(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-05
(54)【発明の名称】追尾車両センサシステム
(51)【国際特許分類】
G01S 13/86 20060101AFI20230829BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20230829BHJP
G03B 17/55 20210101ALI20230829BHJP
G03B 19/07 20210101ALI20230829BHJP
H04N 23/57 20230101ALI20230829BHJP
G01C 3/06 20060101ALI20230829BHJP
G05D 1/08 20060101ALI20230829BHJP
G01S 13/89 20060101ALI20230829BHJP
【ＦＩ】
G01S13/86
G03B15/00 V
G03B15/00 W
G03B15/00 Q
G03B17/55
G03B19/07
H04N23/57
G01C3/06 110V
G01C3/06 140
G01C3/06 130
G05D1/08 Z
G01S13/89
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023506550
(86)(22)【出願日】2021-08-06
(85)【翻訳文提出日】2023-03-17
(86)【国際出願番号】 US2021044942
(87)【国際公開番号】W WO2022032095
(87)【国際公開日】2022-02-10
(31)【優先権主張番号】63/061,897
(32)【優先日】2020-08-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519142217
【氏名又は名称】ピアジオ ファスト フォワード インク
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ウェイス ミッチェル
【テーマコード（参考）】
2F112
2H054
2H104
5C122
5H301
5J070
【Ｆターム（参考）】
2F112AC03
2F112AC06
2F112BA03
2F112CA05
2F112DA28
2F112FA03
2F112FA21
2F112FA35
2F112FA45
2F112GA01
2H054BB05
2H054BB07
2H104CC06
5C122EA65
5C122FA18
5C122FD07
5C122FH11
5C122GD11
5C122GE05
5C122GE07
5C122GE11
5C122GE18
5H301AA03
5H301AA10
5H301CC03
5H301CC06
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5H301GG07
5H301GG08
5H301GG09
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5H301GG14
5H301GG19
5H301GG29
5H301QQ06
5H301QQ08
5J070AC02
5J070AC06
5J070AC11
5J070AD03
5J070AE01
5J070AE09
5J070AF04
5J070AK14
5J070AK36
5J070BB04
5J070BD08
(57)【要約】
提供されるのは、先導体を追跡及び追尾するように構成されている追尾車両に有用な検知システムである。検知システムは、協働的に先導体を追跡及び追尾するように構成されている複数の検知技術を含み得る。幾つかの実施形態において、複数の検知技術は、立体カメラ測距システム、広視野単眼カメラ、レーダ撮像システム、あるいは他のセンサ技術のうち一以上を含み得る。様々な実施形態において、車両は、シャシ、シャシにより支持されて複数の車輪を駆動するように配置されている駆動機構、シャシにより支持されるボデー、そして任意で、ボデー内に画定される内側空間を具備し得る。幾つかの実施形態において、追尾車両は例えば二輪可動運搬装置であり得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
協働的に先導体を追跡するように構成されている異なるタイプの撮像センサを具備する複数の異なる検知システムと、前記異なるタイプの撮像センサを格納して車両に結合するように構成されているカバーを含むセンサモジュールと、
を具備するセンサ機器。
【請求項2】
前記複数の異なる検知システムが、少なくとも二つの重複視野を含む複数の視野を提供する、請求項１に記載の機器。
【請求項3】
前記複数の視野が少なくとも三つの重複視野を含む、請求項１に記載の機器。
【請求項4】
前記複数の異なる検知システムが少なくとも二つの異なるタイプの撮像システムを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項5】
前記複数の異なる検知システムが、少なくとも一つのアンテナを具備する少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサを具備する３Ｄ電波撮像システムを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項6】
少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを前記カバーが含む、請求項５に記載の機器。
【請求項7】
前記３Ｄ電波撮像システムが、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記カバーの前記レドームエリアと前記ヒートシンクプレートとの間に前記レーダＰＣＢが平行に配設される、
請求項６に記載の機器。
【請求項8】
前記複数の異なる検知システムが、三次元（３Ｄ）電波撮像センサと広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラとを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項9】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記広角ＦＯＶ単眼カメラが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項８に記載の機器。
【請求項10】
前記複数の異なる検知システムが、３Ｄ光学撮像センサと広ＦＯＶ単眼カメラとを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項11】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記センサシステムＰＣＢと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項１０に記載の機器。
【請求項12】
前記複数の異なる検知システムが、３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムとを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項13】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記ステレオカメラが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記センサシステムＰＣＢとが前記実装プレートに結合される、
請求項１２に記載の機器。
【請求項14】
前記複数の異なる検知システムが、３Ｄ光学撮像システムと、３Ｄ電波撮像システムと、広角ＦＯＶ単眼カメラを有する広ＦＯＶ単眼撮像システムとを含む、請求項１に記載の機器。
【請求項15】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記広角ＦＯＶ単眼カメラと前記ステレオカメラとが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記センサシステムＰＣＢと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項１４に記載の機器。
【請求項16】
前記３Ｄ電波撮像センサの視野が９０度と１８０度との間である、請求項１４又は１５に記載の機器。
【請求項17】
前記少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野が約１６０度である、請求項１６に記載の機器。
【請求項18】
前記少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野が４５度から１３５度である、請求項１４乃至１７に記載の機器。
【請求項19】
前記少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野が約９０度である、請求項１８に記載の機器。
【請求項20】
前記３Ｄ電波撮像センサの視野が９０度と１８０度との間である、請求項１４乃至１９に記載の機器。
【請求項21】
前記少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野が約１３０度である、請求項２０に記載の機器。
【請求項22】
前記複数の異なる検知システムのうちの少なくとも一つの検知システムを起動させて前記先導体の少なくとも一つの特性を記録するペアリング動作を開始するように前記先導体により作動可能である前記カバー内の少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェース、を更に具備する、請求項１に記載の機器。
【請求項23】
前記先導体と関連する生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを前記ユーザインタフェースが具備し、前記生体情報を使用して前記先導体の前記少なくとも一つの特性が判断される、請求項２２に記載の機器。
【請求項24】
前記車両が追尾車両である、請求項１に記載の機器。
【請求項25】
シャシと、前記シャシにより支持されて複数の車輪を駆動するように配置される駆動機構と、
前記シャシにより支持されるボデーと、
センサ機器であって、
協働的に先導体を追跡するように構成されている異なるタイプの撮像センサを具備する複数の異なる検知システムと、
前記異なるタイプの撮像センサを格納するとともに車両に結合されるように構成されているカバーを含むセンサモジュールと、
を具備するセンサ機器と、
を具備する追尾車両。
【請求項26】
前記複数の異なる検知システムが、少なくとも二つの重複視野を含む複数の視野を提供する、請求項２５に記載の車両。
【請求項27】
前記複数の視野が少なくとも三つの重複視野を含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項28】
前記複数の異なる検知システムが少なくとも二つの異なるタイプの撮像システムを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項29】
前記複数の異なる検知システムが、少なくとも一つのアンテナを具備する少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサを具備する３Ｄ電波撮像システムを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項30】
前記少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを前記カバーが含む、請求項２９に記載の車両。
【請求項31】
前記３Ｄ電波撮像システムが、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記カバーの前記レドームエリアと前記ヒートシンクプレートとの間で前記レーダＰＣＢが平行に配設される、
請求項３０に記載の車両。
【請求項32】
前記複数の異なる検知システムが、三次元（３Ｄ）電波撮像システムと広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラとを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項33】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記広角ＦＯＶ単眼カメラが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項３２に記載の車両。
【請求項34】
前記複数の異なる検知システムが３Ｄ光学撮像システムと広ＦＯＶ単眼カメラとを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項35】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記センサシステムＰＣＢと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項３４に記載の車両。
【請求項36】
前記複数の異なる検知システムが、少なくとも一つの３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムとを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項37】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記ステレオカメラが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記センサシステムＰＣＢとが前記実装プレートに結合される
請求項３６に記載の車両。
【請求項38】
前記複数の異なる検知システムが、３Ｄ光学撮像システムと、３Ｄ電波撮像システムと、広角ＦＯＶ単眼カメラを有する広ＦＯＶ単眼撮像システムとを含む、請求項２５に記載の車両。
【請求項39】
