(57)【要約】      （修正有）【課題】正確かつ高速な、障害物や凹み、スロープの判定が可能な自律走行システム、これを備えた車両及び自律走行方法を提供する。【解決手段】車両の前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器１１と、制御部を備え、前記制御部は前記距離計測器を通り床面Ｇに垂直な平面において、前記距離計測器１１を通り床面Ｇと平行な平面ＨＬに対し俯角をなす方向である第１方向Ｄｊと、当該第１方向Ｄｊよりも浅い俯角をなす方向である第２方向Ｄｊ＋１の各々における前記計測対象上での位置である第１位置ｐｉ，ｊ及び第２位置ｐｉ，ｊ＋１を、前記距離計測器１１により取得した距離を基に計算する計測結果位置計算部と、前記第１位置ｐｉ，ｊを基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に前記第２位置ｐｉ，ｊ＋１が無い場合に、前記第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行不能であると判定する走行判定部を備える。【選択図】図８
2019056984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行手段を備えた車両に搭載され、前記走行手段を制御して前記車両を走行制御する、自律走行システムであって、
前記車両の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記距離計測器を通り床面に垂直な平面において、前記距離計測器を通り前記床面と平行な平面に対し俯角をなす方向である第１方向と、当該第１方向よりも浅い俯角をなす方向である第２方向の各々における、前記計測対象上での位置である第１位置及び第２位置を、前記距離計測器により取得された距離を基に計算する、計測結果位置計算部と、
前記第１位置を基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲内に前記第２位置が無い場合に、前記第２位置が走行不能であると判定する、走行判定部と、
を備えている、自律走行システム。
【請求項２】
前記走行判定部は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角上限よりも上方に、前記第２位置が有る場合に、前記第２位置に障害物が有ると判定する、請求項１に記載の自律走行システム。
【請求項３】
前記走行判定部は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角下限よりも下方に、前記第２位置が有る場合に、前記第１位置と前記第２位置の間に凹みが有ると判定する、請求項１または２に記載の自律走行システム。
【請求項４】
前記走行判定部は、前記第１位置と前記第２位置の高さの差分が、前記車両が走行可能な段差下限と段差上限の間に有る場合に、前記第２位置が走行可能であると判定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の自律走行システム。
【請求項５】
前記計測結果位置計算部は、前記距離計測器により取得された、前記第１方向と前記第２方向の各々における前記計測対象までの前記距離と、前記第１方向及び第２方向の各々の俯角を基に、前記第１位置及び前記第２位置を計算する、請求項１から４のいずれか一項に記載の自律走行システム。
【請求項６】
前記計測結果位置計算部は、前記垂直な平面内の複数の方向における、前記計測対象上での前記位置を計算し、
前記走行判定部は、計算された複数の前記位置の各々に対し、前記距離計測器に近い順に、これを前記第１位置とし、当該第１位置の次に近い前記位置を前記第２位置として、当該第２位置に関する判定を行い、前記第２位置が走行不能であると判定された場合に、車両から前記第１位置または前記第２位置までの距離を前記垂直な平面における走行不能な領域までの最短距離として計算する、請求項１から５のいずれか一項に記載の自律走行システム。
【請求項７】
前記計測結果位置計算部は、前記距離計測器を中心とした複数の前記垂直な平面の各々において、複数の前記方向における、前記計測対象上での前記位置を計算し、
前記走行判定部は、複数の前記垂直な平面の各々に対し、前記最短距離を計算する、請求項６に記載の自律走行システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記走行判定部が計算した、複数の前記垂直な平面の各々における前記最短距離を基にしたデータを受信し、これを基に前記距離計測器を中心とした局所地図を作成する局所地図生成部を更に備える、請求項７に記載の自律走行システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記局所地図生成部により生成された局所地図を基に、前記車両を走行制御する走行制御部を更に備える、請求項８に記載の自律走行システム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項の自律走行システムを備えた車両。
【請求項１１】
走行手段を備えた車両において、前記走行手段を制御して前記車両を走行制御する、自律走行方法であって、
前記車両の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器によって、前記距離計測器を通り床面に垂直な平面において、前記距離計測器を通り前記床面と平行な平面に対し俯角をなす方向である第１方向と、当該第１方向よりも浅い俯角をなす方向である第２方向の各々における、前記計測対象上での位置である第１位置及び第２位置を、前記距離計測器により取得された距離を基に計算し、
前記第１位置を基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲内に前記第２位置が無い場合に、前記第２位置が走行不能であると判定する、自律走行方法。
【請求項１２】
前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角上限よりも上方に、前記第２位置が有る場合に、前記第２位置に障害物が有ると判定する、請求項１１に記載の自律走行方法。
【請求項１３】
前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角下限よりも下方に、前記第２位置が有る場合に、前記第１位置と前記第２位置の間に凹みが有ると判定する、請求項１１または１２に記載の自律走行方法。
【請求項１４】
前記第１位置と前記第２位置の高さの差分が、前記車両が走行可能な段差下限と段差上限の間に有る場合に、前記第２位置が走行可能であると判定する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の自律走行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行システム、これを備えた車両及び自律走行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、周りの環境を探索しながら目標や障害物等を検知して、移動経路を決定し、これに従って移動する、自律走行車両が知られている。自律走行車両は、周りの環境の探索のために何らかのセンサを備え、センサにより取得した情報を分析して障害物等を検知し、移動経路を決定することがある。
【０００３】
特許文献１には、赤外線投影方式のセンサにより構成された距離画像センサを備えた、例えば清掃ロボット等の、距離計測システムが開示されている。この距離計測システムにおいては、距離画像センサを原点とした座標系での、床面を平面とみなした方程式を記憶保持している。距離計測システムは、距離画像センサで計測して得られた点の座標値と、床面の方程式とから、その点が床面より所定の閾値以上高いか低いかを判別し、床面より低ければその点が凹みであると判定し、高ければ障害物であると判定する。
【０００４】
特許文献１においては、計測して得られた点の床面からの高さが閾値以上の場合に障害物または凹みであり走行不能と判定している。このため、例えば車両の現在位置から前方がスロープとなっている場合に、距離画像センサがスロープの傾斜面上の一点を計測し、その高さが車両の現在位置における床面より閾値以上高ければ、スロープは障害物であると判定される。すなわち、このスロープが、車両が登坂可能な程度に十分に緩やかである場合にも、スロープは障害物と判定され、車両が実際には走行可能であるにもかかわらず、車両はスロープを回避するよう制御される。
【０００５】
これに対し、特許文献２には、障害物や段差をより確実に検出できる移動装置が開示されている。移動装置は、進行方向の前方下方側を視野範囲とする距離画像センサを備えている。これにより、光を反射した物体までの距離の遠近に応じて、例えば、濃淡表示される距離画像が求められる。移動装置は、距離画像センサにより得られた距離画像と、移動装置が平らな走行面に位置する状態で予め取得された基準平面距離画像の差分演算を行い、この濃淡値の差分画像により、障害物の有無や、障害物がスロープか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１６２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２６０１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような自律走行車両においては、移動装置は障害物を乗り越えないことが想定されているため、障害物に対して車両とは反対側の領域については、基本的には、判定処理を行う必要はない。しかし、特許文献２の移動装置においては、距離画像センサにより撮像される範囲全域において、一括して障害物やスロープの判定処理を実行しているため、障害物に対して車両とは反対側の領域においても判定処理が実行されている。すなわち、特許文献２の移動装置においては、不必要な演算が生じる。
