JP2017032329A - Obstacle determination device, mobile body, and obstacle determination method - Google Patents

Obstacle determination device, mobile body, and obstacle determination method Download PDF

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Tatsuro Kuroda
達朗 黒田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly determine the presence of absence of an obstacle which is very likely to collide in an obstacle determination device provided with a distance measuring device by a simple method.SOLUTION: An obstacle determination device 1 comprises a distance measuring device 10 for measuring a distance to a measurement target object and an obstacle determination unit 17 for determining the presence or absence of an obstacle in a measurement space region in front of the distance measuring device 10 on the basis of the distance measurement result from the distance measuring device 10. The obstacle determination unit 17, by using a larger weighting coefficient as a distance is shorter, for each of measurement points where a distance is measured in the measurement space region, determines that there is an obstacle when the sum of values of the weighted measurement points is a predetermined value or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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。   The present invention relates to an obstacle determination device, a moving object, and an obstacle determination method.

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。   An autonomous traveling device (also referred to as an automatic traveling device) has been developed that determines its own operation using sensor information and acts autonomously. For example, an optical distance measuring device (ranging sensor) can measure a distance from an object existing in the measurement range and can acquire a one-dimensional or two-dimensional distance data map, so that it can travel autonomously. The device is used as a safety device for detecting and avoiding obstacles.

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。   Patent Document 1 discloses an external environment for a vehicle intended to recognize and judge whether or not another vehicle is an obstacle with respect to the own vehicle at high speed and accurately, and to enable an appropriate brake operation. A recognition device is disclosed. This vehicle external environment recognition device is a method based on the direction of the relative velocity vector of an obstacle candidate object, the obstacle recognition degree, which is a ratio of recognizing an object (obstacle candidate object) of another detected vehicle or the like as an obstacle, The calculation is performed by a plurality of different methods based on the position of the obstacle candidate object with respect to the future movement trajectory of the vehicle, and the weighted average calculation is performed by weighting the obstacle recognition degree calculated by each method. We are looking for obstacle recognition.

特開2002−225656号公報JP 2002-225656 A

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。   The technique described in Patent Document 1 calculates an obstacle recognition level using a smaller weight function as the distance from the obstacle increases, and performs an automatic brake operation in consideration of the obstacle recognition level. The processing is complicated, the data processing load increases, and a high-performance processing device is required. Therefore, it is desirable to accurately determine the presence or absence of an obstacle by a simple method different from this method.

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。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to accurately determine the presence or absence of an obstacle having a high possibility of collision in an obstacle determination apparatus provided with a distance measuring device by a simple method. It is to judge.

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。   In order to solve the above problems, a first technical means of the present invention includes a distance measuring device that measures a distance to a measurement object, and a distance measurement result of the distance measuring device based on a distance measurement result of the distance measuring device. An obstacle determination unit that determines whether or not there is an obstacle in the front measurement space region, wherein the obstacle determination unit measures the distance measured in the measurement space region. For each point, as the distance is shorter, a larger weighting coefficient is used, and when the sum of the weighted measurement points is a predetermined value or more, it is determined that there is an obstacle.

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。   The second technical means is the first technical means, wherein the obstacle determination unit is configured to measure the partial area at each measurement point on the cross-sectional area formed in the width direction and the height direction of the measurement space area. The weighting coefficient is different.

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。   The third technical means is the first technical means or the second technical means, wherein the obstacle determining unit is configured such that when the number of consecutive measurement points at which the distance is measured in the measurement space region is a predetermined number or more, For each of the continuous stations, the weighting coefficient is set larger than that of the non-continuous stations.

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。   A fourth technical means is a mobile object including the obstacle determination device according to any one of the first to third technical means, and the obstacle determination unit performs the weighting according to the operation of the mobile object. It is characterized by changing the coefficient.

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。   According to a fifth technical means, in the fourth technical means, the obstacle determination unit is provided with a measuring point whose distance is measured in the measurement space region before and / or during the turning operation of the moving body. The weighting coefficient is changed so as to increase as it is on the side of the turning direction.

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。   According to a sixth technical means, in the fourth or fifth technical means, the obstacle determining unit changes the weighting coefficient so as to increase as the moving speed of the moving body increases. It is.

