JP2023130545A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に測距センサの取り付け角度を調整することができる移動体を提供する。【解決手段】移動体は、測定対象物までの距離を検出する測距センサと、目標部材と、前記測距センサによって取得された前記目標部材までの距離に基づいて、前記測距センサが予め定められた位置に取り付けられているときの基準角度と前記測距センサの実際の取り付け角度との差を算出する算出部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、移動体に関する。

特許文献１では、車体に取り付けられたセンサの取り付け角度を調整するための支援装置が提案されている。特許文献１に開示された支援装置は、センサに着脱可能に取り付けられるレーザ装置と、レーザ装置から出射されたレーザ光を照射する被照射部材とを備える。支援装置では、レーザ光の像が被照射部材の基準線と整列するように作業者がセンサの取り付け角度を調整することができる。

特開２０１１－２２６８１０号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、測距センサの取り付け角度を調整するためには、支援装置の被照射部材に対して適切な停車角度となるように移動体を停車させる必要がある。また、走行中など支援装置が設けられていない場所では測距センサの取り付け角度を調整することができない。

本開示の目的は、容易に測距センサの取り付け角度を調整することができる移動体を提案する。

本開示の一態様に係る移動体は、測定対象物までの距離を検出する測距センサと、目標部材と、前記測距センサによって取得された前記目標部材までの距離に基づいて、前記測距センサが予め定められた位置に取り付けられているときの基準角度と前記測距センサの実際の取り付け角度との差を算出する算出部と、を備える。

本開示によれば、移動体は、容易にセンサの取り付け角度を調整することができるという効果を奏する。

本開示の第１実施形態に係る移動体の概略構成を模式的に示す平面図である。 図１に示す移動体の要部構成を示すブロック図である。 第１実施形態の第１変形例に係る移動体が備える目標部材の検出対象面の一例を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態の第１変形例に係る移動体が備える目標部材の検出対象面の一例を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態の第２変形例に係る移動体が備える目標部材の検出対象面の一例を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態の第３変形例に係る移動体が備える目標部材の検出対象面の一例を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態の第４変形例に係る移動体が備える目標部材の検出対象面の一例を模式的に示す図である。 本開示の第２実施形態に係る移動体の概略構成を模式的に示す平面図である。 本開示の第３実施形態に係る移動体の概略構成を模式的に示す平面図である。 図９に示す移動体の要部構成を示すブロック図である。

以下、本開示の実施形態及び変形例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下ではすべての図を通じて同一または相当する部材には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（第１実施形態）
図１および図２を参照して本開示の第１実施形態に係る移動体１の構成について説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る移動体１の概略構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示す移動体１の要部構成を示すブロック図である。

本開示の第１実施形態に係る移動体１は、自律走行可能な移動体である。移動体１は、測距センサ３を備え、測距センサ３で検出した検出結果に基づき自己の位置を推定する。そして、移動体１は、推定した自己の位置に基づき、自ら判断して移動する、いわゆるＡＭＲ（autonomous mobile robot）である。

図１に示すように、移動体１は、本体部２、測距センサ３、一対の車輪４、一対の車輪４を連結する車軸５、および目標部材６を備える。

測距センサ３は、超音波、赤外線、レーザ光などの信号を出射し、測定対象物で反射して戻ってきた信号を受信し、その受信した結果に基づき測定対象物までの距離を測定する。例えば、測距センサ３は、信号を出射してから測定対象物で反射して戻ってくるまでにかかる時間に基づき測定対象物までの距離を測定してもよい。また、測距センサ３は、出射した信号が測定対象物で反射して戻ってくるときの角度を測定して測定対象物までの距離を求める構成であってもよい。本実施形態では、測距センサ３から出射されたレーザ光が測定対象物で反射して戻ってくるまでの時間を計測し、測定対象物までの距離または方向（角度）を測定する、いわゆるＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）を例に挙げて説明する。

移動体１を平面視したとき、本体部２の前側端部でかつ車体中心軸Ｏ上に測距センサ３が設けられている。なお、車体中心軸Ｏとは、移動体１を平面視したとき、本体部２の幅方向における中央を通る、本体部２の前後方向に延びた軸線である。測距センサ３が設けられる位置は、車体中心軸Ｏ上でかつ本体部２の前側に限定されるものではない。測距センサ３は、測距センサ３による検出結果が本体部２の重心から測定対象物までの距離を測定したものとみなすことができるような範囲に設けられることが好適である。

