JP6499909B2 - Obstacle detection device and method - Google Patents
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Description
本発明は、移動体の障害物検出装置と方法に関する。 The present invention relates to a moving object obstacle detection apparatus and method.
走行車両にレーザ装置(例えば、レーザレンジファインダ)を搭載し、前方の路面や障害物を検出して自律走行又は半自律走行を行う移動体が既に開示されている(例えば、特許文献1、2)。
A moving body in which a laser device (for example, a laser range finder) is mounted on a traveling vehicle and autonomously traveling or semi-autonomously traveling is detected by detecting a road surface or an obstacle ahead is already disclosed (for example,
特許文献1、2の移動体は、入射光と反射光の時間差から障害物位置と路面位置とを検出するレーザ装置を搭載している。
しかし、レーザ装置が照射するレーザ光の斜め下向きの照射角度が小さい(例えば2度未満)と、路面からの反射光がほとんど検出できなくなる。そのため、従来のレーザ装置では、走行車両から近距離(例えば30m未満)の障害物は検出できるが、それ以上の遠距離の障害物は検出できないため、高速での走行が困難であった。
The moving bodies of
However, if the obliquely downward irradiation angle of the laser light emitted by the laser device is small (for example, less than 2 degrees), the reflected light from the road surface can hardly be detected. For this reason, the conventional laser device can detect an obstacle at a short distance (for example, less than 30 m) from the traveling vehicle, but cannot detect an obstacle at a longer distance than that, and thus it is difficult to travel at a high speed.
そこで、従来のレーザ装置(近距離レーザ装置)の他に、遠距離の障害物を検出するため別のレーザ装置(遠距離レーザ装置)を追加することが検討されている。
遠距離レーザ装置は、上述したように、照射するレーザ光の斜め下向きの照射角度が小さいため、路面からの反射光はほとんど検出しないが、障害物からの反射光は強度が高いためその位置を検出することができる。
しかし、路面上に白線のレーンなど、反射率が高く乱反射するものが描かれていると、遠距離レーザ装置によりその反射光を検出し、障害物として誤検出する可能性があった。
そのため、白線のレーンが連続する走行路(例えば、車両専用道路)において、白線を障害物として誤検出するため、移動体の高速走行が困難となる可能性があった。
Therefore, in addition to the conventional laser device (short-distance laser device), it has been studied to add another laser device (far-distance laser device) in order to detect a long-distance obstacle.
As described above, the long-distance laser device detects almost no reflected light from the road surface because the obliquely downward irradiation angle of the laser light to be irradiated is small, but the reflected light from the obstacle is high in intensity. Can be detected.
However, if a highly reflective surface such as a white line lane is drawn on the road surface, the reflected light may be detected by the long-range laser device and erroneously detected as an obstacle.
For this reason, since a white line is erroneously detected as an obstacle on a travel path (for example, a vehicle-dedicated road) in which white line lanes are continuous, there is a possibility that it is difficult to travel at high speed.
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、走行車両から遠距離(例えば30m以上)の路面上に反射率が高く乱反射するもの(例えば白線)が描かれていても、遠距離の障害物を誤検出なく検出することができる障害物検出装置と方法を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to detect an obstacle at a long distance without erroneous detection even if a highly reflective (for example, white line) is drawn on a road surface at a long distance (for example, 30 m or more) from a traveling vehicle. An object of the present invention is to provide an obstacle detection apparatus and method.