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。   The seventh technical means is an obstacle determination for determining the presence or absence of an obstacle in a measurement space region in front of the distance measuring device based on a distance measurement result by a distance measuring device that measures a distance to the measurement object. The obstacle determination method includes a step, wherein the obstacle determination step uses a weighting coefficient that increases as the distance is shorter for each measurement point where the distance is measured in the measurement space region. When the sum of the point values is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that there is an obstacle.

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。   An eighth technical means is the seventh technical means, wherein the obstacle determining step changes the weighting coefficient in accordance with the operation of the moving body.

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。   According to the present invention, in the obstacle determination device provided with the distance measuring device, since the determination is performed using the weighting coefficient according to the collision possibility in a simple manner, the presence / absence of an obstacle having a high possibility of collision is determined by a simple method. Can be accurately determined.

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。It is a block diagram showing an example of 1 composition of an obstacle judging device concerning a 1st embodiment of the present invention. 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。It is an external view which shows one structural example of the moving body provided with the obstacle determination apparatus of FIG. 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。FIG. 2 is a cross-sectional view in a traveling direction showing an example of a measurement space region in a moving body on which the obstacle determination device of FIG. 1 is mounted. 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。It is a schematic diagram which shows the example which the measurement space area | region of FIG. 3A changed with the topography change. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for short distances used with the obstacle determination apparatus of FIG. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for medium distances used with the obstacle determination apparatus of FIG. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for long distances used with the obstacle determination apparatus of FIG. 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。It is a figure which shows the example of a mode that an obstruction exists ahead in the measurement space area | region in the mobile body which mounts the obstruction determination apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the distance image which is a ranging result when the obstruction Ma of FIG. 5 exists. 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。It is a figure which shows an example of the distance image which is a ranging result when the obstruction Mb of FIG. 5 exists. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for short distances used with the obstacle determination apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for medium distances used with the obstacle determination apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for long distances used with the obstacle determination apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for short distances used at the time of the left turning operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for medium distances used at the time of left turn operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for long distances used at the time of the left turning operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for short distance used at the time of right turn operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for medium distances used at the time of right turn operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows an example of the table of the weighting coefficient for long distances used at the time of right turning operation | movement with the obstruction determination apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

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。   The obstacle determination apparatus according to the present invention is an apparatus for determining an obstacle using a distance measuring device, and is mainly installed on a moving body. This moving body is a moving body that moves within a facility such as a factory or public facility, or a site such as those facilities or a parking lot, or a moving body such as an automobile or a motorcycle traveling on a public road. In particular, a mobile body that automatically moves within a site or facility includes a so-called autonomous traveling device having an autonomous traveling type control mechanism. A moving body based on driving by a driver such as an automobile also has autonomous driving control so that autonomous driving or autonomous driving as driving assistance for the driver becomes possible. In addition, the moving body on which the obstacle determination device is mounted can be used not only for the purpose of transporting people and objects, but also for monitoring the surroundings while moving. It can also be called. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an obstacle determination apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is an external view illustrating a configuration example of a moving object including the obstacle determination apparatus of FIG.

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。   As illustrated in FIG. 1, an obstacle determination apparatus 1 according to this embodiment includes an optical distance measuring device (hereinafter simply referred to as a distance measuring device) 10 that measures a distance to a measurement object M using an optical measurement mechanism. And an obstacle determination unit 17.

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。   Specifically, the distance measuring device 10 modulates the measurement light output from the laser light source, irradiates the object through the optical window, and detects the reflected light from the measurement object M with the light receiving element through the optical window. And measure the distance. The AM (Amplitude Modify) method and the TOF (Time of Flight) method have been put to practical use as the measurement light modulation method, and the distance measuring device 10 may adopt either method. In the AM method, the measurement light that has been AM-modulated with a sine wave and its reflected light are photoelectrically converted, a phase difference between these signals is calculated, and a distance is calculated from the phase difference. The TOF method is a method in which a measurement light modulated in a pulse shape and its reflected light are photoelectrically converted, and a distance is calculated from a delay time between these signals.