一対の車輪４は、車軸５を介して本体部２に取り付けられている。また、車軸５の一方の端部には移動体１の前後方向でかつ水平方向に延伸した棒状部材である目標部材６が設けられている。

目標部材６が水平方向に延伸した棒状部材であるため、測距センサ３は、目標部材６の水平方向において、異なる複数の地点に対する距離を得ることができる。このように測距センサ３は水平方向において、異なる複数の地点までの距離を測定することができるため、移動体１のヨー方向に沿った測距センサ３の取り付け角度の基準角度に対するずれを精度よく算出することができる。

なお、図１では、説明の便宜上、目標部材６を分かりやすく示すために、目標部材６は本体部２に沿って前後方向に延びる部材として、デフォルメして図示されている。しかしながら、移動体１に設けられる目標部材６は、実際には測距センサ３による測定対象物までの距離の測定を妨げないような小さなサイズとなる。

また、目標部材６において、測距センサ３の視野範囲３０内で測距センサ３から出射されたレーザ光が反射される面を検出対象面６ａと称する。検出対象面６ａは、水平面に対して垂直となる平面である。図１に示すように目標部材６は、移動体１を平面視したとき、車軸５に対して垂直に延伸するように設けられているが、必ずしも目標部材６は車軸５に対して垂直に延伸するように設けられる必要はない。目標部材６の形状および位置は、目標部材６と本体部２との相対的な位置関係が予め規定されていればよく任意である。また、目標部材６は、測距センサ３の取り付け角度ずれの補正に用いるために設けられた部材であってもよいし、移動体１において別の用途に利用される部材として設けられた部材であってもよい。さらにまた、図２に示すように、移動体１は、上記した本体部２、測距センサ３、車輪４、車軸５、および目標部材６に加えて、走行駆動部７、記憶部８、制御部９、および出力部１０を備える。

走行駆動部７は、移動体１の移動に際に、制御部９からの制御指示に応じて駆動するものであり、例えば、車軸５の回転を制御する駆動モータ等が挙げられる。

記憶部８は、読み書き可能な記憶媒体であり、例えば、ハードディスク、あるいはフラッシュメモリなどの半導体メモリによって実現できる。記憶部８には、移動体１が自己の位置を推定するために用いる電子データである地図情報８１が記憶されている。地図情報８１は、目的地までの経路、距離、障害物の位置等の情報を含む。例えば、地図情報８１は、障害物と移動体１が自由に移動可能な自由領域とが区別されたグラフ構造の地図を表現した情報とすることができる。地図情報８１は、予め測距センサ３によって得た検出結果に基づき生成された情報であってもよい。また、移動体１は、記憶部８に地図情報８１を予め記憶しておく構成であるが、必要に応じて地図情報８１を外部の管理サーバ（不図示）から取得する構成であってもよい。

制御部９は、移動体１が備える各部の各種制御を行う演算処理装置であり、例えば、ＣＰＵなどによって実現できる。制御部９は、移動体１の自律走行を制御する機能ブロックとして、自己位置推定部９１、走行計画部９２、駆動制御部９３、センサずれ検出部９４（算出部）、センサずれ判定部９５（判定部）、およびセンサずれ補正部９６（センサ補正部）を備える。これら各機能ブロックは、制御部９がＣＰＵである場合、ＣＰＵが記憶部８に記憶された不図示のプログラムを読み出し、実行することで実現できる。

移動体１が自律走行する場合、自己位置推定部９１は、測距センサ３による検出結果と記憶部８に記憶された地図情報８１とに基づき移動体１が地図上のどの位置にいるか推定する。そして、走行計画部９２が、自己位置推定部９１によって推定された移動体１の現在の位置情報と、地図情報８１とを参照して、種々のグラフ探索アルゴリズムを用いて、現在地から障害物を回避し目的地へ至る最適経路を計画する。駆動制御部９３は、走行計画部９２によって計画された最適経路に基づき移動体１が移動するように走行駆動部７を制御する。

出力部１０は、情報を外部に出力するものである。出力部１０は、情報を表示する表示部、情報を発光パターンで出力する発光部、情報を印字して出力する印字部、情報を電子メールなどで出力する通信部などが例示できる。

