(57)【要約】【課題】測距装置を備えた障害物判定装置において、簡易な方法で、衝突可能性の高い障害物の有無を正確に判定する。【解決手段】障害物判定装置１は、計測対象物までの距離を計測する測距装置１０と、測距装置１０による距離の計測結果に基づいて、測距装置１０の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定部１７と、を備える。障害物判定部１７は、上記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物までの距離を計測する測距装置と、該測距装置による距離の計測結果に基づいて、前記測距装置の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定部と、を備えた障害物判定装置であって、
前記障害物判定部は、前記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、該距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定することを特徴とする障害物判定装置。
【請求項２】
前記障害物判定部は、前記計測空間領域の幅方向及び高さ方向で形成される断面領域上の各測点において、部分領域毎に前記重み付け係数を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の障害物判定装置。
【請求項３】
前記障害物判定部は、前記計測空間領域内において距離が計測された連続する測点の数が所定数以上である場合、該連続する測点のそれぞれについて、非連続の測点より前記重み付け係数を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の障害物判定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の障害物判定装置を備えた移動体であって、
前記障害物判定部は、前記移動体の動作に応じて前記重み付け係数を変更することを特徴とする移動体。
【請求項５】
前記障害物判定部は、前記移動体の旋回動作の開始前及び／又は動作中、前記計測空間領域内において距離が計測された測点が旋回方向側である程、前記重み付け係数が大きくなるように変更することを特徴とする請求項４に記載の移動体。
【請求項６】
前記障害物判定部は、前記移動体の移動速度が大きい程、前記重み付け係数が大きくなるように変更することを特徴とする請求項４又は５に記載の移動体。
【請求項７】
計測対象物までの距離を計測する測距装置による距離の計測結果に基づいて、前記測距装置の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定ステップを有する障害物判定方法であって、
前記障害物判定ステップは、前記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、該距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定することを特徴とする障害物判定方法。
【請求項８】
前記障害物判定ステップは、前記移動体の動作に応じて前記重み付け係数を変更することを特徴とする請求項７に記載の障害物判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物判定装置、移動体、及び障害物判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ情報を利用して自己の動作を決定し、自律的に行動する自律走行装置（自動走行装置とも呼ばれる）が開発されている。例えば光学式の測距装置（測距センサ）は、測定範囲内に存在する物体との距離を計測することができ、１次元又は２次元の距離データマップを取得することができるため、自律走行装置が障害物を検知して回避するための安全装置として用いられている。
【０００３】
特許文献１には、自車輌に対して他の車輌等が障害物となるか否かの認識・判断を高速且つ正確に行い、適切なブレーキ動作を可能とすることを目的とした車輌用外界認識装置が開示されている。この車輌用外界認識装置は、検知した他の車輌等の物体（障害候補物体）を障害物として認識する割合である障害物認識度を、当該障害候補物体の相対速度ベクトルの方向に基づく方法、自車輌の将来の移動軌跡に対する障害候補物体の位置に基づく方法、の異なる複数の方法により算出し、さらにそれぞれの方法によって算出した障害物認識度に重み付けをした荷重平均演算を行い、最終的な障害物認識度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、障害物との距離が遠いほど小さい重み関数を使用して障害物認識度を算出し、その障害物認識度を考慮して自動ブレーキ動作を行うものであるが、処理が複雑であってデータ処理の負荷が増え、高性能の処理装置が必要となる。よって、この方法とは別の簡易な方法で、障害物の有無を正確に判定することが望まれる。
