JP2020198048A - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周辺情報を検出する場合に、簡単な構成で、センサによる誤検知を防止して、安定して床面の検出を行うことができる車両制御装置を提供する。【解決手段】走行する走行装置（１）周辺の障害物を検出する障害物検出部（３０）と、障害物検出部（３０）の検出情報に基づき走行装置（１）の走行を制御する走行制御部（２０）とを備える車両制御装置（１０）であって、障害物検出部（３０）により検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行う床面判定部（５０）を備え、走行制御部（２０）は、床面判定部（５０）の判定結果に基づき走行制御を行うことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置等に係り、特に、走行する車両周辺の障害物を検出する障害物検出部の検出情報に基づき前記車両の走行を制御する車両制御装置等に関する。

近年、周囲環境の状況を各種センサよって観測し、自律走行を行う自律走行装置（ロボット）の研究が盛んに行われている。一般的に自律走行装置は、LRF（Laser range finder）などのレーザセンサから得る周囲情報やエンコーダなどの速度センサから得るデータを用いて走行制御を行い、自律走行を実現している。

自律走行装置において、走行を制御する走行制御部は、レーザセンサにより得られた周囲環境の情報や速度センサから推定される移動情報などから自己位置を推定し、障害物などを加味した走行経路を決定し、自律走行装置の自律走行を実現するように駆動モータの制御を行うようにされている。

レーザセンサは、センサ自身からレーザ光を照射し、障害物に反射した反射光を観測する事で、障害物までの距離を測定している。自律式走行装置などの移動体に設けられるレーザセンサは、走行経路周辺の障害物を検知し、その障害物を回避するため、低い位置に取り付ける事が一般的である。

しかしながら、レーザセンサをあまり低い位置に取付けると、誤って床面を検出してしまうと、床面を障害物と認識し、走行に支障をきたすという問題があった。

この問題の対策として、従来では、検出したものが床面か障害物かどうかを検知距離や反射光強度に基づいて判断するものがある。しかしながら、このような手法では、床面や障害物の反射率に影響を受けてしまうため、安定して床面か障害物かを判定することは難しい。

従来、レーザ光Ｌ０は、図１３に示すように、自律走行装置１０１の前方に配置されたレーザセンサ１３０から距離が遠くなるに連れてスポット径がＤ１＜Ｄ２＜Ｄ３のように広がってしまうため、長距離の障害物を検出しようとした場合、この問題は顕著となる。そして、床面を障害物として検出してしまうと、実際には走行可能な環境においても、走行できないと判断してしまい、目的地に辿りつけない可能性がある。

また、従来技術として、例えば、距離センサによる距離画像データと反射光強度に基づいて、床面か障害物かを区別する技術が開示されている（特許文献１を参照）。

特開２００９−１６８７５１号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では、反射光強度は、障害物の材質等により影響されるため、精度が変化して正確に測距できないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、車両の周辺情報を検出する場合に、簡単な構成で、センサによる誤検知を防止して、安定して床面の検出を行うことができる車両制御装置等を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る車両制御装置は、次の通りである。

本発明は、走行する車両周辺の障害物を検出する障害物検出部（ＬＲＦ）と、前記障害物検出部の検出情報に基づき車両の走行を制御する走行制御部とを備える車両制御装置であって、前記障害物検出部により検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行う床面判定部を備え、前記走行制御部により、前記床面判定部の判定結果に基づき車両の走行制御を行うことを特徴とするものである。

また、本発明は、走行する車両周辺の障害物を検出する工程と、前記障害物を検出する工程において検出された検出情報に基づき車両の走行を制御する工程と、を備える車両制御方法であって、前記障害物を検出する工程において検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行う工程を備え、前記車両の走行を制御する工程は、前記床面判定を行う工程の判定結果に基づき車両の走行制御を行うことを特徴とするものである。

本発明の車両制御装置等によれば、走行する車両周辺の障害物を検出して、前記障害物の検出情報に基づき車両の走行を制御する車両制御装置等であって、前記障害物を検出する際に検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行い、前記床面判定の判定結果に基づき車両の走行制御を行うようにしたことで、車両の周辺情報を検出する場合に、測距の基準となる検出領域を設定して、それを基準として測距距離を検出することで、簡単な構成で、障害物検出部による誤検知を防止して、安定して床面判定を行うことができる車両制御装置等を提供する。