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。   The distance measuring device 10 measures the distance to the measurement object M within a certain measurement space region (measurement range) by scanning the measurement light two-dimensionally in the vertical and horizontal directions and receiving the reflected light. To do. That is, it can be said that the distance measuring device 10 is an area sensor in this measurement range. Typical examples of such a distance measuring device 10 include 3D-LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging) and a laser range finder, but if the measurement direction can be limited, it is scanned in the vertical direction. It is also possible to employ a 2D-LIDAR installed in such a manner. In this case, the measurement space area as described above can be covered by arranging such 2D-LIDARs at predetermined intervals in the horizontal direction. The laser range finder is a distance measuring sensor that employs the TOF method. By providing one or two scanning axes, two-dimensional plane measurement and three-dimensional measurement are possible. LIDAR can also be said to be a kind of laser range finder.

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。   In addition to this, light such as infrared light is emitted from the light emitting unit without scanning light, and a two-dimensional light receiving sensor is used as a light receiving element. It is also possible to measure the distance to the object at. Examples of the two-dimensional light receiving sensor include a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor). An example of such a distance measuring device is a TOF camera that emits pulses of near-infrared LEDs (Light Emitting Diodes) and reads the arrival time of reflected light with a CCD to obtain a three-dimensional point image.

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。   The distance measuring device 10 of this configuration example includes a light emitting unit 12 that outputs measurement light, a light receiving unit 15 that receives reflected light of the measurement light emitted from the light emitting unit 12, and an optical path of the emitted measurement light. The optical mechanism unit 13 including an optical path adjustment unit such as a mirror for guiding the reflected light to the light receiving unit 15, the measurement light emitted from the light emitting unit 12 and the optical window 16 through which the reflected light passes, and the light emitting unit Drive control unit 11 that controls the light emission drive of 12 and the drive control of the optical path adjustment unit, the output signal photoelectrically converted by the light receiving unit 15 and the optical path drive information from the drive control unit 11 to the measurement object M A distance calculating unit 14 that calculates a distance and outputs the distance information as a measurement result.

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。   The obstacle determination unit 17 determines the presence or absence of an obstacle in the measurement space area in front of the distance measuring device 10 based on the distance measurement result by the distance measuring device 10. When it is determined that there is an object (an object to be recognized as an obstacle) in the measurement space area in front of the obstacle determination device 1, the obstacle determination unit 17 determines the object as an obstacle. Is a feature of the present embodiment and will be described later. The measurement space area is basically a predetermined area as a so-called measurement area (obstacle detection area), and can be said to be an area indicating a coordinate space of a measurement target point (measurement point).

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。   As illustrated in FIG. 2, the obstacle determination apparatus 1 as described above is mounted on a moving body 2 such as an autonomous traveling apparatus that automatically travels while detecting an obstacle while avoiding a collision with the obstacle. In this example, the distance measuring device 10 is attached to the main body 20, and a unit constituting the obstacle determination unit 17 is mounted inside the main body 20.

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。   The illustrated moving body 2 has four wheels 21 attached to the main body portion 20, and although not shown, a driving unit that travels the moving body 2 and a drive control unit that controls the driving unit (wheels for distinction). Called a drive control unit). The drive unit includes, for example, a motor and / or an engine for driving the plurality of wheels 21 to rotate. Of course, not only the wheel 21 as illustrated, but also a caterpillar or the like may be driven.

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。   The wheel drive control unit controls the drive unit so as to perform an operation of avoiding a collision with an obstacle based on a determination result by the obstacle determination unit 17. Here, when an obstacle is determined by the obstacle determination unit 17, the information is output to the wheel drive control unit, where, for example, the moving body 2 that is traveling is avoided so as to avoid a collision with the obstacle. Control is performed such as changing the traveling direction, decelerating, or stopping before the obstacle. Based on this control, it is possible to cause the drive unit to perform operations such as changing the traveling direction, decelerating, and stopping, thereby avoiding a collision with an obstacle.

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。   In addition, the mobile body 2 can be moved along the planned route by providing a storage unit for storing map information, a position information acquisition unit, and the like. Examples of the position information acquisition unit include a unit that acquires the position of the moving body 2 using a GNSS (Global Navigation Satellite System) such as GPS (Global Positioning System) or a QZSS (Quasi Zenith Satellite System).

