JP2019197428A - 障害物検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】近距離の死角を無くし、移動装置の近距離の範囲内であっても障害物を検知可能とする障害物検知システムを提供する。【解決手段】近距離検知部と遠距離検知部とは、互いに反対側を向くように水平方向に面して配設され回転しながら、近距離検知部にて光源部からラインレーザー光を照射し撮像部で画像を撮像して近距離をスキャンし、また、遠距離検知部にて発光部からレーザー光を照射し受光部で反射光を受光して遠距離をスキャンする構成とする。処理部は、近距離検知部での画像データに基づいてラインレーザー光の光切断線に対して三角法の原理を用いて近距離の範囲の移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める第１処理部と、遠距離検知部でのレーザー光の発光から反射光の受光までの時間データからＴＯＦ法を用いて遠距離の範囲の移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める第２処理部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、移動装置の前進方向の障害物検知や障害物回避に利用される障害物検知システムに関する。

移動装置として、前方方向に移動が出来るロボットや自動的に移動できる装置が知られている。例えば、自走式移動装置として既存のロボット掃除機を例に説明すると、既存のロボット掃除機は、前方に障害物があるまで前進し、障害物を検知したある時点で方向転換を行うものである。障害物検知には、主に超音波センサーが使用されている。超音波センサーは、超音波を発生する発信部と、発信部から発せられて前方の壁に反射して戻ってくる超音波を受信する受信部とを備え、発信部から発せられた超音波が受信部により受信されるまでの時間から壁までの距離を算出することができるようになっている。

特開２００６−２６８４９８号公報

前記超音波センサーによる障害物検知は、移動装置の近距離の範囲（概ね移動装置から半径２０ｃｍ以内）では、超音波を受信する時間が非常に短くなるため、壁の位置と区別して障害物を検知できないことがあった。つまり、近距離の範囲では死角が発生してしまう。そのため、遠距離の範囲で検知していた障害物に移動装置が接近したときに障害物を見失うおそれがあった。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、近距離の死角を無くし、移動装置の近距離の範囲内であっても障害物を検知可能とする障害物検知システムを提供することを目的とする。また、本発明は、近距離の死角を無くし、遠距離と近距離とに存在する障害物を同時に検知可能とする障害物検知システムを提供することを目的とする。

本発明に係る障害物検知システムは、
移動装置に設置されて移動装置の移動経路中にある障害物を検知する障害物検知システムであって、
移動装置の移動経路中に縦長に延びるラインレーザー光を照射する光源部と、
照射されたラインレーザー光の反射光を含む画像を撮像して画像データを取得する撮像部と、
障害物の位置及び距離を求める処理部とを有し、
光源部と撮像部とは、水平方向に面した同一面に離間して配設され、移動装置の周囲を見渡すように回転しながら光源部からラインレーザー光を照射するとともに撮像部で画像を撮像して移動装置前方の近距離の所定範囲をスキャンする構成とされ、
処理部は、前記スキャンにより取得した画像データに基づいてラインレーザー光が障害物に照射されて形成される光切断線に対して三角法の原理を用いて近距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成とされているものである。

また、本発明に係る障害物検知システムは、
移動装置に設置されて移動装置の移動経路中にある障害物を検知する障害物検知システムであって、
近距離検知部と、遠距離検知部と、障害物の位置及び距離を求める処理部とを備え、
近距離検知部は、移動装置の近距離の範囲に存在する障害物を検知するものであり、移動装置の移動経路中に縦長に延びるラインレーザー光を照射する光源部と、照射されたラインレーザー光の反射光を含む画像を撮像して画像データを取得する撮像部とを有し、
遠距離検知部は、移動装置の遠距離の範囲に存在する障害物を検知するものであり、パルス状に発光する単点のレーザー光を照射する発光部と、照射されたレーザー光の反射光を受光する受光部とを有し、
近距離検知部と遠距離検知部とは、互いに反対側を向くように水平方向に面して配設され、移動装置の周囲を見渡すように回転しながら、近距離検知部において光源部からラインレーザー光を照射するとともに撮像部で画像を撮像して移動装置前方の近距離の所定範囲をスキャンし、また、遠距離検知部において発光部からレーザー光を照射するとともに受光部で反射光を受光して移動装置前方の遠距離の所定範囲をスキャンする構成とされ、
処理部は、前記スキャンにより近距離検知部で取得した画像データに基づいてラインレーザー光が障害物に照射されて形成される光切断線に対して三角法の原理を用いて近距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成の第１処理部と、前記スキャンにより遠距離検知部で取得したレーザー光の発光から反射光の受光までの時間データからＴＯＦ（TIME OF FLIGHT）法を用いて遠距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成の第２処理部とを有するものである。