第１実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。 前記走行装置におけるレーザセンサによるレーザ照射の一例を示す側面視による説明図である。 前記走行装置におけるレーザセンサによる検出領域の一例を示す平面視による説明図である。 前記走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。 前記走行装置が傾いた状態のときの床面検出の一例を示す正面視による説明図である。 前記走行装置が傾いた状態のときの床面検出の一例を示す平面視による説明図である。 前記走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。 前記走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。 前記走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。 従来の自律走行装置におけるレーザセンサにより検出状態を示す説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の車両制御装置を搭載した走行装置を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、第１実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図、図２は前記走行装置におけるレーザセンサによるレーザ照射の一例を示す側面視による説明図、図３は前記走行装置におけるレーザセンサによる検出領域の一例を示す平面視による説明図である。

第１実施形態に係る走行装置１は、図１〜図３に示すように、走行する走行装置１周辺の障害物を検出する障害物検出部３０と、障害物検出部３０の検出情報に基づき走行装置１の走行を制御する走行制御部２０とを備える車両制御装置１０を搭載した自律走行車両として機能する走行装置であって、走行装置１が走行する床面の所定の範囲を検出領域として床面の判定をする床面判定部５０を備えて、床面判定部５０の判定結果に基づき、走行制御部２０により走行装置１の走行制御を行うことを特徴とするものである。

走行装置１は、走行を行うための駆動モータ７０と、走行速度を検出する速度センサ８０を備えている。

ここで、自律走行車両とは、人間の判断を介することなく、機械またはプログラムにより自律的に走行する装置であり、例えば、工場内で対象物を運ぶ自律型産業用運搬車両や警備用車両などが知られている。

（走行装置の構成）
まず、第1実施形態の走行装置１の概略構成について図面を参照して説明する。
走行装置１は、図２に示すように、車台１０１に走行用の車輪１０２を備えている。車輪１０２は、車台１０１の前側の左右の２箇所と後側の左右の２箇所に配置されて、駆動モータ７０により駆動される。

車台１０１には、車両前方を監視する障害物検出部３０が配置されている。
第１実施形態では、障害物検出部３０としてＬＲＦなどのレーザ式センサを採用している。レーザ式センサは、発光部よりレーザを照射し、障害物の表面において反射された反射光を受光部にて検知することで、発光から受光までの時間に基づき障害物までの距離を測距する。

また、障害物検出部３０としてＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）センサを用いてもよい。ＬＩＤＡＲセンサ（ライダセンサ）は、レーザ照射により遠距離にある障害物を検出して障害物までの距離やその障害物を分析するものである。

次に、第１実施形態の走行装置１の電気的構成について、ブロック図を参照して説明する。

第１実施形態に係る走行装置１は、図１に示すように、車両制御装置１０の構成として、走行制御部２０と、障害物検出部３０と、記憶部４０とを備え、さらに、床面判定部５０を備えることを特徴としている。

走行制御部２０は、速度制御部２１と、速度検知部２２とを備えている。
速度制御部２１は、駆動モータ７０の運転を制御する。
速度検知部２２は、速度センサ８０により走行装置１の走行速度を検知する。

記憶部４０は、障害物検出部３０により取得された障害物の位置情報を障害物情報として記憶する。
また、記憶部４０には、走行装置１の障害物検出部３０の予め設定された検出範囲が記憶されている。

床面判定部５０は、図３に示すように、障害物検出部３０の測距検出基準位置３０ａから複数の測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１を等しい距離とし、かつ、水平方向に所定の範囲で床面を測距する検出領域を含む床面検出領域３０ｃとして、床面検出領域３０ｃの検出結果に基づいて床面を判定する。

ここで、従来の障害物検出部について説明すると、従来のＬＩＤＡＲ等の障害物検出部は、床面を検出しないようにして、障害部を検出するように配置することが通常行われている。これに対して、本実施形態では、障害物検出部３０は、基本検出パターンを形成し、常に床面を検出するように配置される。そして、基本検出パターンの変化によって床面の判定するようにしている。

具体的には、床面検出領域３０ｃは、走行装置１において障害物検出部３０が１箇所に設けられ、床面がほぼ平坦な場合は、測距検出基準位置３０ａを中心として円弧状に形成される。この円弧状の検出領域を床面検出領域３０ｃの基本検出パターンとして設定する。これにより、基本検出パターン形状に変化が生じた場合に、床面の状態の変化や、障害物が発生したことを検出することができる。

そして、走行装置１は、障害物検出部３０により検出される円弧状の検出領域の方向と、前記検出領域の大きさとに基づいて床面判定を行う。具体的には、走行装置１は、進行方向において、障害物検出部３０により検出される円弧状の検出領域の範囲内を当該走行装置１が通過可能か否かを判断して、走行装置１の移動を継続するか否か判断する。

障害物検出部３０による水平方向の検出領域において、検出可能な角度で判断する場合は、障害物検出部３０による検出可能な距離によって検出可能な幅方向の距離が異なるが、検出可能な幅方向の領域が、例えば、10m先で検出可能な角度が30度以上の領域であれば走行を継続すると判断する。

