(57)【要約】【課題】路面の状態を検知することで、路面の穴や溝といった凹部を把握することができる路面検知装置を提供する。【解決手段】移動体１は、路面１００までの検知距離を測定する測距センサ１１を備えている。路面検知装置は、測距センサ１１の測距結果に基づいて、路面１００に凹部１０１があるか否かの凹部判定をする。路面情報は、進行方向Ｘに沿って並んだ複数の測定点ＳＴが設定されている。測距センサ１１は、測定点ＳＴ毎に、測距センサ１１を基準とした検知高度を出力する構成とされている。凹部判定では、隣接する測定点ＳＴの検知距離および検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点ＳＴを変化点として指定し、変化点ＨＴの有無によって判定する。【選択図】図１
2017015601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検知物に対する検知波を送波し、該被検知物からの反射波を受波して、該被検知物までの検知距離を測定する測距センサと、
前記測距センサの測距結果に基づいて、前記検知波が送波された検知範囲における路面の状態を示す路面情報を生成する路面情報生成部と、
前記路面情報に基づいて、前記路面に凹部があるか否かの凹部判定をする凹部判定部とを備えた路面検知装置であって、
前記路面情報は、前記検知波の照射方向に沿って並んだ複数の測定点が設定され、
前記測距センサは、前記測定点毎に、該測距センサを基準とした検知高度を出力する構成とされ、
前記凹部判定部は、隣接する測定点の検知距離および／または検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点を変化点として指定し、
前記凹部判定では、前記変化点の有無によって判定されること
を特徴とする路面検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の路面検知装置であって、
前記凹部判定部は、前記変化点が存在する場合、該変化点を基準とした前記照射方向での勾配を推定すること
を特徴とする路面検知装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の路面検知装置であって、
前記凹部判定部は、前記変化点が存在する場合、該変化点を基準として、前記照射方向と直交する方向での凹部の幅を推定すること
を特徴とする路面検知装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の路面検知装置を備え、路面を走行する移動体。
【請求項５】
請求項４に記載の移動体であって、
前記凹部判定部によって、前記路面に凹部があると判定された場合、徐行または停止すること
を特徴とする移動体。
【請求項６】
請求項４に記載の移動体であって、
前記凹部判定部によって、前記路面に凹部があると判定された場合、該凹部を避けるように進行方向を変更すること
を特徴とする移動体。
【請求項７】
被検知物に対する検知波を送波し、該被検知物からの反射波を受波して、該被検知物までの検知距離を測定する測距センサを備えた路面検知装置における路面検知方法であって、
路面情報生成部に、前記測距センサの測距結果に基づいて、前記検知波が送波された検知範囲における路面の状態を示す路面情報を生成させる路面情報生成ステップと、
凹部判定部に、前記路面情報に基づいて、前記路面に凹部があるか否かの凹部判定をさせる凹部判定ステップとを含み、
前記路面情報は、前記検知波の照射方向に沿って並んだ複数の測定点が設定され、
前記測距センサは、前記測定点毎に、該測距センサを基準とした検知高度を出力する構成とされ、
前記凹部判定ステップは、隣接する測定点の検知距離および検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点を変化点として指定し、
前記凹部判定では、前記変化点の有無によって判定されること
を特徴とする路面検知方法。
【請求項８】
