JP6875790B2

JP6875790B2 - 測距装置および走行装置

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Description

本発明は、測距装置および走行装置に関し、より詳しくは、簡単な演算で検知エリアにおける障害物の判定が可能な測距装置およびこの測距装置を備えた走行装置に関する。

センサ情報を利用して自己の動作を決定し、自律的に行動する自律走行装置（自動走行装置とも呼ばれる）が開発されている。例えば光学式の測距装置（測距センサ）は、測定範囲内に存在する物体との距離を計測することができ、１次元または２次元の距離データマップを取得することができるため、自律走行装置が障害物を検知して回避するための安全装置として用いられている。

例えば、特許文献１には、車両用測距装置のレーザレーダ装置が、レーザ光を２次元スキャンするスキャナと制御回路とを備えており、制御回路は、スキャナの検出エリア左右端において、その左右端にかけて受光レベルが上昇し、ピークに達しない分布が有るか否かを判断し、さらに各検出領域における距離値が略等しいか否かを判断して、検出エリアの近傍に物体が有るか否かを判断している。

特開２００７−２４０３８４号公報

２次元レーザレーダ装置で自走ロボットが障害物検知をする際に、障害物が規定したエリア内に検知された場合、減速または停止するようなプログラムが用いられる。センサ内でハードウェア的にそれらのエリア検知機能を組み込んでいる場合には、応答時間は大きな問題にならないが、ロボットに搭載されたプロセッサで処理する場合は、プロセッサの処理能力に制限があることが多い。２次元レーザレーダ装置は放射状にレーザを出射し、各角度で測距データを出力するためデータとして、測距データ（径方向の距離）と角度（レーザーの発射された方向）の極座標系のデータが得られる。このため、例えば、検知エリアとして矩形のエリアを想定した場合、２次元Ｘ−Ｙ座標系に変換すると、計算の負荷が重たいものになる。高速で移動するロボットの場合は検知判定結果を移動速度に見合ったレートで出力する必要があるため、判定計算がネックとなり応答速度が遅れると障害物への衝突を招く。特許文献１に開示されたレーザレーダ装置においては、スキャン位置に応じた測距データを取得しているが、測距データの分布を判断する必要があるため、その処理をより軽くすることが望ましい。

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、測距対象となる検知エリアに対する全スキャン角度で取得された測距データを、複数のスキャン角度のサブエリアに分割し、各サブエリア内における測距データの値と所定の閾値とを比較するだけの簡単な計算で、障害物判定のためのデータを提供できる測距装置、および、この測距装置を搭載した走行装置を提供することを、その目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、第１の所定角度の検知エリアをスキャンすることによって第２の所定角度毎に被測定物までの情報を取得する測距装置であって、前記第１の所定角度の検知エリアを複数のそれぞれ第３の所定角度を有するサブエリアに分割し、該サブエリア毎に前記第２の所定角度毎の測距データを取得するサブエリア別測距データ取得部と、前記サブエリア毎に前記測距データの第１閾値および前記第１閾値よりも大きい値である第２閾値を格納したサブエリア別閾値情報記憶部と、前記サブエリア毎に、前記サブエリア別測距データ取得部からの前記測距データの値と前記サブエリア別閾値情報記憶部に格納した前記第１閾値および前記第２閾値とに基づいて、前記第１閾値までの第１距離エリアの測点数および前記第１閾値から前記第２閾値までの第２距離エリアの測点数の各々を算出するサブエリア別測点数算出部、を備え、前記第１閾値は、前記サブエリア毎に同一の値であり、前記第２閾値は、前記サブエリアの位置が特定の位置から離れるにつれて小さくなることを特徴とするものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記複数のそれぞれ第３の所定角度を有するサブエリアの位置が、前記第１の所定角度を２等分する中央の軸に対して対称となることを特徴とするものである。

第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記第３の所定角度が前記サブエリア毎に異なることを特徴とするものである。

