(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既定走路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、
前記既定走路上の起点から現在地点までの走行距離を計測する走行距離計測部と、
前記既定走路を走行する自動走行車両の操舵に関する操舵情報を取得する操舵情報取得部と、
事前に前記既定走路を走行した自動走行車両の走行距離と操舵情報とを関連付けた操舵関連データを記憶する記憶部と、
前記操舵情報取得部によって取得された現在走行中の自動走行車両の操舵情報を前記操舵関連データの操舵情報にマッチングさせて、前記走行距離計測部によって計測された現在走行中の自動走行車両の走行距離を前記操舵関連データの走行距離に補正する走行距離補正部とを備えたことを特徴とする自動走行車両。
【請求項２】
前記走行距離補正部は、現在走行中の走行距離及び操舵情報を横軸及び縦軸としたグラフと、前記操舵関連データの走行距離及び操舵情報を横軸及び縦軸としたグラフとをマッチングさせて、現在走行中の操舵情報と前記操舵関連データの操舵情報のずれ量を、走行距離に対する補正量とすることを特徴とする請求項１に記載の自動走行車両。
【請求項３】
前記自動走行車両が、前記既定走路に埋め込まれた電磁誘導線に沿って自動走行可能であって、
前記電磁誘導線から発せられる電磁波を受信して、前記電磁誘導線からの車両のずれを検出する誘導線センサを備えており、
前記操舵情報取得部は、前記誘導線センサによって検出された車両のずれに関する情報を前記操舵情報として取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動走行車両。
【請求項４】
前記自動走行車両がゴルフカーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動走行車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め定められた走路を自動走行可能に構成された自動走行車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走路に埋設された電磁誘導線をセンサによって検出し、この誘導線に沿って自動走行する、自動走行車両が開発されている。このような自動走行車両は、例えばゴルフ場において、キャディバッグなどの荷物やプレイヤーを乗せて走行するゴルフカーに利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。なお、ゴルフカーは、「ゴルフカート」とも呼ばれる。
【０００３】
また、電磁誘導線を使用した車両として、果樹園などで使用される無人作業車両が提案されている。例えば、下記特許文献２には、果樹園の立木の列の間の走路に沿って地中に埋設した誘導線上を自動走行する無人作業車両が開示されている。この車両は、その前面に障害物センサを備えている。そして、この車両は、このセンサで障害物を検知し、当該検知された障害物との距離が一定以下の場合に停止する機能を搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８１５４０号公報
【特許文献２】特許第２９４４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ゴルフカーが走行を予定している領域には、プレイヤーやゴルフクラブなどの、ゴルフカーにとってみれば障害物が存在する可能性がある。そこで、特許文献１に開示されたゴルフ場を走行するゴルフカーに、特許文献２に開示された果樹園などで使用される無人作業車両の障害物センサを搭載することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、ゴルフカーは、ゴルフ場の地形に合わせて設定された走路を自動走行する。そのため、ゴルフカーは、樹木が生えている場所を小さい回転半径で旋回しながら走行することもあり得る。例えば、ゴルフカーは、走路の小さい回転半径での旋回部分の手前の直線部分を走行中に、前方の樹木に近接する場合がある。このような場合、上記特許文献２の技術を用いて障害物の検出を行うと、車両の前方で、且つ車両に近接した位置に存在する樹木が、障害物として検出されてしまう。その結果、走行には支障がない状況下であるにも関わらず車両が停止してしまうおそれがある。
【０００７】
よって、特許文献１に開示されたゴルフ場を走行するゴルフカーに、特許文献２に開示された果樹園などで使用される無人作業車両の障害物センサを搭載することは容易ではない。
【０００８】