また、障害物やスロープの判定を濃淡値の差分画像を基に実行しているため、例えば、差分画像や濃淡値の量子化された値が小さいときなどに、ノイズの影響を受けるなどの差分量の結果が正確に得られない場合がある。
したがって、障害物や凹み、スロープをより適切に判定することが望まれている。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、正確かつ高速な、障害物や凹み、スロープの判定が可能な、自律走行システム、これを備えた車両及び自律走行方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、走行手段を備えた車両に搭載され、前記走行手段を制御して前記車両を走行制御する、自律走行システムであって、前記車両の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記距離計測器を通り床面に垂直な平面において、前記距離計測器を通り前記床面と平行な平面に対し俯角をなす方向である第１方向と、当該第１方向よりも浅い俯角をなす方向である第２方向の各々における、前記計測対象上での位置である第１位置及び第２位置を、前記距離計測器により取得された距離を基に計算する、計測結果位置計算部と、前記第１位置を基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲内に前記第２位置が無い場合に、前記第２位置が走行不能であると判定する、走行判定部と、を備えている、自律走行システムを提供する。
上記のような構成によれば、第１方向と第２方向は距離計測器を通る同一の床面に垂直な平面内にあり、第１方向は距離計測器を通り床面と平行な平面に対し俯角をなす方向であり、第２方向は第１方向よりも浅い俯角をなす方向である。すなわち、車両が平坦な平面上に設けられた場合においては、床面に垂直な平面内で第１方向及び第２方向と平坦な平面が交差する位置が第１位置及び第２位置であり、第２位置は第１方向よりも浅い俯角をなす第２方向上にあるために第１位置よりも距離計測器から離れている。
ここで、走行判定部は、第１位置を基点とした車両が走行可能な傾斜角の範囲内に、すなわち、車両が走行して第１位置に到達した場合において車両が走行可能な下り方向のスロープの傾斜角下限と上り方向のスロープの傾斜角上限の間に、第２位置が無い場合に、第２位置が走行不能であると判定する。例えば、上記のように車両が平坦な平面上に設けられた場合には、第１位置と第２位置の高さ位置は同等であるため、第２位置は第１位置を基点とした車両が走行可能な傾斜角の範囲内に有り、第２位置は走行不能であると判定されない。
同様に、第１位置から第２位置にかけて車両が走行可能なスロープとなっている場合にも、第２位置は第１位置を基点とした車両が走行可能な傾斜角の範囲内に有り、第２位置は走行不能であると判定されない。
他方、第１位置から第２位置にかけて車両が走行可能な上り方向のスロープの傾斜角上限を超えた角度のスロープとなっている場合には、第２位置は傾斜角上限よりも上に位置するスロープの表面に位置する。また、第１位置と第２位置の間に、壁や車両が乗り越えられない障害物が有る場合には、第２位置は傾斜角上限よりも上に位置する壁や障害物の壁面に位置する。すなわち、これらの場合においては、第２位置は傾斜角上限よりも上方に位置し、第２位置は走行不能であると判定される。
第１位置と第２位置の間に凹みが有る場合には、第２位置は傾斜角下限よりも下に位置する、凹みの壁面に位置する。この場合においては、第２位置は傾斜角下限よりも下方に位置し、第２位置は走行不能であると判定される。
このように、２点間の位置の座標演算により障害物や凹み、スロープを判定するため、正確かつ高速に判定結果を導出可能である。
また、距離計測器を通る同一垂直平面内の、複数の方向において上記の要領で位置を計算し、各位置において障害物や凹み、スロープを判定し、車両の近傍から遠方までの環境を探索する場合には、ある地点において障害物や凹みが判定された場合に、それより遠くの領域内の位置については演算や判定処理を省略する等の処理が容易に可能である。したがって、判定結果を更に高速に導出できる。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記走行判定部は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角上限よりも上方に、前記第２位置が有る場合に、前記第２位置に障害物が有ると判定する。
上記のような構成によれば、障害物の有無の判定を好適に行うことができる。
【００１１】
本発明の別の態様においては、前記走行判定部は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角下限よりも下方に、前記第２位置が有る場合に、前記第１位置と前記第２位置の間に凹みが有ると判定する。
上記のような構成によれば、凹みの有無の判定を好適に行うことができる。
【００１２】
本発明の別の態様においては、前記走行判定部は、前記第１位置と前記第２位置の高さの差分が、前記車両が走行可能な段差下限と段差上限の間に有る場合に、前記第２位置が走行可能であると判定する。
上記のような構成によれば、障害物や凹み、スロープの判定と併せて、車両が走行可能な段差の判定を行っている。したがって、障害物や凹み、スロープと判定される場合であっても実際には乗り越えることが可能な段差がある場合に、これを走行可能と判定することができる。
【００１３】
本発明の別の態様においては、前記計測結果位置計算部は、前記距離計測器により取得された、前記第１方向と前記第２方向の各々における前記計測対象までの前記距離と、前記第１方向及び第２方向の各々の俯角を基に、前記第１位置及び前記第２位置を計算する。
上記のような構成によれば、第１位置及び第２位置の計算を好適に実行できる。
【００１４】
本発明の別の態様においては、前記計測結果位置計算部は、前記垂直な平面内の複数の方向における、前記計測対象上での前記位置を計算し、前記走行判定部は、計算された複数の前記位置の各々に対し、前記距離計測器に近い順に、これを前記第１位置とし、当該第１位置の次に近い前記位置を前記第２位置として、当該第２位置に関する判定を行い、前記第２位置が走行不能であると判定された場合に、車両から前記第１位置または前記第２位置までの距離を前記垂直な平面における走行不能な領域までの最短距離として計算する。
上記のような構成によれば、距離計測器を通る同一垂直平面内において、複数の方向において上記の要領で位置を計算し、各位置において障害物や凹み、スロープを判定し、ある位置においてこれを第１位置としたときに、第２位置に相当する場所が走行不能であると判定された場合に、走行不能な領域までの最短距離を計算する。すなわち、当該最短距離よりも遠方は走行不能な領域であるため、判定処理を省略することができる。したがって、判定結果を更に高速に導出できる。
【００１５】
本発明の別の態様においては、前記計測結果位置計算部は、前記距離計測器を中心とした複数の前記垂直な平面の各々において、複数の前記方向における、前記計測対象上での前記位置を計算し、前記走行判定部は、複数の前記垂直な平面の各々に対し、前記最短距離を計算する。
上記のような構成によれば、距離計測器を中心とした複数の垂直平面の各々において最短距離を計算するため、車両の前方の、広い領域にわたる環境を探索し、障害物や凹み、スロープを検知することができる。
【００１６】
本発明の別の態様においては、前記制御部は、前記走行判定部が計算した、複数の前記垂直な平面の各々における前記最短距離を基にしたデータを受信し、これを基に前記距離計測器を中心とした局所地図を作成する局所地図生成部を更に備える。
上記のような構成によれば、車両の現在位置を基点とした前方の障害物情報を局所地図として生成するため、現在位置と障害物の二次元的な関係が明確となる。したがって、障害物を回避するために進むべき方向の決定等を容易に行うことができる。
また、例えばこの局所地図を大域的な地図と照合することで、大域的な地図中における車両の現在位置の特定等が可能となる。
【００１７】
本発明の別の態様においては、前記制御部は、前記局所地図生成部により生成された局所地図を基に、前記車両を走行制御する走行制御部を更に備える。
上記のような構成によれば、局所地図を基に車両が走行制御されるため、障害物を容易に回避可能である。
【００１８】
本発明の別の態様においては、上記のような自律走行システムを備えた車両を提供する。
上記のような構成によれば、好適な自律走行システムを備えた車両の提供が可能である。
【００１９】
また、本発明は、走行手段を備えた車両において、前記走行手段を制御して前記車両を走行制御する、自律走行方法であって、前記車両の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器によって、前記距離計測器を通り床面に垂直な平面において、前記距離計測器を通り前記床面と平行な平面に対し俯角をなす方向である第１方向と、当該第１方向よりも浅い俯角をなす方向である第２方向の各々における、前記計測対象上での位置である第１位置及び第２位置を、前記距離計測器により取得された距離を基に計算し、前記第１位置を基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲内に前記第２位置が無い場合に、前記第２位置が走行不能であると判定する、自律走行方法を提供する。
