(57)【要約】【課題】レーザ式測距装置によって得られた計測データを用いて、物体のエッジを適切に検出することができる方法を提供する。【解決手段】レーザ式測距装置１により距離計測を行った複数の測定点から、互いに近接するｎ個の投光ラインのそれぞれに対応するｎ個の測定点Ｐ(i)，Ｐ(i-1)，Ｐ(i+1)を抽出し、ｎ個の測定点を通る近似直線Ｌ(i)を算出する。ｎ個の測定点にそれぞれ対応する投光ラインのうちの代表ラインに対する近似直線Ｌ(i)の傾き度合ｅ(i)を求め、この傾き度合が所定の閾値よりも小さい場合に、ｎ個の測定点のうちの１つの測定点を物体のエッジの測定点として特定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を所定の方向に走査し、該レーザ光の走査範囲における該レーザ光の複数の投光ラインにそれぞれ対応する複数の測定点のそれぞれの距離を計測するレーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のそれぞれの計測データを用いて物体のエッジを検出する方法であって、
前記複数の測定点から、互いに近接するｎ個（ｎ：２以上の整数）の投光ラインのそれぞれに対応するｎ個の測定点を抽出する第１ステップと、
該ｎ個の測定点のそれぞれの計測データを用いて、該ｎ個の測定点を通る近似直線を算出する第２ステップと、
前記ｎ個の測定点にそれぞれ対応する前記投光ラインのうちの代表ライン、又は、前記ｎ個の測定点にそれぞれ対応する前記投光ラインの方向を平均化してなる方向のラインである平均化ラインに対する前記近似直線の傾き度合を求める第３ステップと、
前記傾き度合が所定の閾値よりも小さい場合に、前記ｎ個の測定点のうちの１つの測定点を、物体のエッジの測定点として特定する第４ステップとを備えることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の物体エッジの検出方法において、
前記傾き度合が前記所定の閾値よりも小さい場合に、前記ｎ個の測定点のうち、距離の計測値が最も大きい測定点に対応する計測データをノイズデータとして特定する第５ステップをさらに備えることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の物体エッジの検出方法において、
前記第４ステップで使用する前記所定の閾値を、前記ｎ個の測定点のそれぞれの距離の計測値のうちの代表値、又は前記ｎ個の測定点のそれぞれの距離の計測値を平均化してなる距離平均値に応じて可変的に設定する第６ステップをさらに備えることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の物体エッジの検出方法において、
前記第１ステップから前記第４ステップまでの処理を繰り返すと共に、当該繰り返しの各回の前記第１ステップにおいて抽出するｎ個の測定点のうちの少なくとも１つの測定点が、他の回の前記第１ステップで抽出する測定点と異なる測定点となるように、各回の前記第１ステップの処理を実行するように構成されていることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項５】
請求項４記載の物体エッジの検出方法において、
前記レーザ式測距装置は、前記レーザ光の走査を、第１軸の周りの回転方向で行うように構成されていると共に、前記レーザ光の出力部を前記第１軸と直交する方向の第２軸の周りに回転させ得るように構成されており、
前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行うように、該レーザ光の出力部の回転と前記レーザ光の走査とを行うことにより、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれにおける前記レーザ光の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点の計測データを取得する第７ステップをさらに備え、
前記第１ステップから第４ステップまでの処理の繰り返しは、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応する前記レーザ光の各回の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のグループ毎に実行され、
前記複数の測定点の各グループに対する前記第１ステップから第４ステップまでの処理の繰り返しにより特定された各エッジの測定点を、前記第１軸周り方向の方位角と、前記第２軸周り方向の方位角とを２つの座標軸成分とする２次元平面に投影する第８ステップと、
該２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により形成されるラインを、物体のエッジラインとして特定する第９ステップとをさらに備えることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項６】
請求項５記載の物体エッジの検出方法において、
前記第９ステップは、前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により各々形成される一対のラインであって、互いに平行に延在する一対のラインを、棒状に延在する物体の両側のエッジラインとして特定するステップをさらに含むことを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項７】
レーザ光を所定の方向に走査し、該レーザ光の走査範囲における該レーザ光の複数の投光ラインにそれぞれ対応する複数の測定点のそれぞれの距離を計測するレーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のそれぞれの計測データを用いて物体のエッジを検出する方法であって、
前記レーザ式測距装置は、前記レーザ光の走査を、第１軸の周りの回転方向で行うように構成されていると共に、前記レーザ光の出力部を前記第１軸と直交する方向の第２軸の周りに回転させ得るように構成されており、
前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行うように、該レーザ光の出力部の回転と前記レーザ光の走査とを行うことにより、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれにおける前記レーザ光の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点の計測データを取得する第Ａステップと、
前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応して得られた前記複数の測定点の計測データに基づいて、該複数の測定点から物体のエッジの測定点を特定する第Ｂステップと、
前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応して特定された各エッジの測点を、前記第１軸周り方向の方位角と、前記第２軸周り方向の方位角とを２つの座標軸成分とする２次元平面に投影する第Ｃステップと、
