(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測領域内の幾何学的形状を計測可能な第１計測装置と障害物の位置を検出可能な第２計測装置とを有し、車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出装置に設けられ、前記第１計測装置及び前記第２計測装置の位置ずれを補正するキャリブレーション装置において、
前記第１計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内に存在する障害物の高さ、横幅、形状、画像的特徴又は種類のうち少なくともいずれか一つの情報を検出可能な障害物認識部と、
前記障害物認識部で検出した情報に基づき、前記障害物が前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを検出するのに適した障害物か否かを判定する位置ずれ判定許可部と、
前記位置ずれ判定許可部によって位置ずれを検出するのに適した障害物であると判定された障害物に対する前記第１計測装置による検出位置と、前記障害物に対する前記第２計測装置による検出位置とに基づいて、前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれ量を検出するセンサ間キャリブレーション部と、
前記第１計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内の障害物の位置を計測する第１障害物検出部と、
前記第２計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内の障害物の位置を計測する第２障害物検出部と、
前記位置ずれ判定許可部が障害物を前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを判定するのに適した障害物であると判定した場合に、前記第１障害物検出部が検出した前記障害物の位置情報と前記第２障害物検出部が検出した前記障害物の位置情報とに基づいて、前記第１計測装置と前記第２計測装置の設置位置にずれが生じているかを判定する位置ずれ判定部と、
前記第１計測装置と前記第２計測装置との設置位置のずれの有無を報告する位置ずれ報告部と、
を備え、
前記位置ずれ判定部は、前記第１障害物検出部の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第１障害物検出情報蓄積部と前記第２障害物検出部の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第２障害物検出情報蓄積部とを有し、
前記位置ずれ判定部は、前記第１障害物検出部が検出した障害物位置と前記第２障害物検出部が検出した障害物位置とが同じ時刻に事前に設定した距離以内に接近した場合に、前記第１障害物検出部が検出した障害物と前記第２障害物検出部が検出した障害物とが同一の障害物であると判定し、前記第１計測装置が検出した前記障害物の位置情報と前記第２計測装置が検出した前記障害物の位置情報とに基づいて前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれ量を検出することを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のキャリブレーション装置において、
前記位置ずれ判定許可部は、障害物の高さ及び横幅が事前に設定した閾値の範囲内にあった場合に、前記障害物が前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを判定するのに適した障害物であると判定することを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項３】
請求項１に記載のキャリブレーション装置において、
前記位置ずれ判定許可部における位置ずれ判定に適した障害物の情報として、障害物の高さ、横幅、形状、画像的特徴又は種類のいずれかの情報を保持する障害物データベース部を有し、
前記位置ずれ判定許可部は、前記第１計測装置が計測した障害物が前記障害物データベース部に保持された障害物の高さ、横幅、形状、画像的特徴又は種類のいずれかにおいて一致したと判定した場合に、前記障害物が前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを判定するのに適した障害物であると判定することを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項４】
請求項１に記載のキャリブレーション装置において、