請求項７に記載の各ステップをコンピュータに実行させるための路面検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面までの距離を測定する測距センサを備えた路面検知装置および移動体、並びに、その路面検知方法および路面検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路面を自律走行する移動体では、センサなどで障害物を検知して、動作を制御していた。このような移動体では、障害物に加えて路面も検知しており、走行可能な領域かどうかを判断していた。つまり、移動体の進路に穴や溝などが存在する場合、移動体の落下や衝突といったことが懸念され、対策が必要とされていた。例えば、走行経路に段差や傾斜を検知した場合に、段差の高さや傾斜の程度を認識することで、必要以上の停止をすることがなく、低い段差や狭い幅の溝を走行可能と判断する自律移動ロボットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４６３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の自律移動ロボットは、移動本体前方の床面と移動本体との距離を測定する距離センサと、距離センサで測定した測定距離と予め設定された設定距離とを比較して床面の段差を検出する検出手段と、移動本体が移動した移動距離を測定する移動量測定手段とを備えている。自律移動ロボットでは、測定距離と設定距離との偏差が継続して基準量を超え、移動距離が基準移動量を超えた時に走行不能と判定して移動本体を停止させる。ところで、穴や溝の検知方法としては、これだけに限定されず、異なる方法で穴や溝の有無を把握することが求められている。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、路面の状態を検知することで、路面の穴や溝といった凹部を把握することができる路面検知装置、移動体、路面検知方法、および路面検知プログラム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】
【０００６】
本発明に係る路面検知装置は、被検知物に対する検知波を送波し、該被検知物からの反射波を受波して、該被検知物までの検知距離を測定する測距センサと、前記測距センサの測距結果に基づいて、前記検知波が送波された検知範囲における路面の状態を示す路面情報を生成する路面情報生成部と、前記路面情報に基づいて、前記路面に凹部があるか否かの凹部判定をする凹部判定部とを備えた路面検知装置であって、前記路面情報は、前記検知波の照射方向に沿って並んだ複数の測定点が設定され、前記測距センサは、前記測定点毎に、該測距センサを基準とした検知高度を出力する構成とされ、前記凹部判定部は、隣接する測定点の検知距離および／または検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点を変化点として指定し、前記凹部判定では、前記変化点の有無によって判定されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る路面検知装置では、前記凹部判定部は、前記変化点が存在する場合、該変化点を基準とした前記照射方向での勾配を推定する構成としてもよい。
【０００８】
本発明に係る路面検知装置では、前記凹部判定部は、前記変化点が存在する場合、該変化点を基準として、前記照射方向と直交する方向での凹部の幅を推定する構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る移動体は、本発明に係る路面検知装置を備え、路面を走行することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る移動体では、前記凹部判定部によって、前記路面に凹部があると判定された場合、徐行または停止する構成としてもよい。
【００１１】
本発明に係る移動体では、前記凹部判定部によって、前記路面に凹部があると判定された場合、該凹部を避けるように進行方向を変更する構成としてもよい。
【００１２】
本発明に係る路面検知方法は、被検知物に対する検知波を送波し、該被検知物からの反射波を受波して、該被検知物までの検知距離を測定する測距センサを備えた路面検知装置における路面検知方法であって、路面情報生成部に、前記測距センサの測距結果に基づいて、前記検知波が送波された検知範囲における路面の状態を示す路面情報を生成させる路面情報生成ステップと、凹部判定部に、前記路面情報に基づいて、前記路面に凹部があるか否かの凹部判定をさせる凹部判定ステップとを含み、前記路面情報は、前記検知波の照射方向に沿って並んだ複数の測定点が設定され、前記測距センサは、前記測定点毎に、該測距センサを基準とした検知高度を出力する構成とされ、前記凹部判定ステップは、隣接する測定点の検知距離および検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点を変化点として指定し、前記凹部判定では、前記変化点の有無によって判定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る路面検知プログラムは、本発明に係る路面検知方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、路面の状態を検知することで、路面の穴や溝といった凹部を把握することができる。