前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により形成されるラインを、物体のエッジラインとして特定する第Ｄステップとを備えることを特徴とする物体エッジの検出方法。
【請求項８】
請求項７記載の物体エッジの検出方法において、
前記第Ｄステップは、前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により各々形成される一対のラインであって、互いに平行に延在する一対のラインを、棒状に延在する物体の両側のエッジラインとして特定するステップをさらに含むことを特徴とする物体エッジの検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ・レンジ・ファインダ（Laser Range Finder）等のレーザ式測距装置によって得られた計測データを用いて物体のエッジを検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ・レンジ・ファインダ（Laser Range Finder）等のレーザ式測距装置は、レーザ光を走査し、その走査範囲内の複数の測定点（レーザ光の反射点）の距離を計測し得るように構成されている。この種のレーザ式測距装置は、例えば、物体の外形状の認識用のセンサ、あるいは、移動体の動作環境における環境認識用のセンサ等として使用される（例えば、特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１３２５０９号
【特許文献２】特開２００４−２３４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ・レンジ・ファインダ等のレーザ式測距装置を用いて、物体の形状認識や、周囲の環境認識を行う場合、物体の外周の境界となるエッジを適正に検出し得ることが望まれる。この場合、レーザ式測距装置により得られた計測データから距離画像を作成し、その距離画像を基に、エッジ検出を行うことが一般的である。
【０００５】
しかしながら、レーザ式測距装置により得られる距離の計測値、特に、物体のエッジの近辺の測定点での距離の計測値には、所謂マルチエコー等の影響で、信頼性の乏しい計測値が含まれやすい。また、距離画像の基準とする座標系と、レーザ式測距装置との位置関係の誤差に起因して、距離画像の全体の誤差が生じる虞もある。
【０００６】
このため、距離画像に基づいてエッジの検出を行うと、エッジの位置が誤検出されるという状況が発生し易い。
【０００７】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、レーザ式測距装置によって得られた計測データを用いて、物体のエッジを適切に検出することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の物体エッジの検出方法は、上記の目的を達成するために、レーザ光を所定の方向に走査し、該レーザ光の走査範囲における該レーザ光の複数の投光ラインにそれぞれ対応する複数の測定点のそれぞれの距離を計測するレーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のそれぞれの計測データを用いて物体のエッジを検出する方法であって、
前記複数の測定点から、互いに近接するｎ個（ｎ：２以上の整数）の投光ラインのそれぞれに対応するｎ個の測定点を抽出する第１ステップと、
該ｎ個の測定点のそれぞれの計測データを用いて、該ｎ個の測定点を通る近似直線を算出する第２ステップと、
前記ｎ個の測定点にそれぞれ対応する前記投光ラインのうちの代表ライン、又は、前記ｎ個の測定点にそれぞれ対応する前記投光ラインの方向を平均化してなる方向のラインである平均化ラインに対する前記近似直線の傾き度合を求める第３ステップと、
前記傾き度合が所定の閾値よりも小さい場合に、前記ｎ個の測定点のうちの１つの測定点を、物体のエッジの測定点として特定する第４ステップとを備えることを特徴とする（第１発明）。
【０００９】
ここで、本発明における用語について捕捉しておく。前記「投光ライン」は、レーザ式測距装置が、前記走査範囲内で出力するレーザ光の経路を表すラインを意味する。
【００１０】
また、「互いに近接するｎ個（ｎ：２以上の整数）の投光ライン」というのは、前記走査範囲の全体のうちの一部の局所範囲に属するｎ個の投光ラインを意味する。
【００１１】
この場合、レーザ光の方向を変化させるように該レーザ光の走査を行うレーザ式測距装置では、「互いに近接するｎ個（ｎ：２以上の整数）の投光ライン」は、投光ラインの方向が互いに近似する（例えば、当該方向の差が既定の範囲内に収まる）ｎ個の投光ラインを意味する。また、レーザ光の方向を一定に保って、該レーザ光の走査をリニアに行うレーザ式測距装置では、「互いに近接するｎ個（ｎ：２以上の整数）の投光ライン」は、投光ラインの位置が互いに近似する（例えば、当該位置の差が既定の範囲内に収まる）ｎ個の投光ラインを意味する。
【００１２】
また、「物体のエッジの測定点」というのは、より詳しくは、該測定点に対応するレーザ光の投光ラインの方向で物体を見た場合（換言すれば、該投光ラインに直交する平面に物体を投影して見た場合）に、該測定点が、物体のエッジのライン上の位置もしくは該ラインに近い位置に存することとなる測定点を意味する。
【００１３】
本願発明者の各種実験、検討によれば、前記ｎ個の投光ラインが物体のエッジの近辺を通るラインである場合、マルチエコーの影響の有無によらずに、前記近似直線の傾き度合が、小さいものとなる傾向がある。
【００１４】
そこで、本発明では、前記傾き度合が所定の閾値よりも小さい場合に、前記傾き度合が所定の閾値よりも小さい場合に、前記ｎ個の測定点のうちの１つの測定点を、物体のエッジの測定点として特定する。
【００１５】
これにより、本発明によれば、レーザ式測距装置によって得られた計測データを用いて、物体のエッジの測定点を適切に（高い信頼性で）特定することができる。
【００１６】
上記第１発明では、前記傾き度合が前記所定の閾値よりも小さい場合に、前記ｎ個の測定点のうち、距離の計測値が最も大きい測定点に対応する計測データをノイズデータとして特定する第５ステップをさらに備えてもよい（第２発明）。
【００１７】
これによれば、レーザ式測距装置によって得られた計測データから、信頼性の乏しい距離の計測値を有するノイズデータを適切に特定することができる。
【００１８】
上記第１発明又は第２発明では、前記第４ステップで使用する前記所定の閾値を、前記ｎ個の測定点のそれぞれの距離の計測値のうちの代表値、又は前記ｎ個の測定点のそれぞれの距離の計測値を平均化してなる距離平均値に応じて可変的に設定する第６ステップをさらに備えることが好ましい（第３発明）。
【００１９】
これによれば、前記ノイズデータの特定の信頼性をより一層高めることができる。
【００２０】