センサ間キャリブレーション部は、前記位置ずれ報告部が前記第１計測装置と前記第２計測装置との設置位置にずれが生じていると報告した場合に、前記第１障害物検出部の検出した前記障害物の障害物情報と前記第２障害物検出部の検出した前記障害物の障害物情報とに基づいて前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを補正することを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項５】
請求項１に記載のキャリブレーション装置において、
前記位置ずれ判定部は、前記第１障害物検出部が検出した障害物と前記第２障害物検出部が検出した障害物とが同一であるか否かの判定を、位置ずれ量を検出する時点から遡った時点で前記第１障害物検出情報蓄積部及び第２障害物検出情報蓄積部に蓄積された前記障害物の情報に基づいて行うことを特徴とするキャリブレーション装置。
【請求項６】
鉱山内を走行する鉱山用作業機械において、
請求項１に記載のキャリブレーション装置を備えたことを特徴とする鉱山用作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばオフロードダンプトラック等の鉱山用作業車両用に用いるのに好適な障害物検出装置に関するものである．
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉱山においては、土砂の採掘作業および運搬作業として油圧ショベルやダンプトラックなどの鉱山用作業機械が用いられている。鉱山に用いられる鉱山用作業機械としては、安全性や低コスト化の観点から無人化が求められる。ダンプトラックにおいては、単位時間当たりの土砂の運搬量が採掘の進捗度に直結するため、効率の良い運用が求められる。したがって、土砂を効率良く採掘現場の外に大量に運搬するためには、連続運転可能な自律走行式のダンプトラックを用いた鉱山システムが必要とされている。
【０００３】
ところが、ダンプトラックを走行させる鉱山の走行路はオフロードであって悪路が多いため、ダンプトラックを自律走行させて無人運転させる際、土壁や他車両等の障害物との衝突が懸念される。仮に、走行路上に障害物が生じ、自律走行式の無人のダンプトラックが障害物と接触して停止した場合には、鉱山の運行を長時間に亘って停止させてしまう。よって、自律走行式のダンプトラックの信頼性を高めるためには、前方車両や走行路上の障害物を早期に検知して、前方車両に追従する追従走行や障害物の回避走行を行わせることが可能な信頼性の高い障害物検知システムが必要となる。
【０００４】
従来、この種の障害物検知システムとしては、ミリ波レーダ、レーザセンサ、カメラまたはステレオカメラ等の障害物検知装置が用いられている。ミリ波レーダは砂埃や雨などが生じた場合も動作可能な高い耐環境性を有し、測定距離性能も高い。一方で、ステレオカメラやレーザセンサは、三次元形状を計測できるため、路上の障害物を精度よく検出することができる。またこれらのセンサを組み合わせることで、障害物の検出性能を向上させる方法もある。
【０００５】
種類の異なる複数のセンサを用いるには各センサの相対位置を正確に把握する必要がある。特に鉱山ダンプに取り付ける場合は車体が大きいため、取り付け時のキャリブレーションの他、経年変化による位置ずれを考慮する必要がある。例えば特開２０１０−２４９６１３号公報（特許文献１）には、経年変化により生じた車載カメラと車載レーダの軸ずれをそれぞれのセンサが検出した障害物の位置情報に基づき補正する障害物認識装置が公開されている。具体的には、特許文献１の障害物認識装置は、複数のセンサ情報を組み合わせて障害物の認識を行う障害物認識装置であって、障害物に関する第一パラメータ情報を取得する前方カメラと、障害物に関する第二パラメータ情報を取得するミリ波レーダと、第一パラメータ情報と第二パラメータ情報とに基づいて前方カメラ又はミリ波レーダの方位角の軸ずれ量を算出し、算出された軸ずれ量に基づいて前方カメラ又はミリ波レーダの軸ずれを補正する補正部と、軸ずれ量を記憶する記憶部とを備えている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の障害物検出装置は一般道を走行する車両を対象としたものである。ミリ波レーダはセンサの特性上横位置分解能が低く、鉱山ダンプのような大きな車両や、ショベルのような特殊な形状の車両の中心位置を検出する場合は横位置の誤差が大きくなりやすいという問題がある。誤差の大きい検出結果に基づき、上記の方法でカメラとミリ波レーダの軸ずれを補正した場合、補正前よりも障害物検出精度がかえって悪化する可能性がある。