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。   Next, main features of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3A to 4C. FIG. 3A is a cross-sectional view in the traveling direction showing an example of a measurement space region in a moving body equipped with an obstacle determination device, and FIG. 3B is a schematic diagram showing an example in which the measurement space region of FIG. FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C are diagrams showing examples of tables of weighting coefficients for short distance, medium distance, and long distance that are used in the obstacle determination apparatus 1, respectively.

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。   As a main feature of the present embodiment, the obstacle determination unit 17 weights each measurement point whose distance is measured in the measurement space region by using a larger weighting coefficient as the distance indicated by the measurement point is shorter. It is determined that there is an obstacle when the sum (total) of the station values is equal to or greater than a predetermined value. In the present invention, the resolution (measurement accuracy) of the measurement space region is not particularly limited. If the resolution is good, the accuracy of the distance and the direction that can be measured only increases.

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。   Here, the distance indicated by the measurement point may be a linear distance to the object of the measurement light when the measurement light is emitted radially from the optical window 16, or the linear distance may be the optical window. A distance projected in a direction perpendicular to 16 (a depth in the forward direction) may be used. The distance indicated by the measurement point may basically start from the optical window 16, but for example, a value obtained by adding the optical path distance from the optical mechanism unit 13 or the light emitting unit 12 to the optical window 16 may be used. Good.

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。   Hereinafter, the above features will be described with specific examples. The measurement space region D0 illustrated in FIG. 3A is a rectangular parallelepiped region defined within a region that can be measured by the distance measuring device 10, and the cross-sectional shape of the measurement space region D0 in the model layout is parallel to the ground surface G. It has become. The model arrangement is when the moving body 2 is placed on a horizontal ground and the optical window 16 of the distance measuring device 10 is placed in a plane perpendicular to the ground and the traveling direction of the moving body 2. Refers to the arrangement of cases.

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。   Note that the distance measuring device 10 has a measurement limit distance, and it is not possible to accurately measure the distance of an object at a position farther than the measurement limit distance, so that the depth is large as in the measurement space region D0. There is a limit to the depth. Also, the measurement limit distance can be determined in the forward direction depending on the traveling speed of the moving body 2 and the turning diameter, and even if there is an obstacle near the distance, the distance There is no problem because it is detected in advance at a farther stage.

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。   The weighting coefficient used in this embodiment is increased as the distance between the measuring points is shorter. For example, the table 31a shown in FIG. 4A is used for the measurement points included in the distance range da of the measurement space region D0, and the table 31b shown in FIG. 4B is used for the measurement points included in the distance range db. A table 31c shown in FIG. 4C is used for the measuring points included in the range dc. These weighting coefficient tables serve as a filter applied to the measurement points. Here, for simplification, an example is shown in which the resolution of the cross-sectional area formed in the width direction and the height direction of the measurement space area D0 is 6 × 4. Further, the relationship between the distance and the weighting coefficient may be simply inversely proportional, but is not limited to this.

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。   Actually, the priority for performing an operation such as stopping the moving body 2 varies depending on the distance to the detected object. For example, an object with a long distance has a low priority for such an operation, but an object with a short distance from the vehicle body must be stopped with the highest priority. In the present embodiment, as described above, the weighting coefficient is varied according to the distance, so that the total is more when the distance is closer, even if the number of measurement points at which the distance is measured in each distance range is the same. Therefore, it is easy to determine that there is an obstacle.

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。   As described above, according to the present embodiment, since the determination is performed using the weighting coefficient corresponding to the possibility of collision in a simple manner, the presence / absence of an obstacle with a high possibility of collision (whether there is an obstacle nearby) by a simple method. Whether or not) can be accurately determined, and safety can be improved.

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。   Further, the measurement space area exemplified by the measurement space area D0 is not limited to a rectangular parallelepiped. As the previous measurement space area, for example, in the measurement point group provided radially forward with the light emission point of the optical window 16 as the center, the lower limit and the upper limit of the depth in the forward direction are provided, and the width and height directions are as described above. You may employ | adopt what provided the limits, such as in the rectangular area | region centering on the center axis | shaft perpendicular to the optical window 16 passing through the center, or a cylindrical area | region or an ellipse area | region.

