JP2023165211A - 障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オクルージョンによる障害物の検知見落としを抑制することができる障害物検知装置を提供する。
【解決手段】障害物検知装置３０は、フォークリフト１の走行予定経路Ｒを取得する経路生成部３２と、フォークリフト１の自己位置を推定する自己位置推定部３３と、フォークリフト１の進行方向に存在する障害物Ｘを検知するための障害物検知領域Ｅを設定する検知領域設定部３５と、障害物Ｘを検出する障害物センサ２３と、障害物センサ２３の点群データに基づいて、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかを判定する障害物判定部３８とを備え、障害物検知領域Ｅは、走行予定経路Ｒに沿った第１検知領域Ｅ１と、フォークリフト１から第１検知領域Ｅ１までの第２検知領域Ｅ２とを有し、検知領域設定部３５は、フォークリフト１の自己位置に基づいて第２検知領域Ｅ２を設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、障害物検知装置に関する。

例えば特許文献１には、作業車両の前方の障害物の有無を検出する障害物センサによって、作業車両の走行予定経路内に存在する障害物が認識されると、作業車両の走行経路を変更するという技術が記載されている。

特開２０１９－９７４５４号公報

しかしながら、上記従来技術においては、作業車両の近くに障害物が存在するために先の走行予定経路が見通せない場合には、実際には先の走行予定経路に別の障害物が存在していても、先の走行予定経路には障害物が存在していないと判定されることがある。つまり、オクルージョンによる障害物の検知見落としが発生することがある。

本発明の目的は、オクルージョンによる障害物の検知見落としを抑制することができる障害物検知装置を提供することである。

本発明の一態様は、産業車両に搭載される障害物検知装置において、産業車両の走行予定経路を取得する経路取得部と、産業車両の自己位置を推定する自己位置推定部と、産業車両の進行方向に存在する障害物を検知するための障害物検知領域を設定する検知領域設定部と、障害物を検出する障害物検出部と、障害物検出部の検出データに基づいて、検知領域設定部により設定された障害物検知領域に障害物が存在しているかどうかを判定する障害物判定部とを備え、障害物検知領域は、経路取得部により取得された走行予定経路に沿った第１検知領域と、産業車両から第１検知領域までの第２検知領域とを有し、検知領域設定部は、自己位置推定部により推定された産業車両の自己位置に基づいて第２検知領域を設定する。

このような障害物検知装置においては、産業車両の自己位置が推定されると共に、産業車両の進行方向に存在する障害物を検知するための障害物検知領域が設定される。そして、障害物を検出する障害物検出部の検出データに基づいて、障害物検知領域に障害物が存在しているかどうかが判定される。ここで、障害物検知領域としては、産業車両の走行予定経路に沿った第１検知領域と、産業車両から第１検知領域までの第２検知領域とが設定される。第２検知領域は、産業車両の自己位置に基づいて設定される。このため、第１検知領域に障害物が存在しているときだけでなく、第２検知領域に障害物が存在しているときにも、産業車両の進行方向に障害物が存在していると検知される。従って、第２検知領域に障害物が存在するために当該障害物よりも先の第１検知領域が見通せない場合でも、産業車両の進行方向に障害物が存在していると検知されることとなる。これにより、オクルージョンによる障害物の検知見落としが抑制される。

障害物検知装置は、障害物検出部により検出された状態情報の数を求める計数部を更に備え、障害物判定部は、計数部により求められた状態情報の数に基づいて、障害物検領域に障害物が存在しているかどうかを判定してもよい。

このような構成では、障害物検出部により検出された検出情報の数に基づいて、障害物検知領域に障害物が存在しているかどうかが判定される。このため、第２検知領域に小さな物体が存在し、産業車両に対して第２検知領域よりも先の第１検知領域に障害物が存在する場合には、障害物検出部により検出された状態情報のうち小さな物体に対応する状態情報の数も考慮して、障害物検知領域に障害物が存在しているかどうかが判定されることとなる。従って、産業車両から見て障害物の一部または全部が小さな物体により隠れる場合でも、産業車両の進行方向に障害物が存在していると検知される。

障害物判定部は、障害物検出部により検出された状態情報の数が閾値以上であるかどうかを判断し、状態情報の数が閾値以上であるときは、障害物検知領域に障害物が存在していると判定してもよい。