以上のように、移動体１は、地図情報８１と測距センサ３の検出結果とを利用して自律走行する構成である。このため、測距センサ３が移動体１における所定の取り付け位置からずれている場合、測定対象物までの正確な距離を得ることができず移動体１は移動中に障害物に衝突したり目的地まで移動できなかったりする場合がある。

特に移動体１のヨー方向（移動体１の旋回方向）に沿った測距センサ３の取り付け角度が所定の位置からずれている場合、測距センサ３から出射されたレーザ光が向かうべき目標位置からずれることとなる。この目標位置に対するずれは、移動体１から目標位置までの距離が長くなればなるほど顕著となる。このため、移動体１のヨー方向に沿った測距センサ３の取り付け角度のずれは精度よく検出する必要がある。

そこで、制御部９は、センサずれ検出部９４、センサずれ判定部９５、およびセンサずれ補正部９６を含む。

センサずれ検出部９４は、測距センサ３によって取得された目標部材６までの距離に基づいて、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときの基準角度と測距センサ３の実際の取り付け角度との差を算出する。なお、基準角度と測距センサ３の実際の取り付け角度との差をセンサずれ量と称する。センサずれ検出部９４によって算出されたセンサずれ量を示す情報は、出力部１０によって外部に出力されてもよい。また、出力部１０は、このセンサずれ量が所定値以上となる場合に、センサずれ量を示す情報を出力する構成であってもよい。移動体１は、センサずれ量を外部に出力することで、例えばユーザに対してセンサずれ量を知らせることができる。なお、センサずれ検出部９４によるセンサずれ量の算出に係る構成に関する詳細な説明は後述する。

センサずれ判定部９５は、センサずれ検出部９４によって算出されたセンサずれ量から、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているか否か判定する。センサずれ判定部９５は、センサずれ量が所定の範囲内の場合、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられていると判定することができる。

出力部１０は、このセンサずれ判定部９５の判定結果を示す情報を外部に出力する。移動体１では、出力部１０がセンサずれ判定部９５の判定結果を示す情報を外部に出力するため、例えば、測距センサ３の取り付け位置が予め定められた位置に取り付けられているか否かユーザに対して容易に知らせることができる。

センサずれ補正部９６は、センサずれ検出部９４によって算出されたセンサずれ量に基づき、測距センサ３による検出結果が、この測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときに得られる検出結果と一致するように補正する。このセンサずれ補正部９６による補正は、以下のように行うことができる。

すなわち、移動体１が測距センサ３の取り付け角度を調整するための不図示の調整機構を備えている場合、センサずれ補正部９６がこの調整機構を制御して、測距センサ３の取り付け角度が基準角度と一致するように物理的に調整させる構成であってもよい。あるいは、センサずれ補正部９６は、測距センサ３によって実際に検出された値が、予め定められた位置に測距センサ３が取り付けられているときに得られる値となるように、ソフトウェア的に調整させる構成であってもよい。

（センサずれ量の算出に関する構成）
図１を参照して、移動体１のセンサずれ量の算出に関する構成について説明する。まず、移動体１では、測距センサ３は、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で目標部材６の検出対象面６ａに向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光する。センサずれ検出部９４は、測距センサ３からレーザ光を出射した角度と、検出対象面６ａまでの距離とによって検出対象面６ａの本体部２に対する相対的な位置関係を求める。このとき、センサずれ検出部９４が、検出対象面６ａの本体部２に対する相対的な位置関係が、図１に示すように検出対象面６ａが車体中心軸Ｏと平行に延伸するような位置関係にあると判定した場合、センサずれ量は０として算出される。

一方、センサずれ検出部９４が求めた検出対象面６ａの本体部２に対する相対的な位置関係が、車体中心軸Ｏに対して傾斜するように延伸した位置関係となる場合、車体中心軸Ｏに対する検出対象面６ａの傾斜角度から、移動体１のヨー方向における測距センサ３のセンサずれ量を算出する。

なお、図１に示す例では、本体部２の右側に目標部材６が設けられる構成であるが、目標部材６は、本体部２の左側に設けられてもよい。また、移動体１は、本体部２の左側および右側それぞれに目標部材６が設けられてもよい。本体部２の左側および右側それぞれに目標部材６を備える構成とした場合、本体部２の左右におけるいずれか１方側にだけ目標部材６を備える構成と比較して、移動体１のヨー方向における測距センサ３のセンサずれ量をより精度よく算出することができる。