上記第１〜第３発明では、前記第１ステップから前記第４ステップまでの処理を繰り返すと共に、当該繰り返しの各回の前記第１ステップにおいて抽出するｎ個の測定点のうちの少なくとも１つの測定点が、他の回の前記第１ステップで抽出する測定点と異なる測定点となるように、各回の前記第１ステップの処理を実行するように構成されていることが好ましい（第４発明）。
【００２１】
これによれば、レーザ光の走査範囲の全体もしくはほぼ全体において、物体のエッジの測定点を特定することができる。また、第４発明を前記第２発明と組み合わせた場合には、レーザ光の走査範囲の全体もしくはほぼ全体において、ノイズデータを特定することもできる。
【００２２】
上記第４発明では、前記レーザ式測距装置は、前記レーザ光の走査を、第１軸の周りの回転方向で行うように構成されていると共に、前記レーザ光の出力部を前記第１軸と直交する方向の第２軸の周りに回転させ得るように構成され得る。
【００２３】
この場合、前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行うように、該レーザ光の出力部の回転と前記レーザ光の走査とを行うことにより、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれにおける前記レーザ光の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点の計測データを取得する第７ステップをさらに備え、
前記第１ステップから第４ステップまでの処理の繰り返しが、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応する前記レーザ光の各回の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のグループ毎に実行されるという態様を採用し得る。
【００２４】
そして、この場合、前記複数の測定点の各グループに対する前記第１ステップから第４ステップまでの処理の繰り返しにより特定された各エッジの測定点を、前記第１軸周り方向の方位角と、前記第２軸周り方向の方位角とを２つの座標軸成分とする２次元平面に投影する第８ステップと、
該２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により形成されるラインを、物体のエッジラインとして特定する第９ステップとをさらに備えることが好ましい（第５発明）。
【００２５】
なお、第５発明において、「前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行う」というのは、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれにおいて、第２軸周り方向でのレーザ光の出力部の回転を停止した状態で第１軸周りの回転方向でのレーザ光の走査を行うとういう態様に限らず、レーザ光の１回の走査の開始時から終了時までの期間内での、レーザ光の出力部の回転位置がほぼ一定に維持されると見なし得る回転速度で、レーザ光の出力部を第２軸周り方向に回転させながら、第１軸周りの回転方向でのレーザ光の走査を繰り返すという態様も含まれる。
【００２６】
上記第５発明によれば、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応する前記レーザ光の各回の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のグループ毎に前記エッジの測定点が特定される。そして、当該特定された各エッジの測定点が該測定点に対応するレーザ光の投光ラインの第１軸周り方向の方位角及び第２軸周り方向の方位角の組に応じて前記２次元平面上に投影されることとなる。
【００２７】
ここで、前記第７ステップによるレーザ光の複数回の走査のそれぞれにおける走査範囲に直線状に延在するエッジラインを有する物体が存在する場合、前記２次元平面上にエッジの測定点を投影してなる複数の投影点の群が、直線状に並ぶようになる。
【００２８】
従って、前記第９ステップによって、物体のエッジラインを特定できる。そして、この場合、エッジの測定点の空間的な（３次元空間上での）位置データを必要とせずに、該測定点に対応するレーザ光の投光ラインの第１軸周り方向の方位角及び第２軸周り方向の方位角の組に応じて規定される投影点から、前記２次元平面上で物体のエッジラインを特定できる。
【００２９】
従って、第５発明によれば、物体のエッジラインを高い信頼性で適正に特定することができる。
【００３０】
上記第５発明では、前記第９ステップは、前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により各々形成される一対のラインであって、互いに平行に延在する一対のラインを、棒状に延在する物体の両側のエッジラインとして特定するステップをさらに含むという態様を採用し得る（第６発明）。
【００３１】
これによれば、手摺り等、棒状に延在する物体の両側のエッジラインを適正に特定できる。
【００３２】
本発明の物体エッジの検出方法は、次のような態様も採用し得る。すなわち、本発明の物体エッジの検出方法は、レーザ光を所定の方向に走査し、該レーザ光の走査範囲における該レーザ光の複数の投光ラインにそれぞれ対応する複数の測定点のそれぞれの距離を計測するレーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点のそれぞれの計測データを用いて物体のエッジを検出する方法であって、
前記レーザ式測距装置は、前記レーザ光の走査を、第１軸の周りの回転方向で行うように構成されていると共に、前記レーザ光の出力部を前記第１軸と直交する方向の第２軸の周りに回転させ得るように構成されており、
前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行うように、該レーザ光の出力部の回転と前記レーザ光の走査とを行うことにより、前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれにおける前記レーザ光の走査によって前記レーザ式測距装置により得られた前記複数の測定点の計測データを取得する第Ａステップと、
前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応して得られた前記複数の測定点の計測データに基づいて、該複数の測定点から物体のエッジの測定点を特定する第Ｂステップと、
前記レーザ光の出力部の複数の回転位置のそれぞれに対応して特定された各エッジの測点を、前記第１軸周り方向の方位と、前記第２軸周り方向の方位とを２つの座標軸成分とする２次元平面に投影する第Ｃステップと、
前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により形成されるラインを、物体のエッジラインとして特定する第Ｄステップとを備えることを特徴とする（第７発明）。
【００３３】
