これに限定されない。別の実施形態では、制御装置１３０は、各フレーム中のイベントに応じて、複数の物体のそれぞれの起動を認識／判定し得る。換言すると、速度測定装置１００は、複数の物体の速度を同時に測定し得る。

【0030】

図３Ａおよび３Ｂを参照すると、図３Ａは、別の実施形態の速度測定装置２００の機能ブロックの模式図を示し、図３Ｂは、図３Ａの速度測定装置２００により検出される、時間軸での複数の画像フレームの模式図を示す。

【0031】

速度測定装置２００は、可動装置、たとえば、輸送機関（たとえば、車両、航空機、ドローン）などに配置され得て、速度測定装置２００は、可動装置に対する相対速度を測定し得る。別の実施形態では、速度測定装置２００は、固定装置に配置され得て、速度測定装置２００は、固定装置に対する絶対速度を測定し得る。

【0032】

速度測定装置２００は、第１のイベントセンサ２１０、第２のイベントセンサ２２０および、制御装置２３０を含む。第１のイベントセンサ２１０、第２のイベントセンサ２２０、および制御装置２３０のうちの少なくとも２つは、一体に統合され得るか、または第１のイベントセンサ２１０および第２のイベントセンサ２２０のうちの少なくとも１つは、制御装置２３０に統合され得る。さらに、第１のイベントセンサ２１０、第２のイベントセンサ２２０、および制御装置２３０は、半導体プロセス技術を用いて形成される物理回路構造体（たとえば、チップ）となり得る。

【0033】

第１のイベントセンサ２１０および／または第２のイベントセンサ２２０は、イベントセンサ１１０と同じか、または類似の特徴を有し、類似点はここでは繰り返されない。さらに、第１のイベントセンサ２１０は、第２のイベントセンサ２２０と同じか、もしくは類似の構造を有するか、または第１のイベントセンサ２１０および第２のイベントセンサ２２０は、同じ種類／型の構成要素である。

【0034】

第１のイベントセンサ２１０は、複数の異なる時点において、面Ｐ（たとえば、ｘ－ｙ面）に沿って、物体の複数の画像フレームを検出するように構成される。画像フレームのうちの連続する２つを例として、第１のイベントセンサ２１０は、第１の時点ｔ１において、面Ｐに沿った物体の第１の画像フレームＦ１１、および第２の時点ｔ２において、面Ｐに沿った物体の第２の画像フレームＦ１２を検出し得る。第１の画像フレームＦ１１は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえばイベント特徴部Ｅ_,t1を含み、第２の画像フレームＦ１２は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえばイベント特徴部Ｅ_,t2を含む。

【0035】

第２のイベントセンサ２２０は、複数の異なる時点において、面Ｐに沿って物体の複数の画像フレームを検出するように構成される。画像フレームのうちの連続する２つを例として、第２のイベントセンサ２２０は、第１の時点ｔ１において、面Ｐに沿った物体の第３の画像フレームＦ２１、および第２の時点ｔ２において、面Ｐに沿った物体の第４の画像フレームＦ２２を検出し得る。第３の画像フレームＦ２１は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえばイベント特徴部Ｅ_,t1を含み、第４の画像フレームＦ２２は、少なくとも１つのイベント特徴部、たとえばイベント特徴部Ｅ_,t2を含む。

【0036】

制御装置２３０は、（１）第１の画像フレームＦ１１および第２の画像フレームＦ１２に応じてか、または第３の画像フレームＦ２１および第４の画像フレームＦ２２に応じて、面Ｐに沿った物体の第１の運動ベクトルＭ_xおよび第２の運動ベクトルＭ_yを取得し、（２）ステレオ法を用いて、第１の画像フレームＦ１１、第２の画像フレームＦ１２、第３の画像フレームＦ２１および第４の画像フレームＦ２２に応じて、深さ方向に沿った物体の第３次元速度Ｖ_zを取得し、（３）第１の画像フレームＦ１１、第２の画像フレームＦ１２、第３の画像フレームＦ２１および第４の画像フレームＦ２２に応じて、第１の運動ベクトルＭ_xの第１次元速度Ｖ_x、および第２の運動ベクトルＭ_yの第２次元速度Ｖ_yを取得するように構成される。