床面判定部５０は、走行装置１の移動に伴って、障害物検出部３０により検出された円弧状の測距点までの測距距離に変化が生じない場合は、障害物検出部３０は床面を検出していると判定する。

また、床面判定部５０は、走行装置１の移動に伴って、床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０により検出された円弧状の測距点までの測距距離に変化が生じた場合は、障害物検出部３０は障害物を検出していると判定する。

走行制御部２０は、障害物検出部３０により円弧状に測距点を検出している状態で、障害物検出部３０を上方向に傾けて、床面を検出しないように制御する。

また、走行制御部２０は、障害物検出部３０により円弧状に測距点を検出している状態で、床面判定部５０が、障害物検出部３０により検出された測距点までの測距距離にずれか生じたと判定した場合は、前記測距距離に基づき前記車両の傾き角度を推定する。

さらに、走行制御部２０は、障害物検出部３０により円弧状に測距点を検出する検出領域の反射強度が変化した場合に、前記床面の材質が変化したと判定して、前記床面に対応した速度で走行装置１を走行するように制御する。

また、障害物検出部３０の取付け位置は、駆動部５２において予め設定されている。したがって、障害物検出部３０により検出した測距距離により、障害物検出部３０の傾き状態（傾き角度）を推定することができる。走行制御部２０は、この障害物検出部３０の傾き状態（傾き角度）を姿勢情報として記憶部４０に記憶しておくことで、走行装置１が重量物を積載して走行する際には、段差を通らないようにしたり、段差付近では速度を落としたりするなどの走行制御を行う。

なお、障害物検出部３０は、床面がガラス状のものや黒系のものであった場合は、レーザ光が反射し難いため、円弧状に測距点を測距できない場合がある。そのような場合には、床面検出領域に障害物があっても、障害物の材質を問わず、円弧状の測距点は取得できないため、床面判定部５０において、測距できない位置を補正して円弧状の床面検出領域３０ｃを模擬的に設定するようにしてもよい。

（床面判定部による床面の判定）
次に、第１実施形態の走行装置１において、床面判定部５０による床面の判定について例を挙げて説明する。

（実施例１）
実施例１では、床面判定部５０は、円弧状の床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０による測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１の変化を検出したとき、走行装置１の移動の推移に対して測距距離３０ｂ１に変化がない場合は、障害物検出部３０による検出は床面であると判定する。

例えば、床面判定部５０は、測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１が、一瞬遠くなった場合は床面は下り坂であり、一瞬近くなった場合は床面は上り坂であると、判定する。

また、床面判定部５０は、床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０による測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１の変化を検出したとき、例えば、速度センサにより得られる装置自体の走行速度と、検出した障害物が移動する速度が同一速度であると判断された場合、上述した測距状態と同様な状態となるため、障害物検出部３０による検出は床面であると判定する。

（実施例２）
実施例２では、床面判定部５０は、円弧状の床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０による測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１の変化を検出したとき、その後の走行装置１の移動に伴い、所定時間経過する間に、測距距離３０ｂ１が継続的に変化しない場合は、障害物検出部３０による検出は床面であると判定する。

すなわち、障害物検出部３０により一時的に測距距離の変化を検出して、元の測距距離に戻ったときは、走行装置１が一時的に段差や窪みを走行したときに、走行装置１の姿勢等の変動により、一瞬だけ検出している床面の位置が変化したものであり、よって、障害物検出部３０による検出の変化は床面を検出したものであると判定する。

（実施例３）
実施例３では、走行装置１の前後方向および左右方向の何れの方向においても、障害物検出部３０が上下方向に傾いた状態で床面を検出しているときには、床面を検出する基本検出パターンは変形した状態となる。走行装置１が定置旋回動作を行うことで、変形した検出パターンが自機の旋回に連動して移動するため、障害物検出部３０により、基本検出パターンが基準よりも傾いた状態で床面を検出するため、床面判定部５０は、障害物検出部３０が傾いていると判定する。これにより、基本検出パターンの変形量により、障害物検出部３０の傾きを推定することができる。

（走行装置における床面判定部の検出結果に基づく走行制御）
次に、第１実施形態に係る走行装置１により床面を検出した結果に基づいて走行制御を行う処理についてフローチャートに沿って説明する。
図４は第１実施形態に係る走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。

走行装置１においては、走行制御が開始されると、図４に示すように、まず、障害物検出部３０により走行装置１周辺の検出情報を取得する（ステップＳ１０１）。そして、速度検知部２２により速度センサ８０に検出される速度情報を取得する（ステップＳ１０３）。