上記のような方法によれば、上記の自律走行システムにおいて既に説明したように、２点間の位置の座標演算により障害物や凹み、スロープを判定するため、正確かつ高速に判定結果を導出可能である。
【００２０】
本発明の一態様においては、自律走行方法は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角上限よりも上方に、前記第２位置が有る場合に、前記第２位置に障害物が有ると判定する。
上記のような構成によれば、障害物の有無の判定を好適に行うことができる。
【００２１】
本発明の別の態様においては、自律走行方法は、前記第１位置を基点とした、前記車両が走行可能な傾斜角下限よりも下方に、前記第２位置が有る場合に、前記第１位置と前記第２位置の間に凹みが有ると判定する。
上記のような構成によれば、凹みの有無の判定を好適に行うことができる。
【００２２】
本発明の別の態様においては、自律走行方法は、前記第１位置と前記第２位置の高さの差分が、前記車両が走行可能な段差下限と段差上限の間に有る場合に、前記第２位置が走行可能であると判定する。
上記のような構成によれば、障害物や凹み、スロープと判定される場合であっても実際には乗り越えることが可能な段差がある場合に、これを走行可能と判定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、正確かつ高速な、障害物や凹み、スロープの判定が可能な、自律走行システム、これを備えた車両及び自律走行方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における車両のブロック図である。
【図２】前記実施形態における車両の動作を示す説明図である。
【図３】距離計測器のセンサ範囲の説明図である。
【図４】距離計測器のセンサ範囲及び周りの環境を、距離計測器を通り床面に垂直な平面で断面視した模式的な説明図である。
【図５】距離計測器によって計測された距離に関する座標変換の説明図である。
【図６】距離計測器が平坦な床面を探索した場合の計測状況を示す説明図である。
【図７】距離計測器が登坂、降坂可能なスロープを探索した場合の計測状況を示す説明図である。
【図８】距離計測器が障害物や凹みを探索した場合の計測状況を示す説明図である。
【図９】床面の上方の障害物を示す説明図である。
【図１０】床面に平行な様々な方向における走行不能な領域までの最短距離を示す説明図である。
【図１１】局所地図の説明図である。
【図１２】局所地図の作成方法を示すフローチャートである。
【図１３】床面に平行な様々な方向における走行不能な領域までの最短距離の計算方法を示すフローチャートである。
【図１４】床面の探索方法を示すフローチャートである。
【図１５】前記実施形態の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態における自律走行システムは、走行手段を備えた車両に搭載され、走行手段を制御して車両を走行制御するものであり、前記車両の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離を計測する距離計測器と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記距離計測器を通り床面に垂直な平面において、前記距離計測器を通り前記床面と平行な平面に対し俯角をなす方向である第１方向と、当該第１方向よりも浅い俯角をなす方向である第２方向の各々における、前記計測対象上での位置である第１位置及び第２位置を、前記距離計測器により取得された距離を基に計算する、計測結果位置計算部と、前記第１位置を基点とした前記車両が走行可能な傾斜角の範囲内に前記第２位置が無い場合に、前記第２位置が走行不能であると判定する、走行判定部と、を備えている。
【００２６】
図１は、実施形態における車両のブロック図である。車両１は、筐体２、走行手段３、及び自律走行システム１０を備えている。走行手段３及び自律走行システム１０は、筐体２に取り付けられ、または格納されている。
走行手段３は、走行するための複数の車輪３ａ（図４参照）を備えている。これらの車輪３ａは、次に説明する自律走行システム１０によって制御された、図示されないモーター等によって駆動されている。
【００２７】
本実施形態の自律走行システム１０は、本実施形態においては、例えばＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ）として知られるような、自己位置の推定と環境地図の作成を同時に行いながら、走行手段３を制御して車両１を走行制御するものである。図２は、本実施形態における自律走行システム１０を搭載した車両１の動作の概要を示す説明図である。
【００２８】
図２（ａ）は、車両１が走行する範囲の大域的な地図である大域地図ＧＭにおいて、開始位置ＳＰに車両１が位置している状況を示す説明図である。本実施形態においては、車両１は、例えば工場等の、１つの建築物、または、同一敷地内における複数の建築物の間で、物品を搬送する。したがって、本実施形態においては、大域地図ＧＭは、敷地内の地図と工場内の平面図を組み合わせた地図である。
【００２９】
車両１は、周りの環境を探索しながら、開始位置ＳＰから目的地ＤＰまで、定められた経路Ｐに従って、あるいは経路Ｐを自己で立案しながら移動する。本実施形態においては、開始位置ＳＰは例えば工場内で製造される製品の最終工程に相当する場所であり、目的地ＤＰは製造された製品を格納するための格納庫である。
【００３０】
自律走行システム１０は、図１に示されるように、距離計測器１１を備えている。距離計測器１１は、車両１の前側に設けられている。本実施形態においては、距離計測器１１は、レーザー発振機により発振されたレーザー光を計測対象に照射し、計測対象から反射した反射光を受信することで計測対象までの距離を計測する、レーザーレンジファインダーである。
図３は、本実施形態における距離計測器１１のセンサ範囲の説明図である。距離計測器１１は、本実施形態においては特に、距離計測器１１の前方を中心とした左右方向及び上下方向に扇形に所定の角度でレーザー光を走査することができる、３次元レーザーレンジファインダーである。図２（ａ）及び図３においては、距離計測器１１によって計測される範囲が、センサ範囲ＳＲとして示されている。本実施形態においては、計測可能な最長距離は、例えば１０ｍであるが、３０ｍ等、より長い距離であってもよい。
【００３１】
自律走行システム１０は、経路Ｐを移動中に、距離計測器１１により計測可能なセンサ範囲ＳＲ内を探索し、探索結果を基に図２（ｂ）に示されるような２次元の地図である局所地図ＬＭを作成する。
自律走行システム１０は、局所地図ＬＭ内の範囲内で経路計画を立案し、これに基づいて車両１を走行制御する。例えば、図２（ｃ）に示されるように、局所地図ＬＭ内に人や物等の障害物ＢＡを探索した場合には、これを回避する経路Ｐを立案して障害物ＢＡを回避する。
自律走行システム１０は、経路Ｐ上を移動しながら上記のような局所地図ＬＭの作成と経路Ｐの立案を繰り返し実行し、車両１を目的地ＤＰへ到達させる。
【００３２】
上記のような処理を行うために、自律走行システム１０は図１に示されるように、既に説明した距離計測器１１に加え、姿勢計測器１２、及び制御部１３を備えている。
【００３３】
姿勢計測器１２は、車両１の姿勢情報を計測する。本実施形態においては例えばジャイロセンサである。
【００３４】
制御部１３は、車両１を走行制御する。
制御部１３は、記憶部２０、距離計測器制御部２１、移動量取得部２２、車両姿勢計測部２３、距離計算部２４、局所地図生成部２５、位置姿勢推定部２６、及び走行制御部２７を備えている。
【００３５】
記憶部２０は、例えばＲＡＭ等の、情報を記憶する媒体である。記憶部２０には、制御部１３内の各部が計算、導出した結果が格納される。記憶部２０はまた、この計算、導出を行うために、制御部１３内の各部により参照される。
【００３６】
距離計測器制御部２１は、距離計測器１１により計測された３次元距離データを取得する。
図３を用いて説明したように、距離計測器１１は３次元レーザーレンジファインダーである。距離計測器１１は、車両１の前方を中心として左右方向に略同等の角度の扇形の範囲を探索するように設けられている。また、距離計測器１１は、上記のように上下方向に扇形の範囲を探索するように設けられている。
【００３７】
図４は、距離計測器１１のセンサ範囲ＳＲ及び周りの環境を、距離計測器１１を通り床面に垂直な平面で断面視した模式的な説明図である。自律走行システム１０には、距離計測器１１の取付角度を調整することにより、障害物検出範囲ＢＲが設定されている。障害物検出範囲ＢＲは、障害物ＢＡや凹みを検出する対象となる高さ範囲である。すなわち、距離計測器１１を通る床面Ｇに垂直な平面において、障害物検出範囲ＢＲの中に障害物ＢＡや凹みが検出されなければ、自律走行システム１０は、この床面Ｇに垂直な平面に沿った方向は車両１が走行してもよいと判定可能である。本実施形態においては、障害物検出範囲ＢＲは、車両１の高さよりも少し高い高さ位置以下となるように設定されている。このため距離計測器１１は、模式的に示された図４においては車両１の正面を向くように示されているが、床面Ｇの状況を重点的に見るため、実際には車両１の前方斜め下を向くように設けられている。