本発明によれば、路面を走行する走行車両に搭載された近距離レーザ装置及び遠距離レーザ装置と、
障害物位置を検出するデータ処理装置と、を備え、
前記近距離レーザ装置は、前記走行車両に近い近距離範囲に、第1レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置と路面位置を検出し、
前記遠距離レーザ装置は、前記近距離範囲と重複する重複範囲と前記近距離範囲よりも遠い遠距離範囲とに、第2レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置を検出し、
前記データ処理装置は、前記重複範囲での検出結果を利用して、走行車両前方のローカル環境地図を作成し、前記近距離レーザ装置及び前記遠距離レーザ装置で検出された前記障害物位置の不一致位置を抽出し、
前記重複範囲において前記不一致位置のうち直線上に位置するものを白線位置として検出し、
前記遠距離レーザ装置で検出した前記不一致位置のうち、前記白線位置の延長線上に位置する前記障害物位置を対象位置として抽出し、
前記対象位置の前記走行車両からの距離が第1閾値以上であり、検出回数が第2閾値以上であり、検出幅が第3閾値以下である場合に、前記対象位置を誤検出した前記障害物位置と判定し、
前記障害物位置を前記ローカル環境地図から消去する、ことを特徴とする障害物検出装置が提供される。
According to the present invention, a short distance laser device and a long distance laser device mounted on a traveling vehicle traveling on a road surface,
A data processing device for detecting an obstacle position,
The short distance laser device irradiates a first laser beam on a short distance range close to the traveling vehicle, detects the obstacle position and the road surface position from the time difference between the incident light and the reflected light,
The long-distance laser device irradiates a second laser beam to an overlapping range that overlaps the short-distance range and a long-distance range that is farther than the short-distance range, and the failure is determined based on a time difference between the incident light and reflected light. Detect the object position,
The data processing device creates a local environment map ahead of the traveling vehicle using the detection result in the overlapping range, and the obstacle position mismatch detected by the short-range laser device and the long-range laser device. Extract the position,
In the overlapping range, the non-coincidence position that is located on a straight line is detected as a white line position,
Of the unmatched positions detected by the long-range laser device, extract the obstacle position located on an extension line of the white line position as a target position,
The obstacle in which the target position is erroneously detected when the distance of the target position from the traveling vehicle is equal to or greater than a first threshold, the number of detections is equal to or greater than a second threshold, and the detection width is equal to or smaller than a third threshold. Judging the position,
An obstacle detection apparatus is provided, wherein the obstacle position is erased from the local environment map .
前記近距離レーザ装置は、前記第1レーザ光を斜め下向きの第1角度で前方に照射し、前記第1角度は、前記時間差から路面位置と障害物位置とを検出可能な角度範囲であり、
前記遠距離レーザ装置は、第2レーザ光を斜め下向きの第2角度で前方に照射し、前記第2角度は、路面からの反射光を検出し得ない角度範囲である。
The short-range laser device irradiates the first laser beam forward at an obliquely downward first angle, and the first angle is an angle range in which a road surface position and an obstacle position can be detected from the time difference,
The long-distance laser device irradiates the second laser light forward at an obliquely downward second angle, and the second angle is an angle range in which reflected light from the road surface cannot be detected.
前記第1角度θ1の角度範囲は、2度以上、60度以下であり、
前記第2角度θ2の角度範囲は、0度を超え、3度以下である、ことが好ましい。
The angle range of the first angle θ1 is not less than 2 degrees and not more than 60 degrees,
The angle range of the second angle θ2 is preferably greater than 0 degree and less than or equal to 3 degrees.