第４の技術手段は、第１から第３のいずれか１の技術手段において、前記測距装置は、２次元レーザレーダであることを特徴とするものである。

第５の技術手段は、第１から第４のいずれか１に記載の測距装置を備えた走行装置である。

第６の技術手段は、第５の技術手段であって、該走行装置を駆動する駆動部と、該駆動部を制御する制御部を有し、該制御部は、前記サブエリア別測点数算出部からの前記第１距離エリアの測点数または前記第２距離エリアの測点数に基づいて、通常走行、徐行、または、停止を決定する障害物判定部を備えることを特徴とするものである。

第７の技術手段は、第６の技術手段において、走行状態に応じて、前記障害物判定部は、特定の前記サブエリアの前記第１距離エリアの測点数または前記第２距離エリアの測点数に基づいて、通常走行、徐行、または、停止を決定することを特徴とするものである。
第８の技術手段は、第７の技術手段において、前記障害物判定部は、前記第１距離エリアの測点数に基づいて停止を決定し、前記第２距離エリアの測点数に基づいて徐行を決定することを特徴とするものである。

第９の技術手段は、第６から第８のいずれか１の技術手段において、前記障害物判定部は、所定の距離以内の測距データによる測点数を用いることなく、通常走行、徐行、または、停止を決定することを特徴とするものである。
第１０の技術手段は、第５から第９のいずれか１の技術手段において、前記第２閾値は、全てのサブエリアの中で進行方向のサブエリアの値が最大であることを特徴とするものである。
第１１の技術手段は、第１０の技術手段において、前記第２閾値は、前記進行方向のサブエリアから離れるほど値が小さくなることを特徴とするものである。

本発明によれば、測距対象となる検知エリアをスキャンして取得した測距データを、複数のスキャン角度毎のサブエリアに分割し、各サブエリア内における測距データの値と所定の閾値とを比較するだけで、障害物判定のためのデータを得ることができる。このため、座標変換を伴うことなく簡単な計算で検知エリアにおける障害物判定が可能となり、低速、小規模なマイコンでも障害物検知が実現できる。

本発明の第１の実施形態に係る走行装置の一構成例を示すブロック図である。図１に示す走行装置の外観図である。図１に示す測距装置の検知エリアを説明するための図である。図１に示す測距装置における各サブエリアの測距データと閾値との関係を説明するための図である。図１に示す測距装置の測点ピッチと測点間距離の関係を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る測距装置における検知エリアを説明するための図である。本発明の第３の実施形態にかかる測距装置を搭載した走行装置を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の測距装置および走行装置に係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

本発明に係る走行装置は、測距装置を用いて障害物を判定する障害物判定装置を備えており、障害物の検知を確実に行うとともに誤検知を防ぐようにしている。この走行装置は、工場や公共施設の施設内、或いはそれらの施設や駐車場等の敷地内で移動させる移動体や、公道を走行する自動車や自動二輪車等の移動体などである。特に敷地内や施設内で自動的に移動させる移動体には、自律走行型の制御機構を有する、所謂、自律走行装置がある。自動車等の運転者による運転を基本とする移動体も自律走行型の制御を搭載することで、自律走行、或いは運転者の運転補助としての自律走行が可能になる。また、上記障害物判定装置が搭載される移動体は、人や物を運搬する運搬目的だけでなく、移動しながら周囲を監視するためにも用いることができ、その場合の移動体は監視ロボットとも呼べる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る走行装置の一構成例を示すブロック図であり、図２は、図１に示す走行装置の外観図である。走行装置１は、測距装置１０および障害物判定部２０を備えている。また、走行装置１は、走行装置を駆動するための図示しない駆動部と、この駆動部を制御する図示しない制御部を有している。図１に示す走行装置の障害物判定部２０は、通常、走行装置１の制御部に組み込むことができる。