前記センサモジュールが、前記カバーが結合される実装プレート、
を具備し、
前記３Ｄ電波撮像システムが、
少なくとも一つのカメラを具備するレーダＰＣＢと、
前記レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、
を具備し、
前記３Ｄ光学撮像システムが、
センサシステムＰＣＢと、
前記センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、
前記ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、
前記広角ＦＯＶ単眼カメラと、
を具備し、
前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートとが前記カバーのレドームエリアの近くで前記実装プレートの底部エリアに平行に配設されて前記広角ＦＯＶ単眼カメラと前記ステレオカメラとが前記レーダＰＣＢ及び前記ヒートシンクプレートの上方で前記実装プレートの上部エリアに配設されるように、前記レーダＰＣＢと前記ヒートシンクプレートと前記センサシステムＰＣＢと前記広角ＦＯＶ単眼カメラとが前記実装プレートに結合される、
請求項３８に記載の車両。
【請求項40】
前記３Ｄ電波撮像センサの視野が９０度と１８０度との間である、請求項３８又は３９に記載の車両。
【請求項41】
前記少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野が約１６０度である、請求項４０に記載の車両。
【請求項42】
前記少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野が４５度から１３５度である、請求項３８乃至４１に記載の車両。
【請求項43】
前記少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野が約９０度である、請求項４２に記載の車両。
【請求項44】
前記３Ｄ電波撮像センサの視野が９０度と１８０度との間である、請求項３８乃至４３に記載の車両。
【請求項45】
前記少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野が約１３０度である、請求項４４に記載の車両。
【請求項46】
前記複数の異なる検知システムのうちの少なくとも一つの検知システムを起動させて前記先導体の少なくとも一つの特性を記録するペアリング動作を開始するように前記先導体により作動可能である前記カバー内の少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェース、を更に具備する、請求項２５に記載の車両。
【請求項47】
前記先導体と関連する生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを前記ユーザインタフェースが具備し、前記生体情報を使用して前記先導体の前記少なくとも一つの特性が判断される、請求項４６に記載の車両。
【請求項48】
前記先導体と前記車両とがペアリングされていることを表示する少なくとも一つの出力デバイスを前記ユーザインタフェース機構が含み、少なくとも一つの出力デバイスが任意で少なくとも一つのライトを含む、請求項４６又は４７あるいは他のいずれかの請求項に記載の車両。
【請求項49】
前記複数の車輪が二つの車輪である、請求項２５あるいは他のいずれかの請求項に記載の車両。
【請求項50】
前記追尾車両が可動運搬車両である、請求項２５あるいは他のいずれかの請求項に記載の車両。
【請求項51】
第１視野を確立するのに使用される第１センサデータを提供する一以上の第１センサを具備する第１センサシステムと、前記第１視野と重複する第２視野を確立するのに使用される第２センサデータを提供する一以上の第２センサを具備する第２センサシステムと、
前記第１センサデータと前記第２センサデータとを処理して前記第１及び第２視野の中の先導体を追跡及び追尾するように構成されている少なくとも一つのプロセッサと、
を具備するセンサシステム。
【請求項52】
前記先導体が、少なくとも一つのコンピュータ記憶デバイスに記憶される一以上の特性を有する被捕捉先導体である、請求項５１に記載のシステム。
【請求項53】
前記先導体を捕捉するペアリング動作において、前記第１センサデータ及び／又は前記第２センサデータのうち少なくとも幾つかを処理して、前記先導体の前記一以上の特性を特定して前記少なくとも一つのコンピュータ記憶装置に記憶するように前記少なくとも一つのプロセッサが構成されている、請求項５２に記載のシステム。
【請求項54】
前記ペアリング動作を開始するように前記先導体により作動可能である少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェース、を更に具備する、請求項５３に記載のシステム。
【請求項55】
前記ペアリング動作で前記少なくとも一つのプロセッサにより使用されて前記先導体と関連の生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを前記ユーザインタフェースが具備する、請求項５４に記載のシステム。
【請求項56】
前記第１センサシステム及び前記第２センサシステムの少なくとも一方が三次元レーダ撮像システムを具備する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項57】
前記第１センサシステム及び前記第２センサシステムの少なくとも一方が三次元立体撮像システムを具備する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項58】
前記第１センサシステム及び前記第２センサシステムの少なくとも一方が広視野単眼撮像システムを具備する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項59】
前記第１センサシステムが三次元レーダ撮像システムを具備して、前記第２センサシステムが三次元立体撮像システム及び／又は広視野単眼撮像システムを具備する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項60】
前記第１センサシステムが三次元立体撮像システムを具備して、前記第２センサシステムが三次元レーダ撮像システム及び／又は広視野単眼撮像システムを具備する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項61】
前記第１視野と重複する第３視野を確立するのに使用される第３センサデータを提供する一以上の第３センサを具備する第３センサシステム、を更に具備し、
前記第３センサデータも処理して前記第１、第２、及び第３視野内で先導体を追跡及び追尾するように前記少なくとも一つのプロセッサが構成されている、
請求項５１に記載のシステム。
【請求項62】
前記第１センサシステムが三次元立体撮像システムを具備し、前記第２センサシステムが三次元レーダ撮像システムを具備し、
前記第３センサシステムが広視野単眼撮像システムを具備する、
請求項６１に記載のシステム。
【請求項63】
前記一以上の第１センサのうちの少なくとも一つの第１センサと前記一以上の第２センサのうちの少なくとも一つの第２センサとを格納するカバー、を含むセンサモジュール、
を更に具備する、請求項５１乃至６２のいずれかに記載のシステム。
【請求項64】
前記少なくとも一つの第１センサが三次元レーダ撮像システムの少なくとも一つのアンテナを含み、前記少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを前記カバーが含む、請求項６３に記載のシステム。
【請求項65】
前記カバーが装着される実装プレートを前記センサモジュールが更に含み、車両に結合されるように前記実装プレートが構成されている、請求項６３又は６４に記載のシステム。
【請求項66】
前記車両が、前記第１センサデータ及び第２センサデータを受けて前記先導体を追跡及び追尾する走行システムを具備する追尾車両である、請求項６５に記載のシステム。
【請求項67】
前記センサモジュールが更に、前記センサシステム及び／又は車両と前記先導体をペアリングするペアリング動作を開始するように前記先導体により作動可能である少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェース、
を含む、請求項６３乃至６６に記載のシステム。
【請求項68】
前記先導体と関連しており、前記先導体を捕捉する前記ペアリング動作で前記少なくとも一つのプロセッサにより使用される生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを前記ユーザインタフェースが具備する、請求項６７に記載のシステム。
【請求項69】
請求項５１乃至６８のいずれかに記載のセンサシステムを具備する車両。
【請求項70】
前記車両が、前記第１センサデータ、前記第２センサデータ、そして任意で前記第３センサデータを受けて前記先導体を追跡及び追尾する走行システムを具備する追尾車両である、請求項６９に記載の車両。
【請求項71】
複数の異なるタイプの撮像センサデータを提供して複数の視野を提供する複数のセンサシステムと、前記複数のタイプのセンサデータを処理して前記複数の視野内で先導体を追跡及び追尾するように構成されている少なくとも一つのプロセッサと、
を具備するセンサシステム。
【請求項72】
前記複数の視野が重複視野を含む、請求項７１に記載のシステム。
【請求項73】
前記重複視野が異なる角度幅を有する、請求項７２に記載のシステム。
【請求項74】
前記複数のセンサシステムが、三次元立体撮像システムと、
三次元レーダ撮像システムと、
広視野単眼撮像システムと、
から成るグループから選択される少なくとも二つのセンサ、
を具備する、請求項７１乃至７３に記載のシステム。
【請求項75】
前記複数のセンサシステムが、三次元立体撮像システムと、
三次元レーダ撮像システムと、
広視野単眼撮像システムと、
を少なくとも具備する、請求項７１乃至７３に記載のシステム。
【請求項76】
前記複数のセンサシステムが、三次元レーダ撮像システムと、
広視野単眼撮像システムと、
を少なくとも具備する、請求項７１乃至７３に記載のシステム。
【請求項77】
前記複数のセンサシステムが、三次元立体撮像システムと、
三次元レーダ撮像システムと、
を少なくとも具備する、請求項７１乃至７３に記載のシステム。
【請求項78】
前記複数のセンサシステムが、三次元立体撮像システムと、
広視野単眼撮像システムと、
を少なくとも具備する、請求項７１乃至７３に記載のシステム。
【請求項79】
複数の異なるタイプのセンサデータを収集して複数の視野を提供するように構成されている複数の異なるタイプの撮像センサと、前記複数の異なるタイプの撮像センサをモジュールに格納するように構成されているカバーと、
を具備する、センサモジュール装置。
【請求項80】
前記複数の視野が少なくとも二つの重複視野を含む、請求項７９に記載の装置。
【請求項81】
前記重複視野が異なる角度幅を有する、請求項８０に記載のシステム。
【請求項82】
前記複数の異なるタイプの撮像センサが少なくとも二つの異なるタイプの撮像センサを含む、請求項７９に記載の装置。
【請求項83】
前記複数の異なるタイプの撮像センサが少なくとも三つの異なるタイプの撮像センサを含む、請求項７９に記載の装置。
【請求項84】
少なくとも一つの三次元立体撮像センサと、少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと、
少なくとも一つの広視野単眼センサと、
から成るグループから選択された少なくとも二つのセンサを前記複数の異なるタイプの撮像センサが具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項85】
前記複数の異なるタイプ撮像センサが、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと、
少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと、
少なくとも一つの広視野単眼撮像センサと、
を少なくとも具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項86】
前記複数の異なるタイプの撮像センサが、少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと、
少なくとも一つの広視野単眼撮像センサと、
を少なくとも具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項87】
前記複数の異なるタイプの撮像センサが、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと、
少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと、
を少なくとも具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項88】
前記複数の異なるタイプの撮像センサが、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと、
少なくとも一つの広視野単眼撮像センサと、
を少なくとも具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項89】
前記カバーを収容して前記モジュールを車両又は表面に実装するように構成されている実装プレート、を更に具備する、請求項７９に記載の装置。
【請求項90】
複数の異なるタイプのセンサシステムを用意することと、前記複数の異なるタイプのセンサシステムを使用して複数の視野を確立することと、
前記複数の異なるタイプのセンサシステムのうちの少なくとも一つからのセンサデータを使用して前記異なる視野内又は視野間で先導体を追跡することと、
を包含する、先導体追跡方法。