また本発明によれば、(A)近距離レーザ装置、遠距離レーザ装置及びデータ処理装置を準備し、
(B)前記近距離レーザ装置により、走行車両に近い近距離範囲に、第1レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から障害物位置と路面位置を検出し、
(C)前記遠距離レーザ装置により、前記近距離範囲と重複する重複範囲と前記近距離範囲よりも遠い遠距離範囲とに、第2レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置を検出し、
(D)データ処理装置により、前記重複範囲での検出結果を利用して、
(D1)前記近距離レーザ装置及び前記遠距離レーザ装置で検出された前記路面位置と前記障害物位置から走行車両前方のローカル環境地図を作成し、
(D2)前記ローカル環境地図において、検出されたそれぞれの前記障害物位置を比較し、
(D3)前記比較による前記障害物位置の不一致位置を抽出し、
(E1)前記不一致位置のうち、前記重複範囲において直線上に位置するものを白線位置として検出し、
(E2)前記不一致位置のうち、前記遠距離範囲において前記白線位置の延長線上に位置する前記障害物位置を対象位置として抽出し、
(E3)前記対象位置の走行車両からの距離が第1閾値以上であり、検出回数が第2閾値以上であり、検出幅が第3閾値以下である場合に、前記対象位置を誤検出した前記障害物位置と判定し、前記障害物位置を前記ローカル環境地図から消去する、ことを特徴とする障害物検出方法が提供される。
According to the present invention, (A) a short-range laser device, a long-range laser device, and a data processing device are prepared,
(B) The short-range laser device irradiates a first laser beam to a short-range range close to the traveling vehicle, detects an obstacle position and a road surface position from a time difference between the incident light and the reflected light,
(C) By the long-distance laser device, the overlapping range overlapping the short-distance range and the long-distance range far from the short-distance range are irradiated with the second laser light, and the time difference between the incident light and the reflected light detecting said obstacle position from
(D) By using the detection result in the overlapping range by the data processing device,
(D1) Create a local environment map ahead of the traveling vehicle from the road surface position and the obstacle position detected by the short-range laser device and the long-range laser device,
(D2) Compare each detected obstacle position in the local environment map;
(D3) Extracting the inconsistent position of the obstacle position by the comparison,
(E1) Among the disagreement positions, those located on a straight line in the overlapping range are detected as white line positions,
(E2) Among the mismatched positions, the obstacle position located on an extension line of the white line position in the long distance range is extracted as a target position,
(E3) The target position is erroneously detected when the distance from the traveling vehicle of the target position is greater than or equal to the first threshold, the number of detections is greater than or equal to the second threshold, and the detection width is less than or equal to the third threshold. There is provided an obstacle detection method characterized by determining an obstacle position and deleting the obstacle position from the local environment map .
上記本発明の装置と方法によれば、データ処理装置により、重複範囲での検出結果を利用して、近距離レーザ装置及び遠距離レーザ装置で検出された路面位置と障害物位置から誤検出した障害物位置が特定され消去される。従って、走行車両から遠距離(例えば30m以上)の路面上に反射率が高く乱反射するもの(例えば白線)が描かれていても、遠距離の障害物を誤検出なく検出することができる。 According to the above-described apparatus and method of the present invention, the data processing device makes a false detection from the road surface position and the obstacle position detected by the short-range laser device and the long-range laser device using the detection result in the overlapping range. Obstacle location is identified and erased. Therefore, even when a highly reflective object (for example, a white line) is drawn on a road surface at a long distance (for example, 30 m or more) from the traveling vehicle, an obstacle at a long distance can be detected without erroneous detection.