なお、第７発明において、「前記第２軸周りの方向での前記レーザ光の出力部の複数の回転位置で、前記第１軸周りの回転方向での前記レーザ光の走査を行う」ということの意味は、前記第５発明に関して補足説明したことと同様である。
【００３４】
上記第７発明によれば、前記第５発明と同様に、エッジの測定点の空間的な（３次元空間上での）位置データを必要とせずに、該測定点に対応するレーザ光の投光ラインの第１軸周り方向の方位角及び第２軸周り方向の方位角の組に応じて規定される投影点から、前記２次元平面上で物体のエッジラインを特定できる。
【００３５】
従って、第７発明によれば、物体のエッジラインを高い信頼性で適正に特定することができる。
【００３６】
上記第７発明では、前記第Ｄステップは、前記２次元平面上で直線状に並ぶ投影点の群により各々形成される一対のラインであって、互いに平行に延在する一対のラインを、棒状に延在する物体の両側のエッジラインとして特定するステップをさらに含むという態様を採用し得る（第８発明）。
【００３７】
これによれば、手摺り等、棒状に延在する物体の両側のエッジラインを適正に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１Ａは本発明の一実施形態におけるレーザ式測距装置の概略を斜視図で示す図、図１Ｂは該レーザ式測距装置を図１ＡのＳ軸方向で見た状態を示す図。
【図２】実施形態のレーザ式測距装置の作動に関する説明図。
【図３】実施形態のレーザ式測距装置の作動に関するグラフ。
【図４】図１Ａに示す演算処理装置の処理を示すフローチャート。
【図５】図４のＳＴＥＰ５のサブルーチン処理を示すフローチャート。
【図６】図６Ａは実施形態のレーザ式測距装置から物体へのレーザ光の走査状態を例示する図、図６Ｂ及び図３Ｃは、図５のＳＴＥＰ１３〜１５の処理に関する説明図。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、図５のＳＴＥＰ１２で設定する閾値に関する説明図。
【図８】図５のＳＴＥＰ１５で算出される判定用角度の変化パターンの例を示すグラフ。
【図９】図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、それぞれ図４のＳＴＥＰ１７，１８の処理に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の一実施形態を図１Ａ〜図９Ｃを参照して以下に説明する。図１Ａ及び図１Ｂを参照して、本実施形態で説明するレーザ式測距装置１は、その本体部であるレーザ・レンジ・ファインダ（Laser Range Finder）１ａと、該レーザ・レンジ・ファインダ１ａ（以降、ＬＲＦ１ａという）を回転駆動するアクチュエータ１ｂとを備える。
【００４０】
ＬＲＦ１ａは、レーザ光の出力部としての機能を持つ。このＬＲＦ１ａは、公知の構造のものであり、１つの軸周り方向、例えば図１Ａ及び図１Ｂに示すＳ軸周り方向に、所定の走査範囲（所定の角度範囲）でレーザ光を走査するように出力する。すなわち、ＬＲＦ１ａは、図１Ｂに示す如く、レーザ光の投光方向を表す投光ライン（レーザ光の投光経路となるラインであり、図１Ｂに破線で例示するライン）を、所定の角度範囲内でＳ軸周り方向に回転させるようにレーザ光を出力する。
【００４１】
そして、ＬＲＦ１ａは、走査範囲内のレーザ光の複数（所定数）の投光方向のそれぞれ毎に、各投光方向に出力されたレーザ光を反射する物体の距離（ＬＲＦ１からの距離）をＴＯＦの計測手法（ＴＯＦ：Time of Flight）により計測し、その計測データを出力する。この場合、レーザ光の上記複数の投光方向は、例えば、Ｓ軸周り方向に所定の刻み角度づつ、ずらした方向である。
【００４２】
なお、ＬＲＦ１ａは、距離を計測することに加えて、各投光方向に出力されたレーザ光の反射光の強度（輝度）を検出し、その該強度の検出値を示すデータを距離の計測データと共に出力し得るように構成されていてもよい。
【００４３】
レーザ式測距装置１のアクチュエータ１ｂは、例えば電動モータにより構成される。そして、該アクチュエータ１ｂは、ＬＲＦ１ａを、前記Ｘ軸方向と直交する方向、例えば図１Ａ及び図１Ｂに示すＺ軸周り方向に回転駆動し得るようにＬＲＦ１ａに連結されている。これにより、ＬＲＦ１ａの向きをＺ軸周り方向で変化させることが可能となっていると共に、Ｚ軸周り方向におけるＬＲＦ１ａの複数の回転角度位置で、Ｓ軸周り方向にレーザ光を走査することが可能となっている。
【００４４】
例えば、図３に例示するパターンで、Ｚ軸周り方向でのＬＲＦ１ａの回転と、Ｘ軸周り方向でのレーザ光の走査とを行うことができる。なお、以降の説明では、図２に示すように、Ｚ軸周り方向の回転角度を参照符号αで表し、スイング角αと称する。また、Ｓ軸周り方向でのレーザ光の投光ラインの方位角を参照符δで表し、走査角δと称する。
【００４５】
図３に例示するパターンでは、スイング角αを所定の角度範囲で正弦波状に変化させながら、一定の周期Δｔで、Ｓ軸周り方向でのレーザ光の走査（走査範囲の一端側から他端側への１回の走査）が繰り返される。この場合、例えば、レーザ光の１回当たりの走査期間の時間内でのスイング角αの変化量が十分に小さなものとなるように、スイング角αの経時変化パターンを設定しておくことで、スイング角αをほぼ一定に保った状態で、レーザ光の走査を行うことができる。
【００４６】
なお、例えば、スイング角αを所定量づつ、間欠的に変化させ、その変化の都度、スイング角αを一定に保持した状態（Ｚ軸周り方向でのＬＲＦ１ａの回転を停止させた状態）で、レーザ光の走査を行うようにしてもよい。
【００４７】
また、例えば、スイング角αの単位変化量当たりに実行するレーザ光の走査の回数が一定もしくはほぼ一定になるように、Ｚ軸周り方向でのＬＲＦ１ａの回転速度、あるいは、レーザ光の走査タイミングを制御してもよい。
【００４８】
上記の如く、Ｚ軸周り方向でのＬＲＦ１ａの回転と、Ｓ軸周り方向でのレーザ光の走査（回転走査）とを行うことで、ＬＲＦ１の周囲に存在する物体の距離の計測データを３次元的に取得することができる。
【００４９】
例えば、図２には、ＬＲＦ１ａのスイング角αがある角度であり、且つ、レーザ光の走査角δ（レーザ光の投光ラインの方位角）がある角度である場合に、ＬＲＦ１ａにより距離ｒが測定される１つの測定点Ｐ（物体の表面におけるレーザ光の反射点）を例示している。この場合、測定点Ｐの位置は、スイング角α又は走査角δを変化させることで、３次元的に変化する。従って、本実施形態のレーザ式測距装置１によれば、ＬＲＦ１ａの周囲に存在する物体の距離の計測データを３次元的に取得することができることとなる。
【００５０】
補足すると、任意の測定点Ｐに対応する距離ｒ、スイング角α、及び走査角δの組は、該測定点Ｐの位置を、球面座標系で表現するものである。そして、該測定点Ｐの位置は、それに対応する距離ｒ、スイング角α、及び走査角δの組から、３軸直交座標系（例えば図２に例示するＸＹＺ座標系）で見た位置に座標変換することもできる。
【００５１】