【０００８】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、種類の異なる複数のセンサを組み合わせて障害物検出を行う場合において、複数のセンサの軸ずれ（位置ずれ）を検知、補正し、正確な障害物検出を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のキャリブレーション装置は、計測領域内の幾何学的形状を計測可能な第１計測装置と障害物の位置を検出可能な第２計測装置とを有し、車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出装置に設けられ、前記第１計測装置及び前記第２計測装置の位置ずれを補正するキャリブレーション装置において、
前記第１計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内に存在する障害物の高さ、横幅、形状、画像的特徴又は種類のうち少なくともいずれか一つの情報を検出可能な障害物認識部と、
前記障害物認識部で検出した情報に基づき、前記障害物が前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを検出するのに適した障害物か否かを判定する位置ずれ判定許可部と、
前記位置ずれ判定許可部によって位置ずれを検出するのに適した障害物であると判定された障害物に対する前記第１計測装置による検出位置と、前記障害物に対する前記第２計測装置による検出位置とに基づいて、前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれ量を検出するセンサ間キャリブレーション部と、
前記第１計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内の障害物の位置を計測する第１障害物検出部と、
前記第２計測装置の計測した情報に基づいて計測領域内の障害物の位置を計測する第２障害物検出部と、
前記位置ずれ判定許可部が障害物を前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれを判定するのに適した障害物であると判定した場合に、前記第１障害物検出部が検出した前記障害物の位置情報と前記第２障害物検出部が検出した前記障害物の位置情報とに基づいて、前記第１計測装置と前記第２計測装置の設置位置にずれが生じているかを判定する位置ずれ判定部と、
前記第１計測装置と前記第２計測装置との設置位置のずれの有無を報告する位置ずれ報告部と、
を備え、
前記位置ずれ判定部は、前記第１障害物検出部の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第１障害物検出情報蓄積部と前記第２障害物検出部の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第２障害物検出情報蓄積部とを有し、
前記位置ずれ判定部は、前記第１障害物検出部が検出した障害物位置と前記第２障害物検出部が検出した障害物位置とが同じ時刻に事前に設定した距離以内に接近した場合に、前記第１障害物検出部が検出した障害物と前記第２障害物検出部が検出した障害物とが同一の障害物であると判定し、前記第１計測装置が検出した前記障害物の位置情報と前記第２計測装置が検出した前記障害物の位置情報とに基づいて前記第１計測装置と前記第２計測装置との位置ずれ量を検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るキャリブレーション装置においては、経年変化等により生じるセンサ間の相対位置変化の補正を、キャリブレーションを行うのに適した障害物の選定から補正まで自動で行うことができる。これにより障害物検出装置の健全な状態を維持することができる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のキャリブレーション装置の実施例に係る構成の概要を示したブロック図である。
【図２】ターゲットの大小による障害物検出位置の分散について示した概念図である。
【図３】本発明のキャリブレーション装置の実施例に係る動作手順を示すフローチャート図である。
【図４】センサ間の位置ずれ時に生じる問題について解説した概念図である。
【図５】センサ間の位置ずれ時に生じる問題について解説した概念図である。
【図６】第１計測装置と第２計測装置とが計測した障害物に対して同一か否かを判定する方法について解説した概念図である。
【図７】第１計測装置と第２計測装置が計測した障害物に対して同一か否かを判定する方法について解説した概念図である。
【図８】位置ずれ判定の指標について解説した概念図である。
【図９】第２計測装置と第２計測装置との位置ずれを判定する動作手順を示すフローチャート図である。
【図１０】センサ間のキャリブレーションの実行の有無を判定する動作手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明のキャリブレーション装置の実施例に係る構成の概要を示したブロック図である。
【００１４】