このような構成では、産業車両から見て障害物の一部または全部が小さな物体により隠れる場合でも、障害物検出部により検出された状態情報の数に基づいて、産業車両の進行方向に障害物が存在しているかどうかが容易に検知される。

本発明によれば、オクルージョンによる障害物の検知見落としを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る障害物検知装置を具備した産業車両としてフォークリフトを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る障害物検知装置を備えた走行制御装置の構成を示すブロック図である。 フォークリフトの走行予定経路の一例を示す平面図である。 図２に示された検知領域設定部により設定される障害物検知領域の一例を示す図である。 図２に示された検知領域設定部により実行される検知領域設定処理の手順を示すフローチャートである。 図２に示された検知領域設定部により設定される第１検知領域の一例を示す図である。 図６に示される第１検知領域を形成する検知枠とフォークリフトとの寸法関係を示す図である。 図２に示された障害物判定部により実行される障害物判定処理の手順を示すフローチャートである。 フォークリフトに対して障害物の一部または全部が小さな物体に隠れる様子を示す図である。 図２に示された減速停止制御部により実行される減速停止制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る障害物検知装置を具備した産業車両としてフォークリフトを示す斜視図である。図１において、フォークリフト１は、荷役を行う産業車両である。フォークリフト１は、走行装置２と、この走行装置２の前側に配置された荷役装置３とを備えている。

走行装置２は、車体４と、この車体４の前部に配置された左右１対の駆動輪である前輪５と、車体４の後部に配置された左右１対の操舵輪である後輪６とを有している。

荷役装置３は、車体４の前端部に取り付けられたマスト７と、このマスト７にリフトブラケット８を介して昇降可能に取り付けられ、パレット１２（図３参照）を保持する左右１対のフォーク９と、このフォーク９を昇降させるリフトシリンダ１０と、マスト７を傾動させるティルトシリンダ１１とを有している。

パレット１２は、例えばプラスチック製または木製の平パレットである。パレット１２は、平面視で四角形状を呈している。パレット１２上には、荷物（図示せず）が載置される。パレット１２には、各フォーク９が差し込まれる左右１対のフォーク穴１３が設けられている。

図２は、本発明の一実施形態に係る障害物検知装置を備えた走行制御装置の構成を示すブロック図である。走行制御装置２０は、例えば図３に示されるように、パレット１２の荷降ろし作業を行う際に、フォークリフト１を目標位置まで自動走行させるように制御する装置である。走行制御装置２０は、フォークリフト１に搭載されている。目標位置は、フォーク９をパレット１２のフォーク穴１３に差し込むことが可能な位置である。

図２において、走行制御装置２０は、レーザセンサ２１と、地図記憶部２２と、障害物センサ２３と、車速センサ２４と、駆動部２５と、警報器２６と、コントローラ２７とを備えている。

レーザセンサ２１は、フォークリフト１の周囲に向けてレーザ光を照射し、レーザ光の反射光を受光することにより、フォークリフト１の周囲に存在する物体までの距離を検出して点群データを取得する。レーザセンサ２１は、フォークリフト１の前方を中心とした所定の角度範囲（例えば２７０度）にレーザ光を照射する。点群は、レーザ光の反射点（レーザ点）の集まりである。フォークリフト１の周囲に存在する物体には、パレット１２も含まれる。レーザセンサ２１としては、例えばＬＩＤＡＲ（light detection and ranging）またはレーザレンジファインダ等が使用される。

地図記憶部２２は、フォークリフト１により荷役作業を実施するエリアの地図データを記憶する。地図データには、柱、棚及び壁等が含まれている。

障害物センサ２３は、フォークリフト１の周囲に存在する障害物Ｘ（図６参照）を検出する障害物検出部である。障害物Ｘは、作業者及び他の車両等である。障害物センサ２３としては、レーザセンサ２１と同様に、ＬＩＤＡＲまたはレーザレンジファインダ等が使用される。障害物センサ２３の数としては、１つでもよいし、複数でもよい。車速センサ２４は、フォークリフト１の走行速度（車速）を検出する。

駆動部２５は、例えば図示はしないが、駆動輪である前輪５を回転させる走行モータと、操舵輪である後輪６を転舵させる操舵モータとを有している。警報器２６は、フォークリフト１の前方（進行方向）に障害物Ｘが存在することが検知されたときに、警報音または警報表示によって警報を行う。