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の障害物検出装置10を備えた走行車両1の構成図(A)とブロック図(B)である。
この例において、走行車両1は、車両前部に排土装置2を備え路面3を走行する作業車である。しかし、走行車両1は、排土装置2を備えた作業車に限定されず、自律走行又は半自律走行を行う移動体であってもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram (A) and a block diagram (B) of a
In this example, the
図1において、本発明の障害物検出装置10は、近距離レーザ装置12、遠距離レーザ装置14、及びデータ処理装置16を備える。
In FIG. 1, the
近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14は、走行車両1に搭載されている。
この例において、近距離レーザ装置12は、走行車両1の排土装置2より上方に設置される。近距離レーザ装置12の設置高さH1は、遠距離レーザ装置14の設置高さH2より高いことが好ましい。設置高さH1,H2は、例えば2〜3mの範囲である。
The short
In this example, the short
データ処理装置16は、例えばコンピュータ(PC)であり、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14の検出データから障害物4の位置(障害物位置5)を検出する。検出データは、路面3の位置(路面位置6)と障害物4の位置(障害物位置5a,5b)である。
データ処理装置16は、この例では走行車両1に搭載されている。しかし、データ処理装置16を走行車両以外に搭載し、走行車両1を遠隔操作してもよい。
The
The
データ処理装置16は、重複範囲B(図2参照)での検出結果を利用して、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14で検出された検出データ(路面位置6と障害物位置5a,5b)から誤検出した障害物位置5c(図4B参照)を特定し消去する。
The
図2は、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14の計測範囲の説明図である。
近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14は、好ましくはレーザレンジファインダ(LRF)である。レーザレンジファインダによる測距原理は、レーザ光の入射光の投光から反射光の受光までの時間差を計測するタイムオブフライト方式による。
近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14は、1又は複数のレーザ光源を用い、水平方向のラインスキャン又は上下方向のフレームスキャンの組合せにより、予め設定した範囲にレーザ光を照射する。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the measurement range of the short-
The short-
The short-
近距離レーザ装置12は、走行車両1に近い近距離範囲A1に、第1レーザ光L1(図3参照)を照射して、その入射光と反射光の時間差から図4Aに示す障害物位置5aと路面位置6を検出する。
近距離範囲A1は、この例において、円弧a−bと円弧c−dで囲まれる扇形領域である。
The short
In this example, the short distance range A1 is a sector area surrounded by the arc ab and the arc cd.
遠距離レーザ装置14は、近距離範囲A1と重複する重複範囲Bと近距離範囲A1よりも遠い遠距離範囲A2とに、第2レーザ光L2(図3参照)を照射して、その入射光と反射光の時間差から図4Bに示す障害物位置5bを検出する。
遠距離範囲A2は、この例において、円弧e−fと円弧g−hで囲まれる扇形領域である。重複範囲Bは、この例において斜線範囲であり、円弧g−hと円弧i−jで囲まれる扇形領域である。
各扇形領域は、走行車両1の走行方向1aに対し左右に所定の角度範囲(例えば30度以上)を含む。各扇形領域の角度範囲は一致しなくてもよい。
The long-
In this example, the long distance range A2 is a fan-shaped region surrounded by the arc ef and the arc gh. The overlapping range B is a hatched range in this example, and is a sector region surrounded by the arc gh and the arc ij.
Each sector region includes a predetermined angular range (for example, 30 degrees or more) on the left and right with respect to the traveling
図3は、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14の障害物検出手段の説明図であり、(A)は近距離レーザ装置12の場合、(B)は遠距離レーザ装置14の場合を示している。
3A and 3B are explanatory views of the obstacle detection means of the short-
図3(A)において、近距離レーザ装置12は、第1レーザ光L1を斜め下向きの第1角度θ1で前方に照射する。第1角度θ1は、第1レーザ光L1の入射光と反射光の時間差から図4Aに示す路面位置6と障害物位置5aとを検出可能な角度範囲である。第1角度θ1の角度範囲は、例えば2度以上、60度以下であり、好ましくは3度以上である。
この場合、2点の計測点4A,4Bの高さの差が所定の閾値未満の場合に路面位置6と判断し、閾値以上の場合に障害物位置5aと判断する。この閾値は、走行車両1の走行に支障のない高さ(例えば5〜20cm)に設定する。
In FIG. 3A, the short-
In this case, the