そこで、本願発明者（ら）は、障害物センサを搭載するために必要なことを鋭意研究した。上述したように、ゴルフカーのような車両は、予め定められた走路を走行する際に小さい回転半径で旋回する。そのため、車両が、予定されている走路上に障害物が存在するか否かを判別する機能を搭載していれば、当該走路上に障害物が存在する場合にのみ停止制御を行うことができる。これにより、走行に支障がない状況下での不必要な自動停止の発動を抑制できる。本願発明者（ら）は、これを実現するために、車両が、車両の現在位置、及び現在位置よりも前方の走行領域を把握しておけば良いことを見出した。また、車両が、車両の現在位置、及び現在位置よりも前方の走行領域を把握していれば、障害物検出だけでなく、車両の速度制御などの車両の走行制御にもその情報を使用することができることに気がついた。
【０００９】
このとき、所定の時点からの車輪の回転角と、その車輪の径とに基づいて、所定の時点からの車両の走行距離を算出することで、車両の現在位置を把握することが考えられる。しかしながら、タイヤ空気圧や積載量等の影響により車輪の径が変化するため、算出した走行距離と実際の走行距離との間に誤差が生じる。その結果、車両の現在位置を正確に把握することが困難となる場合があった。
【００１０】
本発明は、実際の走行距離を高精度に特定することのできる、予め定められた走路を自動走行する自動走行車両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】
【００１１】
本発明は、既定走路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、
前記既定走路上の起点から現在地点までの走行距離を計測する走行距離計測部と、
前記既定走路を走行する自動走行車両の操舵に関する操舵情報を取得する操舵情報取得部と、
事前に前記既定走路を走行した自動走行車両の走行距離と操舵情報とを関連付けた操舵関連データを記憶する記憶部と、
前記操舵情報取得部によって取得された現在走行中の自動走行車両の操舵情報を前記操舵関連データの操舵情報にマッチングさせて、前記走行距離計測部によって計測された現在走行中の自動走行車両の走行距離を前記操舵関連データの走行距離に補正する走行距離補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記の自動走行車両は、予め定められた既定走路を自動走行することが想定されている。自動走行車両は、事前にこの既定走路を走行する際に得られた走行距離と操舵情報とを関連付けて操舵関連データとして記憶しておく。
現在走行中の自動走行車両において、走行距離計測部で計測される走行距離は、例えばタイヤ空気圧や積載量等の影響により、実際の走行距離との間に誤差が生じる。このとき、現在走行中の自動走行車両の操舵情報を、事前に記憶しておいた操舵関連データの操舵情報にマッチングさせて、計測された現在走行中の自動走行車両の走行距離を操舵関連データの走行距離に補正することで、実際の走行距離を高精度に特定することができる。
【００１３】
具体的には、前記走行距離補正部は、現在走行中の走行距離及び操舵情報を横軸及び縦軸としたグラフと、前記操舵関連データの走行距離及び操舵情報を横軸及び縦軸としたグラフとをマッチングさせて、現在走行中の操舵情報と前記操舵関連データの操舵情報のずれ量を、走行距離に対する補正量とするようにしても構わない。
【００１４】
また、前記自動走行車両が、前記既定走路に埋め込まれた電磁誘導線に沿って自動走行可能であって、前記電磁誘導線から発せられる電磁波を受信して、前記電磁誘導線からの車両のずれを検出する誘導線センサを備えており、前記操舵情報取得部は、前記誘導線センサによって検出された車両のずれに関する情報を前記操舵情報として取得するようにしてもよい。
【００１５】
自動走行車両は、誘導線センサによって検出された電磁誘導線からの車両のずれに関する情報に基づいて、操舵量を決定して電磁誘導線に沿って自動走行することができる。誘導線センサによって検出される電磁誘導線からの車両のずれに関する情報は、タイヤ空気圧や積載量等の影響をほとんど受けないため、電磁誘導線からの車両のずれに関する情報を走行距離に関連付けることで、走行距離を精度良く補正することができる。
【００１６】
上記の自動走行車両は、例えばゴルフカーとして利用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の予め定められた走路を自動走行する自動走行車両によれば、高精度に走行距離を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】自動走行車両を前面から見たときの模式図である。
【図２】自動走行車両の第一実施形態の構成を機能的に示すブロック図である。
【図３】自動走行車両が走行する走路の一例を示す模式図である。
【図４】軌跡関連データを説明するための図面である。