上記の如く構成されたレーザ式測距装置１は、例えば、移動ロボット、車両等の移動体に搭載され得る。この場合、レーザ式測距装置１は、移動体の周囲に存在する物体（地面、床面、設置物、障害物、他の移動体等）の位置あるいは外面形状等を認識するための外界認識用のセンサとして使用し得る。
【００５２】
本実施形態では、ＬＲＦ１ａの計測データは、演算処理装置２（図１Ａに示す）に入力される。この場合、当該計測データには、距離の計測値を示すデータに加えて、該距離の計測時におけるレーザ光の投光ラインのスイング角α及び走査角δを示すデータも含まれる。
【００５３】
演算処理装置２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む１つ以上の電子回路ユニット、あるいは、１つ以上のコンピュータ、あるいは、該電子回路ユニット及びコンピュータの組み合わせにより構成される。
【００５４】
この演算処理装置２は、本実施形態では、それに実装されるハードウェア構成又はプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、レーザ式測距装置１の作動を制御する機能、ＬＲＦ１ａから出力される計測データに基づいて、ＬＲＦ１ａの周囲（レーザ光が投光される領域）に存在する物体のエッジを検出する機能、ＬＲＦ１ａの計測データのうちのノイズデータを特定して除去する機能等を有する。
【００５５】
なお、演算処理装置２は、レーザ式測距装置１を搭載した移動体の動作制御を行う機能を有する制御装置であってもよい。
【００５６】
以下、演算処理装置２による処理を説明する。まず、物体のエッジの検出及びノイズデータの特定に係る処理の概要を説明する。
【００５７】
ＬＲＦ１ａが走査するレーザ光の投光方向を表す投光ラインのうち、物体のエッジの近辺を通る互いに近接した複数の投光ライン（Ｓ軸周り方向で互いに隣合う投光ライン等、相互の走査角δの差が十分に小さい複数の投光ライン）に着目した場合、ある投光ラインに対応する測定点の距離の計測値と、他の投光ラインに対応する測定点の距離の計測値が比較的大きく異なるものとなりやすい。
【００５８】
また、レーザ光の投光ラインが、物体のエッジの近辺を通るラインとなる場合、該物体による反射光と、その奥側の他の物体の反射光とがＬＲＦ１ａで受光される場合（所謂、マルチエコーが発生する場合）が多々ある。この場合、当該投光ライン上における物体の距離の計測データが異常なデータとなりやすい。例えば、該計測データにより示される位置には、実際の物体は存在していないというような状況が発生し得る。
【００５９】
図６Ａはこのような現象が発生する状況を概念的に例示している。この例では、ＬＲＦ１ａと、壁等、比較的大きな面積の物体Ａとの間に、手摺り等の小径の物体Ｂが存在し、ＬＲＦ１ａのスイング角αが、ある角度で一定もしくはほぼ一定に維持された状態において、ＬＲＦ１ａから物体Ａに向かってレーザ光（破線で示す）が走査された状況を示している。図中の「×」マークを付した点が、レーザ光の複数の投光ラインのそれぞれの走査角δと、各投光ライン上での距離の計測値との組により規定される測定点の位置を示している。また、レーザ光のいくつかの投光ラインに付したδ(a+1)等の参照符号は、該投光ラインの走査角δを表している。
【００６０】
この図示例では、物体Ｂのエッジ付近を通るレーザ光のうち、例えば、走査角δがそれぞれδ(a+1)、δ(a)、δ(c+1)、δ(c)、δ(c-1)であるレーザ光の投光ラインに対応する測定点が、マルチエコーの影響で、物体Ａ又はＢの実際の位置から乖離した位置となっていることが示されている。
【００６１】
本実施形態では、演算処理装置２は、物体のエッジの近辺での上記の如き距離の計測値の変化を利用して、物体のエッジに対応する測定点（以降、エッジ測定点という）を特定すると共に、距離の計測値が異常な値となっている測定点（以降、ノイズ測定点という）を特定する。かかる演算処理装置２の処理は、図４及び図５のフローチャートに示す如く実行される。
【００６２】
ＳＴＥＰ１で、演算処理装置２は、Ｚ軸周り方向でのＬＲＦ１ａの回転を開始させ、さらに、ＳＴＥＰ２でレーザ光の走査を開始させるようにレーザ式測距装置１を制御する。
【００６３】
そして、ＳＴＥＰ３において、演算処理装置２は、レーザ光の走査（走査範囲の一端側から他端側への１回の走査）が終了して、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になるまで、ＬＲＦ１ａによる計測データを取得する。この計測データには、ＬＲＦ１ａから出力されるレーザ光の複数の投光ラインのそれぞれ対応する測定点の距離の計測値を示すデータが含まれると共に、各投光ラインの走査角δを示すデータと、各投光ラインでのレーザ光の投光時におけるＬＲＦ１ａのスイング角αを示すデータとが含まれる。
【００６４】
なお、本実施形態は、レーザ光の１回の走査時におけるスイング角αは一定もしくはほぼ一定の値である。この場合、レーザ光の走査時におけるスイング角αの値は、単一の値（例えば、該走査の開始時におけるスイング角の値）でよい。
【００６５】
レーザ光の走査が終了すると、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる。この場合、演算処理装置２は、次に、ＳＴＥＰ５でエッジ測定点とノイズ測定点とを特定する処理を実行する。
【００６６】
このＳＴＥＰ５の処理は、ＳＴＥＰ２〜４でのレーザ光の走査時に取得した複数の測点点の計測データを用いて、図５のフローチャートに示す如く実行される。ＳＴＥＰ１１において、演算処理装置２は、１つの測定点を注目測定点Ｐ(i)として選択する。そして、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１２において、エッジ測定点及びノイズ測定点を特定するため閾値ｅthを、該注目測定点Ｐ(i)の距離の計測値に応じて設定する。該閾値ｅthは、後述の判定用角度ｅ(i)と比較する正の値の閾値であり、注目測定点Ｐ(i)の距離の計測値から、あらかじめ作成された演算式あるいはマップ等に基づいて決定される。この場合、閾値ｅthは、注目測定点Ｐ(i)の距離の計測値が小さいほど、小さい値になる（ゼロに近い値になる）ように設定される。
【００６７】
次いで、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１３において、選択中の注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインの方向に近い方向を有する他の１つ以上の投光ラインのそれぞれに対応する測定点を、後述する近似直線を生成するためのライン生成用測定点として抽出する。
【００６８】
本実施形態では、例えば、注目測定点Ｐ(i)に対応する投光ラインの両隣の２つの投光ラインのそれぞれに対応する測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)がライン生成用測定点として抽出される。上記２つの投光ラインは、より詳しくは、注目測定点Ｐ(i)に対応する投光ラインに対して、Ｓ軸周りの正方向（Ｓ軸の正方向に向かって時計周り方向）に所定の刻み角度だけずれた方向の投光ラインとＳ軸周りの負方向（Ｓ軸の正方向に向かって反時計周り方向）に所定の刻み角度だけずれた方向の投光ラインとの２つの投光ラインである。