また、隣接した測定点から距離や高度が大きく変化した変化点を指定することで、路面の状態が一様ではなく、凹部があることを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る移動体の概略側面図である。
【図２】図１に示す移動体の概略上面図である。
【図３】図１に示す移動体の構成図である。
【図４】路面上に障害物が存在している状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る路面検知装置での測定点の配列を示す説明図である。
【図６】路面情報の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る移動体の概略上面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る移動体の概略上面図である。
【図９】路面検知装置における路面検知方法の処理フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る路面検知装置および移動体について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る移動体の概略側面図であって、図２は、図１に示す移動体の概略上面図である。
【００１８】
本発明の第１実施形態に係る移動体１は、路面１００（被検知物）に対する検知波ＫＬを送波し、路面１００からの反射波を受波して、路面１００までの検知距離を測定する測距センサ１１が設けられた路面検知装置１０（後述する図３参照）を備え、路面１００を走行する。具体的に、移動体１は、予め設定された経路に沿って移動する四輪の車両であって、測距センサ１１を備えている。また、移動体１は、各機能要素に対して電力を供給する部分として充電池などを備えていてもよい。充電池は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、鉛電池、燃料電池、空気電池であって、主として、走行機能、距離検出機能、路面判定機能、通信機能を行うための電力を供給する。なお、以下では説明の簡略化のため、移動体１の進行方向Ｘにおける前方（図１および図２では、右方）を前方と省略することがある。また、上面視において、移動体１の進行方向Ｘに対して垂直な方向を幅方向Ｙと呼ぶことがある。
【００１９】
測距センサ１１は、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）を用いた光学センサであって、検知波ＫＬであるレーザ光を広範囲に照射し、物体からの反射光（反射波）を受光している。それによって、測距センサ１１は、路面１００および障害物５０（図４参照）の位置や距離などを検知している。また、測距センサ１１は、路面１００に存在する穴や溝といった凹部１０１からの反射光も受光する。図１では、凹部１０１の斜面１０１ａに検知波ＫＬが照射されている。なお、測距センサ１１は、レーザ光に限定されず、赤外線、可視光、超音波、電磁波などを放射して、検知を行ってもよい。凹部１０１の有無に関する判定方法については、後述する図５および図６を参照して詳細に説明する。
【００２０】
検知波ＫＬは、測距センサ１１から進行方向Ｘの前方に向かって、扇状に広がるように出射されている。つまり、検知波ＫＬが照射された検知範囲ＫＨは、測距センサ１１から離れるに従って、高さ方向Ｚへ広がると伴に、幅方向Ｙへ広がっている。そして、検知波ＫＬのうち、前方下方へ向かう検知波ＫＬが路面１００に照射される。
【００２１】
図２に示すように、検知波ＫＬは、送波された方向に対応して測定点ＳＴが設定されており、測定点ＳＴ毎に、測距センサ１１を基準とした検知距離と検知高度とが出力される。具体的に、検知距離は、進行方向Ｘおよび幅方向Ｙでの測定点ＳＴの位置を示しており、検知高度は、高さ方向Ｚでの測定点ＳＴの位置を示している。図２では、路面１００に対応した２つの測定点ＳＴが示されているが、これに限定されず、測定点ＳＴの数や位置などは、適宜設定すればよい。なお、測定点ＳＴは、物体が存在しない位置についても設定されており、この場合、反射波が受波できずに、検知距離として大きな値が出力されるので、物体が無いと判断される。