【0037】

たとえば、制御装置２３０は、（１）ステレオ法を用いて、第１の画像フレームＦ１１および第３の画像フレームＦ２１に応じて、物体の第１の深さＤ１（図３Ｂには図示されず）を取得し、（２）ステレオ法を用いて、第２の画像フレームＦ１２および第４の画像フレームＦ２２に応じて、物体の第２の深さＤ２（図３Ｂには図示されず）を取得し、（３）第１の深さＤ１と第２の深さＤ２との深さの差ΔＤ、および第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差Δｔに応じて、深さ方向における第３次元速度Ｖ_z（つまり、Ｖ_z＝ΔＤ／Δｔの値）を取得し、（４）深さの差ΔＤに応じて、第１の運動ベクトルＭ_xの第１次元速度Ｖ_xを取得し、（５）深さの差ΔＤに応じて、第２の運動ベクトルＭ_yの第２次元速度Ｖ_yを取得するように構成される。一実施形態では、時間差Δｔは、マイクロ秒であるか、またはマイクロ秒より小さい。さらに、第１のイベントセンサ２１０および第２のイベントセンサ２２０は、較正後に調整されることで、第１の画像フレームＦ１１と第３の画像フレームＦ２１は、同一平面上になり、第２の画像フレームＦ１２と第４の画像フレームＦ２２も、同一平面上になる。

【0038】

図３Ｂに示されるように、別の実施形態では、第１のイベントセンサ２１０は、（１）第１の時点ｔ１において、面Ｐに沿った物体の第１の画像フレームＦ１１を検出し、（２）第２の時点ｔ２において、面Ｐに沿った物体の第２の画像フレームＦ１２を検出するように構成される。第２のイベントセンサ２２０は、（１）第１の時点ｔ１において、面Ｐに沿った物体の第３の画像フレームＦ２１を検出し、（２）第２の時点ｔ２において、面Ｐに沿った物体の第４の画像フレームＦ２２を検出するように構成される。制御装置２３０は、（１）第１の画像フレームＦ１１および第３の画像フレームＦ２１に応じて、深さ方向に沿ったイベント特徴部の第１の第３次元座標ｚ_1,t1を取得し、（２）第１の画像フレームＦ１１または第２の画像フレームＦ１２に応じて、面Ｐに沿ったイベント特徴部の第１の第１次元座標ｘ_1,t1および第１の第２次元座標ｙ_1,t1を取得し、（３）第２の画像フレームＦ１２および第４の画像フレームＦ２２に応じて、深さ方向に沿ったイベント特徴部の第２の第３次元座標ｚ_2,t2を取得し、（４）第３の画像フレームＦ２１または第４の画像フレームＦ２２に応じて、面Ｐに沿ったイベント特徴部の第２の第１次元座標ｘ_2,t2および第２の第２次元座標ｙ_2,t2取得し、（５）第１の第１次元座標ｘ_1,t1、第１の第２次元座標ｙ_1,t1、第１の第３次元座標ｚ_1,t1、第２の第１次元座標ｘ_2,t2、第２の第２次元座標ｙ_2,t1および第２の第３次元座標ｚ_2,t1に応じて、イベント特徴部の３次元速度Ｖ_,Eを取得するように構成される。

【0039】

たとえば、制御装置２３０は、（１）Ｖ_x＝（ｘ_2,t2－ｘ_1,t1）／Δｔに応じて、第１次元速度Ｖ_xを取得し、（２）Ｖ_y＝（ｙ_2,t2－ｙ_1,t1）／Δｔに応じて、第２次元速度Ｖ_yを取得し、（３）Ｖ_z＝（ｚ_2,t2－ｚ_1,t1）／Δｔに応じて、第３次元速度Ｖ_zを取得し、（４）第１次元速度Ｖ_x、第２次元速度Ｖ_y、および第３次元速度Ｖ_zを合成することによって、物体の３次元速度Ｖ_,Eを取得するように構成される。

【0040】

本開示を、例として、また、（１つまたは複数の）例示的な実施形態の点から説明したが、本開示は、これに限定されないことに理解される。むしろ、様々な修正例ならびに類似の配置および処理を含むように意図され、したがって、添付の請求の範囲は、そのようなすべての修正例ならびに類似の配置および処理を包含するように、最も広い解釈を与えられるべきである。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】