測距装置１０は、測定光を縦方向および横方向に２次元的に走査して、反射光を受光することで一定の計測空間領域（計測範囲）内における被測定物Ｍまでの距離を計測する。つまり、測距装置１０はこの計測範囲におけるエリアセンサであるとも言える。このような測距装置１０として代表的なものは３Ｄ−ＬＩＤＡＲ（Light Detection and RangingまたはLaser Imaging Detection and Ranging）やレーザレンジファインダなど挙げられるが、計測方向を限ってもよければ、鉛直方向（／水平方向）に走査するように設置された２Ｄ−ＬＩＤＡＲを採用することもできる。この場合、水平方向（／垂直方向）に所定間隔でこのような２Ｄ−ＬＩＤＡＲを配置することで、上述のような計測空間領域をカバーすることができる。なお、レーザレンジファインダはＴＯＦ方式を採用した測距センサであり、走査軸を１軸、２軸もたせることで、それぞれ２次元平面の計測、３次元的な計測が可能となる。また、ＬＩＤＡＲはレーザレンジファインダの一種であるとも言える。

また、この他、光を走査することなく発光部から赤外光などの光を照射し、受光素子に２次元受光センサを使用して、２次元受光センサの受光結果により一定の計測空間領域内における対象物までの距離を計測するようにしてもよい。２次元受光センサとしては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）が挙げられる。このような測距装置としては、例えば、近赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）をパルス発光させ、ＣＣＤで反射光の到着時間を読み取って３次元測点画像を得るＴＯＦカメラが挙げられる。なお、本発明の測距装置は、３次元の測点装置として構成可能であるが、説目を簡単にするため、２次元測点装置を例に説明する。

本実施形態の測距装置１０は、走査制御部１１、発光部１２、光学機構部１３、光学窓１４、受光部１５、サブエリア判定部１６、サブエリア別測距データ取得部１７、サブエリア別閾値情報記憶部１８、および、サブエリア別測点数算出部１９を有する。

走査制御部１１は、発光部１２からの測定光の出力を制御するとともに、光学機構部１３を駆動制御している。光学機構部１３は、ミラー等の光路調整部を備えており、発光部１２から発光された測定光の光路をスキャン（走査駆動）するとともに、反射光を受光部１５に導いている。光学窓１４は発光部１２から発光された測定光およびその反射光を通過させるためのものである。受光部１５は被測定物Ｍからの反射光を受光し、光電変換した出力信号を出力する。サブエリア判定部１６は、光学機構部１３のスキャン角度から後述するサブエリアを判定する。なお、サブエリアの判定には、光学機構部１３のスキャン角度を用いずに、走査制御部１１からの光学機構部１３への駆動信号から判定してもよい。

サブエリア別測距データ取得部１７は、受光部１５で光電変換された出力信号およびサブエリア判定部１６からのエリア情報に基づいて、被測定物Ｍまでの距離をサブエリア別に算出し、距離情報の計測結果として出力する。サブエリア別閾値情報記憶部１８はサブエリア別に測距データの閾値を記憶している。そして、サブエリア別測点数算出部１９は、サブエリア別測距データ取得部１７からのサブエリア別の測距データの値と、サブエリア別閾値情報記憶部１８からのサブエリア別の測距データの閾値とを比較し、サブエリア別に閾値に基づく距離エリア毎の測点数を算出している。なお、障害物判定部２０は、後述するようにサブエリア別測点数算出部１９からのサブエリア別の距離エリアの測点数から、障害物の有無を判定している。

このような測距装置１０および障害物判定部２０を備えた走行装置１は、図２で例示するように、障害物を検知しながら障害物との衝突を回避して自動走行する自律走行装置などの移動体として構成される。例示した走行装置１は、本体部３０に４輪の車輪３１が取り付けられてなり、図示しないが、走行装置１を走行させる駆動部やその制御を行う制御部が設けられている。また、この例では、測距装置１０が本体部３０に取り付けられており、本体部３０の内部に設けた制御部に障害物判定部２０を構成するユニットが搭載されている。また、走行装置１の駆動部は、例えば複数の車輪３１を回転駆動するためのモータ及び／又はエンジン等により構成される。さらに、走行装置１は、例示するような車輪３１に限らず、例えばクローラーなどによって駆動させてもよい。