また、目標部材６は、移動体１に着脱可能に設けられてもよい。移動体１において目標部材６が着脱可能に設けられている場合、必要に応じて目標部材６を移動体１に設けることができる。また、測距センサ３の視野範囲３０に応じて適切な形状の目標部材６を設けることができる。

以上のように第１実施形態に係る移動体１は、目標部材６を備えるため、測距センサ３の基準角度と実際の取り付け角度との差を、例えば、所定の停止位置に停車させる必要なく、目的地までの経路上の任意の位置で容易に求めることができる。

（第１変形例）
図３および図４を参照して、第１実施形態の第１変形例に係る移動体１の構成について説明する。図３および図４は、第１実施形態の第１変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａの一例を模式的に示す斜視図である。

第１実施形態の第１変形例に係る移動体１は、第１実施形態に係る移動体１と比較して目標部材６の検出対象面６ａの形状が異なる点を除けば同様な構成となる。

すなわち、第１実施形態に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａは、水平面に対して垂直となる平面であった。これに対して、第１実施形態の第１変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａは、図３および図４に示すように、測距センサ３に向かって突出するとともに、目標部材６の延伸方向に沿って延びた凸部６ａ１が形成された構成となっている。

図３に示す検出対象面６ａでは、移動体１の上下方向において凸部６ａ１および凹部６ａ２が、凸部６ａ１、凹部６ａ２、および凸部６ａ１の順番で形成されている。一方、図４に示す検出対象面６ａでは、移動体１の上下方向において凸部６ａ１および凹部６ａ２が、凹部６ａ２、凸部６ａ１、凹部６ａ２の順番で形成されている。

第１実施形態の第１変形例に係る移動体１では、検出対象面６ａに凸部６ａ１が形成されているため、測距センサ３から凸部６ａ１までの距離と、測距センサ３から凹部６ａ２までの距離とが異なることとなる。ここで、測距センサ３が、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で目標部材６の検出対象面６ａに向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光した場合、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３の取り付け角度が基準角度からずれているときは、場所によっては凸部６ａ１でレーザ光が反射し、また別の場所では凹部６ａ２でレーザ光が反射するため、測距センサ３から検出対象面６ａまでの距離が異なるものとなる。

それゆえ、測距センサ３による実際の測定結果に基づいて得た検出対象面６ａまでの距離の変化と、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときに得ることができる検出対象面６ａまでの距離の変化とを比較することで、センサずれ検出部９４は、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３のセンサずれ量も求めることができる。

（第２変形例）
図５を参照して、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１の構成について説明する。図５は、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａの一例を模式的に示す斜視図である。

第１実施形態の第２変形例に係る移動体１は、第１実施形態に係る移動体１と比較して目標部材６の検出対象面６ａを構成する材質が異なる点を除けば同様な構成となる。

すなわち、第１実施形態に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａは、同一の材料から構成されていた。これに対して、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａは、図５に示すように、検出対象面６ａに照射されたレーザ光の反射率が異なる反射率変更領域６１を含む。

図５に示すように、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａでは、目標部材６の延伸方向に沿って延びた反射率変更領域６１が、移動体１の上下方向において所定の間隔で設けられた構成となっている。

第１実施形態の第２変形例に係る移動体１では、検出対象面６ａが、反射率変更領域６１を含むため、測距センサ３から出射したレーザ光が、反射率変更領域６１で反射されたときと、反射率変更領域６１以外の領域で反射されたときとでは反射強度が異なるものとなる。

ここで、測距センサ３が、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で目標部材６の検出対象面６ａに向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光した場合、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３の取り付け角度が基準角度からずれているときは、場所によっては反射率変更領域６１でレーザ光が反射し、また別の場所では反射率変更領域６１以外の領域でレーザ光が反射する。このため、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３の取り付け角度が基準角度からずれているときは、測距センサ３が受光したレーザ光の反射強度はレーザ光が反射した場所に応じて異なるものとなる。