そして、床面判定部５０において、障害物検出部３０からの検出情報に基づき、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域（検出パターン）が変化したか否かが判定される（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化していないと判定された場合は、ステップＳ１０１に戻り、検出情報を取得する。

一方、ステップＳ１０５において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化したと判定された場合は、次に、検出領域の変化は障害物の検出であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７において、検出領域の変化が障害物の検出であると判定された場合は、ステップＳ１０９に進み、走行制御部２０において、障害物を回避する走行制御が行われる。

一方、ステップＳ１０７において、検出領域の変化が障害物の検出ではないと判定された場合は、ステップＳ１１１に進み、走行制御部２０において、通常の走行制御が行われる。

次に、床面の状態が変化したか否かが判定される（ステップＳ１１３）。床面の状態の変化は、床面が傾斜した状態や、床面が凸凹状になる状態を含む。

ステップＳ１１３において、床面の状態が変化したと判定された場合は、ステップＳ１１５に進み、走行制御部２０において、床面に応じた走行制御が行われる。

例えば、記憶部４０に床面の位置、傾きを記憶して走行制御が実行される。床面の傾きを検出した場合は、走行速度を制御した走行制御が実行される。

一方、ステップＳ１１３において、床面の状態が変化していないと判定された場合は、ステップＳ１１７に進み、通常の走行制御が行われる。

瞬間的な床面の状態の変化を検出した場合は、変化の状態に応じて傾き等の大きさを推定する。例えば、変化時間の閾値を予め設定して、閾値以内であれば、床面の状態（例えば、床面が凸凹状態）の変化量は小さいと判定して通常の走行制御を行う。
このようにして、引き続きステップＳ１０１に戻り、走行制御が継続して実行される。

（走行装置による床面検知後の走行制御）
通常、走行装置１による自律走行では、障害物に接触する位置を通るような箇所は走行しないように経路を設定して走行を行う。そのため、床面を検知して障害物と判定してしまうと、その位置を通過しないような経路を設定することとなり、検出状況によっては目的地に辿りつけない場合がある。

（実施例４）
実施例４では、走行装置１は、床面判定部５０により床面であると判定された床面検出領域３０ｃの障害物の検出情報のうち、床面ではないもののみを考慮し、経路設定・走行を実施する。

（実施例５）
実施例５では、走行装置１は、床面判定部５０により検出した、検出パターンが変化した位置及びその傾きなどの床面情報を記憶しておき、走行する際に経路設定などに床面情報を反映させて走行制御を行う。例えば、走行装置１は、床面の傾きがある付近では、重量物の搬送などを行う場合は、最高速・最高加速度の設定を下げたり、その付近を通らないような経路設定を行う。

以上のように構成したので、第１実施形態の走行装置１によれば、走行装置１の走行を制御する車両制御装置１０の構成として、障害物検出部３０の測距検出基準位置３０ａから複数の測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１を等しい距離とし、かつ、水平方向に所定の範囲で床面を測距する検出領域を床面検出領域３０ｃとして、床面検出領域３０ｃの検出結果に基づいて床面を判定する床面判定部５０を備え、床面判定部５０の判定結果に基づき車両の走行制御を行うようにしたことで、車両の周辺情報を検出する場合に、測距の基準となる床面検出領域３０ｃを設定して、それを基準として測距距離を検出することで、簡単な構成で、障害物検出部３０による誤検知を防止して、安定して床面の検出を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。
図５は第２実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。

なお、第２実施形態に係る走行装置は、第１実施形態の走行装置と同じ構成を備えるものであり、車両制御装置による構成が一部異なるものであるため、同様な構成のものは同一の符号を付することで説明を省略する。

第２実施形態に係る走行装置２０１は、図５に示すように、車両制御装置２１０の構成として、第１実施形態の走行装置１の車両制御装置１０の構成に加えて、車両の傾きを検知する姿勢センサ（姿勢検知部）５１を備えることを特徴とするものである。

姿勢センサ５１は、走行装置２０１の姿勢の状態を検出する。
車両制御装置２１０は、特に床面判定部２５０を備える。
床面判定部２５０は、第１実施形態の車両制御装置１０の床面判定部５０の機能に加えて、姿勢センサ５１の車両の傾き情報（以下、「姿勢情報」と称する。）に基づき床面を判定する。

第２実施形態では、車両制御装置２１０は、第１実施形態の車両制御装置１０による走行制御に加えて、姿勢センサ５１からの走行装置２０１の姿勢の情報を含めて、床面判定部２５０による床面検出を行う。

（走行装置が傾いた場合の床面検出）
次に、走行装置１が傾いた場合の床面検出について説明する。
図６は第１実施形態に係る走行装置が傾いた状態のときの床面検出の一例を示す正面視による説明図、図７は前記走行装置が傾いた状態のときの床面検出の一例を示す平面視による説明図である。