距離計測器制御部２１は、このように設けられた距離計測器１１により計測されたセンサ範囲ＳＲ内の、距離計測器１１を基点とした各方向における計測対象までの距離を、３次元距離データとして記憶部２０に保存する。
【００３８】
図１に示される移動量取得部２２は、走行手段３の走行履歴、例えば各車輪３ａの回転数等を基に、車両１の移動量、及び方向の変化量である、位置方向変位データを計算し、記憶部２０に保存する。
【００３９】
車両姿勢計測部２３は、姿勢計測器１２から得られたデータを基に車両１のロール角、ピッチ角、及びヨー角を計算する。
ロール角、ピッチ角は、水平面に対する車両１の傾きであり、後に説明する距離計算部２４において使用される。
ヨー角は、車両１の水平面上での向きに相当し、後に説明する位置姿勢推定部２６において使用される。
車両姿勢計測部２３は、計算したロール角、ピッチ角、及びヨー角を、記憶部２０に保存する。
【００４０】
次に、距離計算部２４を説明する。距離計算部２４は、センサ範囲ＳＲ内の左右方向における各角度の３次元距離データに対して、下から上へと演算を行って障害物や床面Ｇの凹みを探索し、障害物や凹みまでの最短距離を導出して記憶部２０に保存する。
このために距離計算部２４は、計測結果位置計算部３０、走行判定部３１、上方走行判定部３２、及び最終最短距離計算部３３を備えている。
【００４１】
計測結果位置計算部３０は、距離計測器制御部２１によって記憶部２０に保存された３次元距離データを参照して、各方向における距離を取得する。計測結果位置計算部３０は、取得した値を基準座標系に変換する。
距離計測器１１によって計測されるセンサ範囲ＳＲは、図３に示されるように、左右方向及び上下方向に、それぞれ所定の角度範囲内にわたっている。計測結果位置計算部３０は、このセンサ範囲ＳＲを、距離計測器１１を中心とした複数の床面に垂直な平面ＶＰで、各垂直平面ＶＰが距離計測器１１を中心として同じ角度Δθを空けて隣接するように、分割する。ここで生成された垂直平面ＶＰの数をＷとしたときに、距離計測器１１から車両１の前方を向いた際の右から左へ順に、垂直平面ＶＰをＶＰ０〜ＶＰＷ−１と番号づける。車両１の進行方向に対するＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の角度をθｉ（０≦ｉ＜Ｗ）と表記する。
【００４２】
同様に、計測結果位置計算部３０は、センサ範囲ＳＲを、距離計測器１１を中心とした複数の傾斜平面ＬＰで、各傾斜平面ＬＰが距離計測器１１を中心として同じ角度Δφを空けて隣接するように、分割する。ここで生成された傾斜平面ＬＰの数をＨとしたときに、距離計測器１１から車両１の前方を向いた際の下から上へ順に、傾斜平面ＬＰをＬＰ０〜ＬＰＨ−１と番号づける。距離計測器１１を通る床面と平行な平面に対するＬＰｊ（０≦ｊ＜Ｈ）の角度をφｊ（０≦ｊ＜Ｈ）と表記する。
【００４３】
このとき、垂直平面ＶＰｉと傾斜平面ＬＰｊが交差する直線上の方向における、距離計測器１１によって計測された距離を、ｒｉ,ｊ（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）と表記する。計測結果位置計算部３０は、垂直平面ＶＰｉと傾斜平面ＬＰｊの各交点における距離ｒｉ,ｊを取得する。
ここで、距離計測器１１によって計測された値が計測範囲外、または計測エラーであった場合には、距離ｒｉ,ｊの値が負値となるものとする。
【００４４】
計測結果位置計算部３０は次に、取得した各距離ｒｉ,ｊに対して座標変換を行う。
車両１の床面と平行な進行方向をｘ´、車両１の進行方向に向かって左方向で、かつ床面と平行な方向をｙ´、及び床面に垂直な方向をｚ´とする。計測結果位置計算部３０はまず、距離計測器１１を中心とした極座標系における点（θｉ、φｊ、ｒｉ,ｊ）を、ｘ´、ｙ´、及びｚ´による座標系における点へと変換する。図５は、これらの座標系の関係を示す説明図である。本図において、ｈｓは、床面からの距離計測器１１の高さである。
【００４５】
計測結果位置計算部３０は更に、車両１が位置する床面が傾斜している場合を考慮し、床面を水平面とする座標変換を行う。すなわち、上記のｘ´、ｙ´、及びｚ´による座標系を、ｘ´ｙ´平面が水平面となるように回転させることにより、基準座標系ｘｙｚへと変換する。
このために、計測結果位置計算部３０は、車両姿勢計測部２３によって記憶部２０に保存されたロール角αとピッチ角βを取得し、ロール角αとピッチ角βを基にした回転行列を生成して、ｘ´、ｙ´、及びｚ´による座標系として変換された座標に対して乗算する。
すなわち、計測結果位置計算部３０は、次の数式１によって、極座標系における点（θｉ、φｊ、ｒｉ,ｊ）から基準座標系ｘｙｚにおける点（ｘｉ,ｊ、ｙｉ,ｊ、ｚｉ,ｊ）に変換する。
【００４６】
【数１】
2019056984.tif 000003
【００４７】
このように計測結果位置計算部３０は、距離計測器１１を中心とした複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々において、この垂直平面ＶＰｉ内の複数の方向、すなわち各傾斜平面ＬＰｊ（０≦ｊ＜Ｈ）の延在する方向における、計測対象上での位置ｐｉ,ｊ＝（ｘｉ,ｊ、ｙｉ,ｊ、ｚｉ,ｊ）（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）を計算する。
【００４８】
図６は、距離計測器１１が平坦な床面Ｇを探索した場合の計測状況を示す説明図である。本図においては、複数の垂直平面ＶＰのうち、任意の垂直平面ＶＰｉにおける計測状況が示されている。図６（ｂ）は、図６（ａ）の、任意の位置ｐｉ,ｊ及び位置ｐｉ,ｊ＋１近傍の拡大図である。
【００４９】
自律走行システム１０の目的の１つは床面Ｇの障害物や凹みを探索することであり、このために距離計測器１１は、上記のように、車両１の前方斜め下を向くように設けられている。また、自律走行システム１０は、床面Ｇより上の障害物検出範囲ＢＲに位置する障害物を探索するため、車両１の上方も探索する必要がある。すなわち、０より大きくＨ−１より小さい値Ｎとして、傾斜平面ＬＰ０〜ＬＰＨ−１のうち、傾斜平面ＬＰ０〜ＬＰＮは平坦な床面Ｇと概ね交差し、傾斜平面ＬＰＮ＋１〜ＬＰＨ−１は距離計測器１１の計測可能な範囲においては平坦な床面Ｇと交差しないような、境界値Ｎを設定することができる。
すなわち、距離計測器１１を通る垂直平面ＶＰｉにおいて、少なくとも傾斜平面ＬＰｊ（０≦ｊ≦Ｎ）の各々に相当する方向は、距離計測器１１を通り床面Ｇと平行な平面ＨＬに対して下方向を向いており、すなわちφｊ（０≦ｊ≦Ｎ）は俯角となっている。
【００５０】
自律走行システム１０は、次の走行判定部３１において説明するように、床面Ｇの障害物や凹みを探索するに際し、傾斜平面ＬＰ０〜ＬＰＮ−１の任意の平面ＬＰｊ（０≦ｊ＜Ｎ）に対応する方向を第１方向Ｄｊとし、傾斜平面ＬＰｊに対して俯角が浅くなる方向に角度Δφがつけられた傾斜平面ＬＰｊ＋１に対応する方向を第２方向Ｄｊ＋１としている。走行判定部３１は、これら第１及び第２方向Ｄｊ、Ｄｊ＋１における計測対象上での位置である第１位置ｐｉ,ｊ及び第２位置ｐｉ,ｊ＋１の間の位置関係を基に、障害物や凹みを判定している。
計測結果位置計算部３０は、上記のように、走行判定部３１において第１位置及び第２位置ｐｉ,ｊ、ｐｉ,ｊ＋１として使用される計測対象上での位置を、距離計測器１１により取得された距離を基に計算している。
また、計測結果位置計算部３０は、これらの第１位置ｐｉ,ｊ及び第２位置ｐｉ,ｊ＋１を、距離計測器１１により取得された、第１方向Ｄｊと第２方向Ｄｊ＋１の各々における計測対象までの距離ｒｉ,ｊ、ｒｉ,ｊ＋１と、第１方向Ｄｊ及び第２方向Ｄｊ＋１の各々の俯角φｊ、φｊ＋１を基に、上記数式１により計算している。
【００５１】
計測結果位置計算部３０は、計算した計測対象までの位置ｐｉ,ｊ（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）を、記憶部２０に保存する。
計測結果位置計算部３０により保存された位置ｐｉ,ｊ（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）は、後述する走行判定部３１によって床面Ｇの障害物や凹みを、上方走行判定部３２によって床面Ｇの上方に位置する障害物を、それぞれ探索するために使用される。後述する最終最短距離計算部３３は、これら走行判定部３１、上方走行判定部３２の結果を併合して、垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対応した床面Ｇに平行な方向の各々における、走行不能な領域までの最短距離を計算する。
以下、走行判定部３１、上方走行判定部３２、及び上方走行判定部３２を順に説明する。
【００５２】
走行判定部３１は、計測結果位置計算部３０によって記憶部２０に保存された位置ｐｉ,ｊを参照して、床面Ｇに位置する障害物や凹みを探索する。より具体的には、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対応した床面Ｇに平行な方向の各々に対し、床面Ｇを探索して障害物や凹み等の走行不能な領域を検出し、この走行不能な領域までの最短距離である床面最短距離を計算する。走行判定部３１の探索対象は床面Ｇであるため、実際に使用される位置ｐｉ,ｊは、０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ≦Ｎの範囲のものである。
以下、各垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）に沿った、基準座標系におけるｘｙ平面に平行な方向を、水平方向ＤＲｉ（０≦ｉ＜Ｗ）と記載する。