【図５】走行距離補正部の処理内容を説明するためのグラフである。
【図６】自動走行車両の第二実施形態の構成を機能的に示すブロック図である。
【図７】視差画像の一例を示す図面である。
【図８】自動走行車両の第三実施形態の構成を機能的に示すブロック図である。
【図９】走路上に障害物が存在する場合の視差画像の一例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第一実施形態］
本発明の自動走行車両の第一実施形態の構成につき、図面を参照して説明する。なお、以下の図面において、実際の寸法比と図面上の寸法比は必ずしも一致しない。
【００２０】
本実施形態では、自動走行車両としてゴルフカーを例示して説明する。しかし、自動走行車両としては、ゴルフカーに限られず、工場や果樹園で走行する無人搬送車も含まれる。また、本発明における自動走行車両は四輪車に限られず、三輪車でもよいし、モノレール型でもよい。後述する第二実施形態以後においても同様である。
【００２１】
（車両の構成）
図１は、本実施形態における自動走行車両を前面から見たときの模式図である。図１に示す自動走行車両１は、ゴルフ場内を自動走行するゴルフカーである。なお、図２は、この自動走行車両１の構成を機能的に示すブロック図である。
【００２２】
図１に示す自動走行車両１は、前面中央部に撮像部３を備える。撮像部３は、例えばステレオカメラで構成され、左画像センサ３ａと右画像センサ３ｂを有する。これらの画像センサ（３ａ，３ｂ）は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の一般的な可視光センサで構成される。なお、本明細書内において、「前後」又は「左右」という記載は、自動走行車両１の前進する方向を基準とした表現である。
【００２３】
自動走行車両１は、ハンドル４と、当該ハンドル４の回転により操舵される右前輪５及び左前輪６とを備える。ハンドル４の下部には、ステアリングシャフト４１が接続されている。また、自動走行車両１は、車体の下部に読み取り部７を備えている。読み取り部７は、定点センサ７ａと誘導線センサ７ｂを含む（図２参照）。
【００２４】
自動走行車両１の右前輪５には、右前輪５の回転角を検出する回転角センサ９が備えられている。回転角センサ９は、車輪の回転角を検出するものであり、例えば、ロータリーエンコーダで構成される。なお、この回転角センサ９は、右前輪５の代わりに、又はこれに加えて、左前輪６や後輪に備えられても構わない。
【００２５】
図２は、自動走行車両１の構成を示す機能ブロック図である。自動走行車両１は、自動運転制御部１１、走行距離計測部１３、走行距離補正部１４、走行領域推定部１５、操舵情報取得部１６、記憶部１７、軌跡導出部１９を備える。自動運転制御部１１、走行距離計測部１３、走行距離補正部１４、走行領域推定部１５、操舵情報取得部１６、軌跡導出部１９は、例えばＣＰＵ等の演算装置によって構成される。また、記憶部１７は、例えばメモリやハードディスク等によって構成される。
【００２６】
自動運転制御部１１は、自動走行車両１に対して、既定の走路上に設置された電磁誘導線に沿った自動運転のための制御を行う。図３は、自動走行車両１が走行することが予定されている走路の一例である。図３に示されるように、走路２１上には電磁誘導線２４が埋め込まれている。誘導線センサ７ｂは、電磁誘導線２４から発せられる電磁波を受信して、電磁誘導線２４からの距離、すなわち電磁誘導線２４からの車両の左右方向のずれを検出する。
【００２７】
操舵情報取得部１６は、誘導線センサ７ｂによって検出された電磁誘導線２４からの車両のずれに関する情報を「操舵情報」として取得する。自動運転制御部１１は、操舵情報取得部１６で取得された電磁誘導線２４からの車両のずれに関する情報に基づいて、誘導線センサ７ｂが電磁誘導線２４の真上を通過するように、操舵方向や操舵量を制御する。これにより、自動運転車両１は走路２１上を自動運転する。なお、操舵方向や操舵量の制御は、ステアリングシャフト４１を回動させるための不図示のステアリングモータの電流値を制御することにより、ステアリングシャフト４１の回転量を制御することで実施される。
【００２８】
また、図３に示すように、走路２１上において、起点Ｃ０を含む予め定められた複数の位置に、定点部材２３が埋設されている。定点部材２３は、例えば複数の磁石の組み合わせで構成されている。定点センサ７ａは、この定点部材２３からの磁場情報の読み取りが可能な構成であり、例えば磁力センサからなる。これらの定点部材２３は、例えば、走行、停止、減速等を指示する指示信号を発信する。自動運転車両１が定点部材２３上を通過すると、定点センサ７ａは、当該通過した定点部材２３からの指示信号を受信し、当該指示信号を自動運転制御部１１に対して出力する。自動運転制御部１１は、この指示信号に応じて自動走行車両１を制御する。これにより、自動走行車両１は、定点部材２３によって指定された情報に基づいて、自動的に走行、停止、減速等の制御が行われる。