走行装置１が、図６に示すように、例えば、左側上がりに傾いた状態で床面検出が行われた場合は、図６，図７に示すように、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出限界距離をｙＬとすると、実際の検出距離はｙとなる。走行装置１の傾き角度をθ１、前方の水平方向の検出角度をθ２としたときの床面の検出領域は以下に示すようになる。

障害物検出部３０の設置位置の高さをｈとすると、検出処理yの値は、

となる。

これにより、検出限界距離ｙＬの値は、

となり、これを満たすθ２の範囲で床面が検出される。
これにより、この検出領域の周辺で障害物が検出された場合は、床面と判定する。

（走行装置における床面判定部の検出結果に基づく走行制御）
次に、第２実施形態に係る走行装置２０１により床面を検出した結果に基づいて走行制御を行う処理についてフローチャートに沿って説明する。
図８は第２実施形態に係る走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。

走行装置２０１においては、走行制御が開始されると、図８に示すように、まず、障害物検出部３０により走行装置２０１周辺の検出情報を取得する（ステップＳ２０１）。そして、速度検知部２２により速度センサ８０に検出される速度情報を取得する（ステップＳ２０３）。そして、姿勢センサ５１により走行装置２０１の姿勢情報を取得する（ステップＳ２０５）。

そして、床面判定部２５０において、障害物検出部３０からの検出情報に基づき、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域（検出パターン）が変化したか否かが判定される（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化していないと判定された場合は、ステップＳ２０１に戻り、検出情報を取得する。

一方、ステップＳ２０７において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化したと判定された場合は、次に、床面の状態が変化したか否かが判定される（ステップＳ２０９）。

ステップＳ２０９において、床面の状態が変化したと判定された場合は、ステップＳ２１１に進み、走行制御部２０において、床面に応じた走行制御が行われる。

例えば、記憶部４０に床面の位置、傾き、および走行装置２０１の姿勢情報を記憶して、走行装置２０１の傾きに応じて走行制御が実行される。

一方、ステップＳ２０９において、床面の状態が変化していないと判定された場合は、ステップＳ２１３に進み、通常の走行制御が行われる。

瞬間的な床面の変化を検出した場合は、変化の状態に応じて傾き等の大きさを推定する。例えば、変化量の閾値を予め設定して、閾値以内であれば、変化量は小さいと判定して通常の走行制御を行う。
このようにして、引き続きステップＳ２０１に戻り、走行制御が継続して実行される。

（姿勢センサを加えた床面判定部による床面の判定）
次に、第２実施形態の走行装置２０１において、床面判定部２５０による床面の判定について例を挙げて説明する。

床面判定部２５０は、床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０による測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１の変化を検出したとき、姿勢センサ５１の検出結果に基づき、例えば、車両の進行方向側が下方に傾いていると判定された場合、障害物検出部３０により検出される測距距離が基本検出パターンとなる床面検出領域３０ｃよりも近い距離で検出したと判定した場合は、障害物検出部３０による検出は床面であると判定する。

また、床面判定部２５０は、床面検出領域３０ｃ内で、障害物検出部３０による測距位置３０ｂまでの測距距離３０ｂ１の変化を検出したとき、姿勢センサ５１の検出結果に基づき、例えば、車両が傾いていると判定された場合、障害物検出部３０により検出される測距距離が、車両の傾きの推移と連動して変化する場合は、障害物検出部３０による検出は、床面であると判定する。

（走行装置による床面検知後の走行制御）
第２実施形態では、走行装置２０１は、床面判定部５０により床面を検出した位置と傾きなどの床面情報に加えて、姿勢センサ５１による姿勢情報を記憶しておき、走行する際に経路設定などに姿勢情報を反映させて走行制御を行う。

以上のように構成したので、第２実施形態の走行装置２０１によれば、走行装置２０１の走行を制御する車両制御装置２１０の構成として、さらに姿勢センサ５１を備え、床面判定部２５０により、第１実施形態の車両制御装置１０の床面判定部５０の機能に加えて、姿勢センサ５１の姿勢情報に基づき床面を判定するようにしたことで、第１実施形態の効果に加えて、より詳しく床面の検出を行うことができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図面を参照して説明する。
図９は第３実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。

なお、第３実施形態に係る走行装置は、第１実施形態の走行装置と同じ構成を備えるものであり、車両制御装置による構成が一部異なるものであるため、同様な構成のものは同一の符号を付することで説明を省略する。

第３実施形態に係る走行装置３０１は、図９に示すように、車両制御装置３１０の構成として、第１実施形態の走行装置１の車両制御装置１０の構成に加えて、障害物検出部３０の取付け角度を変更するための駆動部５２を備えることを特徴とするものである。