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。   Further, in the present embodiment, as the number of measurement points is larger, the process closer to the determination that there is an obstacle, specifically, the closer measurement points, the weighting coefficient is increased, and the total of the weighted measurement points is calculated. A process for determining whether there is an obstacle when a predetermined value is exceeded is adopted. However, this process is substantially synonymous with the process of determining the presence of an obstruction when the weighting coefficient is made smaller for the nearest station and the total of the weighted stations is equal to or less than a predetermined value. Therefore, the present invention is not limited to this embodiment, and the scope of the present invention includes such processing.

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。   In the above, an optical distance measuring device has been exemplified as a distance measuring device. However, what is emitted for sensing is not limited to laser light, infrared light, visible light, etc. Ultrasonic waves, electromagnetic waves, etc. can also be employed. That is, the obstacle determination device can include a distance measuring device that radiates ultrasonic waves, electromagnetic waves, or the like instead of the optical distance measuring device. In particular, it is possible to sense the presence / absence of an object at each measurement point even with ultrasonic waves, etc. by means such as providing directivity.

(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。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a state in which an obstacle exists ahead in a measurement space region in a moving body equipped with the obstacle determination device according to the present embodiment, and FIGS. 6A and 6B respectively illustrate the obstacle of FIG. It is a figure which shows an example of the distance image which is a ranging result when Ma and Mb exist. FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C are diagrams each showing an example of a table of weighting coefficients for short distance, medium distance, and long distance used in the obstacle determination device according to the present embodiment. In the present embodiment, the description of the overlapping parts with the first embodiment is basically omitted, but various application examples described in the first embodiment can be applied.

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。   The obstacle determination unit 17 in the present embodiment varies the weighting coefficient for each partial area at each measurement point on the cross-sectional area formed in the width direction and the height direction of the measurement space area exemplified by the measurement space area D0. .

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。   An example in which such weighting for each partial region is particularly useful will be given. The moving body 2 and the obstacle determination device 1 mounted on the moving body 2 and the obstacle determination apparatus 1 mounted on the moving body 2 usually have a step difference, unevenness of an unpaved road, and a change in inclination on the ground G as shown in FIG. 3A. For example, the moving body 2 may change when the wheel 21 falls in a depression (concave portion) Gu existing on the ground G as shown in FIG. 3B or when the inclination changes (an angle less than 180 ° before and after the change). The vehicle may vibrate, or the vehicle body may vibrate. In such a case, the mobile body 2 may be tilted forward and the ground may be detected as an obstacle.

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。   In such a scene, as illustrated in FIG. 5, the distance Ma as shown in FIG. 6A in the distance measuring device 10 with respect to the obstacle Ma existing in the center portion far from the distance measuring device 10 in the measurement space region D0. An image is obtained. Further, as illustrated in FIG. 5, a distance image as illustrated in FIG. 6B is obtained in the distance measuring device 10 for the obstacle Mb present at the right end of the portion closest to the distance measuring device 10 in the measurement space region D0. It is done. Note that the distance images illustrated in FIGS. 6A and 6B are darker as the distance is shorter, and are colorless when the distance is infinite (that is, the point where the distance could not be measured).

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。   6A and 6B, as for the bottom portion, as shown in FIG. 3B, as a result of detecting the ground with the moving body 2 tilting forward, an object close to the bottom portion is detected. . If the ground G is detected as an obstacle, an avoidance operation such as a stop is performed for safety even in a situation where there is no obstacle in traveling, and usability is degraded.

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。   On the other hand, for example, in FIG. 7A, as shown in the table 32a indicating the weighting coefficient for the distance range da, the weighting coefficient for the area (partial area) of the station where there is a possibility of detecting the ground is made smaller than the other areas. By doing so, it can be determined that there is an obstacle due to the ground. In other words, according to this example, by making the weighting coefficient small (or zero) for a partial region that may detect the ground, the measurement point that detected the ground may be a factor of such avoidance operation. Can be reduced. Of course, since the detection of the ground is not limited to the short distance, the same concept may be used for the medium distance and the long distance as in the table 32b shown in FIG. 7B and the table 32c shown in FIG. 7C.