走行装置１の図示しない制御部は、障害物判定部２０による判定結果に基づいて障害物との衝突を回避する動作を行わせるように駆動部を制御する。後で詳述するが、障害物判定部２０により物体が計測空間領域のいずれかのサブエリアにあると判定されると、その情報が制御部に出力され、そこで、その物体（障害物）との衝突を回避するように、例えば走行している走行装置１の走行方向を変更させたり、減速させたり、障害物の手前で停止させるような制御を行う。この制御に基づいて駆動部に、走行方向の変更、減速、停止などの動作を行わせることができ、これにより障害物との衝突を回避している。

その他、移動体には、地図情報を記憶する記憶部や位置情報取得部などを設けることで、予定ルートに沿った移動が可能になる。この位置情報取得部としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＥＵのガリレオ、中国の北斗等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）をはじめ、日本の準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：QZSS）、インドのＩＲＮＳＳ（Indian Regional Navigational Satellite System）などの衛星測位システムを用いて移動体の位置を取得するユニットが挙げられる。

図３は、図１に示す測距装置の検知エリアを説明するための図であり、図４は、図１に示す測距装置における各サブエリアの測距データと閾値との関係を説明するための図である。測距装置１０は、走行装置１に設置されており、本実施形態では、走行装置１の進行方向に対して例えば左右それぞれ１３５°の角度となるように、全体で２７０°の検知エリアをスキャンするように構成されている。具体的には、走査制御部１１は光学機構部１３のミラーを回転させることによって、発光部１２からの測定光をスキャンニングする。ミラーへの測定光の入射角が大きくなって、測定光のスポットが大きくならないように、複数のミラーを組み合わせてもよい。スキャンニングの周期は例えば６７ｍs（１５Ｈｚ）である。測定光は、光学窓１４から約４°の前傾角度で出射される。これにより、測定光は、走行装置１から５ｍの地点で地面から約２０ｃｍの高さとなる。

そして、走査制御部１１は、少なくとも検知エリアである２７０°の範囲のスキャンニング期間中は発光部１２に対して、連続あるいは間欠的に測定光を発光させるように制御する。また、受光部１５は、同様に、測定光が検知エリアである２７０°の範囲に照射されているスキャンニング期間中は、被測定物Ｍからの反射光を受光する。受光のタイミングは、例えば、光学機構部１３のスキャン角度１°あたりに１回とすることができる。

なお、測定光を間欠的に照射する場合は、スキャン角度１°毎に測定光を照射し、受光部１５はその反射光を受光する。また、測定光を連続的に照射する場合は、受光部１５はスキャン角度１°毎に反射光を受光するように構成される。これらのスキャン速度と受光のタイミングが測距装置の分解能となる。本実施形態では、２７０°の検知エリアに対して、１°毎に測距データを得ており、１回のスキャンにつき測距データは２７１個得ることになる。ここで、本実施形態のスキャン角度２７０°が本発明の第１の所定角度に相当し、被測定物までの距離情報の取得角度（測点ピッチ）である１°が第２の所定角度に相当する。

そして、２７０°の検知エリアをスキャンする測距装置であれば、例えば３０°毎のサブエリア１０１〜１０９の９つのサブエリアに分割し、各サブエリア内で、距離の閾値を設定し、例えば、所定の閾値よりも短い測距データの測点数を基に、障害物の検知を判定している。ここで、本実施形態では、サブエリア毎の分割角度３０°が本発明の第３の所定角度に相当する。各サブエリア１０１〜１０９の１スキャン当たりの測距データの個数（側点数）は３０個または３１個となる。