図3(B)において、遠距離レーザ装置14は、第2レーザ光L2を斜め下向きの第2角度θ2で前方に照射する。第2角度θ2は、路面3からの反射光を検出し得ない角度範囲である。第2角度θ2の角度範囲は、例えば0度以上、3度以下であり、好ましくは2度以下である。
この場合、計測点が遠方となり、第2レーザ光L2の入射角が浅くなるため、路面3からの反射が計測されなくなる。このような遠方計測において、計測点4Cから反射光を計測した場合に障害物位置5bと判断する。
しかし、遠距離レーザ装置14は、路面上に白線のレーンなど、反射率が高く乱反射するものが描かれていると、その反射光を検出し、障害物位置5bとして誤検出する場合がある。
In FIG. 3B, the long-
In this case, the measurement point becomes far away, and the incident angle of the second laser light L2 becomes shallow, so that reflection from the
However, the long-
図4Aは近距離レーザ装置12の計測結果の例、図4Bは遠距離レーザ装置14の計測結果の例である。また、図4Cは、実環境の模式図である。
図4A、図4Bにおいて、横軸は幅方向位置、縦軸は前方向位置であり、図中の数字は距離(m)を意味する。走行車両1は、幅方向位置が0m、前方向位置が0mの位置に位置する。
4A is an example of a measurement result of the short-
4A and 4B, the horizontal axis is the position in the width direction, the vertical axis is the position in the front direction, and the numbers in the drawings mean distance (m). The traveling
図4Aにおいて、近距離レーザ装置12による第1レーザ光L1の照射範囲、すなわち近距離範囲A1は、およそ10mから30mの扇形範囲である。またこの図で、■は障害物位置5a、□は路面位置6である。
In FIG. 4A, the irradiation range of the first laser beam L1 by the short
図4Bにおいて、遠距離レーザ装置14による第2レーザ光L2の照射範囲のうち、重複範囲Bはおよそ20mから30mの扇形範囲である。また遠距離範囲A2は、およそ30mから80mの扇形範囲である。またこの図で、■は障害物位置5bである。
なお図4Bには、路面上の白線のレーンを障害物位置5bとして誤検出した障害物位置5cが含まれている。
In FIG. 4B, the overlapping range B of the irradiation range of the second laser beam L2 by the long-
Note that FIG. 4B includes an
図4Cにおいて、白線11は、路面3の中央とその両側に設けられている。また障害物4は例えばパイロンであり、両側の白線11の上に間隔を隔てて配置されている。
In FIG. 4C, the
図5は、本発明の障害物検出方法のフロー図である。この図において、(A)は全体フロー図、(B)はステップS4の部分フロー図、(C)はステップS4−4の詳細フロー図である。
また、図6は、本発明の障害物検出方法の説明図である。この図において、(A)は近距離レーザ装置12によるローカル環境地図7、(B)は遠距離レーザ装置14によるローカル環境地図8である。また、(C)は不一致位置9を示す図、(D)は白線位置9aと対象位置9bを示す図、(E)は誤検出した障害物位置5cを消去したローカル環境地図である。
以下、図5と図6を対比して、本発明の障害物検出方法を説明する。
FIG. 5 is a flowchart of the obstacle detection method of the present invention. In this figure, (A) is an overall flowchart, (B) is a partial flowchart of step S4, and (C) is a detailed flowchart of step S4-4.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the obstacle detection method of the present invention. In this figure, (A) is a
Hereinafter, the obstacle detection method of the present invention will be described by comparing FIG. 5 and FIG.
図5(A)において、本発明の障害物検出方法は、S1〜S4の各ステップ(工程)からなる。 In FIG. 5 (A), the obstacle detection method of the present invention includes steps (steps) S1 to S4.
ステップS1では、上述した近距離レーザ装置12、遠距離レーザ装置14及びデータ処理装置16を準備する。
In step S1, the short
ステップS2では、近距離レーザ装置12により、走行車両1に近い近距離範囲A1に、第1レーザ光L1を照射して、その入射光と反射光の時間差から障害物位置5aと路面位置6を検出する。
ステップS3では、遠距離レーザ装置14により、近距離範囲A1と重複する重複範囲Bと近距離範囲A1よりも遠い遠距離範囲A2とに、第2レーザ光L2を照射して、その入射光と反射光の時間差から障害物位置5bを検出する。この障害物位置5bには、誤検出した障害物位置5cが含まれている。
In step S2, the short
In step S3, the long-
ステップS4では、データ処理装置16により、重複範囲Bでの検出結果を利用して、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14で検出された路面位置6と障害物位置5a,5bから誤検出した障害物位置5cを特定し消去する。
ステップS4により、図6(A)のローカル環境地図7と図6(B)のローカル環境地図8から、図6(E)の誤検出した障害物位置5cを消去したローカル環境地図が作成される。
In step S4, using the detection result in the overlapping range B, the
By step S4, a local environment map in which the erroneously detected
図5(B)において、ステップS4は、S4−1〜S4−4の各ステップ(工程)からなる。 In FIG. 5 (B), step S4 consists of each step (process) of S4-1 to S4-4.