本発明によれば、縦長のラインレーザー光を照射して三角法の原理を用いて障害物を検知するようにし、これを移動装置の周囲に回転させてスキャンすることにより、移動装置の近距離の範囲内に存在する障害物を確実に検知することができる。

また、前記近距離の検知に加えて、パルス状に発光するレーザー光の発光から受光までの時間からＴＯＦを用いて障害物を検知するようにし、これを移動装置の周囲に回転させてスキャンすることにより、移動装置の遠距離の範囲内に存在する障害物を検知する。
従って、近距離の死角を無くし、遠距離と近距離とに存在する障害物を同時に検知することができる。よって、移動装置は、遠距離の範囲で検知した障害物に接近したときでも障害物を確実に回避して移動することができる。

実施形態において、移動装置に設置した障害物検知システムを示す側面図であり、同図（ａ）は近距離検知部が移動装置の前進方向を向いた状態の図であり、同図（ｂ）は遠距離検知部が移動装置の前進方向を向いた状態の図である。 障害物検知システムの外観を示す斜視図であり、同図（ａ）は近距離検知部を臨む側から見た図であり、同図（ｂ）は遠距離検知部を臨む側から見た図である。 障害物検知システムを示す図であり、同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は近距離検知部側の側面図であり、同図（ｃ）は遠距離検知部側の側面図である。 移動装置の周囲における近距離の範囲と遠距離の範囲とを示す上面図である。 近距離検知部において三角法の原理を用いた近距離の障害物の検知方法を説明するための模式図である。 遠距離検知部においてＴＯＦを用いた遠距離の障害物の検知方法を説明するための模式図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、実施形態の障害物検知システム１は、移動装置２の前部の天面に設置され、移動装置２の移動経路中に存在する障害物３を検知するものである。なお、障害物検知システム１の設置場所は、移動装置２前部の天面に限らず、移動装置２の周囲３６０度範囲を見渡せる位置であればよい。移動装置２は、例えば、自走式ロボット掃除機が挙げられるが、これに限らず、自律移動可能なロボット、車椅子、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：無人搬送車）、自動車など各種の移動装置２であってもよい。

障害物検知システム１は、近距離検知部４と、遠距離検知部５と、処理部６とを備えている。図２、図３に示すように、近距離検知部４と遠距離検知部５とは、回転台７に設置されて回転検知ユニット８として構成されている。回転台７は、水平方向に面して互いに反対側を向く２つの面としてＡ面７１とＢ面７２とを有する。Ａ面７１とＢ面７２とは、１８０度の位置に互いに平行となるように設けられている。この回転台７の一方の面のＡ面７１に近距離検知部４が設けられ、他方の面のＢ面７２に遠距離検知部５が設けられている。従って、近距離検知部４と遠距離検知部５とは、回転台７にて視野方向を１８０度異にして設置され、回転台７の回転により同時に回転され、少なくとも移動装置２前方の所定角度範囲を交互にスキャンすることができる。

近距離検知部４は、移動装置２の近距離の範囲Ｎ（図４参照）に存在する障害物３を検知するものである。近距離検知部４は、移動装置２の移動経路中に縦長（鉛直方向）に延びるラインレーザー光４３を照射する光源部４１と、照射されたラインレーザー光４３の反射光４４を含む画像を撮像して画像データを取得する撮像部４２とを有する。