駆動部５２は、障害物検出部３０の取付け角度を変更するための電動式アクチュエータであって、床面検知後に、必要以上に床面を検出しないように障害物検出部３０の取付け角度を調整する。

車両制御装置３１０は、特に床面判定部３５０を備える。
床面判定部３５０は、第１実施形態の車両制御装置１０の床面判定部５０の機能に加えて、障害物検出部３０の検出情報に基づき、障害物検出部３０の取付け角度が変化したことを判定する。

駆動部５２による障害物検出部３０の取付け角度の調整は、例えば、床面判定部３５０により、走行装置３０１の初期設定における障害物検出部３０による床面検出領域３０ｃと、運転中の障害物検出部３０の検出結果に基づく床面検出領域とに変化が生じた場合に、障害物検出部３０の取付け角度を初期設定時の状態に戻すように調整する。

（駆動部による障害物検出部の取付け角度の調整）
次に、第３実施形態に係る走行装置３０１により床面を検出した結果に基づいて駆動部５２より障害物検出部の取付け角度を調整する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図１０は第３実施形態に係る走行装置による床面判定部の検出結果に基づく駆動部による障害物検出部の取付け角度の調整の一例を示すフローチャートである。

走行装置３０１においては、走行制御が開始されると、図１０に示すように、まず、障害物検出部３０により走行装置１周辺の検出情報を取得する（ステップＳ３０１）。そして、速度検知部２２により速度センサ８０に検出される速度情報を取得する（ステップＳ３０３）。

そして、床面判定部５０において、障害物検出部３０からの検出情報に基づき、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域（検出パターン）が変化したか否かが判定される（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化していないと判定された場合は、ステップＳ３０１に戻り、検出情報を取得する。

一方、ステップＳ３０５において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化したと判定された場合は、障害物検出部３０の取付け角度が変化したものと判定される（ステップＳ３０７）。そして、駆動部５２より障害物検出部３０を初期の取付け状態に戻す処理を行う（ステップＳ３０９）。

駆動部５２による障害物検出部３０の取付け角度の調整は、障害物検出部３０による検出パターンの位置ズレを初期状態に戻すように、障害物検出部３０の取付け角度を調整する。

なお、第３実施形態では、駆動部５２よる障害物検出部３０の取付け角度の調整は、障害物検出部３０による検知情報を取得した後に、障害物検出部３０の取付け角度のずれを確認して調整を行うようにしているが、障害物検出部３０による検知情報を取得する前に、ジャイロセンサ等により、走行装置３０１が傾斜している状態を検出して、走行装置３０１の傾き情報に基づき、障害物検出部３０の取付け角度の調整を行うようにしてもよい。

（走行装置による床面検知後の走行制御）
第３実施形態では、走行装置３０１は、床面判定部３５０により、障害物検出部３０の取付け角度がずれていると判定された場合は、駆動部５２によって障害物検出部３０の取り付け角度を調整し、床面を必要以上に検出しないようにする。

なお、床面判定部３５０により、障害物検出部３０の取付け角度がずれていると判定された場合に、本実施形態の駆動部５２による障害物検出部３０の取付け角度の調整に換えて、ソフト上で障害物検出部３０による検出位置を補正して、適切な床面検出領域３０ｃに補正するようにしてもよい。

以上のように構成したので、第３実施形態の走行装置３０１によれば、走行装置３０１の走行を制御する車両制御装置３１０の構成として、さらに、障害物検出部３０の取付け角度の調整を行う駆動部５２を備えることで、障害物検出部３０による誤検知を防止して、より正確に床面の検出を行うことができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について図面を参照して説明する。
図１１は第４実施形態に係る走行装置の電気的構成を示すブロック図である。

なお、第４実施形態に係る走行装置は、第１実施形態の走行装置と同じ構成を備えるものであり、車両制御装置による構成が一部異なるものであるため、同様な構成のものは同一の符号を付することで説明を省略する。

第４実施形態に係る走行装置４０１は、図１１に示すように、車両制御装置４１０の構成として、第１実施形態の走行装置１の車両制御装置１０の構成に加えて、車両の傾きを検知する姿勢センサ（姿勢検知部）５１と、障害物検出部３０の取付け角度を変更するための駆動部５２とを備えることを特徴とするものである。

車両制御装置４１０は、特に床面判定部４５０を備える。
床面判定部４５０は、第１実施形態の車両制御装置１０の床面判定部５０の機能に加えて、姿勢センサ５１の姿勢情報に基づき床面を判定する。
さらに、床面判定部４５０は、障害物検出部３０の検出情報および姿勢センサ５１の姿勢情報に基づき、駆動部５２により障害物検出部３０の取付け角度を調整するように制御する。