【請求項91】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムの前記複数の異なるタイプのセンサを含むセンサモジュールを用意して、前記センサモジュールが追尾車両に結合されるか前記追尾車両の一部を形成することと、前記複数の異なるタイプのセンサからのセンサデータを使用して前記先導体を追尾するように前記車両を走行させることと、
を更に包含する、請求項９０に記載の方法。
【請求項92】
シャシと、前記シャシにより支持されて複数の車輪を駆動するように配置されている駆動機構と、
前記シャシにより支持されるボデーと、
少なくとも一つのプロセッサと、
を前記追尾車両が具備する、請求項９１に記載の方法。
【請求項93】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムが３Ｄステレオ測距システムと広視野単眼カメラと３Ｄレーダ測距システムとを含み、前記方法が更に、前記３Ｄステレオ測距システムの視野から出る前記先導体を検出することと、
前記広視野単眼カメラを使用して前記先導体を追跡することと、
前記３Ｄステレオ測距システムの視野から出た後で前記先導体が前記３Ｄレーダ測距システムの視野内に入るように前記追尾車両を回転させることと、
を包含する、請求項９０乃至９２に記載の方法。
【請求項94】
前記先導体を追跡する前提条件として前記先導体を捕捉すること、を更に包含する、請求項９０乃至９３に記載の方法。
【請求項95】
前記先導体の捕捉が、前記先導体と前記車両との間でペアリング動作を実施して前記先導体と関連する特性を記憶すること、
を含む、請求項９４に記載の方法。
【請求項96】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムが３Ｄレーダシステムと広視野単眼カメラとを具備する、請求項９０乃至９５に記載の方法。
【請求項97】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムが３Ｄ立体システムと広視野単眼カメラとを具備する、請求項９０乃至９５に記載の方法。
【請求項98】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムが３Ｄ立体システムと３Ｄレーダシステムとを具備する、請求項９０乃至９５に記載の方法。
【請求項99】
前記複数の異なるタイプのセンサシステムが３Ｄ立体システムと３Ｄレーダシステムと広視野単眼カメラとを具備する、請求項９０乃至９５に記載の方法。
【請求項100】
前記異なる視野が異なる角度幅を有する、請求項９０乃至９９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、「車両の先導体追跡システム(Ｌｅａｄｅｒ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ)」の名称で２０２０年８月６日に出願された米国仮特許出願第６３／０６１，８９７号の優先権を主張し、参照によりその全体が本出願に援用される。
本出願は、「車両の先導体追跡システム(Ｌｅａｄｅｒ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ)」の名称で２０２０年８月６日に出願された米国仮特許出願第６３／０６１，８９７号の優先権を主張し、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0002】
本出願は、現在では２０２１年 発行の米国特許第 号である２０２０年１０月２０日出願の米国特許出願第１７／０４９，１４１号の継続出願である２０２１年８月３日出願の米国特許出願第１７／４４４，２９６号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0003】
本出願は、２０１９年５月２１日に発行された米国特許第１０，２９３，６７６号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0004】
本出願は、２０１９年１月８日に発行された米国特許第１０，１７３，７３８号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0005】
本出願は、２０１９年４月１７日に出願されて２０２０年２月１３日に米国特許出願公開第２０２０／００４７８２６号として公開された米国特許出願第１６／３４２，７３２号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0006】
本出願は、２０１９年７月１６日に発行された米国特許第１０，３５１，１９０号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0007】
本出願は、２０２０年３月３１日に出願されて２０２０年７月３０日に米国特許出願公開第２０２０／０２３９０９８号として公開された米国特許出願第１６／６５２，５４５号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0008】
本出願は、２０１８年１１月７日に出願されて２０１９年５月９日に米国特許出願公開第２０１９／０１３７６２９号として公開された米国特許出願第１６／１８３，１９８号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0009】
本出願は、２０１９年１０月２２日に出願されて２０２０年４月２３日に米国特許出願公開第２０２０／０１２４１５９号として公開された米国特許出願第１６／６６０，５６０号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0010】
本出願は、２０１９年１０月２２日に出願されて２０２０年４月２３日に米国特許出願公開第２０２０／０１２２７９７号として公開された米国特許出願第１６／６６０，５７０号に関連しているがその優先権は主張せず、参照によりその全体が本出願に援用される。
【0011】
本明細書は、概して自動走行車両の為のセンサシステム及び方法に、排他的にではないがより詳しく記すと、追尾車両に使用される撮像システムに関する。
【背景技術】
【0012】
追尾車両は、同じか類似の経路で先導体を自動的に追尾する車両である。先導体を捕捉及び追跡する追尾車両の能力は、明るい日光、暗闇、雨、霧等により影響を受け得る。また、シーン内での目標の潜在性が高いほど、追尾車両が目標を区別して「正しい」もの、つまり先導体を選択するのは困難である。これらの課題を考慮すると、モノリシックセンサシステムを備える追尾車両は、先導体の捕捉、追跡、及び／又は追尾に問題を抱えている。
【0013】
先導体の捕捉、追跡、及び／又は追尾の改良を可能にするセンサシステムを提供することは有利であろう。先導体の捕捉、追跡、及び／又は追尾の改良を可能にする車載センサシステムを提供することも有利であろう。更に、先導体の捕捉、追跡、及び／又は追尾を改良するように協働する複数のセンサタイプを含むセンサシステムを提供することが有利であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0014】
発明概念の一態様によれば、二以上のセンサ技術の組み合わせを採用して人などの先導体を捕捉及び追跡する追尾車両が提供される。
【0015】
様々な実施形態において、追尾車両は可動運搬車両であり得る。
【0016】
様々な実施形態において、追尾車両は二以上の車輪を有し得る。
【0017】
様々な実施形態において、センサ技術は三次元（３Ｄ）電波撮像と広視野（ＦＯＶ）単眼撮像とを含む。
【0018】
様々な実施形態において、センサ技術は３Ｄ光学撮像と広ＦＯＶ単眼撮像とを含む。
【0019】
様々な実施形態において、センサ技術は３Ｄ光学撮像と３Ｄ電波撮像とを含む。
【0020】
様々な実施形態において、センサ技術は３Ｄ光学撮像と３Ｄ電波撮像と広ＦＯＶ単眼撮像とを含む。
【0021】
本発明概念の別の態様によれば、協働的に先導体を追跡するように構成されている異なるタイプの撮像センサを具備する複数の異なる検知システムと、異なるタイプの撮像センサを格納して車両に結合されるように構成されているカバーを含むセンサモジュールとを具備するセンサ機器が提供される。
【0022】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、少なくとも二つの重複視野を含む複数の視野を提供する。
【0023】
様々な実施形態において、複数の視野は少なくとも三つの重複視野を含む。
【0024】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは少なくとも二つの異なるタイプの撮像システムを含む。
【0025】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、少なくとも一つのアンテナを具備する少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサを具備する３Ｄ電波撮像システムを含む。
【0026】
様々な実施形態において、カバーは、少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを含む。
【0027】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートとを具備し、レーダＰＣＢは、カバーのレドームエリアとヒートシンクプレートとの間で平行に配設される。
【0028】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、少なくとも一つの三次元（３Ｄ）電波撮像センサと少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラとを含む。
【0029】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されて広角ＦＯＶ単眼カメラがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートと広角ＦＯＶ単眼カメラとが実装プレートに結合される。
【0030】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは３Ｄ光学撮像システムと広ＦＯＶ単眼システムとを含む。
【0031】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ光学撮像システムは、センサシステムＰＣＢと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。センサシステムＰＣＢと広角ＦＯＶ単眼カメラとは、実装プレートに結合される。
【0032】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムとを含む。
【0033】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、センサシステムＰＣＢを具備する３Ｄ光学撮像システムと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されてステレオカメラがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとセンサシステムＰＣＢとが実装プレートに結合される。
【0034】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムと広ＦＯＶ単眼システムとを含む。
【0035】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートとを具備し、３Ｄ光学撮像システムは、センサシステムＰＣＢと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されて広角ＦＯＶ単眼カメラとステレオカメラとがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとセンサシステムＰＣＢと広角ＦＯＶ単眼カメラとが実装プレートに結合される。
【0036】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像センサの視野は９０度と１８０度との間である。
【0037】
様々な実施形態において、少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野は約１６０度である。
【0038】
様々な実施形態において、少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野は４５度から１３５度である。
【0039】
様々な実施形態において、少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野は約９０度である。
【0040】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像センサの視野は９０度と１８０度との間である。
【0041】
様々な実施形態において、少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野は約１３０度である。
【0042】
様々な実施形態において、この機器は更に、複数の異なる検知システムのうちの少なくとも一つの検知システムを起動させて先導体の少なくとも一つの特性を記録するペアリング動作を開始するように先導体により作動可能であるカバー内の少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェースを具備する。
【0043】
様々な実施形態において、ユーザインタフェースは、先導体と関連する生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを具備し、生体情報を使用して先導体の少なくとも一つの特性が判断される。
【0044】
様々な実施形態において、車両は追尾車両である。
【0045】