光源部４１は、レーザー素子とＤＯＥ（Diffractive Optical Element：回折光学素子）とを有する。ＤＯＥは、レーザー素子から発光される単点のレーザー光を経由させることで縦方向に延びる線状のラインレーザー光４３を形成する。ＤＯＥは、一つのレーザー光を複数のレーザー光に分けることや、レーザー光の形状も自由に設計することができる。光源部４１は、１本のラインレーザー光４３を発射するものであるが、ＤＯＥにより複数本のラインレーザー光４３を発射させるようにしてもよい。なお、レーザー素子は、不可視光の赤外線レーザー光（IR laser light）を発生させるものが好ましいが、これに限らず、可視光レーザーや赤外線以外の不可視光レーザーを発生させるものであってもよい。また、ラインレーザー光４３の形成は、ＤＯＥに限らず、ラインレンズ等を用いて単点のレーザー光からラインレーザー光４３を形成するようにしてもよい。

撮像部４２は、光源部４１からのラインレーザー光４３の反射光４４を写し取ることができるものであり、少なくとも一つのカメラモジュールから構成される。カメラモジュールとして、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子とレンズとで構成することができる。光源部４１と撮像部４２とは、回転台７のＡ面７１にて間隔Ｌ１をあけて水平方向に横並びに配設されている。従って、光源部４１と撮像部４２との間隔Ｌ１の長さにより、光源部４１でのラインレーザー光４３の照射方向と、撮像部４２でのラインレーザー光４３の反射光４４の撮像中心方向との間に、所定の反射角度を生じさせている。

そして、撮像部４２で取得した画像データを基にして三角法の原理を用いて移動装置２の近距離の範囲Ｎにおける障害物３の位置及び距離が求められる。この障害物３の位置及び距離を求める処理は、処理部６の第１処理部６１により行われる。第１処理部６１の構成は後述する。ここで近距離の範囲Ｎは、ラインレーザー光４３の反射光４４を捉えて三角法の原理で障害物３を認識できる範囲内から移動装置２の性質によって設定する範囲とする。三角法では、遠くなると２次元、３次元の空間でラインレーザー光４３の反射角度が小さくなり遠くの障害物３を正確に測距できなくなるおそれがあるため、近距離の範囲Ｎとしては、例えば、移動装置２の周囲の半径５ｃｍ〜４００ｃｍの範囲とすることができ、移動装置２が自走式ロボット掃除機の場合では、例えば、５ｃｍ〜３０ｃｍの範囲に設定することができる。

遠距離検知部５は、移動装置２の遠距離の範囲Ｆ（図４参照）に存在する障害物３を検知するものである。この遠距離検知部５は、パルス状に発光する単点のレーザー光５３を照射する発光部５１と、照射されたレーザー光５３の反射光５４（後方散乱光）を受光する受光部５２とを有し、ライダー（ＬｉＤＡＲ：Light Detection and Ranging）を構成するものである。発光部５１は、レーザー素子により構成され、不可視光の赤外線レーザー光５３（IR laser light）を発生させるものであるが、これに限らず、可視光レーザーや赤外線以外の不可視光レーザーを発生させるものであってもよい。受光部５２は、受光素子により構成され、前記レーザー光５３の反射光５４を受光するものである。発光部５１と受光部５２とは、回転台７のＢ面７２にて間隔Ｌ２をあけて水平方向に横並びに配設されている。発光部５１は、レーザー光５３の照射方向を水平方向とし、受光部５２は、レーザー光５３の反射光５４を受光する受光方向を水平方向に設置されているが、発光部５１の照射方向及び受光部５２の受光方向を斜め下方向又は斜め上方向を向くように設置してもよい。