【０００６】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、測距装置を備えた障害物判定装置において、簡易な方法で、衝突可能性の高い障害物の有無を正確に判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、計測対象物までの距離を計測する測距装置と、該測距装置による距離の計測結果に基づいて、前記測距装置の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定部と、を備えた障害物判定装置であって、前記障害物判定部は、前記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、該距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定することを特徴としたものである。
【０００８】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記障害物判定部は、前記計測空間領域の幅方向及び高さ方向で形成される断面領域上の各測点において、部分領域毎に前記重み付け係数を異ならせることを特徴としたものである。
【０００９】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記障害物判定部は、前記計測空間領域内において距離が計測された連続する測点の数が所定数以上である場合、該連続する測点のそれぞれについて、非連続の測点より前記重み付け係数を大きくすることを特徴としたものである。
【００１０】
第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段における障害物判定装置を備えた移動体であって、前記障害物判定部は、前記移動体の動作に応じて前記重み付け係数を変更することを特徴としたものである。
【００１１】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、前記障害物判定部は、前記移動体の旋回動作の開始前及び／又は動作中、前記計測空間領域内において距離が計測された測点が旋回方向側である程、前記重み付け係数が大きくなるように変更することを特徴としたものである。
【００１２】
第６の技術手段は、第４又は第５の技術手段において、前記障害物判定部は、前記移動体の移動速度が大きい程、前記重み付け係数が大きくなるように変更することを特徴としたものである。
【００１３】
第７の技術手段は、計測対象物までの距離を計測する測距装置による距離の計測結果に基づいて、前記測距装置の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定ステップを有する障害物判定方法であって、前記障害物判定ステップは、前記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、該距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定することを特徴としたものである。
【００１４】
第８の技術手段は、第７の技術手段において、前記障害物判定ステップは、前記移動体の動作に応じて前記重み付け係数を変更することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測距装置を備えた障害物判定装置において、簡易で衝突可能性に応じた重み付け係数を用いて判定を行うため、簡易な方法で、衝突可能性の高い障害物の有無を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る障害物判定装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の障害物判定装置を備えた移動体の一構成例を示す外観図である。
【図３Ａ】図１の障害物判定装置を搭載した移動体における計測空間領域の例を示す進行方向断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの計測空間領域が地形変化により変化した例を示す模式図である。
【図４Ａ】図１の障害物判定装置で使用する近距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図４Ｂ】図１の障害物判定装置で使用する中距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図４Ｃ】図１の障害物判定装置で使用する遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る障害物判定装置を搭載した移動体における計測空間領域において前方に障害物が存在する様子の例を示す図である。