車両１は、障害物検出装置２００を備える。障害物検出装置２００は車両１の周囲に存在する障害物を検出する。障害物検出装置２００は、複数のセンサとして、車体の前方（前側）に第１計測装置１１と第２計測装置１２とを備えている。第１計測装置は単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、ＴＯＦセンサなどの障害物の形状を計測可能なセンサとする。すなわち、第１計測装置１１は計測領域内の幾何学的形状を計測可能なセンサである。第２計測装置１２はミリ波センサのような障害物の位置を計測可能なセンサとする。なお、本実施例では、第１計測装置１１と第２計測装置１２とを車両の前方に取り付けているが、第１計測装置１１と第２計測装置１２が計測する計測領域の一部、あるいは全部が重畳していれば、第１計測装置１１及び第２計測装置１２の設置位置に関わらず本発明を実施することができる。
【００１５】
本実施例では、車両１として、鉱山で使用される鉱山用ダンプトラックについて説明している。車両１は、鉱山で使用される、鉱山用ダンプトラック以外の車両であっても良い。鉱山用ダンプトラックと鉱山用ダンプトラック以外の車両とを含めて鉱山用作業機械という。また、本発明のキャリブレーション装置１３０は、鉱山用作業機械以外の車両にも適用可能である。
【００１６】
最初に、第１計測装置１１を用いた位置ずれ判定の対象となる障害物の選定について説明する。
【００１７】
障害物の選定を行うために、キャリブレーション装置１３０には、判定許可部１３１が設けられている。判定許可部１３１は、第１障害物検出部１１２と、障害物認識部１１３と、位置ずれ判定許可部１１４とを有する。判定許可部１３１は、位置ずれ判定を行うための対象障害物を選定する障害物選定部を構成する。以下、位置ずれ判定を行うための障害物又は位置ずれ判定に向いている対象物を、対象障害物という。
【００１８】
なお、キャリブレーション装置１３０は、第１計測装置１１と第２計測装置１２との位置ずれを補正する装置であり、図１では、キャリブレーション装置１３０と第１計測装置１１及び第２計測装置１２とを別々の構成にしている。しかし、第１計測装置１１及び第２計測装置１２をキャリブレーション装置１３０に含めても良い。
【００１９】
第１計測装置１１が計測領域内の計測を行い、その情報に基づき第１障害物検出部１１２が障害物の位置を検出する。さらに障害物認識部１１３は第１計測装置１１及び第１障害物検出部１１２の情報に基づき第１障害物検出部１１２で計測した障害物の情報を認識する。このとき認識する障害物の情報は障害物の高さ、横幅、形状、画像特徴、種類のいずれかひとつ以上である。
【００２０】
図２は、ターゲットの大小による障害物検出位置の分散について示した概念図である。図２は、車両１が大型のターゲット２１と小型のターゲット２２を計測している様子を示したものである。
【００２１】
計測領域３１内にターゲット(大型)２１が存在している。このとき第２計測手段が計測する位置は計測領域内に存在するターゲット(大型)２１のどこか一部と推定される。このため、大型のターゲット２１の場合には、ターゲットが一般乗用車のようなターゲット(小型)２２の場合に比べ、その分散も大きくなる傾向にある。本実施例では、第１計測装置１１と第２計測装置２２の設置位置のずれを第１障害物検出部１１２と第２障害物検出部１２２の検出した同一障害物の位置情報に基づいて判定することを想定している。そのため、障害物の検出位置の分散が大きいターゲット(大型)２１に比べ、障害物の検出位置の分散が小さいターゲット(小型)２２のほうがセンサ間のずれを判定するのに適しているといえる。
【００２２】
位置ずれ判定許可部１１４は障害物認識部１１３が検出した障害物の高さ、横幅、形状、画像特徴、種類に基づき障害物が第１計測装置１１と第２計測装置１２の位置ずれを判定するのに適しているか否かを判定する。例えば事前に障害物の高さと横幅の範囲を設定し、その範囲内に収まっていればその障害物は位置ずれを判定する障害物に向いていると判定する。
【００２３】
もしくは障害物データベース部１１８の情報を利用して、位置ずれを判定する障害物に向いているか否かを判定しても良い。障害物データベース部１１８は事前にセンサ間の位置ずれ判定に適している障害物の情報を登録する記憶装置によって構成される。障害物データベース部１１８は、対象障害物を判定するための上記障害物の高さと横幅の範囲を記憶しても良い。
【００２４】
検出した障害物の高さ、横幅、形状、画像特徴、種類のいずれかひとつ、あるいは複数の項目が一致したとき（条件を満たしたとき）、位置ずれ判定許可部１１４はその障害物をセンサ間の位置ずれ判定に適していると判断する。すなわち、位置ずれ判定許可部１１４はその障害物を対象障害物に選定する。
【００２５】
以下、図３のアルゴリズムフローを用いて説明する。図３は、本発明のキャリブレーション装置の実施例に係る動作手順を示すフローチャート図である。