サブエリア１０１から１０９の各々には所定の閾値が定められている。以下に、この閾値について図４に示すサブエリア１０５を例に説明する。サブエリア１０５は走行装置１の進行方向の前方に位置するサブエリアであり、進行方向に対して左右１５°で全体として３０°のスキャン角度を有している。また、サブエリア１０５にのみ３１個の側点数を有するものとする。サブエリア１０５については、測距データについて第１の閾値Ｌ１と第２の閾値Ｌ２とが設けられており、これらの閾値については、サブエリア別閾値情報記憶部１８に記憶されている。そして、光学窓１４から第１の閾値Ｌ１までがサブエリア１０５の最近接エリア１０５Ａ（図４で濃いハッチングで示す部分）として、また、第１の閾値Ｌ１から第２の閾値Ｌ２までが近接エリア１０５Ｂ（図４で薄いハッチングで示す部分）として、さらに、第２の閾値Ｌ２を超えるエリアを遠隔エリア１０５Ｃとして、それぞれの距離エリアが設定され、サブエリア別測点数算出部１９は、距離エリア毎の側点数を算出している。

すなわち、サブエリア別測点数算出部１９は、１スキャン当たり得られた３１個の測距データについて、それぞれの測距データの値が最近接エリア１０５Ａ内あるいは近接エリア１０５Ｂ内にあるかどうかを判別し、最近接エリア１０５Ａと近接エリア１０５Ｂにある測距データの数である側点数を、１回のスキャンごとに算出し、障害物判定部２０に出力している。図４では、最近接エリアを濃いハッチングで示すとともに近接エリアを薄いハッチングで示している。また、図４で示すように最近接エリアは同心円状に示されているように、各サブエリア１０１〜１０９では第１の閾値Ｌ１として同じ値を有している。しかし、近接エリアについては、中央のサブエリア１０５では第２の閾値Ｌ２として大きな値を持つようにし、中央から離れるにしたがって第２の閾値を小さく設定している。これにより、近接エリアは、走行装置１の進行方向に対するサブエリアの位置によって、その大きさを変えており、進行方向に近いサブエリアほど、遠くの距離までの被測定物の情報を利用することを可能にしている。

図５は、図１に示す測距装置の測点ピッチと測点間距離の関係を示す図である。測定光は、図５で示すように放射状に出射されるため、距離が近いほど、小さい物体でも多数の測点で検知される。反対に、距離が遠い場合は大きな物体でも測点は少ししか検知されない。例えば、スキャン角度１°毎に測距データを得る場合、すなわち、測点ピッチが１°の場合、走行装置１の光学窓１４からの距離が０．７ｍ離れた地点では、測点間距離は２．４ｃｍであるが、５．５ｍ離れた地点では、測点間距離は１９ｃｍ、また、１０ｍ離れた地点では測点間距離は３５ｃｍとなる。このため、各サブエリアに設けた閾値に基づく距離エリア毎の測距データの数（測点数）に応じて、走行装置１の減速、停止の判定を出す基準を変える必要がある。

そして、障害物判定部２０では、所定のサブエリアにおける近接エリアでの測点数から走行装置１を減速させるかどうかを判定し、最近接エリアの測点数から停止させるかどうかの判定を行っている。このため、本実施形態では、距離エリアのうち最近接エリアが停止エリアとして、近接エリアは減速エリアとして用いられている。また、遠隔エリアの測点数は、走行装置１の減速、停止の判定に用いていない。図４に戻り、例えば、サブエリア１０４の第１の閾値Ｌ１を０．７ｍ、第２の閾値Ｌ２を５．５ｍとした場合、０．７ｍ未満の最近接エリア１０５Ａでの測点数が５以上の場合に、障害物判定部２０は走行装置１を停止させる信号を出力する。また、０．７ｍ以上で５．５ｍ未満の近接エリア１０５Ｂでの測点数が３以上の場合に、障害物判定部２０は走行装置１を減速させる信号を出力する。

同様に、サブエリア１０４以外の他のサブエリアについても、停止あるいは減速判定を行うための測点数をそれぞれ設定している。そして、１つのサブエリアにおいて停止判定が出された際は、他のサブエリアで異なる判定が出されたとしても走行装置１は停止されるため、障害物判定部２０は走行装置１の停止判定を即座に出力するようにしている。なお、停止の判定は減速の判定よりも優先される。