それゆえ、測距センサ３による実際の測定結果に基づいて得た検出対象面６ａで反射したレーザ光の反射強度の変化と、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときに得ることができる検出対象面６ａで反射したレーザ光の反射強度の変化とを比較することで、センサずれ検出部９４は、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３のセンサずれ量も求めることができる。

（第３変形例）
図６を参照して、第１実施形態の第３変形例に係る移動体１の構成について説明する。図６は、第１実施形態の第３変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａの一例を模式的に示す斜視図である。図６では、測距センサ３から出射されたレーザ光が目標部材６において照射される範囲を破線により示している。

第１実施形態に係る移動体１では、目標部材６の検出対象面６ａが水平面に対して垂直となっていたのに対して、第１実施形態の第３変形例に係る移動体１では、目標部材６の検出対象面６ａが水平面に対して傾斜している点で相違する。この相違点を除けば、第１実施形態に係る移動体１と第１実施形態の第３変形例に係る移動体１とは同様な構成となる。

すなわち図６に示すように、第１実施形態の第３変形例に係る移動体１では、目標部材６の検出対象面６ａが、移動体１の上下方向において、上から下に向かうにつれて、測距センサ３までの距離が長くなるように傾斜している。このため検出対象面６ａにおいて水平面上では同じ位置であっても上下方向で測距センサ３までの距離が異なるものとなる。

ここで、測距センサ３が、移動体１のヨー方向において異なる角度で目標部材６の検出対象面６ａに向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光した場合、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３の取り付け角度が基準角度からずれているときは、測距センサ３から検出対象面６ａまでの距離が異なるものとなる。

それゆえ、測距センサ３による実際の測定結果に基づいて得た検出対象面６ａまでの距離の変化と、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときに得ることができる検出対象面６ａまでの距離の変化とを比較することで、センサずれ検出部９４は、移動体１のロール方向に沿った測距センサ３のセンサずれ量も求めることができる。

（第４変形例）
図７を参照して、第１実施形態の第４変形例に係る移動体１の構成について説明する。図７は、第１実施形態の第４変形例に係る移動体１が備える目標部材６の検出対象面６ａの一例を模式的に示す図である。図７では、測距センサ３から出射されたレーザ光が目標部材６において照射される範囲を破線により示している。

第１実施形態の第４変形例に係る移動体１では、目標部材６の検出対象面６ａに図７に示すように模様領域６５が形成されている点で第１実施形態に係る移動体１と相違する。この相違点を除けば、第１実施形態に係る移動体１と第１実施形態の第３変形例に係る移動体１とは同様な構成となる。

図７に示す例では、検出対象面６ａには、模様領域６５として、部分的に欠けた複数の同心円を組み合わせた形状が形成されているが、検出対象面６ａに形成される模様領域６５の形状は任意である。なお、この模様領域６５は、第１実施形態の第１変形例に係る移動体１の目標部材６のように、凸部６ａ１によって形成されてもよい。あるいは、この模様領域６５は、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１の目標部材６のように、反射率変更領域６１によって形成されてもよい。

ここで、模様領域６５が凸部６ａ１によって形成されている場合に、測距センサ３が、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で目標部材６の検出対象面６ａに向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光したとき、レーザ光が模様領域６５で反射して戻ってくる時間と、模様領域６５以外で反射して戻ってくる時間とでは異なるものとなる。つまり、測距センサ３から出射されたレーザ光が反射される領域によって測距センサ３の検出パターンは異なるものとなる。

また、模様領域６５が反射率変更領域６１によって形成されている場合に、測距センサ３が、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で目標部材６に向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光したとき、模様領域６５で反射したレーザ光の反射強度と模様領域６５以外の領域で反射したレーザ光の反射強度とは異なるものとなる。つまり、測距センサ３から出射されたレーザ光が反射する領域によって測距センサ３の検出パターンは異なるものとなる。

そこで、移動体１は、測距センサ３が得た検出パターンを０、１のバイナリデータを用いて符号化する。例えば、模様領域６５で反射した光を受光した場合は１で、模様領域６５以外で反射した光を受光した場合は０でそれぞれ表すことで、検出対象面６ａの模様領域６５の形状に応じた符号パターンを得ることができる。