ステップS4−1では、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14で検出された路面位置6と障害物位置5a,5bから走行車両前方のローカル環境地図7,8を作成する。
図6(A)のローカル環境地図7は近距離レーザ装置12の検出データにより作成し、図6(B)のローカル環境地図8は、遠距離レーザ装置14の検出データにより作成する。ローカル環境地図7,8の範囲は、走行車両1の走行方向1aに対し左右に所定の角度範囲(例えば30度以上)において共通であるのが好ましい。
In step S4-1, local environment maps 7 and 8 in front of the traveling vehicle are created from the
The
ステップS4−2では、ローカル環境地図7,8において、検出されたそれぞれの障害物位置5a,5bを比較する。
ステップS4−3では、比較による障害物位置5a,5bの不一致位置9を抽出する。図6(C)は、ローカル環境地図7,8を合成して抽出された不一致位置9を示している。
重複範囲Bにおける障害物位置5b(遠距離レーザ装置14で検出)は、同じ位置に障害物位置5a(近距離レーザ装置12で検出)がない場合に不一致位置9である。また、互いに重複しない近距離範囲A1と遠距離範囲A2における障害物位置5a,5bは、常に不一致位置9となる。
In step S4-2, the detected
In step S4-3, the
The
ステップS4−4では、不一致位置9から誤検出した障害物位置5cを検出し消去する。
In step S4-4, the
図5(C)において、ステップS4−4は、T1〜T3の各ステップ(工程)からなる。
ステップT1では、図6(D)に示すように、重複範囲Bにおいて不一致位置9のうち直線上に位置するものを白線位置9aとして検出する。
ステップT2では、遠距離レーザ装置14で検出した不一致位置9のうち、白線位置9aの延長線上に位置する障害物位置5bを対象位置9bとして抽出する。
ステップT3では、対象位置9bの走行車両1からの距離が第1閾値以上であり、検出回数が第2閾値以上であり、検出幅が第3閾値以下である場合に、対象位置9bを誤検出した障害物位置5cと判定し、障害物位置5cをローカル環境地図7,8から消去する。各閾値は、予め任意に設定する。
In FIG. 5C, step S4-4 includes steps (processes) T1 to T3.
In step T1, as shown in FIG. 6D, the position on the straight line among the mismatch positions 9 in the overlapping range B is detected as the
In step T2, the
In step T3, when the distance from the traveling
すなわち、重複範囲Bで検出された障害物位置5bのデータと、近距離レーザ装置12で検出された障害物位置5aのデータとを用いて、重複範囲Bにおける不一致位置9を求め、その不一致位置9の情報と上述した条件とを利用して、遠距離レーザ装置14が誤検出した障害物位置5cを特定し、ローカル環境地図7,8から消去する。
That is, using the data of the
なお、白線(中央線)には以下の特徴がある。
(1)遠距離レーザ装置14の照射角度が浅いため、遠方では検出されない。この特徴を第1閾値である走行車両1からの距離に利用する。
(2)ノイズのように計測されるため、検出される位置が不規則である。この特徴を第2閾値である検出回数に利用する。
(3)幅が10cm程度である。この特徴を第3閾値である幅に利用する。
The white line (center line) has the following characteristics.
(1) Since the irradiation angle of the long-
(2) Since the measurement is performed like noise, the detected positions are irregular. This feature is used for the number of detections that is the second threshold.
(3) The width is about 10 cm. This feature is used for the width that is the third threshold value.