【００２９】
また、定点センサ７ａは、自動走行車両１が定点部材２３を通過した時点で、その旨の情報を走行距離計測部１３に出力する。走行距離計測部１３は、定点センサ７ａから定点部材２３を通過した時点を基準に、回転角センサ９から出力される車輪の回転角に関する情報に基づき、定点部材２３を通過してから走行した距離を計測する。走行距離計測部１３は、予め右前輪５の径に関する情報を記憶しているものとすることができる。これにより、所定の時点からの右前輪５の回転角（回転数）と、右前輪５の径とに基づいて、前記所定の時点からの自動走行車両１の走行距離を演算で算出することができる。
【００３０】
従って、起点Ｃ０を通過した時点を基準とすることで、走行距離計測部１３は、起点Ｃ０から現在地点までの走行距離を計測することができる。
【００３１】
記憶部１７には、後述する軌跡関連データ、距離関連データ、及び操舵関連データが記憶されている。これらのデータは、事前に自動走行車両１が走路２１上を走行した際に生成され、記憶部１７に記憶されたものである。走行領域推定部１５は、事前に記憶部１７に記憶されている前記のデータ、及び走行距離計測部１３によって計測された起点Ｃ０から現在地点までの走行距離に基づいて、演算によって自動走行車両１の現在地点の位置を検出する機能を有する。更に、走行領域推定部１５は、当該現在地点から先の走行領域を推定する機能を有する。記憶部１７に記憶されている各種データ、及び、走行領域推定部１５における具体的な演算内容については後述される。
【００３２】
（記憶部１７に記憶されている各種データ）
上述したように、記憶部１７には予め軌跡関連データ、距離関連データ、及び操舵関連データが記憶されている。軌跡関連データは、事前に自動走行車両１が走路２１上を走行することで、軌跡導出部１９によって作成されたデータである。
【００３３】
軌跡関連データを作成するに際しては、まず自動走行車両１が走路２１上を走行しながら、撮像部３が所定のフレームレートで連続的に自動走行車両１の前方を撮像する。
【００３４】
次に、軌跡導出部１９は、これらの連続画像に基づいて、自動走行車両１の位置と車体の向きを特定する。図４は、撮像部３によって撮像された連続した４枚の写真、並びに、各写真が撮像された時点における撮像部３の位置及び向きを模式的に示したものである。なお、以下では、図４（ａ）の位置が図３における起点Ｃ０であるとして説明する。
【００３５】
軌跡導出部１９は、撮像部３によって所定のフレームレートで撮像された撮像データに基づいて、自動走行車両１の位置と車体の向き算定する。この算定方法としては、例えばビジュアルオドメトリの手法を用いることができる。具体的な一例としては、軌跡導出部１９が撮像データ上の複数の特徴点を抽出すると共に、各特徴点の、連続した２枚の撮像データ上における変位を検出することで行われる。これにより、２枚の撮像データ間での自動走行車両１の位置の変化量と向きの変化量が算出される。
【００３６】
そして、起点Ｃ０を原点として、算出した変化量を起点Ｃ０から逐次加算することにより、図４に示すように、自動走行車両１の位置と向きの計６成分からなる走行軌跡（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，θｉ，φｉ，ψｉ）が取得される。軌跡導出部１９は、このようにして、走路２１の全般にわたって自動走行車両１の走行軌跡を作成し、記憶部１７に記憶させる。このデータが「軌跡関連データ」に対応する。
【００３７】
また、軌跡導出部１９は、撮像部３によって自動走行車両１の前方が撮像された時点における自動走行車両１の６軸の座標情報と、起点Ｃ０から各地点までの自動走行車両１の走行距離に関する情報とを紐付けし、記憶部１７に記憶する。この座標と走行距離とが紐付けされたデータが「距離関連データ」に対応する。なお、この距離関連データは、起点Ｃ０からの自動走行車両１の走行距離そのもののデータであっても構わないし、起点Ｃ０からの自動走行車両１の右車輪５の回転角に関するデータであっても構わないし、これらの値に誤差等の所定の係数を乗じて得られたデータであっても構わない。
【００３８】
操舵情報取得部１６は、起点Ｃ０から各地点までの自動走行車両１の走行距離に関する情報と、誘導線センサ７ｂによって検出された各地点での操舵情報とを関連付けし、記憶部１７に記憶する。このデータが「操舵関連データ」に対応する。
【００３９】
（走行距離補正部１４の処理内容）