コントローラ２７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ２７は、パレット位置算出部３１と、経路生成部３２と、自己位置推定部３３と、誘導制御部３４と、検知領域設定部３５と、除去処理部３６と、レーザ点計数部３７と、障害物判定部３８と、減速停止制御部３９とを有している。これらの機能は、例えば操作スイッチ（図示せず）によりフォークリフト１の自動走行の開始が指示されると実行される。

経路生成部３２、検知領域設定部３５、除去処理部３６、レーザ点計数部３７及び障害物判定部３８は、障害物センサ２３と協働して、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在するかどうかを検知する障害物検知装置３０を構成している。

パレット位置算出部３１は、レーザセンサ２１の点群データに基づいて、フォークリフト１に対するパレット１２の位置を算出する。パレット位置算出部３１は、例えばＲＡＮＳＡＣ（Random Sample Consensus）や最小二乗法等を用いてパレット１２の前面の平面方程式を算出し、その平面方程式に基づいてフォークリフト１に対するパレット１２の位置を算出する。

経路生成部３２は、パレット位置算出部３１により算出されたフォークリフト１に対するパレット１２の位置に基づいて、目標位置（前述）までのフォークリフト１の走行予定経路Ｒ（図３参照）を生成する。走行予定経路Ｒは、フォークリフト１が走行しようとする経路であり、複数の経路点Ｐ（図６参照）で形成されている。経路生成部３２は、フォークリフト１の走行予定経路Ｒを取得する経路取得部を構成している。

自己位置推定部３３は、レーザセンサ２１の点群データ及び地図記憶部２２に記憶された地図データに基づいて、フォークリフト１の自己位置を推定する。具体的には、自己位置推定部３３は、例えばＳＬＡＭ（simultaneous localization andmapping）手法を用いて、点群データと地図データとをマッチングさせてフォークリフト１の自己位置を推定する。ＳＬＡＭは、センサデータ及び地図データを用いて自己位置推定を行う自己位置推定技術である。

誘導制御部３４は、経路生成部３２により生成された走行予定経路Ｒに沿ってフォークリフト１を目標位置まで誘導走行させるように駆動部２５を制御する。このとき、誘導制御部３４は、自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置が走行予定経路Ｒに近づくように駆動部２５を制御する。

検知領域設定部３５は、フォークリフト１の進行方向に存在する障害物Ｘ（図６参照）を検知するための障害物検知領域Ｅを設定する。障害物検知領域Ｅは、図４に示されるように、フォークリフト１の走行予定経路Ｒに沿った第１検知領域Ｅ１と、フォークリフト１から第１検知領域Ｅ１までの第２検知領域Ｅ２とを有している。

検知領域設定部３５は、経路生成部３２により生成された走行予定経路Ｒに基づいて第１検知領域Ｅ１を設定し、自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置に基づいて第２検知領域Ｅ２を設定する。

図５は、検知領域設定部３５により実行される検知領域設定処理の手順を示すフローチャートである。図５において、検知領域設定部３５は、まず経路生成部３２により生成された走行予定経路Ｒのデータと、自己位置推定部３３により推定されたフォークリフト１の自己位置のデータとを取得する（手順Ｓ１０１）。

続いて、検知領域設定部３５は、図６に示されるように、走行予定経路Ｒの複数の経路点Ｐに対してフォークリフト１を全体的に取り囲むような矩形状の検知枠Ｆをマッピングすることで、走行予定経路Ｒに沿った第１検知領域Ｅ１を設定する（手順Ｓ１０２）。このとき、経路点Ｐが検知枠Ｆの中心に位置するように、検知枠Ｆが経路点Ｐに対してマッピングされる。これにより、複数の検知枠Ｆからなる第１検知領域Ｅ１が設定される。

検知枠Ｆの寸法は、図７に示されるように、フォークリフト１の外形寸法よりもフォークリフト１の前後方向及び左右方向に大きくなっている。具体的には、検知枠Ｆの長さ寸法Ｌ１は、フォークリフト１の全長Ｌ２よりも大きい。フォークリフト１の全長Ｌ２は、フォークリフト１のフォーク９の先端（前端）から車体４の後端までの長さ寸法である。検知枠Ｆの幅寸法Ｗ１は、フォークリフト１の全幅Ｗ２よりも大きい。フォークリフト１の全幅Ｗ２は、フォークリフト１の車幅寸法である。