本発明概念の別の態様によれば、シャシと、シャシにより支持されて複数の車輪を駆動するように配置されている駆動機構と、シャシにより支持されているボデーと、センサ機器とを具備する追尾車両が用意される。センサ機器は、協働的に先導体を追跡するように構成されている異なるタイプの撮像センサを具備する複数の異なる検知システムと、異なるタイプの撮像センサを格納して車両に結合されるように構成されているカバーを含むセンサモジュールとを具備する。
【0046】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、少なくとも二つの重複視野を含む複数の視野を提供する。
【0047】
様々な実施形態において、複数の視野は少なくとも三つの重複視野を含む。
【0048】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは少なくとも二つの異なるタイプの撮像システムを含む。
【0049】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、少なくとも一つのアンテナを具備する少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサを具備する３Ｄ電波撮像システムを含む。
【0050】
様々な実施形態において、カバーは、少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを含む。
【0051】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートとを具備し、レーダＰＣＢはカバーのレドームエリアとヒートシンクプレートとの間で平行に配設される。
【0052】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、三次元（３Ｄ）電波撮像システムと広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラとを含む。
【0053】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されて広角ＦＯＶ単眼カメラがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートと広角ＦＯＶ単眼カメラとが実装プレートに結合される。
【0054】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは３Ｄ光学撮像システムと広ＦＯＶ単眼カメラとを含む。
【0055】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ光学撮像システムは、センサシステムＰＣＢと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。センサシステムＰＣＢと広角ＦＯＶ単眼カメラとは、実装プレートに結合される。
【0056】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムとを含む。
【0057】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートとを具備し、３Ｄ光学撮像システムは、センサシステムＰＣＢと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されてステレオカメラがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとセンサシステムＰＣＢとが実装プレートに結合される。
【0058】
様々な実施形態において、複数の異なる検知システムは、３Ｄ光学撮像システムと３Ｄ電波撮像システムと広ＦＯＶ単眼カメラとを含む。
【0059】
様々な実施形態において、センサモジュールは、カバーが結合される実装プレートを具備し、３Ｄ電波撮像システムは、少なくとも一つのアンテナを具備するレーダＰＣＢと、レーダＰＣＢに隣接するヒートシンクプレートとを具備し、３Ｄ光学撮像システムは、センサシステムＰＣＢと、センサシステムＰＣＢに結合されるステレオカメラと、ステレオカメラに結合される立体カメラヒートシンクと、広角ＦＯＶ単眼カメラとを具備する。レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとがカバーのレドームエリアの近くで実装プレートの底部エリアに平行に配設されて広角ＦＯＶ単眼カメラとステレオカメラとがレーダＰＣＢ及びヒートシンクプレートの上方で実装プレートの上部エリアに配設されるように、レーダＰＣＢとヒートシンクプレートとセンサシステムＰＣＢと広角ＦＯＶ単眼カメラとが実装プレートに結合される。
【0060】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像センサの視野は９０度と１８０度との間である。
【0061】
様々な実施形態において、少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野は約１６０度である。
【0062】
様々な実施形態において、少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野は４５度から１３５度である。
【0063】
様々な実施形態において、少なくとも一つの広角視野（ＦＯＶ）単眼カメラの視野は約９０度である。
【0064】
様々な実施形態において、３Ｄ電波撮像センサの視野は９０度と１８０度との間である。
【0065】
様々な実施形態において、少なくとも一つの３Ｄ電波撮像センサの視野は約１３０度である。
【0066】
様々な実施形態において、車両は更に、複数の異なる検知システムのうちの少なくとも一つの検知システムを起動させて先導体の少なくとも一つの特性を記録するペアリング動作を開始するように先導体により作動可能であるカバー内の少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェースを具備する。
【0067】
様々な実施形態において、ユーザインタフェースは、先導体と関連する生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを具備し、生体情報を使用して先導体の少なくとも一つの特性が判断される。
【0068】
様々な実施形態において、ユーザインタフェース機構は、先導体と車両とがペアリングされていることを表示する少なくとも一つの出力デバイスを含み、少なくとも一つの出力デバイスは任意で少なくとも一つのライトを含む。
【0069】
様々な実施形態において、複数の車輪は二つの車輪である。
【0070】
様々な実施形態において、追尾車両は可動運搬車両であり得る。
【0071】
本発明概念の別の態様によれば、第１視野を確立するのに使用される第１センサデータを提供する一以上の第１センサを具備する第１センサシステムと、第１視野と重複する第２視野を確立するのに使用される第２センサデータを提供する一以上の第２センサを具備する第２センサシステムと、第１センサデータと第２センサデータとを処理して第１及び第２視野内の先導体を追跡及び追尾するように構成されている少なくとも一つのプロセッサとを具備するセンサシステムが提供される。
【0072】
様々な実施形態において、先導体は、少なくとも一つのコンピュータ記憶デバイスに記憶された一以上の特性を有する被捕捉先導体である。
【0073】
様々な実施形態において、少なくとも一つのプロセッサは、先導体を捕捉するペアリング動作で第１センサデータ及び／又は第２センサデータのうち少なくとも幾つかを処理し、先導体の一以上の特性を特定して少なくとも一つのコンピュータ記憶デバイスに記憶するように構成されている。
【0074】
様々な実施形態において、システムは更に、ペアリング動作を開始するように先導体により作動可能な少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェースを具備する。
【0075】
様々な実施形態において、ユーザインタフェースは、ペアリング動作で少なくとも一つのプロセッサにより使用される先導体と関連した生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを具備する。
【0076】
様々な実施形態において、第１センサシステムと第２センサシステムのうち少なくとも一方は三次元レーダ撮像システムを具備する。
【0077】
様々な実施形態において、第１センサシステムと第２センサシステムのうち少なくとも一方は三次元立体撮像システムを具備する。
【0078】
様々な実施形態において、第１センサシステムと第２センサシステムのうち少なくとも一方は広視野単眼撮像システムを具備する。
【0079】
様々な実施形態において、第１センサシステムは三次元レーダ撮像システムを具備し、第２センサシステムは三次元立体撮像システム及び／又は広視野単眼撮像システムを具備する。
【0080】
様々な実施形態において、第１センサシステムは三次元立体撮像システムを具備し、第２センサシステムは三次元レーダ撮像システム及び／又は広視野単眼撮像システムを具備する。
【0081】
様々な実施形態において、システムは更に、第１視野と重複する第３視野を確立するのに使用される第３センサデータを提供する一以上の第３センサを具備する第３センサシステムを具備し、少なくとも一つのプロセッサは、第３センサデータを処理して第１、第２、及び第３視野内で先導体を追跡及び追尾するようにも構成されている。
【0082】
様々な実施形態において、第１センサシステムは三次元立体撮像システムを具備し、第２センサシステムは三次元レーダ撮像システムを具備し、第３センサシステムは広視野単眼撮像システムを具備する。
【0083】
様々な実施形態において、システムは更に、一以上の第１センサのうちの少なくとも一つの第１センサと一以上の第２センサのうちの少なくとも一つの第２センサとを格納するカバーを含むセンサモジュールを具備する。
【0084】
様々な実施形態において、少なくとも一つの第１センサは三次元レーダ撮像システムの少なくとも一つのアンテナを含み、カバーは、少なくとも一つのアンテナの電波に対して透過性である材料で形成されたレドームエリアを含む。
【0085】
様々な実施形態において、センサモジュールは更に、カバーが装着される実装プレートを含み、実装プレートは車両に結合されるように構成されている。
【0086】
様々な実施形態において、車両は、第１センサデータ及び第２センサデータを受けて先導体を追跡及び追尾する走行システムを具備する追尾車両である。
【0087】
様々な実施形態において、センサモジュールは更に、センサシステム及び／又は車両と先導体をペアリングするペアリング動作を開始するように先導体により作動可能である少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェースを含む。
【0088】
様々な実施形態において、先導体を捕捉するペアリング動作で少なくとも一つのプロセッサにより使用される先導体と関連した生体情報を収集するように構成されている生体認証センサをユーザインタフェースが具備する。
【0089】
本発明概念の別の態様によれば、上の段落のうち一以上のいずれかに提示されたセンサシステムを具備する車両が提供される。
【0090】
様々な実施形態において、車両は、第１センサデータ、第２センサデータ、そして任意で第３センサデータを受けて先導体を追跡及び追尾する走行システムを具備する追尾車両である。
【0091】
本発明概念の別の態様によれば、複数の異なるタイプの撮像センサデータを提供して複数の視野を提供する複数のセンサシステムと、複数のタイプのセンサデータを処理して複数の視野内の先導体を追跡及び追尾するように構成されている少なくとも一つのプロセッサとを具備するセンサシステムが提供される。
【0092】
様々な実施形態において、複数の視野は重複視野を含む。
【0093】
様々な実施形態において、重複視野は異なる角度幅を有する。
【0094】
様々な実施形態において、複数のセンサシステムは、三次元立体撮像システムと三次元レーダ撮像システムと広視野単眼撮像システムとから成るグループから選択される少なくとも二つのセンサを具備する。
【0095】
様々な実施形態において、複数のセンサシステムは、三次元立体撮像システムと三次元レーダ撮像システムと広視野単眼撮像システムを少なくとも具備する。
【0096】
様々な実施形態において、複数のセンサシステムは三次元レーダ撮像システムと広視野単眼撮像システムとを少なくとも具備する。
【0097】
様々な実施形態において、複数のセンサシステムは三次元立体撮像システムと三次元レーダ撮像システムとを少なくとも具備する。
【0098】
様々な実施形態において、複数のセンサシステムは三次元立体撮像システムと広視野単眼撮像システムとを少なくとも具備する。
【0099】
本発明概念の別の態様によれば、複数の異なるタイプのセンサデータを収集して複数の視野を提供するように構成されている複数の異なるタイプの撮像センサと、複数の異なるタイプの撮像センサをモジュールに格納するように構成されているカバーとを具備するセンサモジュール機器が提供される。
【0100】
様々な実施形態において、複数の視野は少なくとも二つの重複視野を含む。
【0101】
様々な実施形態において、重複視野は異なる角度幅を有する。
【0102】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは少なくとも二つの異なるタイプの撮像センサを含む。
【0103】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは少なくとも三つの異なるタイプの撮像センサを含む。
【0104】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと少なくとも一つの広視野単眼センサとから成るグループから選択される少なくとも二つのセンサを具備する。
【0105】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと少なくとも一つの広視野単眼カメラとを少なくとも具備する。
【0106】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは、少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサと少なくとも一つの広視野単眼カメラとを少なくとも具備する。