自動走行車両１の記憶部１７には、上述したように予め自動走行車両１が走路２１上を走行することで得られた操舵関連データが記憶されている。記憶部１７は、走行距離及び操舵情報で構成される操舵関連データを、例えば走行距離を横軸とし、操舵情報を縦軸とした図５（ａ）に示すようなグラフＧ１として記憶する。この例では、操舵情報として、誘導線センサ７ｂによって検出された電磁誘導線２４からの距離（ｍｍ）を用いている。電磁誘導線２４からの距離が大きい部分は、走路２１のカーブが大きくなっている地点であり、大きなカーブに差し掛かった場合には、図のようなピークＰ１が現れる。
【００４０】
走行距離補正部１４は、走路２１上を走行中の自動走行車両１について、起点Ｃ０から各地点までの走行距離に関する情報が走行距離計測部１３から与えられる。また、走行距離補正部１４は、走路２１上を走行中の自動走行車両１について、各地点での操舵情報が操舵情報取得部１６から与えられる。これにより、走行距離補正部１４は、現在走行中の自動走行車両１について、走行距離を横軸とし、操舵情報を縦軸とした図５（ａ）に示すようなグラフＧ２を作成することができる。
【００４１】
現在走行中の自動走行車両１において、走行距離計測部１３で計測される走行距離は、例えばタイヤ空気圧や積載量等の影響により、実際の走行距離との間に誤差が生じる。図５（ａ）に示す例では、現在走行中の自動走行車両１の車輪の径が、タイヤ空気圧や積載量等の影響により事前走行時よりも小さくなっている。この際、図５（ａ）に示す例では、走路２１上の同じカーブで検出されたグラフＧ２のピークｐ２とグラフＧ１のピークｐ１が、横軸方向にずれている。これは、現在走行中の自動走行車両１の車輪の径が、タイヤ空気圧や積載量等の影響により事前走行時よりも小さくなっており、現在走行中の自動走行車両１では、同じカーブに達するためには、事前走行時よりも多くの車輪の回転角（回転数）を要するため、走行距離測定部１３で計測される走行距離が、実際の走行距離よりも長くなるからである。
【００４２】
走行距離補正部１４は、現在走行中の操舵情報を、記憶部１７から読み出された操舵関連データの操舵情報にマッチングさせる。具体的には、走行距離補正部１４は、図５（ａ）のグラフＧ２をグラフＧ１にマッチングさせる。マッチングの方法としては、例えば、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）が用いられる。図５（ｂ）は、マッチング後のグラフＧ２’とグラフＧ１を示す。
【００４３】
走行距離補正部１３により現在走行中の自動走行車両１の操舵情報を操舵関連データの操舵情報にマッチングさせることで、現在走行中の自動走行車両１の走行距離を操舵関連データの走行距離に補正することができる。マッチングした際の図５（ａ）のグラフＧ２から図５（ｂ）のグラフＧ２’へ遷移量Ｔが走行距離の補正量となる。すなわち、現在走行中の自動走行車両１において、走行距離測定部１３で計測される走行距離から遷移量Ｔを減じることにより、実際の走行距離に近付けることができる。
【００４４】
（走行領域推定部１５の処理内容）
自動走行車両１の記憶部１７には、上述したように予め自動走行車両１が走路２１上を走行することで得られた軌跡関連データ及び距離関連データが記憶されている。走行領域推定部１５は、自動走行車両１が走路２１上を走行中において、起点Ｃ０から現在地点までの走行距離に関する情報が走行距離計測部１３から与えられる。走行領域推定部１５は、この走行距離に関する情報と、記憶部１７から読み出された距離関連データとを照合し、自動運転車両１の現在地点の座標を検出する。更に、走行領域推定部１５は、記憶部１７から軌跡関連データを読み出し、さきほど検出された現在地点から先の、自動走行車両１の走行領域を推定する。なお、走行領域推定部１５に与えられる走行距離として、上述した走行距離測定部１４によって補正された走行距離を用いることで、自動走行車両１の走行領域をより正確に推定できる。
【００４５】
これにより、自動走行車両１は、走路２１上を自動走行中に、今後どのような経路上を走行することが予定されているかを認識することができる。よって、例えば走行領域推定部１５によって推定された走行領域に関する情報を、自動運転制御部１１に出力することで、この情報を自動走行車両１の速度制御や走行制御に利用することができるため、自動運転の安全性を高めることに資する。図２では、走行領域推定部１５から自動運転制御部１１に対して情報が出力される旨を矢印付きの破線で示している。ただし、本実施形態において、自動運転制御部１１が走行距離推定部１５によって推定された走行領域に関する情報に基づいて自動運転制御を行うことについては任意であり、必ずしもこの機能を備えていなくても構わない。
【００４６】
また、自動走行車両１が障害物検出機能を備えている場合には、走行領域推定部１５によって推定された走行領域に関する情報を、この障害物検出に利用することで、走路２１の特性に応じた精度の高い障害物検出が行える。この内容は第三実施形態で後述される。
【００４７】
（第一実施形態の別構成）