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。   Further, in the tables 32a to 32c, the weighting coefficient is made smaller in the upper portion and the left and right end portions in the cross-sectional area than in the central portion. This is an example of coefficient setting on the premise that the collision possibility is lowered with respect to the central portion. As in this example, the method of dividing the partial area of the weighting coefficient and the example of setting the coefficient are not limited to ground countermeasures.

(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。
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first and second embodiments, and description of overlapping parts will be basically omitted, but will be described in the first and second embodiments. Various application examples can be applied.

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。   The obstacle determination unit 17 in the present embodiment, when the number of consecutive measurement points (a series of measurement points) in which the distance is measured in the measurement space region is a predetermined number or more, for each of the continuous measurement points, Make the weighting factor larger than discontinuous stations. Here, when the distance is measured at any of the adjacent measurement points (measurement coordinates) determined by the resolution, it is handled as a continuous measurement point where the distance is measured. Regardless of the continuous direction, it can be said that it is preferable from the viewpoint of object recognition to consider the continuity of the measurement points in the front-rear direction. However, it may be determined whether it is continuous or discontinuous only in the cross-sectional area.

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。   This will be described with reference to the table 31b in FIG. 4B. When the distance is measured at the upper left 2 × 2 portion and the lower right corner of the 6 × 4 measurement points, the weighting coefficient is multiplied by 1.5 for the former, and the weight for the latter is left as it is. Use a coefficient. As described above, the resolution of the example such as the table 31b is lowered for the sake of simplification, but actually, the number of measuring points capable of detecting the distance is very large. Therefore, by such processing, for example, the result of detecting snow or rain can be excluded, and it can be determined that there is an obstacle.

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。   In the present embodiment, it is preferable to increase the weighting coefficient as the number of consecutive numbers increases. For example, when the number of consecutive is 4, the weighting coefficient is 1.5 times the original, and when it is 8, the weighting coefficient is 2.0 times the original. By such a process, it becomes easy to determine that there is an obstacle for a large object with a higher possibility of collision.

(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。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A to 8F. FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C are diagrams each showing an example of a table of weighting coefficients for short distance, medium distance, and long distance used in the left turn operation by the obstacle determination device according to the present embodiment. FIG. 8D, FIG. 8E, and FIG. 8F are diagrams each showing an example of a table of weighting coefficients for short distance, medium distance, and long distance that are used during the right turn operation by the obstacle determination device according to the present embodiment. is there. In addition, in this embodiment, although description of the duplication location with 1st-3rd embodiment is abbreviate | omitted fundamentally, the various application examples demonstrated in 1st-3rd embodiment are applicable.

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。   The moving body in the present embodiment will be described using the moving body 2 including the obstacle determination device 1 as an example. The obstacle determination unit 17 in the present embodiment changes the weighting coefficient according to the operation of the moving body 2. This change, that is, switching of the weighting coefficient, is preferably performed before the drive control (issue of drive command) to the motor or the like by the wheel drive control unit. By the change as described above, the moving body 2 can perform obstacle determination and avoidance behavior according to its own motion.

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。   Even when the obstacle is a moving body (of course, another moving body different from the moving body 2), the weighting is performed according to the operation of the moving body 2 regardless of the speed and operation of the other moving bodies. Change the coefficient. This is because obstacles include a stationary object and a moving object, and if the processing is changed in accordance with the obstacle, the processing may be complicated because both of them may coexist.

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。   An example applicable to such an operation is a turning operation. The obstacle determination unit 17 increases the weighting coefficient as the measuring point whose distance is measured in the measurement space region is closer to the turning direction before and / or during the turning operation of the moving body 2. It is preferable to change. For example, the tables 31a, 31b, and 31c illustrated in FIGS. 4A, 4B, and 4C are used during straight traveling, and illustrated in FIGS. 8A, 8B, and 8C immediately before the left turn operation is started. The tables 33a, 33b, and 33c are changed to tables 34a, 34b, and 34c illustrated in FIGS. 8D, 8E, and 8F, respectively, immediately before the right turn operation is started.

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。   In the examples of FIGS. 8A to 8F, the far side weighting coefficient has a larger width in the turning direction side (for example, the table 33a has one column at the left end, whereas the table 33c has three columns at the left end). This is because it is considered that there are many obstacles that may enter the moving range of the moving body 2 by turning as the distance increases. However, it is not limited to this example, and the width on the turning direction side may be common in the distance. In addition, although the obstacle determination part 17 should just obtain the content of drive control as mentioned above for the turning operation itself, the obstacle determination part 17 may obtain from the drive state etc. of the motor etc. which actually operate | moved.