【００２６】
第１計測装置１１及び計算機１３に電源が入り、障害物の計測を開始する(ステップＳ１)。第１計測装置１１が計測領域内の形状情報を第１障害物検出部１１２に送る(ステップＳ２)。第１障害物検出部１１２は、第１計測装置１１からの形状情報に基づいて障害物の位置を判定する(ステップＳ３)。次に第１計測装置１１の計測した計測領域内の形状情報と第１障害物検出部１１２が検出した障害物の位置情報に基づき、障害物認識部１１３が障害物の高さ、横幅、形状、画像特徴、種類のいずれかひとつ以上を検出する(ステップＳ４)。位置ずれ判定許可部１１４は、障害物認識部１１３が検出した障害物の高さ、横幅、形状、画像特徴、種類のいずれかひとつ、あるいは複数が事前に設定した条件を満たした場合、第１計測装置１１と第２計測装置１２の位置ずれを検出するのに適した障害物（対象障害物）があったと判断し、位置ずれ判定を許可する(ステップＳ５)。ステップＳ５で位置ずれ判定を許可されていた場合、ステップ７に移行する(ステップＳ６)。ステップＳ５で位置ずれ判定を許可されていなかった場合、ステップＳ１に戻る(ステップＳ６)。ステップＳ７では、対象障害物の有無及び位置情報をシステムに提示する(ステップＳ７)。このときの提示方法としては、ディスプレイ１２５（図１参照）にこれらの情報を提示する方法、別の処理部に位置ずれを検出するのに適した障害物の有無と位置情報を渡す方法がある。
【００２７】
次に、図４〜図９を用いて、第１計測装置１１と第２計測装置１２との間の位置ずれ検出方法について説明する。
【００２８】
図１に示すように、第１計測装置１１と第２計測装置１２との間の位置ずれを検出するために、キャリブレーション装置１３０には、判定部１３２が設けられている。判定部１３２は、第２障害物検出部１２２と、位置ずれ判定部１１５とを有する。キャリブレーション装置１３０は、第２計測装置１２と第２障害物検出部１２２と位置ずれ判定部１１５とを用い、第１計測装置１１と第２計測装置１２との間の位置ずれを検出する。検出した位置ずれ情報は、位置ずれ報告部１１６により報告される。
【００２９】
なお、判定許可部１３１と判定部１３２と後述するセンサ間キャリブレーション部１１７とは、キャリブレーション装置１３０を構成する。
【００３０】
図４に第１計測装置１１と第２計測装置１２とが初期設定位置より位置ずれを起こしていない場合の計測結果を示す。図４は、センサ間の位置ずれ時に生じる問題について解説した概念図である。第１計測装置１１が検出した障害物位置と第２計測装置１２が検出した障害物位置とが重なっていることがわかる。
【００３１】
次に、図５に第１計測装置１１と第２計測装置１２の設置位置が初期設定位置よりずれてしまった場合を示す。図５は、センサ間の位置ずれ時に生じる問題について解説した概念図である。この例では第２計測装置１２が第１計測装置１１に対し、ヨー方向に−θの角度だけずれてしまっている。このため、第２計測装置１２のセンサ座標系は第１計測装置１１のセンサ座標系に対しヨー方向にθだけずれている。その結果、同一のターゲットを計測しているはずが、センサ間の位置がずれてしまったことにより、図５のように障害物の検出位置が重なっていない。この場合、ひとつの障害物を複数個あるように誤認識する恐れがあるため、このセンサ間のずれの状態を検出する必要がある。
【００３２】
図１に示すように、障害物の位置を検出可能な第２計測装置１２が計測した計測領域内の情報に基づいて、第２障害物検出部１２２が障害物を検出する。第１計測装置１１が計測した情報に基づいて位置ずれ判定許可部１１４が障害物の位置ずれ判定に適した障害物が存在すると判定した場合、その判定に適した障害物と同一の障害物を第２障害物検出部１２２で検出された障害物の中から探索する。同一障害物の探索方法については、センサ間のずれが生じた場合も、近方ではずれ量が大きくならないことを利用する。
【００３３】
同一障害物の探索方法について図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は、第１計測装置と第２計測装置とが計測した障害物に対して同一か否かを判定する方法について解説した概念図である。
【００３４】
図６に示すように、時刻ｔのとき、事前に設定した障害物の対応を判定する領域内に障害物が存在し、第１計測装置１１の検出した障害物位置と第２計測装置１２の検出した障害物位置とが重なっている。このとき、この二つの障害物は同一障害物であると判定する。さらに、それ以降の時刻ｔ＋１，ｔ＋２，…，ｔ＋ｎでも、第１計測装置１１と第２計測装置１２とがそれぞれ障害物を追従できる限り、この障害物は同一障害物であるとみなし、それらの位置情報を位置ずれ判定部１１５に記憶する。
【００３５】