そして、発光部５１でのレーザー光５３の発光から受光部５２での反射光５４の受光までの時間データを基にしてＴＯＦ（TIME OF FLIGHT）の方法を用いて移動装置２の遠距離の範囲Ｆにおける障害物３の位置及び距離が求められる。ＴＯＦによる障害物３の位置及び距離を求める処理は、処理部６の第２処理部６２により行われる。第２処理部６２の構成は後述する。ここで遠距離の範囲Ｆは、レーザー光５３の発光から受光までの時間を捉えてＴＯＦで障害物３を認識できる範囲内から移動装置２の性質によって設定する範囲とする。このＴＯＦでは、近くの範囲ではレーザー光５３の発光から受光までの時間が短くなり近くの障害物３の測距が困難となるおそれがあるため、遠距離の範囲Ｆは、例えば、移動装置２の周囲の半径２０ｃｍ〜１００００ｃｍ（１００ｍ）の範囲とすることができ、移動装置２が自走式ロボット掃除機の場合では、例えば、２０ｃｍ〜１０００ｃｍ（１０ｍ）の範囲に設定することができる。

回転検知ユニット８は、図２、図３、図４に示すように、移動装置２の鉛直線を回転軸線Ｒとして回転台７を３６０度回転させて近距離検知部４と遠距離検知部５とを水平方向に同時に回転させ、移動装置２前方の所定角度範囲（例えば、移動装置２の前進方向に対して左右９０度の１８０度範囲）を近距離検知部４と遠距離検知部５とが交互にスキャンする構成とされている。すなわち、近距離検知部４では、移動装置２の周囲を見渡すように回転しながら、光源部４１からラインレーザー光４３を照射するとともに撮像部４２でラインレーザー光４３の反射光４４を含む画像を撮像することにより、移動装置２前方の近距離範囲Ｎについて所定角度範囲をスキャンする。遠距離検知部５では、移動装置２の周囲を見渡すように回転しながら、発光部５１からパルス状に発光するレーザー光５３を照射するとともに受光部５２でその反射光５４を受光することにより、移動装置２前方の遠距離範囲Ｆについて所定角度範囲をスキャンする。

処理部６は、近距離検知部４で取得した画像データの処理を行う第１処理部６１と、遠距離検知部５で取得した時間データの処理を行う第２処理部６２とを有している。

第１処理部６１では、三角法の原理を用いて近距離検知部４にてラインレーザー光４３が投影された画像データから障害物３の測距を行い、近距離の障害物３と移動装置２との間の相対的な位置及び距離を求める。第１処理部６１は、画像処理装置（ＩＰＵ：Image Processing Unit）から構成されるが、これに限らず、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＣＵ（Micro Controller Unit）等により構成することができる。第１処理部６１は、図５に示すように、近距離検知部４の撮像部４２から見た画像上において、三角法の原理により障害物３と移動装置２との位置関係を示す位置座標テーブルＴを有し、この位置座標テーブルＴから移動装置２と障害物３との間の相対的な位置及び距離が求められる。この位置座標テーブルＴは、例えば、移動装置２が走行する走行面上、移動装置２の前進方向に対する直交方向（左右方向）をＸ軸とし、移動装置２の前進方向をＹ軸としてＸＹ方向の位置座標を示し、また、走行面の鉛直方向をＸ軸及びＹ軸と直交するＺ軸として高さを示すものである。位置座標テーブルＴ上に示す障害物３の位置及び距離は、光源部４１と撮像部４２との間の横方向の離間距離、光源部４１と撮像部４２の走行面からの高さ、ラインレーザー光４３における測定ポイントＡnを指向する光源部４１からの角度、撮像部４２の撮像角度などを考慮して三角法に基づいて示される。

縦長に延びるラインレーザー光４３は、縦方向に所定の照射角度α（例えば、１１０度）でもって扇状に広がるように照射される（図１（ａ）参照）。光源部４１は、ラインレーザー光４３の扇状の中心線が光軸４３ａとなり、実施形態では、光軸４３ａが水平方向を向くように照射されているが、これに限らず、光軸４３ａが水平方向より斜め下方向（例えば、水平方向から３０度斜め下方向）を向くように照射されてもよい。ラインレーザー光４３の照射角度中の所定角度毎（例えば、２度毎）に、位置の測定ポイント（Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・Ａｎ−１，Ａｎ）が設定されている（図２（ａ）参照）。