【００５３】
まず、床面Ｇが平面である場合について、図６（ｂ）を用いて説明する。ある垂直平面ＶＰｉにおいて、傾斜平面ＬＰｊに対応して傾斜平面ＬＰｊに沿った方向を第１方向Ｄｊ、傾斜平面ＬＰｊ＋１に対応して傾斜平面ＬＰｊ＋１に沿った方向を第２方向Ｄｊ＋１としたときに、これらと床面Ｇとの交点である第１位置ｐｉ,ｊ及び第２位置ｐｉ,ｊ＋１の位置関係を考える。
図６（ｂ）には、車両１の走行可能な傾斜角上限と傾斜角下限が、ψＵ、ψＬとして示されている。傾斜角上限ψＵと傾斜角下限ψＬは、実際に車両１が登坂走行可能な上り方向のスロープの傾斜角の上限と、降坂走行可能な下り方向のスロープの傾斜角の下限であってよい。
【００５４】
走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊに到達した車両１が、第１位置ｐｉ,ｊから第２位置ｐｉ,ｊ＋１へと走行して到達することが可能か否かを、第１位置ｐｉ,ｊに対する第２位置ｐｉ,ｊ＋１の位置によって判定する。より具体的には、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に第２位置ｐｉ,ｊ＋１が有る場合に、第２位置ｐｉ,ｊ＋１が走行可能であると判定する。
【００５５】
実際には、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊに対する第２位置ｐｉ,ｊ＋１の高さの差分ｄｚｉ,ｊ＝ｚｉ,ｊ＋１−ｚｉ,ｊを計算し、これを判定に使用している。
より具体的には、第１位置ｐｉ,ｊの座標は、既に計測結果位置計算部３０により計算されているため、第１位置ｐｉ,ｊを通過して水平方向ＤＲｉに対して角度ψＵ、ψＬの各々がつけられた直線ＳＵ、ＳＬは立式できる。これら直線ＳＵ、ＳＬの各々と、傾斜平面ＬＰｊ＋１すなわち第２方向Ｄｊ＋１の交点の高さをそれぞれｄｚｕｊ、ｄｚｌｊとする。このときに、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第２方向Ｄｊ＋１上に有るため、ｄｚｌｊ≦ｚｉ,ｊ＋１≦ｄｚｕｊが成立すれば、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に有り走行可能であると判定できる。
図６（ｂ）においては、床面Ｇは平面であるため、ｄｚｉ,ｊ＋１の値は０となっている。
【００５６】
図７は、距離計測器１１が登坂、降坂可能なスロープを探索した場合の計測状況を示す説明図である。本図においても、図６と同様に、複数の垂直平面ＶＰのうち、任意の垂直平面ＶＰｉにおける計測状況が示されている。図７（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図７（ａ）のＡ、Ｂ矢視部分の拡大図である。
【００５７】
図７（ｂ）においては、緩やかな下り方向のスロープとなっており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して少し下方の高さに位置している。しかし、高さの差分ｄｚｉ,ｊはｄｚｌｊ≦ｚｉ,ｊ＋１≦ｄｚｕｊの関係を満たしており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に位置しているため、走行判定部３１は第２位置ｐｉ,ｊ＋１が走行可能であると判定する。
【００５８】
図７（ｃ）においては、緩やかな上り方向のスロープとなっており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して少し上方の高さに位置している。しかし、高さの差分ｄｚｉ,ｊはｄｚｌｊ≦ｚｉ,ｊ＋１≦ｄｚｕｊの関係を満たしており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に位置しているため、走行判定部３１は第２位置ｐｉ,ｊ＋１が走行可能であると判定する。
【００５９】
図８は、距離計測器１１が障害物ＢＡや凹みＢＵを探索した場合の計測状況を示す説明図である。本図においても、図６と同様に、複数の垂直平面ＶＰのうち、任意の垂直平面ＶＰｉにおける計測状況が示されている。図８（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図８（ａ）のＣ、Ｅ矢視部分の拡大図である。
【００６０】
図８（ｂ）においては、第１位置ｐｉ,ｊと第２位置ｐｉ,ｊ＋１の間に凹みＢＵが位置しており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は凹みＢＵの壁面ＢＵａ上に位置している。ここで、高さの差分ｄｚｉ,ｊは値ｄｚｌｊよりも小さくなっておりｄｚｌｊ≦ｚｉ,ｊ＋１≦ｄｚｕｊの関係を満たしておらず、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に位置していない。このように、第１位置ｐｉ,ｊを基点とした、車両１が走行可能な傾斜角下限ψＬよりも下方に、第２位置ｐｉ,ｊ＋１が有る場合に、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊと第２位置ｐｉ,ｊ＋１の間に凹みＢＵが有ると判定する。
【００６１】
図８（ｃ）においては、第２位置ｐｉ,ｊ＋１に障害物ＢＡが位置しており、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は障害物ＢＡの表面上に位置している。ここで、高さの差分ｄｚｉ,ｊは値ｄｚｕｊよりも大きくなっておりｄｚｌｊ≦ｚｉ,ｊ＋１≦ｄｚｕｊの関係を満たしておらず、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は第１位置ｐｉ,ｊに対して走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に位置していない。このように、第１位置ｐｉ,ｊを基点とした、車両１が走行可能な傾斜角上限ψＵよりも上方に、第２位置ｐｉ,ｊ＋１が有る場合に、走行判定部３１は、第２位置ｐｉ,ｊ＋１に障害物ＢＡが有ると判定する。
【００６２】
図８（ｂ）、（ｃ）として示したように、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に第２位置ｐｉ,ｊ＋１が無く、凹みＢＵや障害物ＢＡが有ると判定される場合に、第２位置ｐｉ,ｊ＋１が走行不能であると判定する。
【００６３】
走行判定部３１は、上記のように第１位置ｐｉ,ｊと第２位置ｐｉ,ｊ＋１の高さの差分ｄｚｉ,ｊを値ｄｚｌｊ、ｄｚｕｊと比較する前処理として、車両１が走行可能な段差下限ｄＬと段差上限ｄＵと差分ｄｚｉ,ｊを比較する。段差下限ｄＬは、車両１が降りることが可能な段差の下限値であり、段差上限ｄＵは、車両１が登ることが可能な段差の上限値である。段差下限ｄＬと段差上限ｄＵは、車両１を走行させる環境や、車輪３ａの径等により設定される。
走行判定部３１は、差分ｄｚｉ,ｊが段差下限ｄＬと段差上限ｄＵの間に有る場合には、上記のような、第１位置ｐｉ，ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に第２位置ｐｉ，ｊ＋１が有るか否かの判定をせずとも、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行可能であると判定する。すなわち、この場合には、傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵに関する判定は行われない。
【００６４】
走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおいて、計算された複数の位置ｐｉ，０〜ｐｉ，Ｎ−１の各々に対し、距離計測器１１に近い順に、すなわちｐｉ，０から順に、これを第１位置ｐｉ，ｊとし、第１位置ｐｉ，ｊの次に近い位置を第２位置ｐｉ，ｊ＋１として、第２位置ｐｉ，ｊ＋１に関する判定を行う。
走行判定部３１は、ある第１位置ｐｉ，ｊにおいて、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行不能であると判定した場合に、車両１から第１位置ｐｉ，ｊまたは第２位置ｐｉ，ｊ＋１までの距離を垂直平面ＶＰｉにおける走行不能な領域までの床面最短距離として計算する。床面最短距離は、既に説明したように、床面Ｇにおける走行不能な領域までの最短距離である。
この場合には、走行判定部３１は、位置ｐｉ，ｊ＋１以降、位置ｐｉ，Ｎ−１までの位置を第１位置ｐｉ，ｊとした判定処理を行わない。
【００６５】
より詳細には、走行判定部３１は、図８（ｂ）に示されるような凹みＢＵが第２位置ｐｉ，ｊ＋１に有ると判定した場合には、実際には凹みＢＵは第１位置ｐｉ，ｊと第２位置ｐｉ，ｊ＋１の間に位置しているため、車両１が到達可能であるのは第１位置ｐｉ，ｊまでであると判断する。したがって、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離として、車両１から、より厳密には距離計測器１１のｘｙ平面状の位置から、第１位置ｐｉ，ｊまでの距離である、ｘｉ，ｊ２＋ｙｉ，ｊ２の平方根の値を設定する。
【００６６】
また、走行判定部３１は、図８（ｃ）に示されるような障害物ＢＡが第２位置ｐｉ，ｊ＋１に有ると判定した場合には、車両１が到達可能であるのは第２位置ｐｉ，ｊ＋１までであると判断する。したがって、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離として、車両１から、より厳密には距離計測器１１のｘｙ平面状の位置から、第２位置ｐｉ，ｊ＋１までの距離である、ｘｉ，ｊ＋１２＋ｙｉ，ｊ＋１２の平方根の値を設定する。