検知枠Ｆの寸法は、フォークリフト１の外形寸法よりも前後左右に規定量ｄだけ大きい。自己位置推定部３３により生じる自己位置の推定誤差及び誘導制御部３４により生じる誘導誤差等によって、フォークリフト１の実際の走行経路が走行予定経路Ｒに対してずれることがある。そこで、規定量ｄは、走行予定経路Ｒに対するフォークリフト１の実際の走行経路のずれ量を吸収することが可能な値に設定されている。

検知領域設定部３５は、走行予定経路Ｒの全ての経路点Ｐに対して検知枠Ｆをマッピングする必要はなく、所定間隔毎の経路点Ｐに対して検知枠Ｆをマッピングしてもよい。これにより、計算処理時間の短縮につながる。この場合、隣り合う検知枠Ｆの一部同士が重なるようにマッピングを行う経路点Ｐの間隔を設定することにより、第１検知領域Ｅ１の一部に抜けが生じることが防止される。

なお、第１検知領域Ｅ１の抜けが生じる部分においてのみ、マッピングを行う経路点Ｐの間隔を短くしてもよいし、或いは第１検知領域Ｅ１の抜けが生じる部分では、検知枠Ｆの寸法を大きくしてもよい。また、フォークリフト１を全体的に取り囲むのであれば、検知枠Ｆの長さ寸法Ｌ１がフォークリフト１の全長Ｌ２と等しく、検知枠Ｆの幅寸法Ｗ１がフォークリフト１の全幅Ｗ２と等しくてもよい。また、検知枠Ｆの形状としては、特に矩形状には限られず、フォークリフト１を全体的に取り囲むような多角形状や円形状であればよい。

検知領域設定部３５は、手順Ｓ１０２を実行した後、フォークリフト１の自己位置に基づいて、フォークリフト１から第１検知領域Ｅ１までの第２検知領域Ｅ２を設定する（手順Ｓ１０３）。具体的には、第２検知領域Ｅ２は、図４に示されるように、フォークリフト１の障害物センサ２３から第１検知領域Ｅ１の両端まで延びる領域である。なお、図４では、便宜上、第１検知領域Ｅ１が短く示されている。

続いて、検知領域設定部３５は、手順Ｓ１０２で設定された第１検知領域Ｅ１と手順Ｓ１０３で設定された第２検知領域Ｅ２とからなる障害物検知領域Ｅのデータを障害物判定部３８に出力する（手順Ｓ１０４）。

図２に戻り、除去処理部３６は、障害物センサ２３の点群データ（検出データ）において障害物Ｘ以外の物体に相当するレーザ点を除去する。これにより、障害物Ｘ以外の物体に相当するレーザ点が除去された点群データ（処理後データ）が得られる。

ここで、障害物Ｘ以外の物体としては、フォーク９及びパレット１２等がある。フォーク９の位置、フォーク９の長さ及びパレット１２の寸法は、予め分かっている。フォークリフト１に対するパレット１２の位置は、パレット位置算出部３１より取得される。従って、障害物センサ２３の点群データにおいて、フォーク９及びパレット１２等に相当するレーザ点を容易に除去することができる。

レーザ点計数部３７は、障害物センサ２３の点群データに基づいてレーザ点数を求める計数部である。レーザ点数は、障害物センサ２３により検出される状態情報の数に相当する。このとき、レーザ点計数部３７は、除去処理部３６により障害物Ｘ以外の物体に相当するレーザ点が除去された処理後データに基づいて、レーザ点数を求める。

障害物判定部３８は、障害物センサ２３の点群データに基づいて、検知領域設定部３５により設定された障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかを判定する。このとき、障害物判定部３８は、レーザ点計数部３７により求められたレーザ点数に基づいて、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかを判定する。

障害物判定部３８は、レーザ点計数部３７により求められたレーザ点数が閾値以上であるかどうかを判断し、レーザ点数が閾値以上であるときは、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定する。

図８は、障害物判定部３８により実行される障害物判定処理の手順を示すフローチャートである。図８において、障害物判定部３８は、まず検知領域設定部３５により設定された障害物検知領域Ｅのデータを取得する（手順Ｓ１１１）。

続いて、障害物判定部３８は、障害物検知領域Ｅにおいて検出されたレーザ点数が閾値以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。閾値は、所定の数（例えば図９では３つ）である。