【0107】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと少なくとも一つの三次元レーダ撮像センサとを少なくとも具備する。
【0108】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプの撮像センサは、少なくとも一つの三次元立体撮像センサと少なくとも一つの広視野単眼カメラとを少なくとも具備する。
【0109】
様々な実施形態において、機器は更に、カバーを受容して車両又は表面にモジュールを実装するように構成されている実装プレートを具備する。
【0110】
本発明概念の別の態様によれば、複数の異なるタイプのセンサシステムを用意することと、複数の異なるタイプのセンサシステムを使用して複数の視野を確立することと、複数の異なるタイプのセンサシステムのうちの少なくとも一つからのセンサデータを使用して異なる視野内又は視野間で先導体を追跡することとを包含する先導体追跡方法が提供される。
【0111】
様々な実施形態において、この方法は更に、複数の異なるタイプのセンサシステムの複数の異なるタイプのセンサを含むセンサモジュールを用意することであって、センサモジュールが追尾車両に結合されるかその一部を形成することと、複数の異なるタイプのセンサからのセンサデータを使用して先導体を追尾するように車両を走行させることとを包含する。
【0112】
様々な実施形態において、追尾車両は、シャシと、シャシにより支持されて複数の車輪を駆動するように配置されている駆動機構と、シャシにより支持されているボデーと、少なくとも一つのプロセッサとを具備する。
【0113】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプのセンサシステムは３Ｄステレオ測距システムと広視野単眼カメラと３Ｄレーダ測距システムとを含み、この方法は更に、３Ｄステレオ測距システムの視野から出る先導体を検出することと、広視野単眼カメラを使用して先導体を追跡することと、３Ｄステレオ測距システムの視野から出た後で先導体が３Ｄレーダ測距システムの視野内に入るように追尾車両を回転させることとを包含する。
【0114】
様々な実施形態において、この方法は更に、先導体を追跡する前提条件として先導体を捕捉することを包含する。
【0115】
様々な実施形態において、先導体の捕捉は、先導体と車両との間のペアリング動作を実施することと、先導体と関連する特性を記憶することとを含む。
【0116】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプのセンサシステムは３Ｄレーダシステムと広視野単眼カメラとを具備する。
【0117】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプのセンサシステムは３Ｄ立体システムと広視野単眼カメラとを具備する。
【0118】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプのセンサシステムは３Ｄ立体システムと３Ｄレーダシステムとを具備する。
【0119】
様々な実施形態において、複数の異なるタイプのセンサシステムは３Ｄ立体システムと３Ｄレーダシステムと広視野単眼カメラとを具備する。
【0120】
様々な実施形態において、異なる視野は異なる角度幅を有する。
【0121】
本発明概念の趣旨及び範囲を逸脱することなく、上の記載に挙げられた特徴が多様な手法で組み合わされ得ることを当業者は認識するだろう。
【図面の簡単な説明】
【0122】
添付図面と付随する詳細な説明とを考慮すると、本発明がより明白になるだろう。そこに描かれている実施形態は限定としてではなく例として提示されており、同様の参照番号は同じか類似の要素を指す。図面は必ずしも一定縮尺ではなく、むしろ発明の態様を例示することが強調されている。
【図1】発明概念の態様による追尾車両の一実施形態の正面斜視図である。
【図7A】発明概念の態様による、約１３０度の水平視野を有することを特徴とする単眼撮像システムを具備するセンサシステムの一部分の一実施形態の上面図である。
【図7B】発明概念の態様による、約９０度の水平視野を有することを特徴とする立体撮像システムを具備するセンサシステムの一部分の一実施形態の上面図である。
【図7C】発明概念の態様による、約１６０度の水平視野を有することを特徴とするレーダシステムを具備するセンサシステムの一部分の一実施形態の上面図である。
【図8A】発明概念の態様による、センサモジュールの一実施形態の正面斜視図である。
【図9A】発明概念の態様による、センサモジュールカバーの一実施形態の背面斜視図である。
【図12A】発明概念の態様による、単眼撮像システムと立体撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュールの内側部分の一実施形態の正面図である。
【図13A】発明概念の態様による、センサモジュールのレーダヒートシンクの一実施形態の正面斜視図である。
【図14A】発明概念の態様による、レーダシステムプリント回路基板の一実施形態を示す。
【図14B】発明概念の態様による、レーダシステムプリント回路基板の一実施形態を示す。
【図14C】発明概念の態様による、レーダシステムプリント回路基板の一実施形態を示す。
【図16A】発明概念の態様による、立体撮像システムと単眼撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図16B】発明概念の態様による、立体撮像システムと単眼撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図16C】発明概念の態様による、立体撮像システムと単眼撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図17A】発明概念の態様による、立体撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図17B】発明概念の態様による、立体撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図17C】発明概念の態様による、立体撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュール部分の一実施形態の図である。
【図18A】発明概念の態様による、単眼撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュールの内側部分の一実施形態の図である。
【図18B】発明概念の態様による、単眼撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュールの内側部分の一実施形態の図である。
【図18C】発明概念の態様による、単眼撮像システムとレーダ撮像システムとを具備するセンサモジュールの内側部分の一実施形態の図である。
【図19】発明概念の態様による、センサシステム及び／又はモジュールを使用して先導体を追跡及び追尾する方法の一実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【0123】
幾つかの例示的な実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明概念の様々な態様が以下で充分に記載される。しかしながらこの発明概念は多くの異なる形態で具現化され得るのであって、本明細書に提示される例示的実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
【0124】
本明細書では様々な要素を記載するのに第１、第２等の語が使用されるが、これらの要素はこれらの語に限定されるべきではないことが理解されるだろう。これらの語は、必要な要素の順序を意味するのではなく一つの要素を別の要素と区別するのに使用される。例えば、本発明概念の範囲を逸脱することなく、第１要素が第２要素と呼ばれてもよく、同様に、第２要素が第１要素と呼ばれてもよい。本明細書で使用される際に、「及び／又は」の語は関連して挙げられている項目のうち一以上のいかなる、そして全ての組み合わせを含む。
【0125】
ある要素が別の要素の「上に」あるかこれに「接続」又は「結合」されると言及される時には、他の要素の直上にあるかこれに直接接続又は結合され得る、あるいは介在要素が存在し得ることが理解されるだろう。対照的に、ある要素が別の要素の「直上」にあるか「直接接続」又は「直接結合」されると言及される時には、介在要素はない。要素間の関係を記載するのに使用される別の単語は同じように解釈されるべきである（「間に」と「間に直に」、「隣接して」と「直ぐ隣接して」等）。
【0126】
本明細書で記載される用語は、特定の実施形態を記載することのみを目的としており、本発明概念を限定することは意図されていない。本明細書で使用される際に、単数形の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”は、そうではないことを文脈が明示していない限り、複数形も含むことが意図されている。「包含／具備する(ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ)」、「包含／具備する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び／又は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用される時に、記載の特徴、ステップ、動作、要素、及び／又は、コンポーネントの存在を明確にしているが、一以上の別の特徴、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又は、これらのグループの存在又は追加を排除しないことが更に理解されるだろう。
【0127】
「真下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下方に（ｂｅｌｏｗ）」、「下方の（ｌｏｗｅｒ）」、「上方に（ａｂｏｖｅ）」、「上方の（ｕｐｐｅｒ）」、その他のような空間的相対語は、例えば図に示されているような別の要素及び／又は特徴に対する或る要素及び／又は特徴の関係を記載するのに使用され得る。空間的相対語は、図に描かれている配向に加えて使用及び／又は動作時のデバイスの多様な配向を内含する意図があることが理解されるだろう。例えば、図のデバイスが逆転した場合に、別の要素又は特徴の「下方に（ｂｅｌｏｗ）」及び／又は「真下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記載された要素が別の要素又は特徴の「上方に」配向されることになるだろう。デバイスはそれ以外の配向（例えば９０度回転か他の配向）でもよく、本明細書で使用される空間的相対記述子は適宜解釈される。
【0128】
理想的な例示的実施形態（及び中間構造）の概略図である断面図を参照して、例示的実施形態が記載される。そのため、例えば製造技術及び／又は公差の結果としての図例の形状からの変形が予想されるはずである。ゆえに、例示的実施形態は、本明細書に図示されている領域の特定形状に限定されると解釈されるべきではないが、例えば製造の結果である形状の相違を含むものとする。
【0129】
機能的特徴、動作、及び／又はステップが本明細書に記載されるか、本発明概念の様々な実施形態に含まれると理解される限りは、このような機能的特徴、動作、及び／又はステップが機能ブロック、ユニット、モジュール、動作、及び／又は方法において具現化され得る。そしてこのような機能ブロック、ユニット、モジュール、動作、及び／又は方法がコンピュータプログラムコードを含む限りは、このようなコンピュータプログラムコードは、例えば少なくとも一つのコンピュータプロセッサにより実行可能である非一時的メモリ及び媒体などのコンピュータ可読媒体に記憶され得る。
【0130】
図１乃至５は、本発明概念の態様によるセンサシステムを具備する追尾車両の一実施形態について異なる図を提供する。本明細書で使用される際に、「追尾」車両は、移動している「先導体」５０を追尾する装備及び構成を持つ自動運転車両である。先導体５０は、例えば、人、車両、可動ロボット、あるいは自律車両であり得る。追尾車両として、先導体を捕捉及び追跡する性能は先導体を追尾するのに有用である。本明細書で記載される実施形態において、追尾車両は陸上車両であるが、他の実施形態で追尾車両は、航空機、船舶ビークル、あるいは空中及び陸上ビークルや水陸両用ビークルなど、陸上、水上、及び／又は、空中ビークルの組み合わせであり得る。
【0131】
先導体５０を「捕捉」する為に、追尾車両及び／又はそのセンサシステムが先導体とペアリングされる。センサシステムを介して、あるいはユーザ入力デバイスを介して、あるいはその組み合わせにより捕捉されたデータを通して先導体を明確に認識することにより、追尾車両が先導体とペアリングされ得る。ペアリングに使用されるデータは、それゆえ、様々な実施形態において画像センサからの画像データ及び／又は他のユーザインタフェースデバイスからの生体認証データであり得る。幾つかの実施形態において、追尾車両は、有線とワイヤレスのいずれかでの電子通信を通して先導体とのペアリングを行ない得る。一例として、幾つかの実施形態では、赤外線、ブルートゥース（登録商標）、あるいは他の短距離ワイヤレス通信技術を使用して、追尾車両と先導体とがペアリングを行なうことが可能である。（ブルートゥースの商標はブルートゥースＳＩＧ社（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＳＩＧ Ｉｎｃ．）により所有されている。）幾つかの実施形態では、追尾車両が一つの技術を使用して先導体とペアリングするがその後で少なくとも一つの別の技術を使用して追跡及び／又は追尾することが可能である。
【0132】
図１は、発明概念の態様による追尾車両１００の一実施形態の正面斜視図である。図２は、発明概念の態様による図１の実施形態の背面斜視図である。図３は、発明概念の態様による図１の実施形態の左側面図である。図４は、発明概念の態様による図１の実施形態の右斜視図である。そして図５は、発明概念の態様による図１の実施形態の上面図である。