上述した本発明の装置と方法によれば、データ処理装置16により、重複範囲Bでの検出結果を利用して、近距離レーザ装置12及び遠距離レーザ装置14で検出された路面位置6と障害物位置5a,5bから誤検出した障害物位置5cが特定され消去される。従って、走行車両1から遠距離(例えば30m以上)の路面上に反射率が高く乱反射するもの(例えば白線)が描かれていても、遠距離の障害物4を誤検出なく検出することができる。
According to the above-described apparatus and method of the present invention, the
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
A1 近距離範囲、A2 遠距離範囲、B 重複範囲、
H1,H2 設置高さ、L1 第1レーザ光、L2 第2レーザ光、
θ1 第1角度、θ2 第2角度、1 走行車両(移動体)、1a 走行方向、
2 排土装置、3 路面、4 障害物、4A,4B,4C 計測点、
5,5a,5b,5c 障害物位置、6 路面位置、
7,8 ローカル環境地図、9 不一致位置、9a 白線位置、9b 対象位置、
10 障害物検出装置、11 白線、
12 近距離レーザ装置(レーザレンジファインダ)、
14 遠距離レーザ装置(レーザレンジファインダ)、
16 データ処理装置
A1 short range, A2 long range, B overlap range,
H1, H2 installation height, L1 first laser beam, L2 second laser beam,
θ1 first angle, θ2 second angle, 1 traveling vehicle (moving body), 1a traveling direction,
2 earth removal equipment, 3 road surface, 4 obstacles, 4A, 4B, 4C measuring points,
5, 5a, 5b, 5c Obstacle position, 6 Road surface position,
7, 8 Local environment map, 9 Disagreement position, 9a White line position, 9b Target position,
10 Obstacle detection device, 11 White line,
12 Short range laser device (laser range finder),
14 Long-distance laser device (laser range finder),
16 Data processing device
Claims (4)
障害物位置を検出するデータ処理装置と、を備え、
前記近距離レーザ装置は、前記走行車両に近い近距離範囲に、第1レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置と路面位置を検出し、
前記遠距離レーザ装置は、前記近距離範囲と重複する重複範囲と前記近距離範囲よりも遠い遠距離範囲とに、第2レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置を検出し、
前記データ処理装置は、前記重複範囲での検出結果を利用して、走行車両前方のローカル環境地図を作成し、前記近距離レーザ装置及び前記遠距離レーザ装置で検出された前記障害物位置の不一致位置を抽出し、
前記重複範囲において前記不一致位置のうち直線上に位置するものを白線位置として検出し、
前記遠距離レーザ装置で検出した前記不一致位置のうち、前記白線位置の延長線上に位置する前記障害物位置を対象位置として抽出し、
前記対象位置の前記走行車両からの距離が第1閾値以上であり、検出回数が第2閾値以上であり、検出幅が第3閾値以下である場合に、前記対象位置を誤検出した前記障害物位置と判定し、
前記障害物位置を前記ローカル環境地図から消去する、ことを特徴とする障害物検出装置。 A short-range laser device and a long-range laser device mounted on a traveling vehicle traveling on a road surface;
A data processing device for detecting an obstacle position,
The short distance laser device irradiates a first laser beam on a short distance range close to the traveling vehicle, detects the obstacle position and the road surface position from the time difference between the incident light and the reflected light,
The long-distance laser device irradiates a second laser beam to an overlapping range that overlaps the short-distance range and a long-distance range that is farther than the short-distance range, and the failure is determined based on a time difference between the incident light and reflected light. Detect the object position,
The data processing device creates a local environment map ahead of the traveling vehicle using the detection result in the overlapping range, and the obstacle position mismatch detected by the short-range laser device and the long-range laser device. Extract the position,
In the overlapping range, the non-coincidence position that is located on a straight line is detected as a white line position,
Of the unmatched positions detected by the long-range laser device, extract the obstacle position located on an extension line of the white line position as a target position,
The obstacle in which the target position is erroneously detected when the distance of the target position from the traveling vehicle is equal to or greater than a first threshold, the number of detections is equal to or greater than a second threshold, and the detection width is equal to or smaller than a third threshold. Judging the position,
An obstacle detection apparatus, wherein the obstacle position is erased from the local environment map .