【００６９】
例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(a)のレーザ光の投光ラインに対応する測定点である場合、走査角δ(a+1)，δ(a-1)のそれぞれのレーザ光の投光ラインに対応する測定点（図６Ｂに示すＰ(a+1)，Ｐ(a-1)）がライン生成用測定点として抽出される。
【００７０】
また、注目測定点Ｐ(i)が、例えば、図６Ａで走査角δ(b)のレーザ光の投光ラインに対応する測定点である場合、走査角δ(b+1)，δ(b-1)のそれぞれのレーザ光の投光ラインに対応する測定点（図６Ｃに示すＰ(b+1)，Ｐ(b-1)）がライン生成用測定点として抽出される。
【００７１】
補足すると、本実施形態では、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)が、本発明における「ｎ個の測定点」に相当し、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)にそれぞれ対応するレーザ光の投光ラインが本発明におけるが「互いに近接するｎ個の投光ライン」に相当する。
【００７２】
次いで、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１４において、注目測定点Ｐ(i)と、ライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)とを通る近似直線Ｌ(i)を、これらの測定点Ｐ(i)，Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)の距離の計測値と、これらの測定点Ｐ(i)，Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)にそれぞれ対応する投光ラインの走査角δ(i)，δ(i+1)，δ(i-1)とを用いて算出する。該近似直線Ｌ(i)は例えば最小二乗法により算出される。
【００７３】
さらに、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１５において、上記近似直線Ｌ(i)と、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインとのなす角度ｅ(i)（鋭角側の角度の絶対値）を判定用角度として算出する。この判定用角度ｅ(i)は、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインに対する近似直線Ｌ(i)の傾斜度合を表す指標値である。
【００７４】
例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(a)のレーザ光の投光ライン上の測定点である場合、ＳＴＥＰ１４において、図６Ｂに示す近似直線Ｌ(a)が算出される。さらに、ＳＴＥＰ１５において、図６Ｂに示す角度ｅ(a)が判定用角度として算出される。
【００７５】
また、例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(b)のレーザ光の投光ライン上の測定点である場合、ＳＴＥＰ１４において、図６Ｃに示す近似直線Ｌ(b)が算出される。さらに、ＳＴＥＰ１５において、図６Ｃに示す角度ｅ(b)が判定用角度として算出される。
【００７６】
なお、本実施形態では、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインが、本発明における「代表ライン」に相当する。
【００７７】
ここで、注目測定点Ｐ(i)又はライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)が、物体のエッジ付近を通るレーザ光の投光ライン上の測定点である場合には、例えば図６Ｂに例示する如く、ＳＴＥＰ１４で算出される近似直線Ｌ(i)（図６ＢではＬ(a)）の方向は、注目測定点Ｐ(i)（図６ＢではＰ(a)）に対応するレーザ光の投光ライン（図６Ｂでは走査角δ(a)のレーザ光の投光ライン）の方向に近い方向となる。従って、この場合の判定用角度ｅ(i)（図６Ｂではｅ(a)）は、比較的小さい角度となる。
【００７８】
一方、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)が、物体のエッジ付近を通るレーザ光の投光ラインに対応する測定点でない場合には、例えば図６Ｃに例示する如く、ＳＴＥＰ１４で算出される近似直線Ｌ(i)（図６ＣではＬ(b)）の方向は、注目測定点Ｐ(i)（図６ＣではＰ(b)）に対応するレーザ光の投光ライン（図６Ｃでは走査角δ(b)のレーザ光の投光方向）の方向と比較的顕著に異なる方向となる。従って、この場合の判定用角度ｅ(i)（図６Ｃではｅ(b)）は、比較的大きい角度（９０度に近い角度）となる。
【００７９】
また、レーザ光の各投光ラインにおける測定点の距離の計測値の誤差（マルチエコーの影響が無い状態での誤差であって、ＬＲＦ１ａの性能に起因する定格の誤差）による該計測値のばらつきを考慮した場合、レーザ光の投光箇所が平坦面であっても、前記ＳＴＥＰ５で算出される近似直線Ｌ(i)は、上記誤差の範囲での距離の計測値のばらつきに起因して、該投光箇所の面（平坦面）に対して、図７Ａ及び図７Ｂに示す如く傾きを生じる場合がある。
【００８０】
なお、図７Ａはレーザ光を投光する物体Ａの距離（ＬＲＦ１ａからの距離）が比較的大きい場合に関する説明図であり、図７Ｂはレーザ光を投光する物体Ａの距離が比較的小さい場合に関する説明図である。
【００８１】
また、図７Ａ及び図７Ｂでは、走査角δ(i+1)のレーザ光の投光ライン上の測定点Ｐ(i+1)の距離の計測値が、実際の距離よりも小さくなる方向に誤差を有し、走査角δ(i-1)のレーザ光の投光ライン上の測定点Ｐ(i+1)の距離の計測値が、実際の距離よりも大きくなる方向に誤差を有する場合を例示している。
【００８２】
これらの図７Ａ及び図７Ｂを比較して判るように、物体の距離が大きい場合（図７Ａ）よりも、小さい場合（図７Ｂ）の方が、近似直線Ｌ(i)の方向は、上記誤差の範囲での距離の計測値のばらつきに起因して、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ライン（走査角δ(i)の投光ライン）に近い方向になる可能性がある。これはＬＲＦ１ａから物体までの距離が小さいほど、隣り合う２つの投光ラインのそれぞれに対応するレーザ光の照射点（物体Ａの表面での照射点）の間隔が小さくなるからである。
【００８３】
そこで、本実施形態では、演算処理装置２は、前記ＳＴＥＰ１２において、閾値ｅthを、注目測定点Ｐ(i)の距離の計測値が小さいほど、小さい値になる（ゼロに近い値になる）ように設定しておく。
【００８４】