近距離検知部４からの縦長のラインレーザー光４３が障害物３に照射されると、図５に示すように、移動装置２が走行する走行面上にまっすぐ延びるラインレーザー光４３の光線（反射光４４）が障害物３に当たって折れ曲がり、障害物３上に光切断線４５が形成される。光切断線４５は、ラインレーザー光４３が障害物３に投射されて障害物３の外形形状に沿って形成される明線である。第１処理部６１は、この光切断線４５を三角法の原理に基づいて作製された位置座標テーブルＴと照合することにより、この障害物３の位置及び距離を求める。

前記スキャンにより取得した近距離検知部４における撮像部４２の画像データに基づいてラインレーザー光４３が障害物３に照射されて形成される光切断線４５に対して三角法の原理により近距離の範囲Ｎにおける障害物３と移動装置２との間の相対的な位置及び距離を求める。この場合、近距離検知部４は、回転検知ユニット８として組み込まれ、縦長のラインレーザー光４３を３６０度回転スキャンして、３６０度の所定の回転角度θ毎に障害物３の検知が行われる。例えば、図５に示す画像データ上では、回転角度θ１〜θ５のうち、θ２、θ３、θ４でラインレーザー光４３の光切断線４５が検知され、障害物３が発見されている。位置座標テーブルＴより、θ２、θ３、θ４における位置座標（Ｘ，Ｙ）は、それぞれθ２（−１０，８）、θ３（−８，８）、θ４（−６，８）である。すなわち、この障害物３は、移動装置２（原点位置）から前進方向（＋Ｙ方向）へ８ｃｍの位置で、そこから左方向（−Ｘ方向）へ６ｃｍ〜１０ｃｍにわたり（つまり４ｃｍ幅）存在することを示している。また、この障害物３は、光切断線４５に沿ったＺ軸の目盛（０，３，５，８，１０）より高さが１０ｃｍであることを示している。

第２処理部６２では、ＴＯＦ（TIME OF FLIGHT）の方法を用いて遠距離検知部５にて発光部５１からレーザー光５３を発光した後に受光部５２が反射光５４を受光するまでの時間データ（レーザー光５３の飛行時間）から障害物３の測距を行い、遠距離の障害物３と移動装置２との間の相対的な位置及び距離を求める。第２処理部６２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＣＵ（Micro Controller Unit）等により構成することができる。発光部５１及び受光部５２は、水平方向にレーザー光５３を発光し、水平方向の反射光５４を受光するように設置されている。従って、第２処理部６２は、発光部５１及び受光部５２の設置高さの位置に存在する障害物３の位置及び距離を求める。

また、発光部５１と受光部５２とは、回転台７のＢ面７２に水平方向に横並びに配設されているので、受光部５２では、発光部５１から水平方向にまっすぐ照射されたレーザー光５３が障害物３に当たって斜め水平方向に反射された反射光５４を受光する。すなわち、図６に示すように、発光部５１と受光部５２との間隔Ｌ２の長さを対辺ａとする直角三角形において、発光部５１から発光したレーザー光５３は、直角三角形の隣辺ｂに沿った光路を進み、受光部５２で受光する反射光５４は、直角三角形の斜辺ｃに沿った光路を進む。障害物３までの距離は、発光部５１から発光したレーザー光５３の光路の長さ、すなわち、隣辺ｂの長さに相当する。従って、第２処理部６２では、遠距離検知部５で取得した時間データからＴＯＦにて計測した距離（隣辺ｂの長さ＋斜辺ｃの長さ）、間隔Ｌ２（対辺ａの長さ）等から前記直角三角形の隣辺ｂの長さを求めることにより、障害物３までの距離が求められ、この距離から障害物３の位置も求められる。なお、ここでは遠距離にある障害物３を検知するものであるから、厳密な距離を求めるのではなく、遠距離検知部５で取得した時間データにレーザー光５３の速度を掛け算して算出された距離の２分の１を障害物３までの距離とみなすようにしてもよい。