そして、第１実施形態の第４変形例に係る移動体１では、測距センサ３による実際の測定結果に基づいて得た符号パターンと、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときの測定結果から得ることができる符号パターンとを比較することで、センサずれ検出部９４は、移動体１のヨー方向およびロール方向に関して、測距センサ３のセンサずれ量を容易に求めることができる。

（第２実施形態）
次に、図８を参照して本開示の第２実施形態に係る移動体１１について説明する。図８は、本開示の第２実施形態に係る移動体１１の概略構成を模式的に示す平面図である。第２実施形態に係る移動体１１は、第１実施形態に係る移動体１の構成において、目標部材６の代わりに、第１目標部６２および第２目標部６３から構成された目標部材１６を備える点で相違する。第２実施形態に係る移動体１１は、目標部材６の代わりに目標部材１６を備える点を除けば第１実施形態に係る移動体１と同様な構成となるため、同様な部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図８に示すように、目標部材１６は、車軸５の一方の端部に接続され、移動体１の前後方向でかつ、水平方向に延伸した棒状の第１目標部６２と、第１目標部６２の前側端部と接続部６４を介して接続され、第１目標部６２と垂直に交わるように水平方向に延伸した棒状の第２目標部６３とを備える。

なお、図８では、説明の便宜上、目標部材１６を分かりやすく示すために、第１目標部６２は本体部２に沿って前後方向に延びる部材として、第２目標部６３は本体部２に沿って本体部２の幅方向に延びる部材としてデフォルメして図示されている。しかしながら、移動体１１に設けられる目標部材１６は、実際には測距センサ３による測定対象物までの距離の測定を妨げないような小さなサイズとなる。

また、目標部材１６の第１目標部６２において、測距センサ３の視野範囲３０内で測距センサ３から出射されたレーザ光が反射される面を第１検出対象面６２ａと称する。また、第２目標部６３において、測距センサ３の視野範囲３０内で測距センサ３から出射されたレーザ光が反射される面を第２検出対象面６３ａと称する。第１検出対象面６２ａおよび第２検出対象面６３ａは、水平面に対して垂直となる平面である。

第２実施形態に係る移動体１１では、センサずれ検出部９４は、第１実施形態に係る移動体１と同様にして、測距センサ３によって取得された、第１目標部６２の第１検出対象面６２ａおよび第２目標部６３の第２検出対象面６３ａまでの距離に基づいて、移動体１１のヨー方向に関する、測距センサ３のセンサずれ量を求める。

このように、第１目標部６２の第１検出対象面６２ａおよび第２目標部６３の第２検出対象面６３ａを利用してセンサずれ量を求める構成であるため、第１検出対象面６２ａまたは第２検出対象面６３ａのいずれか用いてセンサずれ量を求める構成と比較してセンサずれ量をより精度よく求めることができる。

また、センサずれ検出部９４は、本体部２に対する第１検出対象面６２ａおよび第２検出対象面６３ａそれぞれの相対的な位置関係から第１検出対象面６２ａと第２検出対象面６３ａとが交わる接続部６４と測距センサ３との間の距離を求めることができる。センサずれ検出部９４は、このように測距センサ３によって実際に求めた接続部６４と測距センサ３との距離と、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときの、接続部６４と測距センサ３との距離との差を求める。なお、測距センサ３によって実際に求めた接続部６４と測距センサ３との距離と、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときの、接続部６４と測距センサ３との距離との差をセンサ取り付け位置ずれ量と称する。

センサずれ判定部９５は、このセンサずれ検出部９４によって求められたセンサ取り付け位置ずれ量が所定の値以上となる場合、測距センサ３が予め定められた位置からずれた位置に取り付けられていると判定する。逆に、センサずれ判定部９５は、センサ取り付け位置ずれ量が所定の値より小さい場合、測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられていると判定する。そして、出力部１０がセンサずれ判定部９５の判定結果を示す情報を外部に出力する。

また、センサずれ補正部９６は、センサずれ検出部９４によって算出されたセンサ取り付け位置ずれ量に基づき、測距センサ３による検出結果が、この測距センサ３が予め定められた位置に取り付けられているときに得られる検出結果と一致するように補正する。

すなわち、移動体１１が測距センサ３の取り付け位置を調整するための不図示の調整機構を備えている場合、センサずれ補正部９６がこの調整機構を制御して、測距センサ３の取り付け位置が、予め定められた位置となるように物理的に調整させる構成であってもよい。あるいは、センサずれ補正部９６は、測距センサ３によって実際に検出された値が、予め定められた位置に測距センサ３が取り付けられているときに得られる値となるように、ソフトウェア的に調整させる構成であってもよい。