【図６Ａ】図５の障害物Ｍａが存在した場合の測距結果である距離画像の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図５の障害物Ｍｂが存在した場合の測距結果である距離画像の一例を示す図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係る障害物判定装置で使用する近距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る障害物判定装置で使用する中距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る障害物判定装置で使用する遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で左旋回動作時に使用する近距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で左旋回動作時に使用する中距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で左旋回動作時に使用する遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ｄ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で右旋回動作時に使用する近距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ｅ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で右旋回動作時に使用する中距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【図８Ｆ】本発明の第４の実施形態に係る障害物判定装置で右旋回動作時に使用する遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る障害物判定装置は、測距装置を用いて障害物を判定する装置であり、主に移動体に設置される。この移動体は、工場や公共施設の施設内、或いはそれらの施設や駐車場等の敷地内で移動させる移動体や、公道を走行する自動車や自動二輪車等の移動体などである。特に敷地内や施設内で自動的に移動させる移動体には、自律走行型の制御機構を有する、所謂、自律走行装置がある。自動車等の運転者による運転を基本とする移動体も自律走行型の制御を搭載することで、自律走行、或いは運転者の運転補助としての自律走行が可能になる。また、上記障害物判定装置が搭載される移動体は、人や物を運搬する運搬目的だけでなく、移動しながら周囲を監視するためにも用いることができ、その場合の移動体は監視ロボットとも呼べる。以下、図面を参照しながら、本発明の様々な実施形態について説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図４Ｃを参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る障害物判定装置の一構成例を示すブロック図で、図２は、図１の障害物判定装置を備えた移動体の一構成例を示す外観図である。
【００１９】
図１で例示するように、本実施形態に係る障害物判定装置１は、光学式の計測機構により計測対象物Ｍまでの距離を計測する光学式測距装置（以下、単に測距装置）１０、及び障害物判定部１７を備える。
【００２０】
具体的には、測距装置１０は、レーザ光源から出力される測定光に変調を加えて光学窓を通して対象物に照射し、計測対象物Ｍからの反射光を、光学窓を通して受光素子で検出して距離を測定する。測定光の変調方式としてＡＭ（Amplitude Modify）方式とＴＯＦ（Time of Flight）方式が実用化されており、測距装置１０はいずれの方式を採用してもよい。ＡＭ方式は、正弦波でＡＭ変調された測定光とその反射光を光電変換して、それらの信号間の位相差を計算し、位相差から距離を演算する。ＴＯＦ方式は、パルス状に変調された測定光とその反射光を光電変換し、それらの信号間の遅延時間から距離を演算する方式である。
【００２１】
測距装置１０は、測定光を縦方向及び横方向に２次元的に走査して、反射光を受光することで一定の計測空間領域（計測範囲）内における計測対象物Ｍまでの距離を計測する。つまり、測距装置１０はこの計測範囲におけるエリアセンサであるとも言える。このような測距装置１０として代表的なものは３Ｄ−ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging）やレーザレンジファインダなど挙げられるが、計測方向を限ってもよければ、鉛直方向に走査するように設置された２Ｄ−ＬＩＤＡＲを採用することもできる。この場合、水平方向に所定間隔でこのような２Ｄ−ＬＩＤＡＲを配置することで、上述のような計測空間領域をカバーすることができる。なお、レーザレンジファインダはＴＯＦ方式を採用した測距センサであり、走査軸を１軸、２軸もたせることで、それぞれ２次元平面の計測、３次元的な計測が可能となる。また、ＬＩＤＡＲはレーザレンジファインダの一種であるとも言える。
【００２２】