記憶部１７には、起点Ｃ０から各定点部材２３までの走路２１に沿った距離に関する情報が記憶されているものとしても構わない。走行距離計測部１３は、自動走行車両１が定点部材２３を通過したことを定点センサ７ａが検知すると、この時点における起点Ｃ０からの走行距離を走行領域推定部１５に出力する。走行領域推定部１５は、記憶部１７より、起点Ｃ０から各定点部材２３までの走行距離に関する情報を読み出して、走行距離計測部１３から出力された走行距離に関する情報と照合し、走行距離の値が最も近い定点部材２３を特定する。そして、走行領域推定部１５は、特定された定点部材２３の位置における軌跡関連データを記憶部１７から読み出し、特定された定点部材２３から先の、自動走行車両１の走行領域を推定する。
【００４８】
更に、走行領域推定部１５は、起点Ｃ０から、特定された定点部材２３を通過するまでに自動走行車両１が走行した距離として走行距離計測部１３が計測した距離を、記憶部１７から読み出された距離に置換する。図２では、走行領域推定部１５から走行距離計測部１３に対して情報が出力される旨を矢印付きの破線で示している。これにより、走行距離計測部１３は、起点Ｃ０から当該定点部材２３を通過するまでの計測誤差を解消することができる。すなわち、この構成によれば、定点部材２３を通過するたびに走行距離計測部１３の計測誤差を解消することができるため、走行距離計測部１３による走行距離の計測精度を高めることができる。
【００４９】
ただし、本実施形態において、定点部材２３を通過する毎に、走行距離計測部１３によって計測された走行距離の値を調整することについては任意であり、必ずしもこの機能を備えていなくても構わない。
【００５０】
［第二実施形態］
自動走行車両の第二実施形態の構成につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、第一実施形態と共通の構成要素については同一の符号を付すと共に、説明を適宜省略する。
【００５１】
図６は、本実施形態における自動走行車両１の構成を機能的に示すブロック図である。本実施形態の自動走行車両１は、第一実施形態の構成に加えて、視差画像作成部３１を備えている点が異なる。
【００５２】
本実施形態において、撮像部３が備える画像センサ（３ａ，３ｂ）は、水平方向に一定距離を保たれて設置されている。すなわち、左画像センサ３ａ及び右画像センサ３ｂはそれぞれ平行ステレオの位置関係で配置されている。左画像センサ３ａ、右画像センサ３ｂは、それぞれ撮影された画像の各行の位置が一致するように、すなわち、エピポーラ線が一致するように配置されている。
【００５３】
なお、以下では、左画像センサ３ａと右画像センサ３ｂとを結ぶ方向、すなわち左右方向をＸ軸とし、走路２１の面に対して直交する方向、すなわち上下方向をＹ軸とする。また、自動走行車両１の前後方向をＺ軸とする。
【００５４】
第一実施形態において上述したように、軌跡関連データを作成するに際しては、事前に、自動走行車両１が走路２１上を走行しながら、撮像部３が所定のフレームレートで連続的に自動走行車両１の前方を撮像する。このとき撮像された各画像、より詳細には左画像センサ３ａと右画像センサ３ｂのそれぞれで撮像された各画像が、図示しないバッファに一時的に保管される。この保管された画像は、レンズ歪み、焦点距離のばらつき等が適宜補正されるものとしても構わない。
【００５５】
視差画像作成部３１は、この保管された画像データに基づいて視差画像を作成する。視差画像を作成する方法の一例について説明する。左画像センサ３ａから得られる画像データを基準画像とし、右画像センサ３ｂから得られる画像データを参照画像とする。そして、基準画像の一の画素を注目画素として、注目画素に対応する参照画像上の画素（以下、「対応画素」と呼ぶ。）を探索する。
【００５６】
この探索に際しては、ステレオマッチング等の方法を利用することができる。ステレオマッチングとしては、領域ベースマッチングや特徴ベースマッチング等がある。例えば、領域ベースマッチングの場合、注目画素を中心とする領域（以下、「基準領域」と呼ぶ。）を設定する。基準領域と参照画像とを比較し、基準領域と最も類似する参照画像上の領域を特定する。そして、特定された参照画像上の領域の中心に位置する画素を対応画素として決定する。
【００５７】
対応画素が探索されると、基準画像上の注目画素と、参照画像上の対応画素との横方向（Ｘ軸方向）のずれ量を計算する。このずれ量が注目画素における視差に相当する。
【００５８】
一の画素について視差を求めた後、引き続き、基準画像上の他の画素についても、同様に注目画素に設定し直して、同様の処理を繰り返す。これにより、他の画素についても視差を求める。求めた視差を各画素に対応付けることで、視差画像を作成することができる。作成された視差画像は記憶部１７に記憶される。視差画像の一例を図７に示す。