【００２２】
図３は、図１に示す移動体の構成図である。
【００２３】
移動体１は、さらに、駆動部２０、およびＣＰＵ３０を備えた構成とされている。
【００２４】
駆動部２０は、４つの車輪とモータ等の駆動源とによって構成されている。なお、駆動部２０は、これに限定されず、車輪の数を変更したり、ベルト等を用いたりしてもよく、移動体１を走行させ、適宜走行する速度を調整できる構成とされていればよい。駆動部２０は、走行制御部３０ｅによって、走行する速度や方向が制御される。
【００２５】
ＣＰＵ３０は、路面情報生成部３０ａ、凹部判定部３０ｂ、障害物判定部３０ｃ、無効領域設定部３０ｄ、および走行制御部３０ｅを予め組み込まれたプログラムとして記憶しており、記憶したプログラムを実行することにより、後述する処理を実行する。なお、ＣＰＵ３０は、移動体１と路面検知装置１０とで共通に用いられている。また、図３では、省略されているが、移動体１には、測距センサ１１の検知結果や、走行速度等の各種設定を記憶させるための記憶装置が設けられていてもよい。
【００２６】
路面情報生成部３０ａは、測距センサ１１の測距結果に基づいて、検知波ＫＬが送波された検知範囲ＫＨにおける路面１００の状態を示す路面情報を生成する。凹部判定部３０ｂは、路面情報に基づいて、路面１００に凹部１０１があるか否かの凹部判定をする。障害物判定部３０ｃは、検知範囲ＫＨ内に障害物５０があるか否かの障害物判定をする。無効領域設定部３０ｄは、路面情報に基づいて、検知範囲ＫＨ内で障害物判定が無効とされる無効領域ＭＲを設定する。なお、測距センサ１１の測距結果に関する路面情報については、後述する図５および図６を参照して、詳細に説明する。
【００２７】
図４は、路面上に障害物が存在している状態を示す概略側面図である。
【００２８】
図４は、平坦な路面１００上に障害物５０が存在している状態を示している。ここで、移動体１は、路面１００を障害物５０であると誤検知しないように、検知範囲ＫＨに無効領域ＭＲが設定されている。無効領域ＭＲ内では、物体の検知結果に拘わらず、障害物５０が存在していると判定されない。図３では、検知範囲ＫＨ内に一点鎖線を示しており、一点鎖線より下方の領域が無効領域ＭＲに相当する。なお、以下では、無効領域ＭＲと区別するため、無効領域ＭＲ以外の検知範囲ＫＨを有効領域と呼ぶことがある。
【００２９】
障害物５０は、検知範囲ＫＨ内（特に、有効領域）に位置しているため、障害物５０が有ると判定される。また、路面１００については、無効領域ＭＲ内に位置しているため、障害物判定が無効とされる。その結果、路面１００を誤検知することなく、障害物５０までの正確な距離を把握することができる。
【００３０】
上述したように、移動体１は、測距センサ１１の検知結果に基づいて、路面１００に凹部１０１があるか否かの判定をしている。次に、凹部１０１の判定方法について、詳細に説明する。
【００３１】
図５は、本発明の第１実施形態に係る路面検知装置での測定点の配列を示す説明図である。
【００３２】
路面検知装置１０では、測距センサ１１の測距結果に基づいて、検知範囲ＫＨにおける障害物５０の有無を示す検知画像を生成しており、検知範囲ＫＨにおける障害物５０の有無と、障害物５０の位置とを関連付けている。本実施の形態において、検知画像は、移動体１の進行方向Ｘに対し直交する平面に対応しており、矩形状とされている。つまり、検知画像では、それぞれの座標（画素）に対応する測定点ＳＴがマトリクス条に配列されている。図５では、横軸が幅方向Ｙに対応し、縦軸が高さ方向Ｚに対応している。横軸と縦軸とが交差する原点は、移動体１の正面に対応している。原点に対し、横軸の負の方向へ進むに従って、移動体１の左方に位置しており、横軸の正の方向へ進むに従って、移動体１の右方に位置している。また、原点に対し、縦軸の負の方向へ進むに従って、移動体１の下方に位置しており、縦軸の正の方向へ進むに従って、移動体１の上方に位置している。
【００３３】
路面情報生成部３０ａは、検知画像に基づいて、測定点ＳＴ毎の検知高度が配列された路面情報を生成する。ここで、路面情報生成部３０ａは、予め決められた走査方向に沿って、検知画像から路面情報を生成するための測定点ＳＴを抽出する。つまり、測定点ＳＴは、路面情報生成部３０ａに抽出された抽出測定点ＳＴａと、それ以外の未抽出測定点ＳＴｂとに分けられる。本実施の形態において、走査方向は、進行方向Ｘと一致しており、縦軸に沿って、原点から下方の測定点ＳＴが抽出測定点ＳＴａとされている。具体的に、抽出測定点ＳＴａは、図２に示すように、上面視において、進行方向Ｘに沿って並んでいる。つまり、移動体１に対し、進行方向Ｘで異なる距離の測定点ＳＴにおける検知高度および検知距離を比較することで、移動体１の前方における凹部１０１の有無を判定している。