【００６７】
走行判定部３１は、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が距離計測器１１の計測範囲外の場合等には、床面最短距離として無限大や使用しているデータ型の上限値等の、非常に大きな値を設定する。
【００６８】
走行判定部３１は、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対し、床面最短距離（最短距離）を計算する。走行判定部３１は、計算した複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の床面最短距離を、記憶部２０に保存する。
【００６９】
上方走行判定部３２は、計測結果位置計算部３０によって記憶部２０に保存された位置ｐｉ，ｊを参照して、床面Ｇの上方に位置する障害物を探索する。図９は、床面Ｇの上方の障害物を示す説明図である。
より具体的には、上方走行判定部３２は、各水平方向ＤＲｉに対し、床面Ｇの上方を探索して障害物ＢＡ等の走行不能な領域を検出し、この走行不能な領域までの最短距離である上方最短距離を計算する。上方走行判定部３２の探索対象は床面Ｇの上方であるため、実際に使用される位置ｐｉ，ｊは、０≦ｉ＜Ｗ、Ｎ＋１≦ｊ＜Ｈの範囲である。
【００７０】
上方走行判定部３２による、床面Ｇの上方の障害物ＢＡの探索は、既に周知となっている様々な方法により実行可能である。
上方走行判定部３２は、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対し、上方最短距離を計算し、記憶部２０に保存する。
【００７１】
最終最短距離計算部３３は、走行判定部３１と上方走行判定部３２によって記憶部２０に保存された、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の床面最短距離と上方最短距離を参照する。最終最短距離計算部３３は、各垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）において、床面最短距離と上方最短距離を比較し、小さな方の値を最終最短距離として計算する。最終最短距離計算部３３は、最終最短距離を記憶部２０に保存する。
【００７２】
局所地図生成部２５は、最終最短距離計算部３３によって記憶部２０に保存された、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の最終最短距離（最短距離を基にしたデータ）を参照する。局所地図生成部２５は、車両１を、より厳密には距離計測器１１を中心とした扇形上の局所地図ＬＭ内に、各垂直平面ＶＰｉの車両１の進行方向に対する角度θｉに応じた車両１からの方向上の、車両１からこの垂直平面ＶＰｉにおける最終最短距離に相当する長さの位置に点を打つことで、障害物または凹みをマッピングする。
図１０は、このようにマッピングされた状況を示す説明図である。
【００７３】
局所地図生成部２５は、図１０に示される点のうち、近接するものを結ぶなどの方法により、図１１に示されるような、距離計測器１１を中心とした局所地図ＬＭを生成する。
局所地図生成部２５は、生成した局所地図ＬＭを記憶部２０に保存する。
【００７４】
位置姿勢推定部２６は、予め記憶部２０に格納されている大域地図を参照する。位置姿勢推定部２６はまた、移動量取得部２２、車両姿勢計測部２３、及び局所地図生成部２５の各々によって記憶部２０に保存された、位置方向変位データ、ヨー角、及び局所地図を参照し、車両１の位置を推定する。
位置姿勢推定部２６は、前回位置が推定された場所に対し位置方向変位データすなわち車両１の走行履歴を適用して現在の車両１の位置を計算する。位置姿勢推定部２６は、この計算された位置近傍において局所地図を大域地図と照合して、大域地図上での位置と向きを推定し、位置姿勢推定データを計算する。
【００７５】
例えば車両１の走行中のスリップ等、異常な、または想定外の挙動を示した場合においては、位置方向変位データが実際の車両１の位置や方向から乖離することがある。ヨー角を考慮することにより、車両１の正確な方向を認識することで、局所地図を大域地図と照合する際の誤差を抑制可能である。
位置姿勢推定部２６は、計算した位置姿勢推定データを記憶部２０に保存する。
【００７６】
走行制御部２７は、局所地図生成部２５により生成された局所地図と、位置姿勢推定部２６により計算された位置姿勢推定データを記憶部２０から参照する。走行制御部２７は、局所地図と位置姿勢推定データを基に、障害物や凹みを避けるように、車両１を走行制御する。
【００７７】
次に、図１〜図１１、及び、図１２〜図１４を用いて、上記の自律走行システム１０による自律走行方法を説明する。図１２は、局所地図の作成方法を示すフローチャートである。図１３は、床面に平行な方向ＤＲｉにおける最終最短距離の計算方法を示すフローチャートである。図１４は、床面Ｇの探索方法を示すフローチャートである。
【００７８】
本自律走行方法は、走行手段３を備えた車両１において、走行手段３を制御して車両１を走行制御するものであり、車両１の前側に設けられて、前方に位置する計測対象までの距離ｒｉ，ｊを計測する距離計測器１１によって、距離計測器１１を通り床面に垂直な平面ＶＰｉにおいて、距離計測器１１を通り床面Ｇと平行な平面ＨＬに対し俯角φｊをなす方向である第１方向Ｄｊと、第１方向Ｄｊよりも浅い俯角φｊ＋１をなす方向である第２方向Ｄｊ＋１の各々における、計測対象上での位置である第１位置ｐｉ，ｊ及び第２位置ｐｉ，ｊ＋１を、距離計測器１１により取得された距離ｒｉ，ｊを基に計算し、第１位置ｐｉ，ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に第２位置ｐｉ，ｊ＋１が無い場合に、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行不能であると判定する。
【００７９】
まず、距離計測器制御部２１が、距離計測器１１により計測された３次元距離データを取得する。
距離計測器制御部２１は、距離計測器１１により計測されたセンサ範囲ＳＲ内の、距離計測器１１を基点とした各方向における計測対象までの距離を、３次元距離データとして記憶部２０に保存する。
【００８０】
移動量取得部２２は、走行手段３の走行履歴、例えば各車輪３ａの回転数等を基に、車両１の移動量、及び方向の変化量である、位置方向変位データを計算し、記憶部２０に保存する。
【００８１】
車両姿勢計測部２３は、姿勢計測器１２から得られたデータを基に車両１のロール角、ピッチ角、及びヨー角を計算する。
車両姿勢計測部２３は、計算したロール角、ピッチ角、及びヨー角を、記憶部２０に保存する。
【００８２】
次に、距離計算部２４の計測結果位置計算部３０は、距離計測器制御部２１によって記憶部２０に保存された３次元距離データを参照して、各方向における距離を取得する。計測結果位置計算部３０は、取得した値を基準座標系に変換する（図１２のステップＳ１）。
これにより、計測結果位置計算部３０は、距離計測器１１を中心とした複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々において、この垂直平面ＶＰｉ内の複数の方向、すなわち各傾斜平面ＬＰｊ（０≦ｊ＜Ｈ）の延在する方向における、計測対象上での位置ｐｉ，ｊ＝（ｘｉ，ｊ、ｙｉ，ｊ、ｚｉ，ｊ）（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）を計算する。
計測結果位置計算部３０は、計算した計測対象までの位置ｐｉ，ｊ（０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ＜Ｈ）を、記憶部２０に保存する。
【００８３】
次に、距離計算部２４は、垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対応した床面Ｇに平行な方向の各々における、走行不能な領域までの最短距離を計算する（ステップＳ２）。図１３は、このステップＳ２をより詳細に示したフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ２においては、まず、走行判定部３１が、計測結果位置計算部３０によって記憶部２０に保存された位置ｐｉ，ｊを参照して、床面Ｇに位置する障害物や凹みを探索する。より具体的には、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対応した床面Ｇに平行な方向の各々に対し、床面Ｇを探索して障害物や凹み等の走行不能な領域を検出し、この走行不能な領域までの最短距離である床面最短距離を計算する（ステップＳ１０）。走行判定部３１の探索対象は床面Ｇであるため、実際に使用される位置ｐｉ，ｊは、０≦ｉ＜Ｗ、０≦ｊ≦Ｎの範囲のものである。ここで、Ｎは、傾斜平面ＬＰ０〜ＬＰＨ−１のうち、傾斜平面ＬＰ０〜ＬＰＮは平坦な床面Ｇと概ね交差し、傾斜平面ＬＰＮ＋１〜ＬＰＨ−１は距離計測器１１の計測可能な範囲においては平坦な床面Ｇと交差しないような、境界値である。
図１４は、このステップＳ１０をより詳細に示したフローチャートである。
【００８５】
ステップＳ１０においては、まず、変数ｉ、ｊを０に初期設定する（ステップＳ２０）。
次に、変数ｊがＮより小さいか否かを判定する（ステップＳ２１）。