そして、遠距離検知部５も近距離検知部４と同様に回転検知ユニット８として組み込まれ、断続的に発光させるレーザー光５３を３６０度回転スキャンして、３６０度の所定の回転角度θ毎に障害物３の位置及び距離の情報が集積される。これにより、遠距離の障害物３について移動装置２の前進方向に対する左右方向の広がりも求められる。

以上の障害物検知システム１は、移動装置２の移動中又は検知時には移動装置２を停止した状態で、回転検知ユニット８を回転させて３６０度回転スキャンを行い、移動装置２の遠距離及び近距離に存在する障害物３の検知を実行する。この場合、回転検知ユニット８における回転台７の回転速度が遅いと障害物３の検知、処理に時間がかかるおそれがあり、また、回転台７の回転速度が速いと近距離検知部４での撮像による障害物３検知が適切に行なえないおそれがある。従って、回転台７の回転数として、障害物３検知を遠近とも適切に確実に行うことを可能とするには、例えば、２Ｈｚ〜１０Ｈｚ（２回転毎秒〜１０回転毎秒）の範囲に設定されるのが好ましい。

以上のように、実施形態の障害物検知システム１は、三角法とＴＯＦ（TIME OF FLIGHT）を用いた遠近の物体測距に、更に回転を加えるモジュールを組み合せることにより、移動装置２の３６０度範囲にわたり、近距離での死角を無くし、移動装置２の近距離と遠距離とに存在する障害物３を同時に検知することが可能となるシステムである。

すなわち、この障害物検知システム１によれば、遠距離検知部５におけるパルス状に発光するレーザー光５３の発光から反射光５４の受光までの時間から障害物３を検知するようにし、これを移動装置２の周囲に回転させてスキャンすることにより、移動装置２の遠距離の範囲Ｆ内に存在する障害物３を検知するとともに、近距離検知部４における縦長のラインレーザー光４３を照射して光切断線４５より三角法の原理から障害物３を検知するようにし、これを移動装置２の周囲に回転させてスキャンすることにより、移動装置２の近距離の範囲Ｎ内に存在する障害物３を確実に検知することができる。従って、近距離の死角を無くし、遠距離Ｆと近距離Ｎとに存在する障害物３を同時に検知することができる。よって、移動装置２は、遠距離の範囲Ｆで検知した障害物３に接近したときでも障害物３を見失うことなく確実に検知してこれを回避して移動することができる。また、処理部６は、遠距離検知部５がスキャンした時間データに基づいて移動装置２が移動する室内の壁及び障害物の位置を検知して移動装置２の移動経路を示すマッピングを行う構成としてもよい。この場合、移動装置２の走行効率を向上することができる。

なお、以上の実施形態は、本発明の一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、特許請求の範囲内で必要に応じて変更することが可能である。例えば、近距離検知部４と遠距離検知部５とは、回転台７に設けることなく、移動装置２の側面等に設けて移動装置２自体が３６０度回転することにより移動装置２の周囲を回転スキャンする構成としてもよい。

１ 障害物検知システム
２ 移動装置
３ 障害物
４ 近距離検知部
５ 遠距離検知部
６ 処理部
７ 回転台
８ 回転検知ユニット
４１ 光源部
４２ 撮像部
４３ ラインレーザー光
４４ ラインレーザー光の反射光
４５ 光切断線
５１ 発光部
５２ 受光部
５３ レーザー光
５４ レーザー光の反射光
６１ 第１処理部
６２ 第２処理部
７１ Ａ面
７２ Ｂ面
Ａｎ 測定ポイント
Ｆ 遠距離の範囲
Ｌ１ 光源部と撮像部間の間隔
Ｌ２ 発光部と受光部間の間隔
Ｎ 近距離の範囲
Ｔ 位置座標テーブル
ａ 対辺
ｂ 隣辺
ｃ 斜辺
α 照射角度
θ 回転角度