このように、本実施形態では、測距対象となる検知エリアをスキャンして取得した測距データを、複数のスキャン角度毎のサブエリアに分割し、各サブエリア内における測距データの値と所定の閾値とを比較するだけで、障害物判定のためのデータを得ている。このため、座標変換を伴うことなく簡単な計算で検知エリアにおける障害物判定が可能となり、低速、小規模なマイコンでも障害物検知が実現できる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る測距装置における検知エリアを説明するための図である。図６において、検知エリアのスキャン角度が２７０°である点は、第１の実施形態と同様であるが、サブエリアをスキャン角度２７０°を２等分する中央の軸Ｘに対して対称となるように設けている。図６に示す例では、４つのサブエリアに分割されており、サブエリア２０１とサブエリア２０４とがそれぞれ９０°のスキャン角度を有し、中央の軸Ｘに対して線対称に設けられている。また、サブエリア２０２とサブエリア２０３とがそれぞれ４５°のスキャン角度を有し、中央の軸Ｘに対して線対称に設けられている。

このような、サブエリアの設定方法は、走行装置１の進行方向に対して左右のどちら側に障害物があるかといった情報が不要な場合に用いられる。したがって、第２の実施形態では、各サブエリアは前方中央からからどれだけ離れているかといったインデックス情報のみを記憶しておき、サブエリアの分割数が増えた場合でも、サブエリアの位置情報を保持するためのメモリ容量の増大を防ぐことができる。なお、隣接するサブエリアの大きさ(スキャン角度)は同じ大きさである必要はなく、中央の軸Ｘに対して対称の位置関係にあるサブエリアが同じ大きさを有していればよい。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態にかかる測距装置を搭載した走行装置を説明するための図である。第１の実施形態では、サブエリア１０１〜１０９のそれぞれについて、距離エリアとして停止エリアと減速エリアの閾値を定め、障害物判定部２０が全てのサブエリアの各距離エリアの側点数によって、減速あるいは停止の判定を行うようにしていたが、本実施形態では、走行装置１の走行状態に応じて、特定のサブエリアのみを用いることによって、減速あるいは停止の判定を行うようにしている。

例えば、図６に示すように、走行装置１が直進中の場合、障害物４０のために、サブエリア１０６、１０７で停止判定がなされたとしても、サブエリア１０６、１０７における第１の閾値Ｌ１の大きさによっては、走行装置１を直進させたとしても障害物４０に衝突する虞がない。このため、本実施形態では、例えば、直進中の場合は、前方中央に位置するサブエリア１０５の情報のみを利用して、走行装置１の減速、停止の判断を行っている。

また、走行装置が例えば右折しようとする場合は、進行方向前方中央のサブエリア１０５以外に、進行方向に向かって右側前方に位置するサブエリア１０４、１０３の情報を利用することによって、走行装置１の減速、停止の判断を行うことが望ましい。このように、本実施形態では、走行状態に応じて、特定のサブエリアの閾値に基づく距離エリア毎の側点数に基づいて、通常走行、徐行、または、停止を決定しており、これにより、演算の負荷を軽減することが可能となる。

（第４の実施形態）
走行装置１は雨天や降雪時にも自走ロボットとして利用される。その際、光学窓１４に付着した水滴や雪粒によって、光学窓１４から非常に近い位置での測距データが観測されることになる。この測距データが側点数として扱われた場合、例えば、雪粒の付着のために、図４に示すサブエリア１０５の最近接エリア１０５Ａで５つ以上の側点数となった場合は、走行装置１は光学窓１４に付着した雪粒のために停止させられることになる。これを回避するために、本実施形態では、所定の距離以内で測距データが得られた場合は、付着物として扱い、この測距データを障害物判定に用いないようにする（無視する）ともに、無視した側点数の個数を障害物判定のための側点数の個数（例えば、停止の場合は５つ）から減算するようにしている。