変数ｊが小さい場合には、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が距離計測器１１の計測範囲に有るか否かを確認する（ステップＳ２２）。計測範囲外の場合には、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離を非常に大きな値として設定し（ステップＳ３１）、後に説明するステップＳ３２へ移行する。
【００８６】
第２位置ｐｉ，ｊ＋１が距離計測器１１の計測範囲に有る場合には、第１位置ｐｉ，ｊに対する第２位置ｐｉ，ｊ＋１の高さの差分ｄｚｉ，ｊ＝ｚｉ，ｊ＋１−ｚｉ，ｊを計算する（ステップＳ２３）。その後、高さの差分ｄｚｉ，ｊを、車両１が走行可能な段差下限ｄＬと段差上限ｄＵと比較する（ステップＳ２４）。
走行判定部３１は、差分ｄｚｉ，ｊが段差下限ｄＬと段差上限ｄＵの間に有る場合には、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行可能であると判定し、後述するステップＳ２７へ移行する。
【００８７】
走行判定部３１は、差分ｄｚｉ，ｊが段差下限ｄＬと段差上限ｄＵの間に無い場合には、更なる判定処理へと移行する。
より詳細には、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ，ｊを通過して水平方向ＤＲｉに対して角度ψＵ、ψＬの各々がつけられた直線ＳＵ、ＳＬの各々と、傾斜平面ＬＰｊ＋１すなわち第２方向Ｄｊ＋１の交点の高さｄｚｕｊ、ｄｚｌｊを計算する（ステップＳ２５）。
その後、ｄｚｌｊ≦ｚｉ，ｊ＋１≦ｄｚｕｊが成立するか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００８８】
ｄｚｌｊ≦ｚｉ，ｊ＋１≦ｄｚｕｊが成立する場合には、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は走行可能であると判定する。この場合には、ステップＳ２４において第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行可能であると判定された場合とともに、変数ｊをインクリメントする（ステップＳ２７）。その後、ステップＳ２１へと遷移し、同様な処理を繰り返す。
【００８９】
この一連の繰り返し処理において、前回の繰り返しで第２位置として処理された位置は、次の繰り返しにおいては第１位置とされ、更に次に位置するものを第２位置とした上で、新たな第１位置に対する新たな第２位置の関係を判定している。
このように、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおいて、計算された複数の位置ｐｉ，０〜ｐｉ，Ｎ−１の各々に対し、距離計測器１１に近い順に、すなわちｐｉ，０から順に、これを第１位置ｐｉ，ｊとし、第１位置ｐｉ，ｊの次に近い位置を第２位置ｐｉ，ｊ＋１として、第２位置ｐｉ，ｊ＋１に関する判定を行う。
【００９０】
変数ｊがステップＳ２７においてインクリメントされるため、繰り返し処理を続けるうちに、各繰り返し処理において第２位置が走行不能と判断されなければ、変数ｊの値はいずれ、値Ｎを超過する。この場合、すなわちステップＳ２１においてｊがＮより小さくないと判定された場合には、床面Ｇ上には障害物ＢＡや凹みＢＵが探索されなかったと判定し、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離を非常に大きな値として設定した後（ステップＳ３１）、後に説明するステップＳ３２へ移行する。
【００９１】
ステップＳ２６においてｄｚｌｊ≦ｚｉ，ｊ＋１≦ｄｚｕｊが成立しない場合は、ステップＳ２８へ遷移する。
ｄｚｌｊ≦ｚｉ，ｊ＋１≦ｄｚｕｊが成立しない場合としては、高さの差分ｄｚｉ，ｊは、値ｄｚｕｊよりも大きいか、値ｄｚｌｊよりも小さいかのいずれかとなっている。ステップＳ２８においては、高さの差分ｄｚｉ，ｊを０と比較することにより、このいずれの場合であるかを切り分けている。
【００９２】
高さの差分ｄｚｉ，ｊが０よりも大きい場合は、高さの差分ｄｚｉ，ｊが値ｄｚｕｊよりも大きい場合に相当する。これは、第１位置ｐｉ，ｊを基点とした、車両１が走行可能な傾斜角上限ψＵよりも上方に、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が有る場合であり、走行判定部３１は、第２位置ｐｉ，ｊ＋１に障害物ＢＡが有ると判定する。
この場合には、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離として、車両１から、より厳密には距離計測器１１のｘｙ平面状の位置から、第２位置ｐｉ，ｊ＋１までの距離である、ｘｉ，ｊ＋１２＋ｙｉ，ｊ＋１２の平方根の値を設定する（ステップＳ２９）。
【００９３】
高さの差分ｄｚｉ，ｊが０よりも小さい場合は、高さの差分ｄｚｉ，ｊが値ｄｚｌｊよりも小さい場合に相当する。これは、第１位置ｐｉ，ｊを基点とした、車両１が走行可能な傾斜角下限ψＬよりも下方に、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が有る場合であり、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ，ｊと第２位置ｐｉ，ｊ＋１の間に凹みＢＵが有ると判定する。
この場合には、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離として、車両１から、より厳密には距離計測器１１のｘｙ平面状の位置から、第１位置ｐｉ，ｊまでの距離である、ｘｉ，ｊ２＋ｙｉ，ｊ２の平方根の値を設定する（ステップＳ３０）。
【００９４】
ステップＳ２９、Ｓ３０、Ｓ３１の何れかにおいて床面最短距離が設定されると、例え変数ｊによる繰り返し処理において変数ｊの値がＮに到達しておらず、後に何回かの繰り返し処理が実行されることになっていたとしても、変数ｊによる繰り返しは中断される。
すなわち、変数ｊに関する以降の繰り返し処理は実行されず、変数ｉをインクリメントして（ステップＳ３２）、現在探索中の垂直平面ＶＰｉの次の垂直平面ＶＰｉ＋１における床面Ｇの障害物や凹みの探索に処理を移す。
【００９５】
インクリメントされた変数ｉは、垂直平面ＶＰの数である値Ｗと比較される（ステップＳ３３）。変数ｉがＷに等しくない場合は、ステップＳ２１へと遷移して、次の垂直平面ＶＰの計算に移行する。変数ｉがＷに等しい場合には、全ての垂直平面ＶＰにおいて床面最短距離が計算されたため、ステップＳ１０の処理を終了する。
【００９６】
このように、図１４に示されるステップＳ１０により、走行判定部３１は、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対し、床面最短距離（最短距離）を計算する。走行判定部３１は、計算した複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の床面最短距離を、記憶部２０に保存する。
【００９７】
上方走行判定部３２は、計測結果位置計算部３０によって記憶部２０に保存された位置ｐｉ，ｊを参照して、床面Ｇの上方に位置する障害物を探索する。上方走行判定部３２は、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々に対し、上方最短距離を計算し、記憶部２０に保存する（ステップＳ１１）。
【００９８】
最終最短距離計算部３３は、走行判定部３１と上方走行判定部３２によって記憶部２０に保存された、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の床面最短距離と上方最短距離を参照する。最終最短距離計算部３３は、各垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）において、床面最短距離と上方最短距離を比較し、小さな方の値を最終最短距離として計算する。最終最短距離計算部３３は、最終最短距離を、記憶部２０に保存する（ステップＳ１２）。
【００９９】
局所地図生成部２５は、最終最短距離計算部３３によって記憶部２０に保存された、複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々の最終最短距離（最短距離を基にしたデータ）を参照する。局所地図生成部２５は、車両１を、より厳密には距離計測器１１を中心とした扇形上の局所地図ＬＭ内に、各垂直平面ＶＰｉの車両１の進行方向に対する角度θｉに応じた車両１からの方向上の、車両１からこの垂直平面ＶＰｉにおける最終最短距離に相当する長さの位置に点を打つことで、障害物または凹みをマッピングする。
【０１００】
局所地図生成部２５は、図１０に示される点のうち、近接するものを結ぶなどの方法により、図１１に示されるような、距離計測器１１を中心とした局所地図ＬＭを生成する。
局所地図生成部２５は、生成した局所地図ＬＭを記憶部２０に保存する（図１２のステップＳ３）。
【０１０１】
位置姿勢推定部２６は、予め記憶部２０に格納されている大域地図を参照する。位置姿勢推定部２６はまた、移動量取得部２２、車両姿勢計測部２３、及び局所地図生成部２５の各々によって記憶部２０に保存された、位置方向変位データ、ヨー角、及び局所地図を参照し、車両１の位置を推定する。
位置姿勢推定部２６は、前回位置が推定された場所に対し位置方向変位データすなわち車両１の走行履歴を適用して現在の車両１の位置を計算する。位置姿勢推定部２６は、この計算された位置近傍において局所地図を大域地図と照合して、大域地図上での位置と向きを推定し、位置姿勢推定データを計算する。
位置姿勢推定部２６は、計算した位置姿勢推定データを記憶部２０に保存する。
【０１０２】