【0133】
図１に示されているもののような幾つかの実施形態において、追尾車両１００は、シャシ（不図示）と、シャシにより支持されて複数の車輪２４，２５を駆動するように配置されている駆動機構（不図示）と、シャシにより支持されるボデー１０とを具備する。不可欠ではないが、幾つかの実施形態で、ボデー１０は内側空間を含むか画定し得る。内側空間は、多様なタイプの物品又はシステムのいずれかを保持、支持、支承、及び／又は、保管するように構成され得る。幾つかの実施形態において、追尾車両１００は、先導体５０、例えば人を特定及び捕捉してから先導体を追跡及び追尾できるロボット追尾車両であり得る。
【0134】
図１に示されているもののような幾つかの実施形態において、追尾車両１００は、蓋部１１２により覆われ得る内側空間へのアクセスを提供するボデー１０の開口部を具備する。幾つかの実施形態では、開口部内に形成されて、取り出し可能な積載物を内側空間で収容及び支持するように構成されている支持面を含む周縁部を、追尾車両１００が具備する。幾つかの実施形態において、運搬装置蓋部１１２は、開口部の気密、水密、及び／又は、熱シールを提供するように構築及び配置され得る。幾つかの実施形態で、蓋部は、蓋部の容易な開口及び／又は閉止の為に構成された構造又は装備であるグリップ１１３を含み得る。幾つかの実施形態において、グリップ１１３は、蓋部の輪郭の凹部の形態を取るかこれを含み得る。
【0135】
図１及び２に示されているもののような幾つかの実施形態において、複数の車輪は、この実施形態ではボデー１０に部分的に格納されている第１車輪２５と第２車輪４５とを含み得る二つの車輪である。この実施形態で、第１車輪２５と第２車輪４５とは、車両ボデー１０の両側に配設されている。別の実施形態では、車輪の数と車輪の配置とが異なり得る。更に別の実施形態では、追尾車両は車輪を含まなくてもよい。
【0136】
幾つかの実施形態において、各車輪２５，４５は、車輪２５，４５の外面を実質的に画定するリムも含み得る。幾つかの実施形態では、各リムの周りにタイヤが配設され得る。各タイヤがリムとともに回転するように、タイヤは当該のリムに着脱可能に取り付けられ得る。タイヤは、ゴム、ポリマー、又は他の適当な材料で製作され得る。タイヤは中実であるか流体が充填され得る。タイヤは、車輪２５，４５と地面との間に摩擦接触を設けて車両１００の性能を強化し得る。
【0137】
図１乃至５の実施形態において、車両１００は、少なくとも一つのセンサモジュール２００を含む少なくとも一つのセンサシステムを含む。少なくとも一つのセンサモジュール２００は、先導体を追跡及び追尾するように構成されている一以上のタイプのセンサを含み得る。幾つかの実施形態において、少なくとも一つのセンサモジュールは、複数のセンサモジュールである。幾つかの実施形態において、少なくとも一つのセンサモジュールは、複数の異なるセンサタイプを統合するセンサモジュールを含む。幾つかの実施形態において、複数の異なるセンサタイプは、単眼カメラ、ステレオカメラ、レーダ、赤外センサ、ライダーセンサ、及び／又は、超音波センサから成るグループから選択される一以上のセンサを含む。この実施形態において、センサモジュール２００は追尾車両の前部に設置され、車両が前方方向に進む際に概ね前方向きである。
【0138】
図２を参照すると、車両１００は電源ボタン１２２及び充電ポート１２４も含み得る。この実施形態において、電源ボタン１２２と充電ポート１２４とは車両１００の後部に設置される。様々な実施形態において、車両は、充電ポート１２４を介して充電され得る充電式バッテリ電源（不図示）を含む。
【0139】
幾つかの実施形態において、車両１００は、その環境の特徴を明らかにして人などの先導体を追跡するように構成されている少なくとも一つのセンサを具備する。本明細書に記載されるように、センサ組み合わせの様々な実施形態は、好ましくは組み合わせ内の異なるタイプのセンサの強度を活用しながら、先導体を追跡及び追尾するのに使用され得る。様々な実施形態は、少なくとも一つのセンサモジュール２００を含む図１乃至５の追尾車両１００の状況における他のタイプのセンサとのレーダの使用を含む。
【0140】
図６は、発明概念の態様による図１乃至５の追尾車両実施形態１００の機能ブロック図の一実施形態である。追尾車両１００の様々な動作に有用なコンピュータ命令とデータとを記憶及び処理する為の様々なコアコンピュータ記憶処理要素１５０が設けられ得る。センサモジュール２００は、センサデータをコア１５０に提供するように構成され得る。コア１５０は、追尾車両１００のセンサデータと、ユーザ入力デバイスを含む他の入力デバイスからの他の何らかの入力とに基づいて、センサモジュール２００と駆動システム１７０とを制御するように構成され得る。
【0141】
汎用プロセッサ１５２は、主要な、そして補助的又は補足的な処理と車両１００の制御とを実施するように構成され得る。汎用プロセッサ１５２又は車両の他の何らかのプロセッサにより使用される実行可能なコンピュータコードを記憶するように、少なくとも一つのコンピュータ記憶デバイス及び／又はコンピュータ記憶システム１５４が含まれ得る。コンピュータ記憶装置１５４はまた、センサ及び車両の動作、構成、及び／又は、データ記録と関連するデータを記憶するように構成され得る。
【0142】
センサデータ及び／又はユーザインタフェースデータ、例えばボタンを使用して先導体と追尾体とのペアリングに作用するように専用のペアリングプロセッサ１５６が含まれ得る。センサモジュール２００を含むセンサシステムのセンサにより捕捉されたセンサデータを制御、操作、及び処理するように、センサデータプロセッサ１６０が含まれ得る。このような処理は、センサデータの前処理、後処理、解析、及び／又は、記憶を限定ではなく含み得る。駆動システム１７０を制御するように走行プロセッサ１５８が含まれ得る。ナビゲーションシステムは、例えばセンサデータプロセッサ１６０及び／又は汎用プロセッサ１５２により処理されたセンサデータを利用して、後で、例えばペアリング後に先導体を追跡及び追尾できる。様々な実施形態において、センサシステムは、センサモジュール２００（とともに車両の運用システムの一部を形成し得る他のセンサ）と、センサデータプロセッサ１６０と、コンピュータ記憶装置１５４の少なくとも一部分とを含み得る。
【0143】
センサシステム及び／又はセンサモジュール２００に含まれ得る様々なタイプのセンサに関して、電子画像センサを使用する光学撮像システムは、画面に投影される３Ｄシーンを表現する高解像度カラー及び強度情報を提供する。画像表現は一般的に、矩形アレイとして配置される画素（ピクセル）に分割される。最新のソリッドステートセンサは数十メガピクセルの解像度を供与できる。一般的な消費者用ＣＭＯＳセンサは５～２０メガピクセルの範囲に及び、工業グレードのセンサは１～１０メガピクセルの範囲に及ぶ。多くの用途は、画像の第３次元である「奥行」を表現するシーンの各要素までの距離の理解を必要とする。光学撮像を使用して奥行情報を得る為に一般に使用される技術は二つある。
【0144】
一番目は飛行時間（ＴＯＦ）撮像と呼ばれる。このタイプのシステムでは、シーンへの同じ視認軸線上で画像センサに近接した位置から明るい赤外光が点滅する。センサの各ピクセルは、反射光がピクセルで受容されるまでの点滅の起動から時間を測定して、シーン部分までの距離の推定値を提供する。高出力要件、低解像度、そして距離を含めて、このタイプのシステムに多数の欠点が見られる。
【0145】
二番目は立体測距と呼ばれる。このタイプのシステムでは、二つの同一のカメラが一定の安定した関係で配置される。二つの画像は同時的に捕捉され、その結果としての画像はピクセルごとに比較されて、シーンの特徴についての二つのカメラ間でのピクセル視差を測定することにより判断された各ピクセルの距離測定値とともに２Ｄ画像表現を提供する。立体カメラは画像センサを使用できるので、その用途の為の画像の品質が得られ、明るい光の点滅を必要としないので、ＴＯＦカメラより消費電力が少ない。また、撮像装置の解像度と機器内でのその間の距離とを選択することにより距離及び精度が最適化され得る。
【0146】
レーダシステムは、無線周波数（ＲＦ）信号の発出及び反射を採用して目標までの距離を特定する。多数のアンテナシステムは、Ｘ、Ｙ、又は高度及び方位角の情報とともに目標までの距離を提供できる。最新のソリッドステートレーダシステムは、検知された各ボクセルについてｘ，ｙ，ｚ及び速度情報を提供する高解像度撮像を提供できる。しかしながら、レーダシステムは光学システムと同じ速度で作動できず、同じ高解像度を未だ有さず、シーン内のカラーについての情報を提供しない。
【0147】
単眼撮像システムは、それ自体では距離データを提供できないが、目標が特定可能である場合には方位情報を提供できる。測距撮像装置の性能の最適化は概ね、そのＦＯＶを９０度以下まで制限することを必要とする。３Ｄ測距システムのＦＯＶの側方まで先導体が移動する状態では、広ＦＯＶ単眼カメラでやはり方位角が判断され、車両が正しい向きに回転されて３ＤセンサＦＯＶで先導体を再捕捉し得る。
【0148】
図７乃至１８は、追尾車両１００に搭載使用されて先導体を効率的かつ効果的に追跡及び追尾できる様々なセンサモジュール実施形態の例としての、センサモジュール２００及び／又はそのコンポーネントの態様及び実施形態を記している。図７Ａ乃至７Ｃは、センサモジュール２００に含まれ得るかその一部を形成し得る異なるタイプのセンサにより提供され得る異なる視野（ＦＯＶ）を示す。異なる視野は重複視野であって、センサモジュールの構成に応じて異なる角度幅を有し得る。
【0149】
図７Ａは、発明概念の態様による、約１３０度の水平視野を有するという特徴を持つ（広視野カメラ２１２を具備する）単眼撮像システム２１０を具備するセンサモジュール２００の一実施形態の一部分の上面図である。代替実施形態において、単眼撮像システム２１０は、異なる範囲の水平視野を有するという特徴を持つ。
【0150】
図７Ｂは、発明概念の態様による、約９０度の水平視野を有するという特徴を持つ（ステレオカメラ２２２を具備する）立体撮像システム２２０を具備するセンサモジュール２００の一実施形態の一部分の上面図である。代替実施形態において、立体撮像システム２２０は、異なる範囲の水平視野を有するという特徴を持つ。
【0151】
図７Ｃは、発明概念の態様による、約１６０度の水平視野を有するという特徴を持つレーダシステム２３０を具備するセンサモジュール２００の一実施形態の上面図である。代替実施形態において、レーダ撮像システム２３０は、異なる範囲の水平視野を有するという特徴を持つものであり得る。
【0152】
下に記載されるのは、異なるセンサタイプの組み合わせ、例えば単眼カメラ、ステレオカメラ、及び／又は、レーダを利用するセンサモジュールの様々な実施形態である。三つのセンサタイプ全てが用意されるか別のタイプのセンサが用意される実施形態において、二以上のセンサタイプの物理的共存は、存在する全てのセンサタイプが全ての追跡及び追尾動作で必要又は使用されることを必要としているわけではない。車両１００は、用意された搭載センサの異なる組み合わせを異なる環境及び／又は状況で利用して追跡及び追尾動作を実施できる。
【0153】
３Ｄ光学撮像と３Ｄ電波撮像及び広ＦＯＶ単眼撮像との組み合わせ
【0154】
幾つかの実施形態において、センサシステムは、立体測距技術を採用する光学撮像システムと、可変環境条件下でロバスト３Ｄ点群を提供する高解像度マルチアンテナレーダ撮像システムとを含む。この実施形態において、センサモジュール２００は、立体測距カメラシステム２２０と、レーダ撮像センサ２３２を含む４Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ，ｖ）レーダ測距システム２３０とを含む。ステレオ及びレーダシステム２２０，２３０は車両１００で相互の近くに置かれて、類似及び重複視野（ＦＯＶ）を有する。図７Ｂ及び７Ｃを参照すること。３ＤセンサのＦＯＶの外側に先導体が出た時に方位情報を提供するように、追加の広ＦＯＶ単眼撮像カメラシステム２１０が含まれ得る。例えば、単眼カメラのＦＯＶは図７Ａに示されているようなものであり得る。
【0155】
この実施形態では、立体測距光学撮像システム２２０と４Ｄレーダ測距センサ２３０と広ＦＯＶ単眼システム２１０との使用が組み合わされる。全てのセンサは、車両１００の追跡システム、例えばコア１５０に情報を供与する。追跡システムは、画像情報とともに点情報を監視して、車両１００に対する先導体５０の位置を計算する。一つのセンサ又は別のセンサが日光など何らかの外的要因により影響を受ける場合でも、外乱が取り除かれるまで動作を維持するように別のセンサが適切な情報を提供できる。３Ｄ測距システムのＦＯＶの側方へ先導体が移動する状態でも、広ＦＯＶ単眼カメラで方位角が判断され、車両を正しい向きに回転させて３ＤセンサＦＯＶ内で先導体を再捕捉できる。
【0156】
図８Ａは、発明概念の態様によるセンサモジュール２００の一実施形態の正面斜視図である。図８Ｂは、発明概念の態様による図８Ａのセンサモジュールの背面斜視図である。各図には、電子機器、コネクタ、レンズ、及び／又は、様々なセンサのアンテナを含むセンサモジュールの内側要素と、センサモジュール２００の様々な実施形態を包含するユーザインタフェースデバイスとを収容及び保護する構造要素として、センサモジュールカバー２０２が示されている。
【0157】
これらの図で、センサモジュール２００は立体測距カメラシステム２３０を含み、ステレオカメラレンズカバー２２３ａ，２２３ｂが示されている。センサモジュール２００は単眼カメラシステム２１０も含み、単眼カメラレンズ２１３が示されている。この実施形態で、センサモジュール２００は赤外（ＩＲ）パターン投影装置２４０も光源として含み、ＩＲ透過性レンズカバー２４３が示されている。
【0158】
センサモジュール２００がレーダを含むこれらの実施形態において、カバー２０２又は少なくともカバー部分はレーダ撮像システム２３０のレドームエリア２０３を含み得る。レドームエリア２０３は、電波に対して透過性である材料で形成され、センサモジュール２００の内側のレーダ機器を保護するように構成されている。センサモジュールがライダー又は超音波機器を含む場合には、当業者に理解されるようにカバー２０２が適宜形成されなければならないだろう。