このために、位置ずれ判定部１１５は、第１障害物検出部１１２の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第１障害物検出情報蓄積部１１５ａと第２障害物検出部１２２の検出した障害物の時系列情報を蓄積する第２障害物検出情報蓄積部１１５ｂとを有する。
【００３６】
一方でその同一障害物と判定する前の時刻ｔ−１，１−２，…，ｔ−ｎにおいても同様に、第１計測装置１１の検出した障害物位置と第２計測装置１２の検出した障害物位置とを同一障害物の障害物情報として位置ずれ判定部１１５に記憶する（図７）。位置ずれ判定部１１５に記憶された第１計測装置１１と第２計測装置１２とが検出した同一の障害物の情報から位置ずれが生じていると判断した場合、位置ずれ判定部は位置ずれ報告部１１６に第１計測装置１１の設置位置と第２計測装置１２の設置位置とがどの程度ずれているか報告する。
【００３７】
図８を用いて、位置ずれを判定する方法について説明する。図８は、位置ずれ判定の指標について解説した概念図である。
【００３８】
位置ずれを判定する方法としては、例えば図８のように第１障害物検出部１１２と第２障害物検出部１２２が検出した障害物のうち、同一でかつ同時刻に検出した障害物の位置情報のペアを計測１、計測２、計測３とする。このときの各ペアの障害物位置の距離を計測する．この距離の最大値が設定した閾値を超えた場合、もしくは累積値が設定した閾値を超えた場合、第１計測装置１１と第２計測装置１２は位置ずれを起こしていると判定する。
【００３９】
図９を用いて、位置ずれを判定するアルゴリズムフローについて説明する。図９は、第２計測装置と第２計測装置との位置ずれを判定する動作手順を示すフローチャート図である。
【００４０】
ステップ１からステップ７までは図３で説明した内容と同様である。第２計測装置１２が計測領域内を計測する(ステップＳ８)。その情報に基づき第２障害物検出部１２２で障害物の有無、位置を検出する(ステップＳ９)。ステップＳ７で位置ずれ判定許可報告をシステムが受けた場合、位置ずれ判定を実施する（ステップＳ１０）。まず位置ずれ判定部１１５において、ステップＳ３で第１障害物検出部１１２が検出し、ステップＳ５において位置ずれ判定に適していると判定された障害物を、第２障害物検出部１２２が検出した障害物の中から探索する。対応する障害物があった場合、位置ずれ判定を実施する（ステップＳ１０）。位置ずれがあると判定した場合、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行する。位置ずれがなかった場合は、ステップＳ１に移行する。また、ステップＳ１０にて、第２障害物検出部１２２が検出した障害物の中に、ステップＳ５において位置ずれ判定に適していると判定された障害物と同一の障害物がなかった場合も、ステップＳ１に移行する。位置ずれ判定部１１５が位置ずれ有りと判定した場合、位置ずれ報告部１１６（図１参照）は第１計測装置１１と第２計測装置１２の設置位置が初期設定位置よりずれていることを報告する。このときの提示方法としては、ディスプレイ１２５にこれらの情報を提示する方法、別の処理部に位置ずれ情報を渡す方法がある。
【００４１】
なお、図１では、位置ずれ報告部１１６をキャリブレーション装置（キャリブレーション部）１３０とは別に設ける構成になっている。しかし、位置ずれ報告部１１６はキャリブレーション装置１３０の内部に設けられても良い。
【００４２】
次に、センサ間のキャリブレーションについて説明する。図１０は、センサ間のキャリブレーションの実行の有無を判定する動作手順を示すフローチャート図である。
【００４３】
位置ずれ報告部１１６が第１計測装置１１と第２計測装置１２の設置位置が初期位置よりずれていると報告した場合、センサ間キャリブレーション部１１７はそのずれがプログラム上のパラメータ補正で対応可能か否かを判定する。対応可能であると判定した場合、第１計測装置１１と第２計測装置１２との間のキャリブレーションを実施し、どの程度パラメータ補正すればよいか演算する。対応不可であると判定した場合、第１計測装置１１及び第２計測装置１２の機能を停止し、大きなセンサ間の位置ずれが生じたことをユーザ側に報告する。
【００４４】
パラメータ補正で対応可能か否かを判定する方法としては、例えば図８のように第１障害物検出部１１２と第２障害物検出部１２２が検出した障害物のうち、同一でかつ同時刻に検出した障害物の位置情報のペアを計測１、計測２、計測３とする。このときの各ペアにおける障害物間の距離を計測する。この距離の最大値が設定した閾値を超えた場合、もしくは累積値が設定した閾値を超えた場合、第１計測装置１１と第２計測装置１２は位置ずれを起こしていると判定する。
【００４５】
またキャリブレーションにおいては、例えば各ペアにおける障害物間の距離の二乗和を最小化するような相対位置パラメータを探索する。探索した中でもっとも障害物間の距離の二乗和が小さかったものを新しいセンサ間位置と設定する方法がある。パラメータの探索方法としては最急勾配法、最小二乗法、ニュートン法、レーベンバーグマルカート法などがある。