【００５９】
図７は、走路２１上のある地点Ｃｉにおける視差画像５０を示す。図７に示す視差画像５０は、７種類の視差値（ｄ１〜ｄ７）を示す各領域によって構成されている。各視差値ｄ１〜ｄ７の関係は、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞ｄ４＞ｄ５＞ｄ６＞ｄ７である。
【００６０】
第一実施形態において上述したように、軌跡導出部１９は、走路２１の全般にわたる自動走行車両１の走行軌跡を作成し、記憶部１７に記憶させている。本実施形態の自動走行車両１において、走行領域推定部１５は、記憶部１７から、作成された走行軌跡に関する情報と視差画像とを読み出し、視差画像上における走路２１の領域を求める。具体的には、視差画像上における走路のＸ座標と視差値との関連付けを行う。例えば、図７に示す視差画像５０の場合、走路２１が、視差値ｄ１におけるＸ座標領域Ｘ１〜Ｘ１０、視差値ｄ２におけるＸ座標領域Ｘ２〜Ｘ９、視差値ｄ３におけるＸ座標領域Ｘ３〜Ｘ８、視差値ｄ４におけるＸ座標領域Ｘ４〜Ｘ７、及び視差値ｄ５におけるＸ座標領域Ｘ５〜Ｘ６であることを特定する。
【００６１】
走行領域推定部１５は、記憶部１７に記憶されていた各地点の視差画像に対して、同様に視差画像上の走路２１の領域を特定する。そして、走路２１上の各地点における視差画像上の走路２１の領域が特定された情報が、軌跡関連データに追加されて記憶部１７に記憶される。
【００６２】
本実施形態の構成によれば、自動走行車両１が走路２１を走行したときに通過する軌跡の情報を、視差画像上に付加した状態で記憶部１７に記憶させることができる。このため、本実施形態の自動走行車両１によれば、第一実施形態で上述した機能に加えて、例えば、走行中に視差画像作成部３１で作成された視差画像と記憶部１７に記憶された軌跡関連データとを照合することにより、自動走行車両１が走路２１が外れたことを速やかに検知する機能を付加することができる
【００６３】
［第三実施形態］
自動走行車両の第三実施形態の構成につき、図面を参照して説明する。図８は、本実施形態における自動走行車両１の構成を機能的に示すブロック図である。本実施形態の自動走行車両１は、第二実施形態の構成に加えて、障害物検出部３３及び判定部３５を備えていることが異なる。
【００６４】
自動走行車両１が走路２１上を走行中、撮像部３が所定のタイミングに応じて前方を撮像し、視差画像作成部３１がこの撮像データに基づいて視差画像を作成して障害物検出部３３に出力する。障害物検出部３３は、送られてくる視差画像上に障害物が存在するか否かを判断すると共に、障害物が存在する場合には、当該障害物の視差画像上の領域を抽出する。一例として、障害物検出部３３は、視差画像において、Ｘ方向に異なる視差値と接し、かつ、同じ視差値の領域が予め定められた値以上のＹ方向の画素数を有する領域、言い換えると、同じ視差値であって予め定められた高さを有する領域を障害物として検出する。例えば、図７に示す視差画像５０の場合、障害物検出部３３は、領域５１、５２、及び５３を障害物として検出する。
【００６５】
判定部３５は、検出された障害物が走路２１上に存在するか否かを判定する。一例として、判定部３５は、記憶部１７から軌跡関連データを読み出し、現在地点における視差画像上の走路２１のＸ座標の領域を検出する。そして、判定部３５は、障害物検出部３３から出力された、障害物の領域の下端のＸ座標値の範囲が、走路２１の各視差のＸ座標の範囲内に含まれていれば、障害物が走路２１上に存在すると判定する。例えば、図７に示す視差画像５０の場合、判定部３５は走路２１上には障害物が存在しないと判定する。
【００６６】
一方、視差画像作成部３１から障害物検出部３３に出力された視差画像が、図９に示すような画像であった場合について検討する。この図９に示す視差画像５０ａは、図７に示す視差画像５０と同一地点で撮像されたデータに基づいて作成されたものであるが、視差画像５０ａが作成された時点では自動走行車両１の前方に人物が映り込んでいた場合を想定している。
【００６７】
障害物検出部３３は、上記と同様の方法により、視差画像５０ａの情報から、領域５１、５２、５３、及び５４を障害物として検出する。判定部３５は、領域５４の下端のＸ座標値の範囲がＸ４以上Ｘ８以下の範囲内であって、視差値ｄ３を示す走路２１上の領域であることを検知する。この結果、判定部３５は、現時点において走路２１上には障害物が存在すると判定する。
【００６８】
判定部３５は、障害物が走路２１上に存在すると判定すると、自動運転制御部１１にその旨の情報を出力する。自動運転制御部１１は、これに伴って、自動走行車両１の減速又は停止制御を行う。
【００６９】