【0159】
この実施形態において、カバー２０２は、発明概念の態様により少なくとも一つのユーザインタフェース２５０も含む。示されている実施形態において、ユーザインタフェース２５０は少なくとも一つのボタン２５２と少なくとも一つのライト２５４とを具備する。示されている実施形態において、少なくとも一つのボタンは円形ボタン２５２を包含する。代替実施形態において、ボタン２５２は、方形、矩形、三角形、あるいは他の適当な多角形又はその組み合わせを限定ではなく含む異なる形状を有し得る。幾つかの実施形態において、センサモジュールは複数のボタンを具備し得る。幾つかの実施形態において、ユーザインタフェース２５０及び／又は少なくとも一つのボタン２５２は、指紋スキャナ、網膜スキャナ、あるいは他の生体認証センサなどの生体認証センサを含み得る。
【0160】
幾つかの実施形態において、ユーザインタフェース２５０はボタン２５２を一つ具備する。代替実施形態において、ユーザインタフェース２５０は異なる数のボタン２５２を具備する。
【0161】
幾つかの実施形態において、ユーザインタフェース２５０は一以上のライト２５４を具備する。示されている実施形態において、一以上のライト２５４は、円形ボタン２５２を囲繞するリング状のライトを包含する。代替実施形態において、一以上のライト２５４は、方形、矩形、三角形、あるいは適当な多角形又はその組み合わせを限定ではなく含む異なる形状又はパターンのライトを包含する。ライトパターンは一以上のボタン２５２の形状に対応し得る。
【0162】
様々な実施形態において、ボタン２５２が押された（あるいは他の形で係合した）時に車両１００及びセンサモジュール２００の前にいる先導体により、追尾車両１００と先導体５０とのペアリングが達成される。ペアリングが完了して車両が先導体を捕捉すると、リング状のライト２５４が点灯し、追尾車両１００は（センサモジュール２００を含む）センサシステムを利用して先導体を追跡及び追尾する。
【0163】
先導体５０は、その軌道、相対サイズ、形状、色等により特定、追跡、及び追尾され得る。先導体についてより多くの情報がコアシステム１５０に利用可能であるほど、車両１００の追尾動作が高い信頼性を持つ。様々な実施形態において、追尾車両１００は先導体５０を追跡する為のカメラセンサを採用する。これらのセンサは明るい日光、暗闇、雨、霧等に影響され得る。また、シーン内の目標が潜在的であるほど、システムが目標を区別して「正しい」もの、つまり先導体を選択することが困難になる。本発明概念の態様によるセンサシステム及びセンサモジュールの実施形態は、多数のセンサ技術を統合してモノリシックシステムの短所を克服する。
【0164】
図８Ｂの背面斜視図は、様々な実施形態による、カバー２０２に収容される様々な電子機器を示す。電子機器の実施形態が以下で考察される。
【0165】
図９Ａ乃至９Ｄには、発明概念の態様によるセンサモジュールカバー２０２の一実施形態の様々な図が描かれている。図９Ａは、センサモジュールカバー２０２の背面斜視図である。図９Ｂは、図９Ａのセンサモジュールカバーの正面図である。図９Ｃは、図９Ａのセンサモジュールカバーの背面図である。図９Ｄは、図９Ａのセンサモジュールカバーの断面図である。
【0166】
示されている実施形態では、カバー２０２の下方部分にレドームエリア２０３が形成され、カバー２０２の上方部分においてレドームエリア２０３の上方には一以上の別のセンサ又はデバイスが設置されている。代替実施形態では、レドームエリア２０３がカバー２０２の異なる位置にあってもよい。
【0167】
幾つかの実施形態において、レドームエリア２０３は１．１ｍｍかその程度の厚さである。代替実施形態において、レドームエリア２０３は異なる厚さを有し得る。幾つかの実施形態において、レドームエリア２０３は約５０ｍｍの高さ（ｈ１）と約７１．４ｍｍの幅（ｗ１）であり得る。代替実施形態では、レドームエリア２０３の寸法が異なっていてもよい。
【0168】
図と以下の考察から明白になるように、カバー２０２は、様々なカメラレンズとともにこれから露出したＵＩ及び他のデバイスを収納するように形成された様々な開口部を含む。
【0169】
図１０Ａは、発明概念の態様による、図８Ａ及び８Ｂのセンサモジュール２００の一実施形態の正面分解斜視図である。図１０Ｂは、発明概念の態様による、図１０Ａのセンサモジュールの背面分解斜視図である。図１０Ｃは、発明概念の態様による、カバー２０２を含まない図１０Ａのセンサモジュール２００の一実施形態の正面分解斜視図である。
【0170】
これらの図は、カバー２０２とＵＩデバイス２５０とＩＲパターン投影装置２４０とを具備するセンサモジュール２００を示す。ＵＩデバイス２５０とＩＲパターン投影装置とは幾つかの実施形態ではセンサモジュール２００の一部であり得るが、他の実施形態では一方又は両方がセンサモジュールとは別に設けられ得る。示されている実施形態において、センサモジュール２００は更に単眼カメラシステム２１０と立体カメラシステム２２０とレーダ撮像システム２３０とを含み、図７Ａ乃至７Ｃの例に示されているように、各々が異なる視野を生成することが可能である。他の実施形態において、センサモジュールは、上記の二つのみの組み合わせ、上記の一方と異なるセンサタイプとの組み合わせ、あるいはレーダ撮像センサのみを例として含み得る。発明概念の範囲内で他のセンサ構成も可能である。
【0171】
【0172】
上で考察されたように、この実施形態で、ＵＩ２５０は、リング状のライト２５４、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）により囲繞されているボタン２５２を含む。ＵＩ２５０は少なくとも車両１００のペアリング動作で使用される。ボタン２５２は、コア１５０と通信する導線２５３が延出するプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。ボタン２５２とライト２５４とを支持するハウジング２５６が設けられる。ワイヤ及び／又はコネクタセット２５５は、ハウジング２５６の底部の開口部を通してライト２５４に接続されている。
【0173】
図１２Ａ乃至１２Ｅは、発明概念の態様によるセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の異なる図を示す。これらの実施形態において、センサモジュール２００は単眼カメラシステム２１０と立体カメラシステム２２０とレーダ撮像システム２３０とを含む。図１２Ａ乃至１２Ｅに示されている図では、内側コンポーネントを示すようにカバー２０２が省略されている。
【0174】
幾つかの実施形態において、このセンサモジュール２００の構成（例えば単眼撮像と立体撮像とレーダ撮像）は、図１に示された実施形態の特性のうち一以上を持つ追尾車両１００に取り付けられる。
【0175】
図１２Ａ乃至１２Ｅは、発明概念の態様による、センサモジュール２００の内側部分の一実施形態の図である。図１２Ａは、センサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面図である。図１２Ｂは、図１２Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の側面図である。図１２Ｃは、図１２Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面斜視図である。図１２Ｄは、図１２Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面分解斜視図である。そして図１２Ｅは、図１２Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の背面斜視図である。
【0176】
図１２Ａ乃至１２Ｅの実施形態を参照すると、幾つかの実施形態において、センサモジュール２００は実装フレーム２０４を具備する。幾つかの実施形態において、実装フレーム２０４は、センサモジュール２００を追尾車両１００に結合するように構成されており、硬質材料、例えばプラスチック、樹脂、又は金属で形成されるかこれを含み得る。
【0177】
幾つかの実施形態において、センサモジュール２００はプリント回路基板（ＰＣＢ）２０６を具備する。ＰＣＢ２０６は、様々なコネクタと、通信経路と、単眼撮像システム２１０、立体撮像システム２２０、及び／又はレーダ撮像システム２３０の動作をサポートするのに有用な集積回路とを具備し得る。
【0178】
幾つかの実施形態では、センサモジュール２００がレンズマウント２１４を具備する。幾つかの実施形態において、レンズマウント２１４は、単眼撮像システム２１０の単眼カメラ２１２を実装フレーム２１４に固定するように構成されている。例えば図８Ａ及び９Ａに示されているように、単眼カメラレンズ２１３がセンサモジュールカバー２０２の開口部と整合されてこれから露出されるように、レンズマウント２１４は単眼カメラ２１２を実装フレーム２０４に固定する。
【0179】
幾つかの実施形態において、センサモジュール２００は、センサモジュール２００内での、そして内側コンポーネント間での光の漏出を防止及び／又は軽減するように機能するライトシールド２２６を具備する。この実施形態において、ライトシールド２２６は三つの円形開口部２２６ａ，２２６ｂ，２２６ｃを含む。開口部２２６ａ及び２２６ｂは、立体測距カメラ２２０のステレオカメラ２２２を形成するカメラ２２２ａ，２２２ｂを受容する。様々な実施形態において、ライトシールド２２６はＰＣＢ２０６と実装フレーム２０４との間に配設及び固定され得る。ＰＣＢ２０６は、ステレオカメラ２２２を受容する少なくとも一つの開口部を画定するか含み得る。
【0180】
図１２Ｅに示されているもののような幾つかの実施形態において、センサモジュール２００は立体カメラヒートシンク２２８も具備する。ヒートシンク２２８は、ＰＣＢ２０６の開口部に延在するステレオカメラ２２２ａ，２２２ｂの後側に結合され得る。ヒートシンク２２８は、例えば、一以上のスクリュあるいは別のタイプの締結具又は接着剤を使用して、ＰＣＢ２０６及び／又はヒートシンク２２８に固定され得る。例えば図１２Ｅを参照すること。ヒートシンク２２８及び／又はＰＣＢ２０６は、例えば、一以上のスクリュあるいは別のタイプの締結具又は接着剤を使用して、実装プレート２０４に固定され得る。例えば図１２Ｅを参照すること。
【0181】
幾つかの実施形態では、ＩＲパターン投影装置２４０を受容するように開口部２２６ｃが形成される。開口部２２６ｃは、センサモジュールカバー２０２のＩＲパターン投影装置レンズ２４３の為の対応の開口部と整合される。ＩＲパターン投影装置２４０とレンズカバー２４３とが任意で設けられるが、省略されてもよい。様々な実施形態において、ＩＲパターン投影装置２４０は低照明状態で光源として使用され得る。
【0182】
図１２Ａ乃至１２Ｅの実施形態において、センサモジュールはレーダ撮像システム２３０を含む。図１２Ｅに示されているもののような幾つかの実施形態において、センサモジュール２００はレーダヒートシンク２３８を具備する。
【0183】
図１３Ａは、発明概念の態様によるレーダヒートシンク２３８の一実施形態の正面斜視図である。この図では、レーダシステムプリント回路基板（ＰＣＢ）２３１に面するレーダシンク２３８の側が示されている。図１３Ｂは、発明概念の態様によるレーダヒートシンク２３８の一実施形態の背面斜視図である。この図で、レーダヒートシンク２３８の後ろのＰＣＢ側はＰＣＢ２０６に面している。図１３Ａでヒートシンク２３８の前のレーダ側は、レーダＰＣＢ２３１の結合部を収納する切除部又は凹部を含み、前向きである。ヒートシンク２３８はこの構造を有するように形成され得るか、熱伝導性ヒートシンク材料で製作されたプレートの表面から切除部又は凹部がエッチングされるか切り抜かれ得る。ヒートシンク２３８は、レーダシステムＰＣＢ２３１からカメラシステムＰＣＢ２０６までのコネクタ２３５の通路を収納する切欠き２３７も含む。
【0184】
図１４Ａ乃至１４Ｃは、発明概念の態様によるレーダシステムＰＣＢ２３１の一実施形態を示す。図１４Ａは、発明概念の態様によるレーダシステムＰＣＢ２３１の一実施形態の正面図である。図１４Ｂは、図１４ＡのレーダシステムＰＣＢ２３１の一実施形態の背面図である。そして図１４Ｃは、図１４ＡのレーダシステムＰＣＢ２３１の一実施形態の側面図である。
【0185】
幾つかの実施形態において、レーダシステムＰＣＢ２３１は追尾車両１００のセンサモジュール２００の一部を形成する。幾つかの実施形態において、レーダ撮像システム２３０の一以上のレーダセンサ又はアンテナ２３２（例えば２３２ａ，２３２ｂ）はレーダシステムＰＣＢ２３１に結合される。図１４Ａに示されている実施形態において、二つのアンテナ２３２ａ，２３２ｂはレーダシステムＰＣＢ２３１に結合される。代替実施形態では、異なる数のアンテナ２３２がレーダシステムＰＣＢ２３１に結合されてもよい。幾つかの実施形態において、レーダシステム２３０は、レーダシステムプリント回路基板２３１に結合されていない一以上のアンテナ２３２を具備する。
【0186】
示されている実施形態において、レーダアンテナ２３２ａ及び２３２ｂは、レーダＰＣＢ２３１内の同じ平面で直交して配向されている。代替実施形態では、一以上のアンテナ２３２がレーダシステムＰＣＢ２３１において異なる構成を持ち得る。
【0187】
図１５は、発明概念の態様による、レーダヒートシンク２３８に結合されたレーダシステムＰＣＢ２３１の一実施形態の正面斜視図である。図１２Ａ乃至１２Ｅに示されているように、レーダＰＣＢ２３１とヒートシンク２３８との間に配設された実装ブラケット２０４で、レーダＰＣＢ２３１がレーダヒートシンク２３８に結合され得る。
【0188】
幾つかの実施形態において、レーダシステムＰＣＢ２３１は一以上の締結具２３７を使用してレーダヒートシンク２３８に結合されている。図１５に示されているもののような幾つかの実施形態において、一以上の締結具２３７は一以上の３×２ｍｍウェハのヘッドスクリュ２３７を含む。図１５に示されている実施形態では、３個の３×２ｍｍウェハのヘッドスクリュ２３７ａ，２３７ｂ，２３７ｃを使用してレーダシステムプリント回路基板２３１がレーダヒートシンク２３８に結合されている。代替実施形態では、異なる数及び／又はタイプの締結具２３７が使用され得る。代替実施形態において、一以上の締結具２３７のポジションは異なり得る。