【００４６】
図１０のアルゴリズムフローに基づき具体的に説明する。ステップＳ１２以前には、図９で説明した内容のステップが実行される。
【００４７】
ステップＳ１２にて第１計測装置１１と第２計測装置１２の位置ずれの報告が有った場合、その位置ずれが補正可能か判定する（ステップＳ１３）。この判定は、図９のステップＳ１０で算出した評価値を基に行う。事前に設定した条件を満たしていれば位置ずれのパラメータ補正が可能であるとして、ステップＳ１６に移行する。条件を満たせない場合はステップＳ１４に移行する。
【００４８】
ステップＳ１４に移行した場合、第１計測装置１１と第２計測装置１２の位置ずれが修正不可能であることをユーザ側に提示する（ステップＳ１４）。提示方法としては、ブザー音による提示やディスプレイ１２５への提示が考えられる。その後、誤作動を防止するために、外界センサ（第１計測装置１１、第２計測装置１２）の機能を自動的に停止する（ステップＳ１５）。
【００４９】
ステップＳ１６では自動キャリブレーションを実施し、現在の第１計測装置１１と第２計測装置１２の相対位置を求める。求めた相対位置に基づいて、第１計測装置１１と第２計測装置１２に生じた位置ずれを補正する。
【００５０】
この補正は、図７の場合、以下のように実施される。図７では、第１計測装置１１で検出された障害物と第２計測装置１２で検出された障害物とが同一の障害物であることは、時刻ｔに判明する。この時刻ｔでは、第１計測装置１１で検出された障害物と第２計測装置１２で検出された障害物との相対位置から、第１計測装置１１と第２計測装置１２に生じた位置ずれを正確に検出することは難しい。
【００５１】
そこで、時刻を遡って第１計測装置１１と第２計測装置１２に生じた位置ずれを検出する。例えば、同一の障害物と判定された障害物について、時刻ｔ−１又は時刻ｔ−２まで時刻を遡り、第１計測装置１１で検出された障害物と第２計測装置１２で検出された障害物との相対位置関係を演算により求める。
【００５２】
時刻ｔ−１又は時刻ｔ−２においては、第１計測装置１１で検出された障害物の位置と第２計測装置１２で検出された障害物の位置との間に大きな差が生じている。遡る時刻については、時刻ｔ−２よりも前の時刻であっても良い。第１計測装置１１で検出された障害物の位置と第２計測装置１２で検出された障害物の位置との差は、通常、時間を遡るほど大きくなる。そして、求めた２つの障害物の相対位置関係に基づいて、第１計測装置１１と第２計測装置１２に生じた位置ずれを精度よく検出することができる。
【００５３】
あるいは、図６の場合には、現時点（時刻ｔ）で同一の障害物を第１計測装置１１と第２計測装置１２とで検出していることが分かっている。そこで、将来の時刻ｔ＋１，ｔ＋２，…，ｔ＋ｎにおいて、第１計測装置１１で検出される障害物の位置と第２計測装置１２で検出される障害物の位置との間に差が生じた場合に、この差に基づいて、第１計測装置１１と第２計測装置１２に生じた位置ずれを検出するようにしてもよい。
【００５４】
本実施例によれば、経年変化等により生じるセンサ間の相対位置変化の補正を、キャリブレーションを行うのに適した障害物の選定から補正まで自動で行うことができる。これにより障害物検出装置の健全な状態を維持することができる。特に、鉱山用のダンプトラックでは、オフロードを走行するため、いつセンサ間の位置ずれが生じるかわからない。従って、障害物の選定から補正まで自動でキャリブレーションを行えることは、車両の稼働率の向上に繋がる。
【００５５】
また、鉱山用のダンプトラックでは、現地（鉱山）で組立てを行う場合が多い。本実施例を適用することにより、現地で組み立てたダンプトラックにおいて、障害物検出装置のキャリブレーションを簡単かつ正確に実施することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００５７】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００５８】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…車両（鉱山用作業機械）、１１…第１計測装置、１２…第２計測装置、１１２…第１障害物検出部、１１３…障害物認識部、１１４…位置ずれ判定許可部、１１５…位置ずれ判定部、１１６…位置ずれ報告部、１１７…センサ間キャリブレーション部、１１８…障害物データベース部、１２２…第２障害物検出部、１３０…キャリブレーション装置、１３１…判定許可部、１３２…判定部、２００…障害物検出装置。
【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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