障害物判定部３８は、障害物検知領域Ｅにおいて検出されたレーザ点数が閾値以上であると判断したときは、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定する（手順Ｓ１１３）。障害物判定部３８は、障害物検知領域Ｅにおいて検出されたレーザ点数が閾値以上でないと判断したときは、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していないと判定する（手順Ｓ１１４）。

例えば図９（ａ）に示されるように、障害物検知領域Ｅの第１検知領域Ｅ１に障害物Ｘが存在し、障害物検知領域Ｅの第２検知領域Ｅ２に２つの小さな物体Ｇが存在している場合、障害物センサ２３から照射されたレーザ光が障害物Ｘ及び各物体Ｇに１箇所ずつ当たって反射されることで、障害物センサ２３により３つのレーザ点Ｐ_Ｌが検出される。従って、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定される。なお、小さな物体Ｇは、雨粒等である。

また、図９（ｂ）に示されるように、障害物検知領域Ｅの第１検知領域Ｅ１に障害物Ｘが存在し、障害物検知領域Ｅの第２検知領域Ｅ２に１つの小さな物体Ｇが存在している場合、障害物センサ２３から照射されたレーザ光が物体Ｇの３箇所に当たって反射され、障害物Ｘにはレーザ光が当たらない。ただし、この場合でも、障害物センサ２３により３つのレーザ点Ｐ_Ｌが検出されるため、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定される。

図２に戻り、減速停止制御部３９は、障害物判定部３８により障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定されたときに、フォークリフト１を減速または停止させるように駆動部２５を制御すると共に、警報を行うように警報器２６を制御する。減速停止制御部３９は、障害物Ｘまでの距離が規定値以下であるときは、フォークリフト１を停止させるように駆動部２５を制御し、障害物Ｘまでの距離が規定値よりも長いときは、フォークリフト１を減速させるように駆動部２５を制御する。

図１０は、減速停止制御部３９により実行される減速停止制御処理の手順を示すフローチャートである。図１０において、減速停止制御部３９は、まず障害物判定部３８により障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定されたかどうかを判断する（手順Ｓ１２１）。

減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定されたと判断したときは、車速センサ２４の検出値を取得する（手順Ｓ１２２）。そして、減速停止制御部３９は、車速センサ２４の検出値に基づいて、フォークリフト１が走行予定経路Ｒに沿って走行する際にフォークリフト１の走行を停止させるための距離を算出する（手順Ｓ１２３）。

ここで、フォークリフト１の現在の車速をｖとし、フォークリフト１の減速度をａとした場合、フォークリフト１の走行を停止させるためには、下記式の時間ｔが必要となる。なお、減速度ａは、予め決まっている。
ｔ＝ｖ／ａ

フォークリフト１の走行を停止させるための距離ｘは、フォークリフト１の現在の車速ｖを積分することで、下記式で表される。
ｘ＝ｖ^２／２ａ

続いて、減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅ内の停止エリアｅ１（図６参照）に障害物Ｘが存在しているかどうかを判断する（手順Ｓ１２４）。停止エリアｅ１は、障害物検知領域Ｅ内における停止用閾値Ｓ１（規定値）よりもフォークリフト１に近いエリアである。

停止用閾値Ｓ１は、フォークリフト１の車速ｖを極低速に相当する固定値ｖ０としたときの上記の距離ｘにマージンを加えた値である。極低速に相当する固定値ｖ０は、フォークリフト１の実際の車速ｖよりも低い。停止用閾値Ｓ１は、例えば停止エリアｅ１と減速エリアｅ２（後述）とを含む検知枠Ｆにおける経路点Ｐに相当する位置である（図６参照）。

減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅ内の停止エリアｅ１に障害物Ｘが存在していると判断したときは、フォークリフト１を停止させるように駆動部２５を制御する（手順Ｓ１２５）。また、減速停止制御部３９は、停止用警報を行うように警報器２６を制御する（手順Ｓ１２６）。

減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅ内の停止エリアｅ１に障害物Ｘが存在していないと判断したときは、障害物検知領域Ｅ内の減速エリアｅ２（図６参照）に障害物Ｘが存在しているかどうかを判断する（手順Ｓ１２７）。減速エリアｅ２は、障害物検知領域Ｅ内における停止用閾値Ｓ１と減速用閾値Ｓ２との間のエリアである。