なお、例えば、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i-1)，Ｐ(i+1)のそれぞれの距離の計測値の平均値（距離平均値）に応じて、前記閾値ｅthを設定してもよい。
【００８５】
そして、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１５で求めた判定用角度ｅ(i)を、ＳＴＥＰ１２で設定した閾値ｅthと比較する処理（ｅ(i)＜ｅthであるか否かを判断する処理）をＳＴＥＰ１６で実行する。
【００８６】
このＳＴＥＰ１６の判断処理で、ｅ(i)＜ｅthである場合（ＳＴＥＰ１６の判断結果が肯定的である場合）には、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１７において、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)のうちの１つをエッジ測定点として特定する。本実施形態では、例えば注目測定点Ｐ(i)がエッジ測定点として特定される。
【００８７】
これにより、例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(a)のレーザ光の投光ライン上の測定点Ｐ(a)である場合、該注目測定点Ｐ(i)（＝Ｐ(a)）がエッジ測定点として特定される。また、例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(c)のレーザ光の投光ライン上の測定点である場合、該注目測定点Ｐ(i)がエッジ測定点として特定される。
【００８８】
なお、エッジ測定点として特定された測定点に対応する計測データ（距離の計測値、スイング角α及び走査角δの組）は、演算処理装置２において、エッジ測定点に関する計測データとして記憶保持される。
【００８９】
そして、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１８において、上記の如く特定したエッジ測定点をαδ平面に投影する。ここで、αδ平面というのは、図９Ａ〜図９Ｃに示す如く、スイング角αと走査角δとを２つの座標軸成分とする座標平面である。
【００９０】
ＳＴＥＰ１８の処理では、演算処理装置２は、特定されたエッジ測定点に対応する投光ラインの走査角δの値と、スイング角αの値との組により規定されるαδ平面上の点を、該αδ平面に対するエッジ測定点の投影点として決定する。そして、演算処理装置２は、この投影点の座標値（αの値とδの値と組）を記憶保持する。図９Ａ〜図９Ｂにそれぞれ示す黒点は、上記の投影点を例示する点である。
【００９１】
さらに、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１９において、注目測定点Ｐ(i)及びライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)のうちの、最も距離が大きい測定点をノイズ測定点として特定する。換言すれば、演算処理装置２は、該ノイズ測定点に対応する距離の計測データをノイズデータとして特定する。
【００９２】
これにより、例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(a)のレーザ光の投光ライン上の測定点Ｐ(a)である場合、走査角δ(a+1)のレーザ光の投光ライン上の測定点（＝図６Ｂに示すライン生成用測定点Ｐ(a+1)）がノイズ測定点として特定される。また、例えば、注目測定点Ｐ(i)が、例えば、図６Ａで走査角δ(c)のレーザ光の投光ライン上の測定点である場合、走査角δ(c-1)のレーザ光の投光ラインに対応する測定点がノイズ測定点として特定される。
【００９３】
一方、ＳＴＥＰ１６の判断処理で、ｅ(i)≧ｅthである場合（ＳＴＥＰ１６の判断結果が否定的である場合）には、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ１７〜１９の処理（エッジ測定点の特定、ノイズ測定点の特定等）を行わない。
【００９４】
例えば、注目測定点Ｐ(i)が、図６Ａで走査角δ(b)のレーザ光の投光ラインに対応する測定である場合、ＳＴＥＰ１６の判断結果が否定的となるので、ＳＴＥＰ１７〜１９の処理は行われない。
【００９５】
なお、ノイズ測定点として特定された測定点に対応する計測データ（距離の計測値、スイング角α及び走査角δの組）は、演算処理装置２において、ノイズ測定点に関する計測データとして記憶保持される。
【００９６】
ＳＴＥＰ１７〜１９の処理を実行した場合、あるいは、ＳＴＥＰ１６の判断結果が否定的である場合には、演算処理装置２は、次に、ＳＴＥＰ２０において、注目測定点Ｐ(i)を順次選択することが終了したか否かを判断する。
【００９７】
そして、この判断結果が否定的である場合には、演算処理装置２は、前記ＳＴＥＰ１１に戻って、注目測定点Ｐ(i)を新たに選択する。例えば、先に選択した注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインに対して、Ｓ軸周りの正方向（又は負方向）で隣り合う投光方向に対応する測定点が新たな注目測定点Ｐ(i)として選択される。
【００９８】
このようにして、ＳＴＥＰ２０の判断結果が肯定的になるまで、ＳＴＥＰ１１〜２０の処理が繰り返される。
【００９９】
これにより、エッジ測定点及びノイズ測定点が探索的に特定されていくこととなる。なお、ＳＴＥＰ１１〜２０のループ処理では、エッジ測定点又はノイズ測定点として既に特定された測定点であっても、注目測定点Ｐ(i)又はライン生成用測定点Ｐ(i)として選択され得る。
【０１００】
ＳＴＥＰ２０の判断結果が肯定的になると、図５のフローチャートの処理は終了する。以上が、図４のＳＴＥＰ５の処理の詳細である。
【０１０１】
図８は、上記したＳＴＥＰ５の処理によって、各注目測点点Ｐ(i)に対応する走査角δ(i)と、該注目測定点Ｐ(i)に対応して前記した如く算出される判定用角度ｅ(i)との関係（走査角に対する判定用角度ｅ(i)の変化パターン）を表すグラフを例示している。
【０１０２】
この例は、図６Ａに示した如く、ＬＲＦａからのレーザ光の走査範囲に、手摺り等の棒状の物体Ｂと、壁等の物体Ａが存在する場合の例である。この場合、走査角δ１のレーザ光の投光ラインに対応する測定点を注目測定点Ｐ(i)として算出される判定用角度ｅ１と、走査角δ２のレーザ光の投光ラインに対応する測定点を注目測定点Ｐ(i)として算出される判定用角度ｅ２とが閾値ｅthよりも小さい値となる。そして、これらの走査角δ１，δ２に対応する測定点が、エッジ測定点として特定される。
【０１０３】
図４に戻って、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ５の処理を上記の如く実行した後、次にＳＴＥＰ６において、前述の如くエッジ測定点を投影した前記αδ平面から、直線状に並んでいるとみなし得る複数のエッジ測定点により形成される直線を物体のエッジラインとして検出処理を実行する。この処理は、例えばハフ変換等の公知の直線検出手法により実行される。
