世界初の全く新たな方式による多眼カメラと多眼カメラ用認識機能、また任意数で任意配置の単眼カメラを使用した多眼カメラ用認識機能、フラッシュメモリ用フォールトトレラント機能他、及びそれらを装備した自動運転制御システム

開放特許情報番号: L2023001250

開放特許情報登録日: 2023/10/19

最新更新日: 2024/5/29

基本情報

出願番号

特願2022-003619

出願日

2022/1/13

出願人

杉田　誠一

公開番号

特開2023-108070

公開日

2023/8/4

登録番号

特許第7315988号

特許権者

杉田　誠一

発明の名称

移動体の走行制御システム

技術分野

電気・電子、輸送、その他

機能

機械・部品の製造、制御・ソフトウェア、その他

適用製品

自動運転システム、自動運転での周辺画像認識装置、汎用画像認識装置、特に従来のステレオカメラや水平多眼カメラで認識の出来なかった場面での画像認識装置など。また、ＳＳＤ等のフラッシュメモリーを使用するあらゆるシステムに於けるメモリー破損時のデータ保護など。

目的

従来からのステレオカメラ方式では左右のカメラ画像から各特徴点の視差を求めて、その視差から各特徴点の距離を測定していたが条件によっては視差を正しく取得できずに距離測定ができないことが多々あった。本発明は、特に３眼カメラによる認識、測定を実現する為におこなわれた方式であり、視差ではなく全取得画像の重畳、交差と面照合による認識を実現した為、４眼以上のカメラでの認識をも可能とした。なお本発明は水平多眼カメラへの適用も可能ではあるが従来の水平多眼カメラでの欠点の一部は残る。また記憶装置の破損時のデータ保護も実現。

効果

多眼カメラによる取得画像全体の光学的な位置関係から距離を求める方式であり、視差の探索を必要とせず、多方向からの全取得画像の重畳、交差と面照合により距離を測定するものであり、多眼カメラの画像処理を全て同時におこなうと伴に、従来方式のステレオカメラ、多眼カメラでは測定できなかった道路形状測定や白線等の測定等も可能とした。またフラッシュメモリを使用した記憶装置のフォールトトレラント機能として従来のＲＡＩＤを使用した場合には全記憶装置の寿命を縮めると同時にＲＡＩＤ本来の機能を発揮できなかったのに代わる新方式を実現。

技術概要

本発明は、従来からの自動運転車による事故のニュース、公開データを独自に調査、検討、解析をおこない、従来の自動運転に於ける画像解析の問題点を抽出し、その解決策として発明したものであり、今後の画像認識の基礎になっていくものと考えている。
なお、今回の発明と同様のことを蜘蛛が行なっているものと考えている。
また、今回の解析の中で、人間の眼による認識にも欠陥があることを発見した。人間の場合、私の経験では、この欠陥に遭遇すると軽い目眩を感じ、無性に眼を閉じたくなったり、眼を逸らしたくなったが、それを我慢して発見に至った。
今回の発明は、これに関する対策としても有効で有る。
人間もこの欠陥に対しての対策を取ってはいる為、この欠陥は滅多に感知することは出来ない。人間の脳が取っている対策というのは、名付ければ超時空間解析と言えば良いのだろうか。現状の技術では、処理手法も、処理能力も人間の脳と同程度のことをおこなうには、あと、数十年から100年くらい掛かるのでは無いかと推測する。
この発明を効果的に使い熟すのは、非常に難しいが、徐々に資料を用意する予定で有る。
この発明により、１つでも事故が減ることを期待してやまない。

イメージ図

実施実績

【無】

許諾実績

【無】

特許権譲渡

【否】

特許権実施許諾

【可】

実施権条件	実施許諾料は、発明を使用した製品の売上高の３～５％が相場の様ですが、本件では１％以下で考えております。
希望譲渡先（国内）	【可】
希望譲渡先（国外）	【可】

アピール情報

導入メリット

【】

改善効果１	単眼カメラやステレオカメラでは水平物や単純なパターンなどを正しく抽出できない為に、背景や、特に路面と対象物との区別が難しかったが、各部の距離を直接測ることにより改善した。
改善効果２	人工知能認識及び学習データを必要とせず、あらゆる対象物までの距離を測定可能なので、前方の人や自動車が何で有るか認識する必要もない為、十分手前から、動作に合わせて即座に減速、回避、停止、その他の対策とをおこなうことを可能とし、改善した。
改善効果３	対象物の一部分までの距離測定が可能であり、近傍の人、フレーム、自転車、ガードレール、自動車などとの距離も測定可能な為、雑踏内での制御や近傍での副次的な障害に対しての即応性も改善した。

アピール内容

人間の眼や、ステレオカメラなどが、取得画像の一方向走査により実現している為に、多くの問題点を抱えているが、本発明では、交差複数方向走査を実現している為、それら多くの問題点に対しても対応可能となっている。
なお、本発明に於いては構成する単眼カメラの焦点距離は全て同じとなっている為、全取得画像に於いて各部分のボケ具合も同様である為、画像照合時に多少のピンボケがあっても特に支障は無い。
また、フラッシュメモリ（SSDやUSBメモリ等）の寿命は、書き込み回数、つまり使用頻度によりほぼ決まり、通常、3年から10年の寿命とされており、パソコンやUSBメモリが、クラッシュした経験をお持ちの方も多いと思われる。
しかし、自動運転車に於けるSSDのクラッシュは、事故に直結する可能性が高い上、特に頻繁な書き換えをおこなう動作中に起き易く、また、従来手法であるRAIDなどをSSDに適用すると各SSDの使用頻度が大きく上がり却って寿命を縮め、一気に全SSDをクラッシュさせる可能性もある。
さらに、RAIDでは、SSDの交換時に新しいSSDのコピーが必要となるが、交差点の真ん中で、そんな時間は無い。
SSDの寿命が10万時間だとして、自動運転車が増え、10万台となった時には、平均で１時間に１台の自動運転車が危険にさらされる。交差点の真ん中で無くても、SSDのクラッシュした自動運転車のSSD交換や復旧をすること自体が可能であれば良いが、中途半端にクラッシュした場合には、ソフトウェアの暴走も有り得る。
特に、飛行体の自動運転では、まず間違いなく落下するのでは無いか。
因みに、自動運転車で使用するSSDのMTBFが長いからといって安心は出来ない。MTBFは、故障がランダムに発生するものに対しては非常に有効な判断基準ではあるが、SSDの場合、各ブロックの書き込み制限回数を越えてから一気に、故障頻度が上がる為、通常の測定方法によるMTBF値はほとんど意味を為さない。
MTBFの試験は、試験期間の短縮のために、加速試験をおこなう。例えば1000台のSSDに同時に負荷を掛けて、3000時間動作させた時に、3台が故障したとすると、1000X3000／3で、計算上は平均故障時間MTBFが、100年以上となってしまうが、実際には1台のSSDが平均で100年保つことは考えられない。
さらに、SSDは、各データの保持に、極小のキャパシタを使用しており、使わない状態が続くと完全に放電してしまう。つまり暫く使わないとSSDのデータが消えてしまうが本発明ではこれらも対策した。

登録者情報

登録者名称	杉田　誠一