走行制御部２７は、局所地図生成部２５により生成された局所地図と、位置姿勢推定部２６により計算された位置姿勢推定データを記憶部２０から参照する。走行制御部２７は、局所地図と位置姿勢推定データを基に、障害物や凹みを避けるように、車両１を走行制御する。
【０１０３】
次に、上記の自律走行システム１０、これを備えた車両１及び自律走行方法の効果について説明する。
【０１０４】
上記のような構成によれば、第１方向Ｄｊと第２方向Ｄｊ＋１は距離計測器１１を通る同一の床面Ｇに垂直な平面ＶＰ内にあり、第１方向Ｄｊは距離計測器１１を通り床面Ｇと平行な平面ＨＬに対し俯角φｊをなす方向であり、第２方向Ｄｊ＋１は第１方向Ｄｊよりも浅い俯角φｊ＋１をなす方向である。すなわち、車両１が平坦な平面Ｇ上に設けられた場合においては、床面Ｇに垂直な平面ＶＰ内で第１方向Ｄｊ及び第２方向Ｄｊ＋１と平坦な平面Ｇが交差する位置が第１位置ｐｉ，ｊ及び第２位置ｐｉ，ｊ＋１であり、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は第１方向Ｄｊよりも浅い俯角φｊ＋１をなす第２方向Ｄｊ＋１上にあるために第１位置ｐｉ，ｊよりも距離計測器１１から離れている。
ここで、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ，ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に、すなわち、車両１が走行して第１位置ｐｉ，ｊに到達した場合において車両１が走行可能な下り方向のスロープの傾斜角下限ψＬと上り方向のスロープの傾斜角上限ψＵの間に、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が無い場合に、第２位置ｐｉ，ｊ＋１が走行不能であると判定する。例えば、上記のように車両１が平坦な平面Ｇ上に設けられた場合には、第１位置ｐｉ，ｊと第２位置ｐｉ，ｊ＋１の高さ位置は同等であるため、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は第１位置ｐｉ，ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に有り、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は走行不能であると判定されない。
同様に、第１位置ｐｉ，ｊから第２位置ｐｉ，ｊ＋１にかけて車両１が走行可能なスロープとなっている場合にも、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は第１位置ｐｉ，ｊを基点とした車両１が走行可能な傾斜角の範囲ψＬ〜ψＵ内に有り、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は走行不能であると判定されない。
他方、第１位置ｐｉ，ｊと第２位置ｐｉ，ｊ＋１の間に、壁や車両が乗り越えられない障害物ＢＡが有る場合には、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は傾斜角上限ψＵよりも上に位置する壁や障害物ＢＡの壁面に位置する。すなわち、この場合においては、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は傾斜角上限ψＵよりも上方に位置し、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は走行不能であると判定される。
第１位置ｐｉ，ｊと第２位置ｐｉ，ｊ＋１の間に凹みＢＵが有る場合には、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は傾斜角下限ψＬよりも下に位置する、凹みＢＵの壁面ＢＵａに位置する。これらの場合においては、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は傾斜角下限ψＬよりも下方に位置し、第２位置ｐｉ，ｊ＋１は走行不能であると判定される。
このように、２点間の位置ｐｉ，ｊ、ｐｉ，ｊ＋１の座標演算により障害物ＢＡや凹みＢＵ、スロープを判定するため、正確かつ高速に判定結果を導出可能である。
【０１０５】
また、障害物ＢＡや凹みＢＵ、スロープの判定と併せて、車両１が走行可能な段差の判定を行っている。したがって、障害物ＢＡや凹みＢＵ、スロープと判定される場合であっても実際には乗り越えることが可能な段差がある場合に、これを走行可能と判定することができる。
【０１０６】
また、距離計測器１１を通る同一垂直平面ＶＰｉ内において、複数の方向Ｄｊ（０≦ｊ＜Ｎ）において上記の要領で位置ｐｉ，ｊを計算し、各位置ｐｉ，ｊにおいて障害物ＢＡや凹みＢＵ、スロープを判定し、ある位置ｐｉ，ｊにおいてこれを第１位置ｐｉ，ｊとしたときに、第２位置ｐｉ，ｊ＋１に相当する場所が走行不能であると判定された場合に、走行不能な領域までの最短距離を計算する。すなわち、当該最短距離よりも遠方は走行不能な領域であるため、判定処理を省略することができる。したがって、判定結果を更に高速に導出できる。
【０１０７】
また、距離計測器を中心とした複数の垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々において最短距離を計算するため、車両１の前方の、広い領域にわたる環境を探索し、障害物ＢＡや凹みＢＵ、スロープを検知することができる。
【０１０８】
また、車両１の現在位置を基点とした前方の障害物情報を局所地図ＬＭとして生成するため、現在位置と障害物ＢＡの二次元的な関係が明確となる。したがって、障害物ＢＡを回避するために進むべき方向の決定等を容易に行うことができる。
また、例えばこの局所地図ＬＭを大域的な地図ＧＭと照合することで、大域的な地図ＧＭ中における車両１の現在位置の特定等が可能となる。
【０１０９】
また、図１０として示されるような、各垂直平面ＶＰｉ（０≦ｉ＜Ｗ）の各々における最終最短距離を統合した出力は、本実施形態における距離計測器１１の出力の次数を低減したものと考えることができる。すなわち、本実施形態においては距離計測器１１として３次元のレーザーレンジファインダーを使用したが、この出力から上下方向の次数を１つ低減した、２次元のレーザーレンジファインダーの出力とみなすことが可能である。
このため、本実施形態における自律走行システム１０の最終最短距離の統合された出力は、２次元のレーザーレンジファインダーの出力を入力として使用する様々なシステムに対して、入力として適用可能である。したがって、自律走行システム１０は汎用性が高く、他のシステムに対して容易に統合し、導入することができる。
【０１１０】
なお、本発明の自律走行システム、これを備えた車両及び自律走行方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
【０１１１】
例えば、上記実施形態においては、障害物ＢＡとしては、図８に示されるように、床面Ｇに対して表面が垂直に立ち上がるようなものを想定していた。これは、既に説明したように、上記実施形態においては、車両１は、例えば工場等の、１つの建築物、または、同一敷地内における複数の建築物の間で、物品を搬送する場合を想定していたことに起因する。工場等においては、障害物としては、壁等、床面Ｇから垂直に立ち上がるように存在する場合が多いからである。
しかし、車両が探索する環境によってはこれに限られず、障害物が図１５に示されるように、急峻なスロープのようになっている場合がある。このような、第１位置ｐｉ,ｊから第２位置ｐｉ,ｊ＋１にかけて車両が走行可能な上り方向のスロープの傾斜角上限ψＵを超えた角度のスロープとなっている場合には、第２位置ｐｉ,ｊ＋１は傾斜角上限ψＵよりも上に位置するスロープの表面に位置する。
このような場合に対応するため、走行判定部３１は、第１位置ｐｉ,ｊを基点とした、車両１が走行可能な傾斜角上限ψＵよりも上方に、第２位置ｐｉ,ｊ＋１が有る場合に、第１位置ｐｉ,ｊと第２位置ｐｉ,ｊ＋１の間に障害物ＢＡが有ると判定してもよい。
この場合においては、走行判定部３１は、垂直平面ＶＰｉにおける床面最短距離として、車両１から、より厳密には距離計測器１１のｘｙ平面状の位置から、第１位置ｐｉ，ｊまでの距離である、ｘｉ，ｊ２＋ｙｉ，ｊ２の平方根の値を設定するとよい。
【０１１２】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１            車両
３            走行手段
１０          自律走行システム
１１          距離計測器
１３          制御部
２５          局所地図生成部
２７          走行制御部
３０          計測結果位置計算部
３１          走行判定部
ＢＡ          障害物
ＢＵ          凹み
Ｇ            床面
ＬＭ          局所地図
ＶＰ、ＶＰｉ  垂直平面
ＨＬ          床面と平行な平面
Ｄｊ          第１方向
Ｄｊ＋１      第２方向
ｐｉ，ｊ      第１位置
ｐｉ，ｊ＋１  第２位置
ｒｉ，ｊ      距離
ψＬ〜ψＵ    傾斜角の範囲
ψＵ          傾斜角上限
ψＬ          傾斜角下限
ｄｚｉ，ｊ    高さの差分
【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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