Claims (5)

1. 移動装置に設置されて移動装置の移動経路中にある障害物を検知する障害物検知システムであって、
   移動装置の移動経路中に縦長に延びるラインレーザー光を照射する光源部と、
   照射されたラインレーザー光の反射光を含む画像を撮像して画像データを取得する撮像部と、
   障害物の位置及び距離を求める処理部とを有し、
   光源部と撮像部とは、水平方向に面した同一面に離間して配設され、移動装置の周囲を見渡すように回転しながら光源部からラインレーザー光を照射するとともに撮像部で画像を撮像して移動装置前方の近距離の所定範囲をスキャンする構成とされ、
   処理部は、前記スキャンにより取得した画像データに基づいてラインレーザー光が障害物に照射されて形成される光切断線に対して三角法の原理を用いて近距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成とされている障害物検知システム。
2. 移動装置に設置されて移動装置の移動経路中にある障害物を検知する障害物検知システムであって、
   近距離検知部と、遠距離検知部と、障害物の位置及び距離を求める処理部とを備え、
   近距離検知部は、移動装置の近距離の範囲に存在する障害物を検知するものであり、移動装置の移動経路中に縦長に延びるラインレーザー光を照射する光源部と、照射されたラインレーザー光の反射光を含む画像を撮像して画像データを取得する撮像部とを有し、
   遠距離検知部は、移動装置の遠距離の範囲に存在する障害物を検知するものであり、パルス状に発光する単点のレーザー光を照射する発光部と、照射されたレーザー光の反射光を受光する受光部とを有し、
   近距離検知部と遠距離検知部とは、互いに反対側を向くように水平方向に面して配設され、移動装置の周囲を見渡すように回転しながら、近距離検知部において光源部からラインレーザー光を照射するとともに撮像部で画像を撮像して移動装置前方の近距離の所定範囲をスキャンし、また、遠距離検知部において発光部からレーザー光を照射するとともに受光部で反射光を受光して移動装置前方の遠距離の所定範囲をスキャンする構成とされ、
   処理部は、前記スキャンにより近距離検知部で取得した画像データに基づいてラインレーザー光が障害物に照射されて形成される光切断線に対して三角法の原理を用いて近距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成の第１処理部と、前記スキャンにより遠距離検知部で取得したレーザー光の発光から反射光の受光までの時間データからＴＯＦ（TIME OF FLIGHT）法を用いて遠距離の範囲における移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成の第２処理部とを有する障害物検知システム。
3. 請求項２に記載の障害物検知システムにおいて、
   近距離検知部と遠距離検知部とは、水平方向に面して互いに反対側を向く２つの面を有する回転台において、一方の面に近距離検知部を設け、他方の面に遠距離検知部を設けた回転検知ユニットとして構成され、
   回転検知ユニットは、移動装置の鉛直線を回転軸線として回転台を回転させて近距離検知部と遠距離検知部とを水平方向に同時に回転させる構成とされている障害物検知システム。
4. 請求項２又は３に記載の障害物検知システムにおいて、
   処理部は、さらに、遠距離検知部がスキャンした時間データに基づいて移動装置が移動する室内の壁及び障害物の位置を検知して移動装置の移動経路を示すマッピングを行う構成を有している障害物検知システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の障害物検知システムにおいて、
   処理部は、
   撮像部から見た画像に対して三角法の原理に基づいて、移動装置の前進方向に対する直交方向をＸ軸とし、移動装置の前進方向をＹ軸として位置を示す位置座標テーブルを有し、
   撮像部が捉えた画像データ内におけるラインレーザー光の光線が障害物に投影されて障害物の外形形状に基づいて変化して光切断線が形成されている場合、この光切断線を捉えた画像データを前記位置座標テーブルと比較し、この位置座標テーブル上における光切断線のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置及び距離に基づいて移動装置と障害物との間の相対的な位置及び距離を求める構成とされている障害物検知システム。
   

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