【００３４】
図６は、路面情報の一例を示す説明図である。
【００３５】
図６は、路面情報生成部３０ａに生成された路面情報の一例を示しており、図１のように、移動体１の前方において、路面１００に凹部１０１が存在している場合に対応している。図６において、横軸は、移動体１からの距離を示しており、縦軸は、移動体１に対する高度を示している。なお、高度については、移動体１を基準として予め設定された位置を原点とすればよく、路面１００と原点とを一致させる必要はない。
【００３６】
図６では、複数の抽出測定点ＳＴａが、それぞれの検知距離ＤＬおよび検知高度ＤＨに対応する座標に位置している。原点から横軸の正の方向へ進む順に抽出測定点ＳＴａを見ると、原点に近い３つの抽出測定点ＳＴａは、高度が略同じ値となっており、略一定の間隔の距離をあけて並んでいる。そして、４つ目の抽出測定点ＳＴａは、前の抽出測定点ＳＴａに対して、高度と距離とが大きく変化しており、変化点ＨＴであると指定される。変化点ＨＴは、原点に近い３つの抽出測定点ＳＴａに対して、高度が低い値となっており、距離が大きく離れている。変化点ＨＴ以降の抽出測定点ＳＴａ（勾配点ＣＴ）については、徐々に高度が大きくなるように並び、略一定の間隔の距離をあけて並んでいる。変化点ＨＴおよび勾配点ＣＴは、図１における凹部１０１の斜面１０１ａに対応している。
【００３７】
具体的に、凹部判定部３０ｂは、隣接する抽出測定点ＳＴａの検知距離および／または検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点ＳＴを変化点ＨＴとして指定する。変化点ＨＴが存在する場合には、路面１００に凹部があると判定される。図６では、横軸の正の方向へ進む順で抽出測定点ＳＴａ毎に比較しており、対象となる抽出測定点ＳＴａ（例えば、変化点ＨＴ）と前の抽出測定点ＳＴａ（例えば、比較点ＰＴ）との検知距離および検知高度の差分を算出している。検知距離の差分（距離差）に対しては、距離閾値が設定され、検知高度の差分（高度差）に対しては、高度閾値が設定されている。高度差が高度閾値を超えているか、距離差が距離閾値を超えている場合に、対象とした抽出測定点ＳＴａを変化点ＨＴであると指定する。つまり、高度が大きく変化している場合は、急峻な溝などがあると判断でき、距離が大きく変化している場合は、深い穴などがあると判断できる。移動体１は、凹部判定部３０ｂによって、路面１００に凹部１０１があると判定された場合、徐行または停止するといった制御がなされる。なお、本実施の形態では、高度差が高度閾値を超えていて、且つ、距離差が距離閾値を超えている場合に、変化点ＨＴであると指定しているが、これに限定されず、いずれか一方だけが閾値を超えている場合に、変化点ＨＴであると指定してもよい。
【００３８】
図６に示す路面直線ＲＭは、高度が略同じ値となった抽出測定点ＳＴａから算出された近似直線であって、路面直線ＲＭから路面１００の高度を推定することができる。なお、図６に示す勾配直線ＣＬについては、後述する第２実施形態に基づいて、詳細に説明する。
【００３９】
本発明に係る路面検知方法は、路面１００に対する検知波ＫＬを送波し、路面１００からの反射波を受波して、路面１００までの検知距離を測定する測距センサ１１を備えた路面検知装置１０における路面検知方法であって、路面情報生成部３０ａに、測距センサ１１の測距結果に基づいて、検知波ＫＬが送波された検知範囲ＫＨにおける路面１００の状態を示す路面情報を生成させる路面情報生成ステップと、凹部判定部３０ｂに、路面情報に基づいて、路面１００に凹部１０１があるか否かの凹部判定をさせる凹部判定ステップとを含んでいる。路面情報は、検知波ＫＬの照射方向（進行方向Ｘ）に沿って並んだ複数の測定点ＳＴが設定されている。測距センサ１１は、測定点ＳＴ毎に、測距センサ１１を基準とした検知高度を出力する構成とされている。凹部判定ステップは、隣接する測定点ＳＴの検知距離および検知高度の差分を算出し、それぞれに対して予め設定された閾値を超えている測定点ＳＴを変化点ＨＴとして指定し、凹部判定では、変化点ＨＴの有無によって判定される。
【００４０】