【０１０４】
さらに、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ７において、互いに平行（もしくはほぼ平行）に延在する２つの直線（エッジライン）の組がある場合に、各組の２つの直線（エッジライン）を、互いに対となる直線としてペアリングする処理を実行する。この場合、ペアリングされた各対の直線（エッジライン）は、手摺り等、棒状に延在する物体の両側のエッジラインに相当するものとしてペアリングされる。
【０１０５】
なお、ＬＲＦ１ａの回転の開始後のレーザ光の走査回数が少ない段階では、エッジラインとしての直線を検出できないか、もしくは、エッジラインを正しく検出できない可能性が高い。従って、ＳＴＥＰ６，７の処理は、レーザ光の走査回数が所定数に達してから、実行するようにしてよい。
【０１０６】
次いで、演算処理装置２は、ＳＴＥＰ８において、ＬＲＦ１ａの回転（既定の範囲内での回転）が終了したか否かを判断し、終了していない場合（ＳＴＥＰ８の判断結果が否定的である場合）には、ＳＴＥＰ２からの処理を繰り返す。また、ＬＲＦ１ａの回転が終了して、ＳＴＥＰ８の判断結果が肯定的になった場合には、演算処理装置２は、前記ＳＴＥＰ５の処理で特定された各ノイズ測定点に関する計測データをノイズデータとして消去する。
【０１０７】
以上のようにして、レーザ光の各回の走査毎に、エッジ測定点及びノイズ測定点が特定されると共に、エッジ測定点がαδ平面上に投影してなる投影点が決定される。このため、各回のレーザ光の走査範囲に、手摺り等の棒状の物体が延在する場合、該レーザ光の走査が複数回実行された段階での前記したＳＴＥＰ６，７の処理によって、図９Ａ〜図９Ｂにそれぞれ例示する如く、αδ平面上、２つの互いに平行なエッジラインが検出されると共に、それらの２つのエッジラインが、棒状に延在する物体の両側のエッジラインに相当するものとてペアリングされる。
【０１０８】
なお、図９Ｂは、破線枠部分に、棒状の物体に部分的に装着された他の物体が存在する場合を例示している。また、図９Ｃは、棒状の物体が折れ曲がっているために、エッジラインのペアが、二組検出された場合を例示している。
【０１０９】
これにより、αδ平面上で、物体のエッジラインを特定できる。また、手摺り等の棒状の物体が存在する場合には、該物体の両側のエッジラインを、αδ平面上でペアのエッジラインとして認識することができる。
【０１１０】
この場合、各測定点（エッジ測定点を含む）を、図２に示したＸＹＺ座標系如き、３次元の空間座標系の点に変換することを必要とせずに（各測定点の空間的な位置情報を必要とせずに）、物体のエッジラインを特定できるので、ＬＲＦ１ａの回転動作と並行して、物体のエッジラインをすばやく特定することが可能とできると共に、該エッジラインを高い信頼性で特定することができる。
【０１１１】
また、前記判定用角度ｅ(i)を用いてエッジライン上の点としてのエッジ測定点を特定することにより、マルチエコーの影響等によらずに、エッジ特定点を適切に特定できる。
【０１１２】
さらに、本実施形態によれば、マルチエコーに起因する信頼性の乏しい計測データ（ノイズデータ）を適正に除去することができるので、該ノイズデータを用いてＬＲＦａの周囲の物体の位置、形状等を誤って認識してしまうような事態を極力防止することができる。
【０１１３】
なお、以上説明した実施形態では、前記注目測定点Ｐ(i)とライン生成用測定点Ｐ(i+1)，Ｐ(i-1)とから成る３個の測定点を用いて、前記近似直線Ｌ(i)を算出するようにした。但し、近似直線Ｌ(i)を算出するためのライン生成用測定点（注目測定点以外の測点）を、例えば次のように決定してもよい。
【０１１４】
すなわち、レーザ光の各投光方向におけるレーザビームの広がり角をθとおくと、該広がり角θは、近似的に次式（１）により表される。
【０１１５】
θ≒λ／Ｄ０    ……（１）
なお、λは、レーザ光の波長、Ｄ０はレーザ光の出力部でのレーザビームの直径である。従って、広がり角θは、レーザ式測距装置（前記実施形態では、ＬＲＦ１ａ）に固有の値である。
【０１１６】
そして、レーザビームの当該広がり角θ内に物体のエッジがある場合に、マルチエコーに起因する異常な計測データが発生しやすい。
【０１１７】
そこで、例えば、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインを中心として、上記広がり角θの範囲内（詳しくは、δ(i)±(θ／２)の範囲内。δ(i)：注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインの走査角）に属する各投光ラインに対応する測定点（注目測定点Ｐ(i)を含む）を、前記近似直線を算出するための測定点として用いてもよい。
【０１１８】
また、前記実施形態では、注目測定点Ｐ(i)に対応するレーザ光の投光ラインと、前記近似直線Ｌ(i)とのなす角度ｅ(i)を、近似直線Ｌ(i)の傾斜度合を示す指標値として用いた。ただし、例えば、近似直線を算出するために用いる複数の測定点にそれぞれ対応する投光ラインの方向を平均化してなる方向を求め、その平均化方向のラインと、近似直線とのなす角度を、該近似直線Ｌ(i)の傾斜度合を示す指標値として用いてもよい。
【０１１９】
あるいは、例えば、近似直線を算出するために用いる複数の測定点にそれぞれ対応する投光ラインのうち、これらの投光ラインの中心方向（平均化方向）のラインに最も近い方向の投光ラインを代表ラインとして用い、該代表ラインと、近似直線とのなす角度を、該近似直線Ｌ(i)の傾斜度合を示す指標値として用いてもよい。
【０１２０】
また、前記実施形態におけるレーザ式測距装置１（ＬＲＦ１）は、レーザ光の投光方向を回転させることで、該レーザ光の走査を行うものであるが、本発明におけるレーザ式測距装置は、レーザ光の投光方向を一定もしくはほぼ一定に維持して、該レーザ光をその投光方向と直交する方向にリニアに走査するものであってもよい。この場合であっても、エッジ測定点やノイズ測定点を特定することは前記実施形態と同様に行うことができる。
【０１２１】
さらに、ＬＲＦ１ａが、例えば、距離を計測することに加えて、各投光方向に出力されたレーザ光の反射光の強度（輝度）の検出値を示すデータを距離の計測データと共に出力し得るように構成されている場合には、エッジ測定点を特定する処理において、例えば、距離の計測値に加えて、もしくは距離の計測値の代わりに、レーザ光の反射光の強度の検出値を用いて、エッジ測定点を特定することも可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…レーザ式測距装置、１ａ…レーザ・レンジ・ファインダ（レーザ光の出力部）。
【図１】
2018165657.tif 000003
【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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