本実施形態の自動走行車両１によれば、予め視差画像上における走路２１の領域に関する情報が記憶部１７に記憶されているため、障害物が検出された場合において、当該障害物が走路２１上に存在するか否かを判定することができる。これにより、障害物が検出された場合であっても、この障害物が走路２１上に存在しない場合には、自動運転制御部１１が減速や停止の制御を行わない構成とすることができる。この結果、本実施形態の自動走行車両１によれば、走行に支障がない状況下での不必要な自動停止の発動を抑制できる。
【００７０】
なお、判定部３５は、障害物検出部３３によって障害物が存在することが検出された後、この障害物の領域を囲む矩形領域が走路２１の領域と重なるかを判定した後で、走路２１の領域と重なる矩形領域を有する障害物に対してのみ、上述の判定をするものとしてもよい。この２段階判定により、より高速に障害物が走路上に存在するか否かを判定することができる。なお、判定部３５は、矩形の下端のＹ座標値（高さ）が予め定められた高さよりも大きい場合には、走路２１の上空にかかる橋や枝等の木の一部であって障害物ではないと判定することで、障害物判定の精度を向上させることもできる。
【００７１】
［別実施形態］
以下、別実施形態について説明する。
【００７２】
〈１〉  上述した各実施形態では、「操舵情報」として、誘導線センサ７ｂによって検出された車両のずれに関する情報を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、「操舵情報」として、ステアリングモータの電流値を用いてもよい。また、「操舵情報」として、ステアリングシャフト４１の回転角をロータリーエンコーダにより計測した計測値を用いてもよい。さらに、「操舵情報」として、自動走行車両１に取り付けた加速度センサやジャイロセンサの加速度・角速度に関する情報、自動走行車両１に取り付けた地磁気センサの方位角に関する情報を用いてもよい。また、自動走行車両１が左右の車輪の回転数差で旋回する機構を有する場合、「操舵情報」として、左右の車輪の回転数差に関する情報を用いることもできる。
【００７３】
〈２〉  上述した各実施形態では、事前に記憶部１７で記憶されている距離関連データ及び軌跡関連データは、当該記憶部１７を備えている自動走行車両１自体が走路２１上を走行することによって生成されるものとして説明した。しかし、記憶部１７に記憶されている上記各情報は、当該記憶部１７を備えている自動走行車両１とは異なる、ほぼ同じ形状でほぼ同じ大きさの自動走行車両１が事前に走路２１上を走行したことで生成されたものであるとしても構わない。この場合、第一実施形態の自動走行車両１においては、撮像部３及び軌跡導出部１９は必ずしも必要ではない。同様に、第二実施形態の自動走行車両１においては、撮像部３、軌跡導出部１９、及び視差画像作成部３１は必ずしも必要ではない。
【００７４】
〈３〉  本願発明及び本明細書の自動走行車両（automatically driven vehicle）は、自動走行可能な車両である。自動走行車両は、オペレーターによる操舵なしで自動走行可能な車両である。自動走行車両は、オペレーターによる加速および減速なしで自動走行可能な車両である。また、自動走行車両は、少なくとも一つのセンサを搭載し、そのセンサの信号に応じて自律的に走行可能な自律走行車両（autonomously driven vehicle）を含む。
【符号の説明】
【００７５】
１        ：    自動走行車両
３        ：    撮像部
３ａ      ：    左画像センサ
３ｂ      ：    右画像センサ
４        ：    ハンドル
５        ：    右前輪
６        ：    左前輪
７        ：    読み取り部
７ａ      ：    定点センサ
７ｂ      ：    誘導線センサ
９        ：    回転角センサ
１１        ：    自動運転制御部
１３        ：    走行距離計測部
１４        ：    走行距離補正部
１５        ：    走行領域推定部
１６        ：    操舵情報取得部
１７        ：    記憶部
１９        ：    軌跡導出部
２１        ：    走路
２３        ：    定点部材
２４        ：    電磁誘導線
３１        ：    視差画像作成部
３３        ：    障害物検出部
３５        ：    判定部
４１        ：    ステアリングシャフト
５０，５０ａ：    視差画像
５１〜５４  ：    視差画像上の障害物
【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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