図８では第１目標部６２は、移動体１を平面視したとき、車軸５に対して垂直に延伸するように設けられているが、この配置に限定されるものではない。第１目標部６２の形状および位置は、第１目標部６２と本体部２との位置関係が予め規定されていればよく任意である。また第２目標部６３は、移動体１を平面視したとき、第１目標部６２と垂直に交わり、本体部２の幅方向に沿って延伸するように設けられているがこの配置に限定されるものではない。第２目標部６３の形状および位置は、第１目標部６２に対して傾斜するように延伸し、かつ第２目標部６３と本体部２との位置関係が予め規定されていればよく任意である。

また、第１目標部６２と第２目標部６３とは接続部６４を介して接続される構成であるが、必ずしも両者は接続されていなくてもよい。第１目標部６２の延伸方向の沿った直線と第２目標部６３の延伸方向に沿った直線とが任意の１点で交わるように配置されていれば、両者は物理的に離れて設けられていてもよい。

以上のように、第２実施形態に係る移動体１は、目標部材１６が第１目標部６２と第２目標部６３とを有するため、両者の交点（接続部６４）までの距離を基準にして測距センサ３の実際の取り付け位置と、予め定められた取り付け位置との差を求めることができる。

（第３実施形態）
次に、図９、図１０を参照して本開示の第３実施形態に係る移動体１００について説明する。図９は、本開示の第３実施形態に係る移動体１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図１０は、図９に示す移動体１００の要部構成を示すブロック図である。

図９および図１０に示すように、第３実施形態に係る移動体１００は、第１実施形態に係る移動体１の構成において、目標部材６を備えない点で相違する。また、複数の壁面検出センサ５１をさらに備え、制御部９が壁面位置検出部９７をさらに含む。そして、壁面検出センサ５１の検出結果に基づき壁面位置検出部９７によって求められた本体部２と壁面６０との相対的な位置関係を用いて、センサずれ検出部９４が測距センサ３のセンサずれ量を算出する点で相違する。これらの点を除けば、第３実施形態に係る移動体１００は、第１実施形態に係る移動体１と同様な構成となるため、同様な部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。

具体的には、壁面検出センサ５１は、移動体１００の周囲の環境下において、測距センサ３の取り付け角度ずれの補正に用いるための壁面６０を検出するためのセンサである。壁面検出センサ５１は、例えば、受光素子と発光素子とを同軸に配置した一次元の測距センサとすることができる。図９に示す移動体１００では、２つの壁面検出センサ５１を備えているが壁面検出センサ５１を備える個数は複数であれば任意である。移動体１００において備えられる壁面検出センサ５１の個数が多いほど壁面６０の位置をより正確に把握することができる。

すなわち、複数の壁面検出センサ５１それぞれによって壁面６０までの距離を検出する。そして、壁面検出センサ５１それぞれの検出結果に基づき、壁面位置検出部９７は、移動体１００の本体部２と壁面６０との相対的な位置関係を求める。

一方、測距センサ３は、移動体１のヨー方向に沿って異なる角度で壁面６０に向かってレーザ光を出射し、それぞれの反射光を受光する。なお、測距センサ３から出射されたレーザ光を反射させることができる壁面６０部分が検出対象面６０ａとなる。

センサずれ検出部９４は、測距センサ３からレーザ光を出射した角度と、検出対象面６ａまでの距離とによって検出対象面６０ａの本体部２に対する相対的な位置関係を求める。そして、センサずれ検出部９４は、この求めた検出対象面６０ａの本体部２に対する相対的な位置関係と、壁面位置検出部９７によって求められた壁面６０の検出対象面６０ａの本体部２に対する相対的な位置関係とを比較して、両者の相違からセンサずれ量を算出する。

以上のように、第３実施形態に係る移動体１００は、複数の壁面検出センサ５１によって移動体１００の本体部２と壁面６０との相対的な位置関係を求めることができる。このため、壁面６０を目標部材６として利用し、測距センサ３のセンサずれ量を算出することができる。