光学窓から。例えば０．１２ｍ以内で検知された測距データが２個存在する場合、障害物判定部２０は、この２個の測距データを利用することなく、これ以外の測距データの個数をカウントし、停止判断のための側点数の個数を３（＝５−２）として、０．１２ｍ以内で検知された測距データ以外に、３つの側点数がそのサブエリアの最近接エリアでカウントされた場合に、停止判定を出すようにしている。また、０．１２ｍ以内で検知された測距データが５個以上ある場合は、そのサブエリアについては判定不能である旨の判定を行う。この判定のために、測距装置１０のサブエリア別測点数算出部１９は、所定の距離以内の測距データを付着物として取り扱えるようにするために、付着物として判定するための閾値以内にある側点数を別途カウントするようにし、障害物判定部２０に出力している。

１…走行装置、１０…測距装置、１１…走査制御部、１２…発光部、１３…光学機構部、１４…光学窓、１５…受光部、１６…サブエリア判定部、１７…サブエリア別測距データ取得部、１８…サブエリア別閾値情報記憶部、１９…サブエリア別測点数算出部、２０…障害物判定部、３０…本体部、３１…車輪、４０…障害物、１０１〜１０９，２０１〜２０４…サブエリア。

Claims

第１の所定角度の検知エリアをスキャンすることによって第２の所定角度毎に被測定物までの情報を取得する測距装置であって、
前記第１の所定角度の検知エリアを複数のそれぞれ第３の所定角度を有するサブエリアに分割し、該サブエリア毎に前記第２の所定角度毎の測距データを取得するサブエリア別測距データ取得部と、
前記サブエリア毎に前記測距データの第１閾値および前記第１閾値よりも大きい値である第２閾値を格納したサブエリア別閾値情報記憶部と、
前記サブエリア毎に、前記サブエリア別測距データ取得部からの前記測距データの値と前記サブエリア別閾値情報記憶部に格納した前記第１閾値および前記第２閾値とに基づいて、前記第１閾値までの第１距離エリアの測点数および前記第１閾値から前記第２閾値までの第２距離エリアの測点数の各々を算出するサブエリア別測点数算出部、
を備え、
前記第１閾値は、前記サブエリア毎に同一の値であり、
前記第２閾値は、前記サブエリアの位置が特定の位置から離れるにつれて小さくなることを特徴とする測距装置。
前記複数のそれぞれ第３の所定角度を有するサブエリアの位置が、前記第１の所定角度を２等分する中央の軸に対して対称となることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
前記第３の所定角度が前記サブエリア毎に異なることを特徴とする請求項１または２に記載の測距装置。
前記測距装置は、２次元レーザレーダであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の測距装置。
請求項１から４のいずれか１に記載の測距装置を備えた走行装置。
請求項５に記載の走行装置であって、該走行装置を駆動する駆動部と、該駆動部を制御する制御部を有し、
該制御部は、前記サブエリア別測点数算出部からの前記第１距離エリアの測点数または前記第２距離エリアの測点数に基づいて、通常走行、徐行、または、停止を決定する障害物判定部を備えることを特徴とする走行装置。
前記障害物判定部は、走行状態に応じて、特定の前記サブエリアの前記第１距離エリアの測点数または前記第２距離エリアの測点数に基づいて、通常走行、徐行、または、停止を決定することを特徴とする請求項６に記載の走行装置。
前記障害物判定部は、前記第１距離エリアの測点数に基づいて停止を決定し、前記第２距離エリアの測点数に基づいて徐行を決定することを特徴とする請求項７に記載の走行装置。
前記障害物判定部は、所定の距離以内の測距データによる測点数を用いることなく、通常走行、徐行、または、停止を決定することを特徴とする請求項６から８のいずれか１に記載の走行装置。
前記第２閾値は、全てのサブエリアの中で進行方向のサブエリアの値が最大であることを特徴とする請求項５から９のいずれか１に記載の走行装置。
前記第２閾値は、前記進行方向のサブエリアから離れるほど値が小さくなることを特徴とする請求項１０に記載の走行装置。