減速用閾値Ｓ２は、停止用閾値Ｓ１よりもフォークリフト１から遠い位置にある。減速用閾値Ｓ２は、フォークリフト１の現在の車速ｖにおける上記の距離ｘにマージンを加えた値である。減速用閾値Ｓ２は、例えば減速エリアｅ２におけるフォークリフト１から最も遠い検知枠Ｆの進行方向側の端に相当する位置である（図６参照）。

減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅ内の減速エリアｅ２に障害物Ｘが存在していると判断したときは、フォークリフト１を減速させるように駆動部２５を制御する（手順Ｓ１２８）。また、減速停止制御部３９は、減速用警報を行うように警報器２６を制御し（手順Ｓ１２９）、上記の手順Ｓ１２１を再度実行する。

減速停止制御部３９は、障害物検知領域Ｅ内の減速エリアｅ２に障害物Ｘが存在していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１２１を再度実行する。

ところで、例えば図６に示されるように、走行予定経路Ｒがカーブ状を呈している場合、障害物検知領域Ｅの第１検知領域Ｅ１は、走行予定経路Ｒに沿ってカーブ状に設定される。この場合には、第１検知領域Ｅ１から外れた位置に障害物Ｘが存在するために、フォークリフト１から当該障害物Ｘよりも先の走行予定経路Ｒが見通せないときには、実際には障害物Ｘよりも先の走行予定経路Ｒを含む第１検知領域Ｅ１に別の障害物Ｘが存在していても、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在していないと判定される。つまり、オクルージョンによる障害物Ｘの検知見落としが発生してしまう。

そのような課題に対し、本実施形態においては、フォークリフト１の自己位置が推定されると共に、フォークリフト１の進行方向に存在する障害物Ｘを検知するための障害物検知領域Ｅが設定される。そして、障害物Ｘを検出する障害物センサ２３の点群データに基づいて、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかが判定される。ここで、障害物検知領域Ｅとしては、フォークリフト１の走行予定経路Ｒに沿った第１検知領域Ｅ１と、フォークリフト１から第１検知領域Ｅ１までの第２検知領域Ｅ２とが設定される。第２検知領域Ｅ２は、フォークリフト１の自己位置に基づいて設定される。このため、第１検知領域Ｅ１に障害物Ｘが存在しているときだけでなく、第２検知領域Ｅ２に障害物Ｘが存在しているときにも、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在していると検知される。従って、第２検知領域Ｅ２に障害物Ｘが存在するために当該障害物Ｘよりも先の第１検知領域Ｅ１が見通せない場合でも、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在していると検知されることとなる。これにより、オクルージョンによる障害物Ｘの検知見落としが抑制される。

また、障害物センサ２３はレーザ光を放射状に照射するため、図９に示されるように、小さな物体Ｇにより障害物Ｘの一部または全部が隠れることがある。このため、障害物Ｘのサイズに基づいてフォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在するかどうかを検知しようとすると、障害物Ｘのサイズの判定閾値を設定することが難しく、障害物Ｘを正確に検知することが困難である。

例えば図９（ａ）に示される状況では、２つの小さな物体Ｇにより障害物Ｘの一部が隠れるため、実際のサイズよりも小さな障害物Ｘが存在すると判定されたり、或いは判定閾値によっては障害物Ｘが存在しないと判定される。また、図９（ｂ）に示される状況では、１つの小さな物体Ｇにより障害物Ｘの全部が隠れるため、障害物Ｘが存在しないと判定される。

本実施形態では、障害物センサ２３により検出されたレーザ点数に基づいて、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかが判定される。このため、第２検知領域Ｅ２に小さな物体Ｇが存在し、フォークリフト１に対して第２検知領域Ｅ２よりも先の第１検知領域Ｅ１に障害物Ｘが存在する場合には、障害物センサ２３により検出されたレーザ点数のうち小さな物体Ｇに対応するレーザ点数も考慮して、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかが判定されることとなる。従って、フォークリフト１から見て障害物Ｘの一部または全部が小さな物体Ｇにより隠れる場合でも、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在していると検知される。これにより、障害物Ｘのサイズに基づいてフォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在するかどうかを検知する場合に比べて、障害物Ｘの検知精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、障害物センサ２３により検出されたレーザ点数が閾値以上であるときは、障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在していると判定される。このため、フォークリフト１から見て障害物Ｘの一部または全部が小さな物体Ｇにより隠れる場合でも、障害物センサ２３により検出されたレーザ点数に基づいて、フォークリフト１の進行方向に障害物Ｘが存在しているかどうかが容易に検知される。