また、この他、光を走査することなく発光部から赤外光などの光を照射し、受光素子に２次元受光センサを使用して、２次元受光センサの受光結果により一定の計測空間領域内における対象物までの距離を計測するようにすることもできる。２次元受光センサとしては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）が挙げられる。このような測距装置としては、例えば、近赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）をパルス発光させ、ＣＣＤで反射光の到着時間を読み取って３次元測点画像を得るＴＯＦカメラが挙げられる。
【００２３】
本構成例の測距装置１０は、測定光を出力する発光部１２と、発光部１２から発光された測定光の反射光を受光する受光部１５と、発光された測定光の光路を駆動走査し、反射光を受光部１５に導くためのミラー等の光路調整部を備えた光学機構部１３と、発光部１２から発光された測定光及びその反射光を通過させる光学窓１６と、発光部１２の発光駆動及び上記光路調整部の駆動制御を行う駆動制御部１１と、受光部１５で光電変換された出力信号及び駆動制御部１１からの光路駆動情報に基づいて、計測対象物Ｍまでの距離を算出し、距離情報の計測結果として出力する距離算出部１４と、を有する。
【００２４】
障害物判定部１７は、測距装置１０による距離の計測結果に基づいて、測距装置１０の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する。障害物判定部１７は、障害物判定装置１の前方の計測空間領域内に物体（障害物として認識すべき物体）があると判定された場合、その物体を障害物として判定するが、その詳細については本実施形態の特徴であり、後述する。上記計測空間領域は、所謂、計測エリア（障害物検知エリア）として基本的に所定の領域に定められており、計測対象点（測点）の座標空間を示す領域であると言える。
【００２５】
上述のような障害物判定装置１は、図２で例示するように、障害物を検知しながら障害物との衝突を回避して自動走行する自律走行装置など移動体２に搭載される。この例では、測距装置１０が本体部２０に取り付けられており、本体部２０の内部に障害物判定部１７を構成するユニットが搭載されている。
【００２６】
また、例示した移動体２は、本体部２０に４輪の車輪２１が取り付けられてなり、図示しないが、移動体２を走行させる駆動部やその制御を行う駆動制御部（区別のために車輪駆動制御部と呼ぶ）が設けられている。上記駆動部は、例えば複数の車輪２１を回転駆動するためのモータ及び／又はエンジン等により構成される。無論、例示するような車輪２１に限らず、例えばキャタピラなどを駆動させてもよい。
【００２７】
上記車輪駆動制御部は、障害物判定部１７による判定結果に基づいて障害物との衝突を回避する動作を行わせるように上記駆動部を制御する。ここでは障害物判定部１７により障害物が判定されると、その情報が上記車輪駆動制御部に出力され、そこで、障害物との衝突を回避するように、例えば走行している移動体２の走行方向を変更させたり、減速させたり、障害物の手前で停止させるような制御を行う。この制御に基づいて上記駆動部に、走行方向の変更、減速、停止などの動作を行わせることができ、これにより障害物との衝突を回避することができる。
【００２８】
その他、移動体２には、地図情報を記憶する記憶部や位置情報取得部などを設けることで、予定ルートに沿った移動が可能になる。この位置情報取得部としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）やＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）などを用いて移動体２の位置を取得するユニットが挙げられる。
【００２９】
次に、図３Ａ〜図４Ｃを併せて参照しながら、本実施形態の主たる特徴について説明する。図３Ａは、障害物判定装置を搭載した移動体における計測空間領域の例を示す進行方向断面図、図３Ｂは、図３Ａの計測空間領域が地形変化により変化した例を示す模式図である。図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃはそれぞれ、障害物判定装置１で使用する近距離用、中距離用、遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。
【００３０】
本実施形態の主たる特徴として、障害物判定部１７は、上記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、その測点が示す距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計（総和）が所定値以上である場合に、障害物有りと判定する。なお、本発明では、上記計測空間領域の分解能（計測精度）については特に問わず、単に分解能が良ければ計測できる距離や方向の精度が上がるに過ぎない。
【００３１】