【0189】
代替実施形態では、にかわ、はんだ、テープ、あるいは二つの物品を結合する為の適当な機構を限定ではなく含む一以上の代替的な締結具を使用して、レーダシステムＰＣＢ２３１がレーダヒートシンク２３８に結合される。
【0190】
三次元（３Ｄ）光学撮像と広視野（ＦＯＶ）単眼撮像との組み合わせ
【0191】
幾つかの実施形態において、センサシステムは、立体測距技術を実行するように構成されている立体カメラを採用する光学撮像システムと、可変環境条件下でロバスト画像と３Ｄ点群とを提供する広視野単眼撮像システムとを含む。このシステムは、立体測距カメラシステム２２０と広ＦＯＶ単眼撮像システム２１０とを具備する。ステレオ及び単眼システム２２０，２１０は、車両で互いの近くに置かれて、重複する視野（ＦＯＶ）を有する。立体測距カメラシステム２２０は、各々がステレオカメラレンズ２２３を有する一対のカメラ２２２を含む。単眼カメラシステム２１０は、単眼カメラレンズ２１３を有する単眼カメラ２１２を含む。
【0192】
この実施形態では、立体測距光学撮像システム２２０と広ＦＯＶ単眼撮像システム２１０との使用が組み合わされる。両方のシステム２１０，２２０が、コア１５０などの追跡システムへ情報を供与する。追跡システムは画像情報とともに点情報を監視して、車両１００に対する先導体の位置を計算する。日光など幾つかの外的要因により一つのセンサ又は別のセンサが影響を受ける事象でも、別のセンサが適切な情報を提供して外乱が取り除かれるまで動作を維持できる。３Ｄ測距システムのＦＯＶの側方に先導体が移動する状態においても、広ＦＯＶ単眼カメラ２１２で方位角が判断され、車両１００が正しい向きに回転されて３ＤセンサＦＯＶ内で先導体を再捕捉する。例えば図７Ａ及び７Ｂを参照すること。
【0193】
図１６Ａ乃至１６Ｃは、発明概念の態様による、立体撮像システム２２０と単眼撮像システム２１０とを具備するセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の図である。本明細書ではセンサモジュール２００部分が上で考察されており、重複する記載はここでは省略される。
【0194】
図１６Ａは、発明概念の態様による、立体撮像システム２２０と単眼撮像システム２１０とを具備するセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面図である。図１６Ｂは、図１６Ａの立体撮像システム２２０と単眼撮像システム２１０とを具備するセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の斜視図である。図１６Ｃは、図１６Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の側面図である。これらの図の全てにおいて、レーダシステムが省略されている。
【0195】
幾つかの実施形態において、このセンサモジュール２００の構成（例えば広ＦＯＶ単眼撮像を伴う３Ｄ光学撮像）が、図１の実施形態の特性のうち一以上を備える追尾車両１００に取り付けられる。
【0196】
３Ｄ立体光学撮像とレーダ撮像との組み合わせ
【0197】
幾つかの実施形態において、センサシステムは、マシンビジョン技術を採用する立体測距撮像システムと、可変環境条件下でロバスト３Ｄ点群を提供する高解像度マルチアンテナレーダ撮像システムとを含む。このシステムは、一対のカメラ２２２ａ，２２２ｂを有するステレオカメラシステム２２０と、少なくとも一つのアンテナ２３２を有する４Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ，ｖ）レーダ測距システム２３０とを含む。ステレオカメラ２２２とレーダシステム２３０とは、車両１００で互いの近くに置かれて、重複する視野（ＦＯＶ）を有する。図７Ｂ及び７Ｃを参照すること。
【0198】
この実施形態では、立体測距光学撮像システム２２０と高解像度レーダシステム２３０との使用が組み合わされる。両方のセンサ２２２，２３２は、追跡システム、例えばコア１５０へ情報を供与する。追跡システムは画像情報とともに点情報を監視して、車両１００に対する先導体５０の位置を計算する。一つのセンサ又は別のセンサが日光など幾つかの外的要因により影響を受ける事象でも、別のセンサが適切な情報を提供して外乱が取り除かれるまで動作を維持できる。
【0199】
図１７Ａ乃至１７Ｃは、発明概念の態様によるセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の図である。図１７Ａ乃至１７Ｃに示されている図で、内側コンポーネントを示すようにカバー２０２が省略されている。この実施形態において、センサモジュール２００は、立体撮像システム２２０とレーダ撮像システム２３０とを少なくとも具備する。図１７Ａ乃至１７Ｃの実施形態では、単眼カメラシステム２１０が省略され得る。本明細書ではセンサモジュール２００部分が上で考察されたが、重複する記載はここでは省略される。
【0200】
図１７Ａは、センサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面図である。図１７Ｂは、図１７Ａのセンサモジュール２００の部分の実施形態の斜視図である。図１７Ｃは、図１７Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の側面図である。
【0201】
幾つかの実施形態において、このセンサモジュール２００の構成（例えばレーダ撮像を伴う３Ｄ光学撮像）は、図１に示された実施形態の特性のうち一以上を備える追尾車両１００に取り付けられる。
【0202】
レーダと広ＦＯＶ単眼光学撮像との組み合わせ
【0203】
幾つかの実施形態において、センサシステムは、マシンビジョン技術を採用する光学撮像システムと、可変環境条件下でロバスト３Ｄ点群を提供する高解像度マルチアンテナレーダ撮像システムとを含む。このシステムは、カラーカメラ２１２を含む広ＦＯＶ単眼カメラシステム２１０と、少なくとも一つのアンテナ２３２を含む４Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ，ｖ）レーダ測距システム２３０とを含む。カメラ及びレーダシステム２１０，２３０は車両１００で互いの近くに置かれて、重複する視野（ＦＯＶ）を有する。例えば図７Ａ及び７Ｃを参照すること。
【0204】
レーダシステムは、ＲＦ信号の発出及び反射を採用して目標までの距離を特定する。多数のアンテナシステムは、Ｘ、Ｙ、あるいは高度及び方位角の情報とともに目標までの距離を提供できる。最新のソリッドステートレーダシステムは、検知された各ボクセルについてｘ，ｙ，ｚ及び速度情報を提供する高解像度撮像を提供できる。しかしながら、レーダシステムは光学システムと同じ速度で作動できず、同じ高解像度を未だ有さず、シーン内のカラーについてのいかなる情報も提供できない。
【0205】
単眼撮像システムはそれ自体では距離データを提供できないが、目標が特定可能である場合には方位角情報を提供できる。測距撮像装置の性能を最適化するには、概して、そのＦＯＶが９０度以下に制限される必要がある。先導体が３Ｄ測距システムのＦＯＶの側方へ移動する状態でも、方位角が広ＦＯＶ単眼カメラで判断され、車両が右向きに回転されて３ＤセンサＦＯＶで先導体を再捕捉し得る。
【0206】
この実施形態では、広ＦＯＶ単眼光学撮像システム２１０と高解像度レーダシステム２３０との使用が組み合わされる。両方のセンサ２１２，２３２は、追跡システム、例えばコア１５０へ情報を供与する。追跡システムは画像情報とともに点情報を監視して、車両１００に対する先導体の位置を計算する。日光など何らかの外的要因により一つのセンサ又は別のセンサが影響を受ける事象でも、外乱が取り除かれるまで動作を維持するのに適切な情報を別のセンサが提供できる。レーダ測距システムのＦＯＶの側方へ先導体が移動する状態でも、広ＦＯＶ単眼カメラ２１２で方位角が判断され、車両１００が右向きに回転されてレーダセンサ２３２ＦＯＶで先導体を再捕捉し得る。
【0207】
図１８Ａ乃至１８Ｃは、発明概念の態様による、単眼撮像システム２１０とレーダ撮像システム２３０とを具備するセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の図である。図１８Ａ乃至１８Ｃに示されている図では、内側コンポーネントを示すようにカバー２０２が省略されている。本明細書ではセンサモジュール２００の部分が上で考察されたので、重複する記載はここでは省略される。
【0208】
図１８Ａは、発明概念の態様による、単眼撮像システム２１０とレーダ撮像システム２３０とを具備するセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の正面図である。図１８Ｂは、図１８Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の斜視図である。図１８Ｃは、図１８Ａのセンサモジュール２００の内側部分の一実施形態の側面図である。
【0209】
幾つかの実施形態において、このセンサモジュール２００の構成（例えばレーダ撮像を伴う単眼撮像）は、図１に示されている実施形態の特性のうち一以上を備える追尾車両１００に取り付けられる。
【0210】
図１９は、発明概念の態様による、センサシステム及び／又はモジュールを使用して先導体を追跡及び追尾する方法９００の一実施形態である。
【0211】
ステップ９０２では、複数の異なるタイプの検知システム及び／又はセンサを具備するセンサシステムが用意される。このようなセンサは、単眼カメラ、立体カメラ、及び／又は、３Ｄレーダ撮像システムを限定ではなく含み得る。ステップ９０４では、追跡される先導体が捕捉される。任意であるが、複数の異なる検知システム及び／又はセンサのうち少なくとも一つの検知システム及び／又はセンサを起動させて先導体の少なくとも一つの特性を記録するペアリング動作を開始させるように先導体により作動可能である少なくとも一つのユーザインタフェース機構を具備するユーザインタフェースが含まれ得る。幾つかの実施形態において、ユーザインタフェースは、先導体と関連する生体情報を収集するように構成されている生体認証センサを具備し、生体情報を使用して先導体の少なくとも一つの特性が判断される。先導体が捕捉されてその特性がメモリに記憶され、ペアリング動作が完了すると、複数の異なるタイプの検知システム及び／又はセンサが先導体を追跡及び／又は追尾するのに使用され得る。複数の異なるタイプの検知システム及び／又はセンサを含まずに先導体の捕捉とペアリングとが別々に達成され得るという点で、ステップ９０４は任意である。
【0212】
ステップ９０６では、複数の異なるタイプの検知システム及び／又はセンサが、複数の異なる視野（ＦＯＶ）を確立するのに使用される。二以上のＦＯＶは重複し得るが、異なるＦＯＶは異なる角度幅を有し得る。先導体の移動に応じて、先導体が異なる視野の重複部分に常に位置しているわけではない。それゆえ、ステップ９０８では、異なるセンサ及びセンサシステムが相補的に作動し、異なるセンサ及びセンサシステムの部分集合は先導体のポジションに応じてそのＦＯＶ内で先導体を追跡し得る。しかし幾つかの事例において、ステップ９０８では先導体は異なるＦＯＶの重複部分にあって、多数のセンサ又はセンサシステムにより同時に追跡され得る。
【0213】
幾つかの実施形態において、センサシステムは、車両、例えば追尾車両、及び又は、固定か常置の表面に結合されるかその一部を形成するセンサモジュールを含む。ステップ９１０では、追尾車両に結合されるかその一部を形成する時に、車両は、先導体が様々なＦＯＶ内で動き回る際に複数の異なるタイプの検知システム及び／又はセンサからのセンサデータを使用して走行できる。
【0214】
追尾車両の状況における発明概念の態様が示され記載されたが、センサシステム及びセンサモジュールは、先導体の移動を追尾するのにセンサシステム又は他のシステムが有用である更に広い用途を有し得る。幾つかの実施形態は、他の車両タイプとともに、そして静止状態で、例えばセンサモジュールが異なるタイプの可動機器、静止物体、あるいは壁などの常置構造に装着可能である際に、センサシステム及び／又はセンサモジュールを使用することを含み得る。それゆえ、様々な実施形態において、センサモジュールは、例えば実装プレートを介して、異なるタイプの表面に結合されるように構成され得る。
【0215】
付加的に、本開示の利益を受ける当業者は、本発明を逸脱することなくセンサモジュールが他のフォームファクタを取り得ることを認識するだろう。発明は、本明細書に示されている特定のフォームファクタにより制限されない。本開示の利益を受ける当業者は、他の様々なタイプのセンサ技術により生成されるセンサデータが追尾車両による先導体５０の追跡及び追尾を可能にする実施形態では特に、開示された形態の検知技術との組み合わせで、あるいはその代わりに、このような技術が使用され得ることも認識するだろう。
【0216】
上記では、最良の態様及び／又は他の好適な実施形態と考えられるものが記載されているが、様々な変形が行われ得ること、様々な形態及び実施形態で本発明概念が実行され得ること、そして多数の用途で適用されてそのうち幾つかのみが本明細書に記載されていることは了解されている。各請求項の範囲に内含される全ての変更及び変形を含めて、文字通り記載されるものとその全ての同等物であるものを請求することが以下の請求項で意図されている。
【0217】
明瞭性の為に他の実施形態の状況で記載されている本発明概念の或る特徴が単一の実施形態において組み合わせで提供され得ることが認識されている。逆に、簡潔性の為に単一の実施形態の文脈で記載されている本発明概念の様々な特徴は、別々に、あるいは適当な下位組み合わせでも提供され得る。
【0218】
例えば、（独立であれ従属であれ）いずれかの請求項に提示されている特徴の全てが何らかの所与の手法で組み合わされ得ることが認識されるだろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19】
【国際調査報告】