第４実施形態では、車両制御装置４１０は、第１実施形態の車両制御装置１０による走行制御に加えて、姿勢センサ５１からの走行装置２０１の姿勢の情報を含めて、床面判定部２５０による床面検出を行うとともに、さらに、駆動部５２により、障害物検出部３０の取付け角度のずれを調整する。

（走行装置における床面判定部の検出結果に基づく走行制御）
次に、第４実施形態に係る走行装置４０１により床面を検出した結果に基づいて走行制御を行う処理についてフローチャートに沿って説明する。
図１２は第４実施形態に係る走行装置による床面判定部の検出結果に基づく走行制御の一例を示すフローチャートである。

走行装置４０１においては、走行制御が開始されると、図１２に示すように、まず、障害物検出部３０により走行装置４０１周辺の検出情報を取得する（ステップＳ４０１）。そして、速度検知部２２により速度センサ８０に検出される速度情報を取得する（ステップＳ４０３）。そして、姿勢センサ５１により走行装置４０１の姿勢情報を取得する（ステップＳ４０５）。

そして、床面判定部４５０において、障害物検出部３０からの検出情報に基づき、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域（検出パターン）が変化したか否かが判定される（ステップＳ４０７）。

ステップＳ４０７において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化していないと判定された場合は、ステップＳ４０１に戻り、検出情報を取得する。

一方、ステップＳ４０７において、障害物検出部３０により検出される床面検出領域３０ｃの検出領域が変化したと判定された場合は、次に、障害物検出部３０の取付け角度が変化したか否かが判定される（ステップＳ４０９）。

ステップＳ４０９において、障害物検出部３０の取付け角度が変化したと判定された場合は、駆動部５２により障害物検出部３０の取付け角度を調整する。そして、ステップＳ４１３に進む。

一方、ステップＳ４０９において、障害物検出部３０の取付け角度が変化していないと判定された場合は、ステップＳ４１３に進む。

そして、ステップＳ４１３において、床面の状態が変化したか否かが判定される。ステップＳ４１３において、床面の状態が変化したと判定された場合は、ステップＳ４１５に進み、走行制御部２０において、床面に応じた走行制御が行われる。

例えば、記憶部４０に床面の位置、傾き、および走行装置４０１の姿勢情報を記憶して、走行装置４０１の傾きに応じて走行制御が実行される。

一方、ステップＳ４１３において、床面の状態が変化していないと判定された場合は、ステップＳ４１７に進み、通常の走行制御が行われる。
このようにして、引き続きステップＳ４０１に戻り、走行制御が継続して実行される。

なお、第４実施形態では、駆動部５２よる障害物検出部３０の取付け角度の調整は、障害物検出部３０による検知情報や姿勢センサ５１による姿勢情報を取得した後に、障害物検出部３０の取付け角度のずれを確認して調整を行うようにしているが、障害物検出部３０による検知情報や姿勢センサ５１による姿勢情報を取得する前に、運転開始前の走行装置４０１の姿勢情報に基づき、駆動部５２よる障害物検出部３０の取付け角度の調整を実施するものであってもよい。
（走行装置による床面検知後の走行制御）
第４実施形態では、走行装置４０１は、床面判定部４５０により床面を検出した位置と傾きなどの床面情報に加えて、姿勢センサ５１による姿勢情報を記憶しておき、を記憶しておき、走行する際に経路設定などに姿勢情報を反映させて走行制御を行うとともに、障害物検出部３０の取付け角度がずれていると判定された場合は、駆動部５２によって障害物検出部３０の取り付け角度を調整し、床面を必要以上に検出しないようにする。

また、走行装置４０１の走行制御は、走行装置４０１が傾いた状態で、障害物検出部３０による検出パターンが変化した場合に、走行装置４０１が傾いた状態のままで、検出パターンの変化をキャンセルするように障害物検出部３０の取付け角度を調整するようにしてもよい。これにより、走行装置４０１が傾いた状態のままでも、障害物検出部３０が走行する床面に対して平行に走査することができ、障害物の検知に適した状態にすることができる。

以上のように構成したので、第４実施形態の走行装置４０１によれば、走行装置４０１の走行を制御する車両制御装置４１０の構成として、姿勢センサ５１を備えるとともに、さらに、駆動部５２を備えることで、床面判定部４５０により、第１実施形態の車両制御装置１０の床面判定部５０の機能に加えて、姿勢センサ５１の車両の姿勢情報に基づき床面を判定することができ、さらに、駆動部５２により障害物検出部３０の取付け角度のずれを調整することができるので、第１実施形態の効果に加えて、障害物検出部３０による誤検知を防止して、より正確に床面の検出を行うことができる。