従って、路面１００の状態を検知することで、路面１００の穴や溝といった凹部１０１を把握することができる。また、隣接した測定点ＳＴから距離や高度が大きく変化した変化点ＨＴを指定することで、路面１００の状態が一様ではなく、凹部１０１があることを検知することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る路面検知装置および移動体について説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に対して、略同様の形状とされているので、図面を省略し、第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
第２実施形態は、第１実施形態に対して、変化点ＨＴ以降の勾配を推定する点で異なる。具体的に、凹部判定部３０ｂは、変化点ＨＴが存在する場合、変化点ＨＴを基準とした照射方向での勾配を推定する。図６に示すように、抽出測定点ＳＴａのいずれかが変化点ＨＴであると指定されると、変化点ＨＴと勾配点ＣＴとを併せた近似直線として、勾配直線ＣＬを算出する。勾配直線ＣＬは、例えば、凹部１０１の斜面１０１ａの勾配に対応している。なお、勾配点ＣＴとして指定される抽出測定点ＳＴａの数は、適宜設定することができ、図６では、４つの抽出測定点ＳＴａが勾配点ＣＴとされている。従って、変化点ＨＴ近傍の勾配を推定することで、確実に凹部１０１が存在すると判定することができる。つまり、局所的な高度の変動による誤検知などを避けることができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る路面検知装置および移動体について、図面を参照して説明する。なお、第３実施形態は、第１実施形態および第２実施形態に対して、略同様の形状とされているので、外観図や構成図を省略し、第１実施形態および第２実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図７は、本発明の第３実施形態に係る移動体の概略上面図である。
【００４５】
第３実施形態では、第１実施形態に対して、凹部１０１の幅を推定する点で異なっている。具体的に、凹部判定部３０ｂは、変化点ＨＴが存在する場合、変化点ＨＴを基準として、照射方向と直交する方向（幅方向Ｙ）での凹部１０１の幅を推定する。移動体１は、上述したように、進行方向Ｘで並んだ測定点ＳＴに基づいて、変化点ＨＴの有無を判定する。図６のように、凹部１０１に対応する測定点ＳＴが変化点ＨＴであると指定されると、幅方向Ｙに平行で変化点ＨＴを通過する補助線ＡＬに沿って、複数の測定点ＳＴが設定される。ここで設定された測定点ＳＴでの測距結果に基づいて、凹部１０１の幅が推定される。また、図５に示す検知画像においては、変化点ＨＴに指定された抽出測定点ＳＴａに対して、高さ方向Ｚでの座標が等しく、幅方向Ｙに沿った測定点ＳＴを複数抽出すればよい。図７において、凹部１０１の幅は、移動体１の車輪の間隔よりも狭いため、移動体１は、凹部１０１の上を跨いで通ることができる。このように、凹部１０１の幅を推定することで、穴や溝の規模を把握することができる。また、移動体１においては、穴の規模に応じて走行を制御する構成とすることができる。例えば、幅が小さい穴である場合には、停止せずに穴を跨いで走行する。
【００４６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る路面検知装置および移動体について、図面を参照して説明する。なお、第４実施形態は、第１実施形態ないし第３実施形態に対して、略同様の形状とされているので、外観図や構成図を省略し、第１実施形態ないし第３実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図８は、本発明の第４実施形態に係る移動体の概略上面図である。
【００４８】
第４実施形態は、第３実施形態に対して、移動体１の進路を変更する点で異なっている。具体的に、凹部判定部３０ｂは、変化点ＨＴが存在する場合、幅方向Ｙでの凹部１０１の位置を推定する。本実施の形態では、変化点ＨＴが存在する場合、第３実施形態と同様にして、変化点ＨＴに対し、幅方向Ｙで並んだ複数の測定点ＳＴが設定され、それらの測距結果に基づいて、凹部１０１の位置が推定される。図８において、凹部１０１は、移動体１の左方側寄り（図８では、移動体１よりも上方寄り）に位置している。ここで、移動体１は、凹部１０１を避けるように右方側（図８では、下方側）へ進行方向を変更することで、凹部１０１に落下することなく、凹部１０１の先へ進むことができる。
【００４９】