前記遠距離レーザ装置は、第2レーザ光を斜め下向きの第2角度で前方に照射し、前記第2角度は、路面からの反射光を検出し得ない角度範囲である、ことを特徴とする請求項1に記載の障害物検出装置。 The near laser device, the first laser beam is irradiated forward at a first angle oblique downward, the first angle, with a detectable angle range and the obstacle position and the road surface position from the time difference Yes,
The long-distance laser device irradiates the second laser beam forward at an obliquely downward second angle, and the second angle is an angle range in which reflected light from the road surface cannot be detected. The obstacle detection apparatus according to claim 1.
前記第2角度θ2の角度範囲は、0度を超え、3度以下である、ことを特徴とする請求項2に記載の障害物検出装置。 The angle range of the first angle θ1 is not less than 2 degrees and not more than 60 degrees,
The obstacle detection apparatus according to claim 2, wherein an angle range of the second angle θ2 is greater than 0 degrees and equal to or less than 3 degrees.
(B)前記近距離レーザ装置により、走行車両に近い近距離範囲に、第1レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から障害物位置と路面位置を検出し、
(C)前記遠距離レーザ装置により、前記近距離範囲と重複する重複範囲と前記近距離範囲よりも遠い遠距離範囲とに、第2レーザ光を照射して、その入射光と反射光の時間差から前記障害物位置を検出し、
(D)データ処理装置により、前記重複範囲での検出結果を利用して、
(D1)前記近距離レーザ装置及び前記遠距離レーザ装置で検出された前記路面位置と前記障害物位置から走行車両前方のローカル環境地図を作成し、
(D2)前記ローカル環境地図において、検出されたそれぞれの前記障害物位置を比較し、
(D3)前記比較による前記障害物位置の不一致位置を抽出し、
(E1)前記不一致位置のうち、前記重複範囲において直線上に位置するものを白線位置として検出し、
(E2)前記不一致位置のうち、前記遠距離範囲において前記白線位置の延長線上に位置する前記障害物位置を対象位置として抽出し、
(E3)前記対象位置の走行車両からの距離が第1閾値以上であり、検出回数が第2閾値以上であり、検出幅が第3閾値以下である場合に、前記対象位置を誤検出した前記障害物位置と判定し、前記障害物位置を前記ローカル環境地図から消去する、ことを特徴とする障害物検出方法。
(A) Prepare a short-range laser device, a long-range laser device, and a data processing device,
(B) The short-range laser device irradiates a first laser beam to a short-range range close to the traveling vehicle, detects an obstacle position and a road surface position from a time difference between the incident light and the reflected light,
(C) By the long-distance laser device, the overlapping range overlapping the short-distance range and the long-distance range far from the short-distance range are irradiated with the second laser light, and the time difference between the incident light and the reflected light detecting said obstacle position from
(D) By using the detection result in the overlapping range by the data processing device,
(D1) Create a local environment map ahead of the traveling vehicle from the road surface position and the obstacle position detected by the short-range laser device and the long-range laser device,
(D2) Compare each detected obstacle position in the local environment map;
(D3) Extracting the inconsistent position of the obstacle position by the comparison,
(E1) Among the disagreement positions, those located on a straight line in the overlapping range are detected as white line positions,
(E2) Among the mismatched positions, the obstacle position located on an extension line of the white line position in the long distance range is extracted as a target position,
(E3) The target position is erroneously detected when the distance from the traveling vehicle of the target position is greater than or equal to the first threshold, the number of detections is greater than or equal to the second threshold, and the detection width is less than or equal to the third threshold. An obstacle detection method comprising: determining an obstacle position, and erasing the obstacle position from the local environment map .
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