ここで、測点が示す距離とは、光学窓１６から放射的に測定光を発射する場合には、その測定光の対象物までの直線距離であってもよいし、その直線距離を光学窓１６に垂直な方向に投射した距離（前方方向への深度）であってもよい。また、測点が示す距離は、基本的に光学窓１６を起点とすればよいが、例えば光学機構部１３又は発光部１２から光学窓１６までの光路の距離を加算した値などを用いてもよい。
【００３２】
以下、具体例を挙げて上記特徴について説明する。図３Ａで例示する計測空間領域Ｄ０は測距装置１０で計測可能な領域内で定義された直方体の領域であり、モデル配置における計測空間領域Ｄ０の断面形状はその上面及び下面が地面Ｇに平行となっている。上記モデル配置とは、移動体２が水平な地面に置かれている場合で且つその地面及び移動体２の進行方向に垂直な面内に測距装置１０の光学窓１６が載置されている場合の配置を指す。
【００３３】
なお、測距装置１０には計測限界距離が定められていて、計測限界距離よりも遠い位置にある物体については精度良く距離を計測することはできないため、計測空間領域Ｄ０のように深度の大きさ（深さ）に限度をもたせている。また、移動体２の進行速度や旋回径などによって手前方向にも計測限界距離を決めておくことができ、この距離より近い位置に障害物が存在してしまうような場面であってもその距離より遠くの段階で事前に検知済みとなるため問題ない。
【００３４】
本実施形態で用いる重み付け係数は、測点の距離が短い程、大きくする。例えば、計測空間領域Ｄ０の距離範囲ｄａに含まれる測点に対しては図４Ａで示すテーブル３１ａを用い、距離範囲ｄｂに含まれる測点に対しては図４Ｂで示すテーブル３１ｂを用い、距離範囲ｄｃに含まれる測点に対しては図４Ｃで示すテーブル３１ｃを用いる。これらの重み付け係数のテーブルは、測点にかけるフィルタの役割をする。なお、ここでは簡略化のため、計測空間領域Ｄ０の幅方向及び高さ方向で形成される断面領域の分解能が６×４である例を示している。また、距離と重み付け係数との関係は単に反比例であってもよいが、これに限ったものではない。
【００３５】
実際、検知した物体までの距離によって、移動体２に対して停止等の動作を行う優先度は変化する。例えば、距離が遠い物体に関してはこのような動作に対する優先度は低くなるが、車体との距離が近い物体に関しては最優先で停止に移らなければならない。本実施形態では、上述のように重み付け係数を距離に応じて異ならせることで、各距離範囲で距離が計測された測点の数が同じであっても、距離の近い方が上記合計が多くなり、障害物有りとの判定がなされ易くなる。
【００３６】
以上、本実施形態によれば、簡易で衝突可能性に応じた重み付け係数を用いて判定を行うため、簡易な方法で、衝突可能性の高い障害物の有無（近くに障害物が存在するか否か）を正確に判定することができ、安全性を高めることができる。
【００３７】
また、計測空間領域Ｄ０で例示した計測空間領域は直方体に限ったものではない。上記前の計測空間領域として、例えば、光学窓１６の光出射点を中心として前方に放射状に設けた測点群において、前方方向の深度の下限及び上限を設け、幅及び高さ方向については上記中心を通り光学窓１６に垂直な中心軸を中心とする矩形領域内又は円筒領域又は楕円領域内といった限界などを設けたものを採用してもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、測点の数が多い程、障害物有りとの判定に近づくような処理、具体的には近い測点程、重み付け係数を大きくして、重み付けした測点の合計が所定値以上である場合に障害物有りの判定を下す処理を採用している。しかし、この処理は、近い測点程、重み付け係数を小さくして、重み付けした測点の合計が所定値以下である場合に障害物有りの判定を下す処理と、実質的に同義である。よって、本実施形態に限らず、本発明の範囲はこのような処理も含まれる。
【００３９】
また、以上では、測距装置として光学式の測距装置を例に挙げたが、センシングのために放射されるものとしては、レーザ光、赤外光、可視光などに限ったものではなく、超音波、電磁波などを採用することもできる。つまり、上記障害物判定装置は、光学式測距装置の代わりに超音波、電磁波などを放射して測距する測距装置を備えることができる。特に指向性をもたせるなどの工夫により、超音波などでも測点毎の物体の有無がセンシングできる。
【００４０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図５〜図７Ｃを併せて参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る障害物判定装置を搭載した移動体における計測空間領域において前方に障害物が存在する様子の例を示す図、図６Ａ，図６Ｂはそれぞれ、図５の障害物Ｍａ，Ｍｂが存在した場合の測距結果である距離画像の一例を示す図である。図７Ａ，図７Ｂ，図７Ｃはそれぞれ、本実施形態に係る障害物判定装置で使用する近距離用、中距離用、遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態との重複箇所の説明を基本的に省略するが、第１の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