また、壁面６０の検出対象面６０ａが図３または図４に示すように凸部６ａ１を含む場合、第１実施形態の第１変形例に係る移動体１と同様に、センサずれ検出部９４は、移動体１００のロール方向に沿った測距センサ３のセンサずれ量も求めることができる。あるいは図５に示すように、壁面６０の検出対象面６０ａが反射率変更領域６１を含む場合、第１実施形態の第２変形例に係る移動体１と同様に、センサずれ検出部９４は、移動体１００のロール方向に沿った測距センサ３のセンサずれ量も求めることができる。

１ 移動体
２ 本体部
３ 測距センサ
６ 目標部材
６ａ 検出対象面
６ａ１ 凸部
６ａ２ 凹部
８ 記憶部
９ 制御部
１０ 出力部
１１ 移動体
１６ 目標部材
５１ 壁面検出センサ
６０ 壁面
６０ａ 検出対象面
６１ 反射率変更領域
６２ 第１目標部
６２ａ 第１検出対象面
６３ 第２目標部
６３ａ 第２検出対象面
６４ 接続部
６５ 模様領域
８１ 地図情報
９４ センサずれ検出部
９５ センサずれ判定部
９６ センサずれ補正部
９７ 壁面位置検出部
１００ 移動体
Ｏ 車体中心軸

Claims (12)

1. 測定対象物までの距離を検出する測距センサと、
   目標部材と、
   前記測距センサによって取得された前記目標部材までの距離に基づいて、前記測距センサが予め定められた位置に取り付けられているときの基準角度と前記測距センサの実際の取り付け角度との差を算出する算出部と、を備える移動体。
2. 出力部を備え、
   前記出力部は、前記算出部によって算出された、前記基準角度と実際の取り付け角度との差を示す情報を出力する、請求項１に記載の移動体。
3. 出力部と、
   前記算出部によって算出された、前記基準角度と実際の取り付け角度との差から、前記測距センサの取り付け位置が予め定められた位置に取り付けられているか否か判定する判定部と、を備え、
   前記出力部は、前記判定部による判定結果を示す情報を出力する、請求項１に記載の移動体。
4. 前記算出部によって算出された、前記基準角度と実際の取り付け角度との差に基づき、前記測距センサの実際の検出結果が、前記測距センサが予め定められた位置に取り付けられているときに得られる前記測距センサの検出結果と一致するように補正するセンサ補正部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の移動体。
5. 前記目標部材は、水平方向に延伸した棒状部材である請求項１から４のいずれか１項に記載の移動体。
6. 前記目標部材は、水平方向に延伸した第１目標部と、
   前記第１目標部に対して傾斜するように水平方向に延伸した第２目標部と、を有し、
   前記算出部は、前記測距センサによって取得された、前記第１目標部および前記第２目標部までの距離に基づいて、前記第１目標部の延伸方向に沿った直線と前記第２目標部の延伸方向に沿った直線とが交差する交点までの実際の距離を求め、前記交点までの実際の距離と前記測距センサが予め定められた位置に取り付けられているときの、前記交点までの距離との差をさらに算出する、請求項１から４のいずれか１項に記載の移動体。
7. 前記目標部材は、前記測距センサによる検出対象となる検出対象面を有し、
   前記検出対象面は、前記測距センサの方に向かって突出した凸部が形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の移動体。
8. 前記算出部は、前記測距センサによって取得された前記凸部までの距離に基づき、前記検出対象面において前記凸部が形成された領域を符号化して表す請求項７に記載の移動体。
9. 前記目標部材は、前記測距センサによる検出対象となる検出対象面を有し、
   前記検出対象面は、前記移動体の上下方向において傾斜している請求項１から６のいずれか１項に記載の移動体。
10. 前記測距センサは、前記測定対象物に照射した光の反射光の強度に基づき前記測定対象物までの距離を検出しており、
    前記目標部材は、前記測距センサによる検出対象となる検出対象面を有し、
    前記検出対象面は、反射率が異なる領域を含む請求項１から６のいずれか１項に記載の移動体。
11. 前記算出部は、前記測距センサによって取得された反射光の強度に基づき、前記検出対象面において前記反率が異なる領域を符号化して表す請求項１０に記載の移動体。
12. 前記目標部材は、前記移動体に着脱可能に設けられている請求項１から１１のいずれか１項に記載の移動体。

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