また、本実施形態では、フォークリフト１の目標位置までの走行予定経路Ｒが生成されるため、目標位置が変化しても、走行予定経路Ｒに沿った第１検知領域Ｅ１が容易に設定される。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、障害物検知領域Ｅの第１検知領域Ｅ１は、走行予定経路Ｒの複数の経路点Ｐに対してフォークリフト１を全体的に取り囲むような検知枠Ｆをマッピングすることで設定されているが、特にそのような形態には限られない。障害物検知領域Ｅの第１検知領域Ｅ１は、例えば走行予定経路Ｒに沿うように設定された規定幅の領域等であってもよい。

また、上記実施形態では、障害物Ｘを検出する障害物センサ２３として、フォークリフト１の周囲に向けてレーザ光を照射し、レーザ光の反射光を受光することにより、点群データを取得するＬＩＤＡＲまたはレーザレンジファインダ等のレーザセンサが使用されているが、特にそのような形態には限られない。障害物センサ２３として、カメラ等の画像センサを使用してもよい。この場合には、障害物センサ２３の画像データに基づいて物体が写っている画素数が求められ、その画素数に基づいて障害物検知領域Ｅに障害物Ｘが存在しているかどうかが判定される。物体が写っている画素数は、障害物センサ２３により検出された状態情報の数に相当する。

また、上記実施形態では、レーザセンサ２１の点群データに基づいて、フォークリフト１に対するパレット１２の位置が算出されると共に、レーザセンサ２１の点群データと地図記憶部２２に記憶された地図データとに基づいて、フォークリフト１の自己位置が推定されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、パレット検知用のレーザセンサと自己位置推定用のレーザセンサとを別々に備えてもよい。

また、上記実施形態では、レーザセンサ２１の点群データによるＳＬＡＭ手法を用いて、フォークリフト１の自己位置が推定されているが、特にそのような形態には限られない。フォークリフト１の自己位置を推定する手法としては、例えばカメラの画像データによるＳＬＡＭ手法、フォークリフト１の移動量及び移動方向を検出するオドメトリセンサ、或いはフォークリフト１の角速度及び加速度を計測する慣性計測ユニット（ＩＭＵ）等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、フォークリフト１が走行予定経路Ｒに沿って走行するように制御されているが、本発明は、トーイングトラクタ等といった他の産業車両にも適用可能である。

１…フォークリフト（産業車両）、２３…障害物センサ（障害物検出部）、３０…障害物検知装置、３２…経路生成部（経路取得部）、３３…自己位置推定部、３５…検知領域設定部、３７…レーザ点計数部（計数部）、３８…障害物判定部、Ｐ_Ｌ…レーザ点（状態情報）、Ｒ…走行予定経路、Ｅ…障害物検知領域、Ｅ１…第１検知領域、Ｅ２…第２検知領域、Ｘ…障害物。

Claims (3)

1. 産業車両に搭載される障害物検知装置において、
   前記産業車両の走行予定経路を取得する経路取得部と、
   前記産業車両の自己位置を推定する自己位置推定部と、
   前記産業車両の進行方向に存在する障害物を検知するための障害物検知領域を設定する検知領域設定部と、
   前記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データに基づいて、前記検知領域設定部により設定された前記障害物検知領域に前記障害物が存在しているかどうかを判定する障害物判定部とを備え、
   前記障害物検知領域は、前記経路取得部により取得された前記走行予定経路に沿った第１検知領域と、前記産業車両から前記第１検知領域までの第２検知領域とを有し、
   前記検知領域設定部は、前記自己位置推定部により推定された前記産業車両の自己位置に基づいて前記第２検知領域を設定する障害物検知装置。
2. 前記障害物検出部により検出された状態情報の数を求める計数部を更に備え、
   前記障害物判定部は、前記計数部により求められた前記状態情報の数に基づいて、前記障害物検知領域に前記障害物が存在しているかどうかを判定する請求項１記載の障害物検知装置。
3. 前記障害物判定部は、前記障害物検出部により検出された前記状態情報の数が閾値以上であるかどうかを判断し、前記状態情報の数が前記閾値以上であるときは、前記障害物検知領域に前記障害物が存在していると判定する請求項２記載の障害物検知装置。

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