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。   As another example, the obstacle determination unit 17 may change the weighting coefficient so as to increase as the moving speed of the moving body 2 increases. For example, when the speed is 1.5 times the constant speed, all the weighting coefficients may be changed by 1.5 times or +2. As for the speed itself, the obstacle determination unit 17 may obtain the contents of the drive control, or the obstacle determination unit 17 may obtain it from a driving state of a motor or the like actually operated, a speed meter, or the like. In addition, although the change resulting from speed operation | movement may be mounted simultaneously with the change resulting from turning operation | movement, you may mount independently.

(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。
(Other)
Although the obstacle determination device and the moving body according to the present invention have been described above, the present invention can also take the form of an obstacle determination method as described in the processing procedure thereof. This obstacle determination method is an obstacle determination that determines the presence or absence of an obstacle in a measurement space area in front of the distance measuring device based on a distance measurement result by a distance measuring device that measures a distance to a measurement object. Has steps. Then, the obstacle determination step uses a larger weighting coefficient for each of the measurement points where the distance is measured in the measurement space region, and the sum of the weighted measurement points is greater than or equal to a predetermined value. If it is, it is determined that there is an obstacle. Other application examples are the same as those described for the obstacle determination device and the moving body, and the description thereof is omitted.

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。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Obstacle determination apparatus, 2 ... Moving body, 10 ... Distance measuring device, 11 ... Drive control part, 12 ... Light emission part, 13 ... Optical mechanism part, 14 ... Distance calculation part, 15 ... Light receiving part, 16 ... Optical window , 17 ... Obstacle determination unit, 20 ... Main body, 21 ... Wheel, 31a, 31b, 31c, 32a, 32b, 32c, 33a, 33b, 33c, 34a, 34b, 34c ... Table, D0 ... Measurement space region, G ... ground, Gu ... depression, M ... measurement object, Ma, Mb ... obstacle.

Claims (8)

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。
A distance measuring device that measures a distance to a measurement object, and an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an obstacle in a measurement space area in front of the distance measuring device based on a distance measurement result by the distance measuring device An obstacle determination device comprising:
The obstacle determination unit uses a larger weighting coefficient for each of the measurement points where the distance is measured in the measurement space region, and the sum of the weighted measurement points is equal to or greater than a predetermined value. In this case, the obstacle determination device determines that there is an obstacle.
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。   2. The obstacle determination unit according to claim 1, wherein the obstacle determination unit varies the weighting coefficient for each partial region at each measurement point on a cross-sectional region formed in a width direction and a height direction of the measurement space region. The obstacle determination device described. 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。   When the number of consecutive measurement points at which distances are measured in the measurement space region is equal to or greater than a predetermined number, the obstacle determination unit determines the weighting coefficient for each of the continuous measurement points from a discontinuous measurement point. The obstacle determination device according to claim 1, wherein the obstacle determination device is increased. 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。
A moving body comprising the obstacle determination device according to any one of claims 1 to 3,
The obstacle determining unit changes the weighting coefficient according to the operation of the moving object.
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。   The obstacle determination unit may increase the weighting coefficient as the measuring point whose distance is measured in the measurement space region is closer to the turning direction before and / or during the turning operation of the moving body. The mobile body according to claim 4, wherein the mobile body is changed to: 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。   The moving object according to claim 4, wherein the obstacle determination unit changes the weighting coefficient so as to increase as the moving speed of the moving object increases. 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。
An obstacle determination method including an obstacle determination step for determining the presence or absence of an obstacle in a measurement space area in front of the distance measuring device based on a distance measurement result by a distance measuring device that measures a distance to the measurement object. Because
The obstacle determination step uses a larger weighting coefficient for each of the measuring points where the distance is measured in the measurement space region, and the sum of the weighted measuring points is equal to or greater than a predetermined value. In this case, the obstacle determination method is characterized by determining that there is an obstacle.
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。
The obstacle determination method according to claim 7, wherein the obstacle determination step changes the weighting coefficient according to an operation of the moving body.
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