【００４１】
本実施形態における障害物判定部１７は、計測空間領域Ｄ０で例示した計測空間領域の幅方向及び高さ方向で形成される断面領域上の各測点において、部分領域毎に重み付け係数を異ならせる。
【００４２】
このような部分領域毎の重み付けが特に有益となる例を挙げる。移動体２及びそれに搭載された障害物判定装置１は、図３Ａのようにモデル配置となる場合ばかりではなく、地面Ｇには通常、段差や未舗装路の凸凹や傾斜の変化がある。例えば、移動体２は、図３Ｂのように地面Ｇに存在する窪み（凹部）Ｇｕに車輪２１が落ちる場合や、傾斜が変化する位置（変化の前後で角度が１８０°未満となるような変化が存在する位置）に差し掛かる場合や、車体が振動する場合もある。このような場合、移動体２が前傾状態となり、地面を障害物として検知してしまうこともある。
【００４３】
このような場面では、図５で例示するように計測空間領域Ｄ０の測距装置１０から遠目の中央部分に存在する障害物Ｍａに対しては、測距装置１０において図６Ａで示すような距離画像が得られる。また、図５で例示するように計測空間領域Ｄ０の測距装置１０から最も近い部分の右端に存在する障害物Ｍｂに対しては、測距装置１０において図６Ｂで示すような距離画像が得られる。なお、図６Ａ，図６Ｂで例示する距離画像は、距離が近い程、濃い色で示し、無限遠である場合（つまり距離が計測できなかった測点）を無色で示している。
【００４４】
図６Ａ，図６Ｂのいずれの距離画像でも、底辺の部分は図３Ｂのように移動体２が前傾となって地面を検知した結果として、底辺の部分に距離が近い物体が検知されている。そして、地面Ｇを障害物として検知してしまうと、走行上障害になるものがないような場面でも安全のために停止等の回避動作を行うことになり、ユーザビリティが低下してしまう。
【００４５】
これに対し、例えば図７Ａにおいて、距離範囲ｄａについての重み付け係数を示すテーブル３２ａを示すように、地面を検知する可能性のある測点の領域（部分領域）を他の領域より重み付け係数を小さくすることで、地面に起因した障害物有りとの判定を防ぐことができる。つまり、本例により、地面を検知する可能性のある部分領域について重み付け係数を小さく（或いは０に）しておくことで、地面を検知した測点がこのような回避動作の要因となる可能性を少なくすることができる。無論、地面の検知は近距離に限るものではないため、図７Ｂに示すテーブル３２ｂや図７Ｃに示すテーブル３２ｃのように中距離や遠距離に関しても同様の考え方で定義しておけばよい。
【００４６】
また、テーブル３２ａ〜３２ｃでは、断面領域のうち上方部分と左右端の部分についても中心部分より重み付け係数を小さくしている。これは衝突可能性が中央部分に対して下がることを前提とした係数設定の例である。この例のように、重み付け係数の部分領域の分け方や係数設定の例は地面対策に限ったものではない。
【００４７】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、第１，第２の実施形態との相違点を中心に説明し、重複箇所の説明を基本的に省略するが、第１，第２の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
【００４８】
本実施形態における障害物判定部１７は、計測空間領域内において距離が計測された連続する測点（一連の測点）の数が所定数以上である場合、上記連続する測点のそれぞれについて、非連続の測点より重み付け係数を大きくする。ここで、分解能により決まる測点（測点座標）のうち、隣り合う測点のいずれでも距離が計測されている場合、上記距離が計測された連続する測点として取り扱う。連続する方向については特に問わず、前後方向の測点についても連続性を考慮することが物体認識上、好ましいと言えるが、上記断面領域内だけで連続か不連続かを判定してもよい。
【００４９】
図４Ｂのテーブル３１ｂを挙げて説明する。６×４の測点のうち、左上の２×２の部分と右下隅の１つの部分とで距離が計測された場合、前者については重み付け係数を１．５倍し、後者についてはそのままの重み付け係数を使用する。上述したようにこのテーブル３１ｂ等の例は説明の簡略化のために分解能を低くしているが、実際には距離を検知可能な測点は非常に大きな数となる。よって、このような処理により、例えば雪や雨などを検知した結果を除外して、障害物有りとの判定を実行できるようになる。
【００５０】
また、本実施形態では、連続数が多い程、重み付け係数を大きくすることが好ましい。例えば、連続数が４つである場合には重み付け係数を元の１．５倍にし、８つである場合には元の２．０倍にする。このような処理により、より衝突可能性が増す大きな物体について障害物有りとの判定がなされ易くなる。