なお、上述した実施形態では、障害物検出部３０として２次元のＬＩＤＡＲセンサに対応した走行装置について説明したが、３次元のＬＩＤＡＲセンサにおいても対応が可能である。３次元のＬＩＤＡＲセンサを用いる場合は、３次元のＬＩＤＡＲセンサの検出領域の内、下面の検出領域における検出結果が床面判定の対象となる。

以上のように、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，２０１，３０１，４０１ 走行装置
１０，２１０，３１０，４１０ 車両制御装置
２０ 走行制御部
２１ 速度制御部
２２ 速度検知部
３０ 障害物検出部
３０ａ 測距検出基準位置
３０ｂ 測距位置
３０ｂ１ 測距距離
３０ｃ 床面検出領域
４０ 記憶部
５０，２５０，３５０，４５０ 床面判定部
５１ 姿勢センサ（姿勢検知部）
５２ 駆動部
７０ 駆動モータ
８０ 速度センサ

Claims (13)

1. 走行する車両周辺の障害物を検出する障害物検出部と、前記障害物検出部の検出情報に基づき車両の走行を制御する走行制御部とを備える車両制御装置であって、
   前記障害物検出部により検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行う床面判定部を備え、
   前記走行制御部は、前記床面判定部の判定結果に基づき車両の走行制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記床面判定部は、
   前記車両の移動に伴って、前記障害物検出部により検出された前記円弧状の測距点までの測距距離に変化が生じない場合は、前記障害物検出部は床面を検出していると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記床面判定部は、
   前記車両の移動に伴って、前記障害物検出部により検出された前記円弧状の測距点までの測距距離に変化が生じた場合は、前記障害物検出部は障害物を検出していると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記床面判定部は、
   前記障害物検出部により検出される検出領域の方向と、前記検出領域の大きさとに基づいて床面判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記走行制御部は、
   前記障害物検出部により円弧状に測距点を検出している状態で、前記床面判定部が、前記障害物検出部により床面を検出していると判定した場合は、前記障害物検出部を上方向に傾けて、床面を検出しないように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
6. 前記走行制御部は、
   前記障害物検出部により円弧状に測距点を検出している状態で、前記床面判定部が、前記障害物検出部により検出された測距点までの測距距離にずれが生じたと判定した場合に、前記測距距離に基づき前記車両の傾き角度を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
7. 前記走行制御部は、
   前記床面判定部が、前記障害物検出部により円弧状に測距点を検出する検出領域の反射強度が変化した場合に、前記床面の材質が変化したと判定して、前記床面に対応した速度で前記車両を走行するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
8. 前記床面判定部は、
   前記障害物検出部により円弧状に測距点を検出している状態で、前記円弧状の測距点までの測距距離が変化したとき、その後の前記車両の移動に伴い、前記測距距離が変化しない場合は、前記障害物検出部による検出は傾斜した床面であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
9. 前記床面判定部は、
   前記障害物検出部により円弧状に測距点を検出している状態で、前記円弧状の測距点までの測距距離が変化したとき、その後の前記車両の移動に伴い、所定時間経過する間に、変化した測距距離が元の測距距離に戻った場合は、前記障害物検出部による検出は段差部を有する床面であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
10. 前記車両の傾きを検知する姿勢検知部を備え、
    前記床面判定部は、
    前記姿勢検知部の検出結果に基づき、前記車両が傾いていると判定されたとき、前記障害物検出部により検出される検出距離が、前記円弧状の測距点までの測距距離よりも近い距離で障害物を検出したと判定した場合は、前記障害物による検出は床面であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
11. 前記床面判定部は、
    前記姿勢検知部の検出結果に基づき、前記車両が傾いていると判定されたとき、前記障害物検出部により検出される検出距離が、前記車両の傾きの推移と連動して変化する場合は、前記障害物検出部による検出は床面であると判定することを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
12. 前記障害物検出部の取付け角度を変更するための駆動部を備え、
    前記駆動部は、
    初期設定の前記障害物検出部により検出される床面検出領域と、運転中の前記障害物検出部による検出結果に基づく床面検出領域とに変化が生じた場合に、前記障害物検出部の取付け角度を初期設定時の状態に戻すように調整することを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載の車両制御装置。
13. 走行する車両周辺の障害物を検出する工程と、前記障害物を検出する工程において検出された検出情報に基づき車両の走行を制御する工程と、を備える車両制御方法であって、
    前記障害物を検出する工程において検出される水平方向に連続する円弧状の測距点の検出結果に基づいて床面判定を行う工程を備え、
    前記車両の走行を制御する工程は、前記床面判定を行う工程の判定結果に基づき車両の走行制御を行うことを特徴とする車両制御方法。

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