次に、路面検知装置１０（移動体１）における路面検知方法の処理フローについて、図面を参照して説明する。なお、以下に示す処理フローは、一部を異ならせることで、第１実施形態ないし第４実施形態に係る路面検知装置１０に適用することができる。
【００５０】
図９は、路面検知装置における路面検知方法の処理フローを示すフロー図である。
【００５１】
ステップＳ０１では、路面情報生成部３０ａによって、路面情報を生成する。つまり、測距センサ１１が出力した検知距離および検知高度から路面情報を生成する。
【００５２】
ステップＳ０２では、凹部判定部３０ｂによって、変化点判定をする。つまり、隣接する抽出測定点ＳＴａの検知距離および検知高度を比較して、変化点ＨＴを指定する。
【００５３】
ステップＳ０３では、凹部判定部３０ｂによって、変化点ＨＴが存在するかどうかが判断される。その結果、変化点ＨＴが存在すると判断された場合には（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ０４へ進む。一方、変化点ＨＴが存在しないと判断された場合には（ステップＳ０３：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ０４では、凹部判定部３０ｂによって、変化点ＨＴまでの勾配が平坦かどうかが判断される。つまり、図６に示すように、路面直線ＲＭが横軸に対して略平行であれば、勾配が平坦であると判断され、路面直線ＲＭが横軸に対して傾いていれば、勾配が平坦でないと判断される。路面直線ＲＭに対しては、傾きに関する基準値と比較することで、平坦かどうかを判断すればよい。その結果、勾配が平坦であると判断された場合には（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ０５へ進む。一方、勾配が平坦でないと判断された場合には（ステップＳ０４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５５】
上述したように、変化点ＨＴが存在していても、変化点ＨＴまでの路面１００が傾いている場合には、振動や遮蔽物による誤検知などが考慮され、変化点ＨＴが凹部１０１であると特定できないため、即座に、凹部１０１が存在すると判断させないようにすることで、検知精度を向上させている。例えば、前方に小さな障害物が存在する場合に、障害物を基準として変化点ＨＴを指定することが考慮されるため、勾配に基づいて判断している。
【００５６】
ステップＳ０５では、凹部判定部３０ｂによって、変化点ＨＴ以降の勾配が急峻かどうかが判断される。ここでは、勾配直線ＣＬに基づいて判断され、勾配直線ＣＬと傾きに関する基準値とを比較することで、急峻かどうかを判断すればよい。その結果、勾配が急峻であると判断された場合には（ステップＳ０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ０６へ進む。一方、勾配が急峻でないと判断された場合には（ステップＳ０５：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５７】
なお、第１実施形態では、ステップＳ０５を省略すればよい。
【００５８】
ステップＳ０６では、凹部判定部３０ｂによって、凹部１０１が存在すると判断し、処理を終了する。
【００５９】
移動体１は、上述した処理フローを繰り返しており、例えば、時間の経過や移動した距離に応じて、随時、ステップＳ０１ないしステップＳ０６に示す処理を行う。ステップＳ０６において、凹部１０１が存在すると判断された場合には、走行制御部３０ｅによって、移動体１を徐行または停止させる。また、第３実施形態および第４実施形態に示したように、停止せずに進行させたり、進行方向を変更させたりしてもよい。
【００６０】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１  移動体
１０  路面検知装置
１１  測距センサ
２０  駆動部
３０  ＣＰＵ
３０ａ  路面情報生成部
３０ｂ  凹部判定部
３０ｃ  障害物判定部
３０ｄ  無効領域設定部
３０ｅ  走行制御部
５０  障害物
１００  路面
１０１  凹部
ＫＨ  検知範囲
ＫＬ  検知波
Ｘ  進行方向
Ｙ  幅方向
Ｚ  高さ方向
【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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