【００５１】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図８Ａ〜図８Ｆを併せて参照しながら説明する。図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃはそれぞれ、本実施形態に係る障害物判定装置で左旋回動作時に使用する近距離用、中距離用、遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図で、図８Ｄ，図８Ｅ，図８Ｆはそれぞれ、本実施形態に係る障害物判定装置で右旋回動作時に使用する近距離用、中距離用、遠距離用の重み付け係数のテーブルの一例を示す図である。なお、本実施形態では、第１〜第３の実施形態との重複箇所の説明を基本的に省略するが、第１〜第３の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
【００５２】
本実施形態における移動体について、障害物判定装置１を備えた移動体２を例に説明する。本実施形態における障害物判定部１７は、移動体２の動作に応じて上記重み付け係数を変更する。この変更、つまり重み付け係数の切り替えは、上記車輪駆動制御部によるモータ等への駆動制御（駆動コマンドの発行）より前に実行されることが好ましい。上述のような変更により、移動体２では、自身の動作に応じた障害物判定、並びに回避行動が可能となる。
【００５３】
なお、障害物が移動体（無論、移動体２とは異なる他の移動体）である場合にも、上記他の移動体の速度や動作とは無関係に、移動体２の動作に応じて重み付け係数を変更する。障害物としては静止した物体、移動する物体があり、それに合わせて処理を変更していると、特に両者が共存する場合などもあるため、処理が煩雑になってしまうためである。
【００５４】
このような動作に適用可能な例として、旋回動作が挙げられる。障害物判定部１７は、移動体２の旋回動作の開始前及び／又は動作中、上記計測空間領域内において距離が計測された測点が旋回方向側である程、重み付け係数が大きくなるように変更することが好ましい。例えば、直進走行時には図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃでそれぞれ例示するテーブル３１ａ，３１ｂ，３１ｃを使用しておき、左旋回動作が開始される直前には図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃでそれぞれ例示するテーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃに変更し、右旋回動作が開始される直前には図８Ｄ，図８Ｅ，図８Ｆでそれぞれ例示するテーブル３４ａ，３４ｂ，３４ｃに変更する。
【００５５】
図８Ａ〜図８Ｆの例では、遠距離用の重み付け係数ほど、旋回方向側とする幅を大きくしている（例えばテーブル３３ａでは左端１列であるのに対し、テーブル３３ｃでは左端３列）が、これは遠方程、旋回によって移動体２の移動範囲に入ってくる可能性のある障害物が多いと考えられるためである。但し、この例に限らず、旋回方向側とする幅は遠近で共通であってもよい。なお、旋回動作自体は、上述のように障害物判定部１７が駆動制御の内容を得ればよいが、実際に動作したモータ等の駆動状態などから障害物判定部１７が得てもよい。
【００５６】
また、他の例として、障害物判定部１７は、移動体２の移動速度が大きい程、重み付け係数が大きくなるように変更するようにしてもよい。例えば、速度が定速の１．５倍の場合、重み付け係数も全て１．５倍する、或いは＋２するなどの変更を行えばよい。速度自体は、障害物判定部１７が駆動制御の内容を得てもよいし、実際に動作したモータ等の駆動状態や速度メータなどから障害物判定部１７が得てもよい。なお、速度動作に起因する変更は旋回動作に起因する変更と同時に実装してもよいが、単独で実装してもよい。
【００５７】
（その他）
以上、本発明に係る障害物判定装置及び移動体について説明したが、本発明は、その処理手順を説明したように障害物判定方法としての形態も採り得る。この障害物判定方法は、計測対象物までの距離を計測する測距装置による距離の計測結果に基づいて、上記測距装置の前方の計測空間領域内の障害物の有無を判定する障害物判定ステップを有する。そして、上記障害物判定ステップは、上記計測空間領域内において距離が計測された測点のそれぞれについて、上記距離が短い程、大きい重み付け係数を用い、重み付けした測点の値の合計が所定値以上である場合に、障害物有りと判定する。その他の応用例は障害物判定装置や移動体について説明した通りであり、その説明を省略する。
【符号の説明】
【００５８】
１…障害物判定装置、２…移動体、１０…測距装置、１１…駆動制御部、１２…発光部、１３…光学機構部、１４…距離算出部、１５…受光部、１６…光学窓、１７…障害物判定部、２０…本体部、２１…車輪、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…テーブル、Ｄ０…計測空間領域、Ｇ…地面、Ｇｕ…窪み、Ｍ…計測対象物、Ｍａ，Ｍｂ…障害物。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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