JP6895741B2 - 障害物検出装置と障害物検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動装置に設けたレーザレーダ（例えばＬＲＦ：レーザレンジファインダ）を用いて、移動装置近辺におけるレーザ光の反射点の位置を検出し、その検出結果に基づいて障害物を検出する装置と方法に関する。

無人車両や歩行ロボットなどの移動装置の走行や歩行を制御するために、障害物検出装置が移動装置に設けられる。障害物検出装置は、移動装置の進行方向側における障害物を検出する。検出された障害物を回避する経路を移動するように移動装置は制御される。障害物の検出には、レーザレーダが用いられている。

レーザレーダは、移動装置からその進行方向側にレーザ光を走査して、レーザ光の各反射点の位置を検出する。すなわち、レーザレーダは、レーザ光の射出時点と反射レーザ光の受光時点とから反射点までの距離を求め、求めた距離とレーザ光の射出方向とから、反射点の位置を求める。レーザ光を多数の方向に射出することにより、多数の反射点の３次元位置を求める。これらの反射点の３次元位置に基づいて障害物の領域が検出される。

レーザ光を用いて障害物を検出する技術は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、次のように小さな空中浮遊物を障害物から除外している。無人車両に設けた掃引式レーザレーダからレーザ光を各方向に射出する。物体上の各反射点からの反射レーザ光に基づいて、検出物体の寸法を求める。この寸法が閾値以下であるときには、この物体が、十分に小さい浮遊物（雨滴、雪、昆虫など）であるとして、これを、地図データにおいて障害物から除外する。

特開平９−２９２４６４号公報

ところで、霧が発生した場合には、レーザレーダからのレーザ光は霧においても反射する。霧は連続的な広がりを持っている。したがって、特許文献１の技術によっても、霧を障害物から除外できない。その結果、障害物を回避するように移動装置を移動させることが不能になってしまう。

これについて、移動装置の移動を継続させるには、霧である反射点を特定して障害物から除外する必要がある。そのために、霧におけるレーザ光の反射特性（例えば反射強度）に基づいて、反射点が霧であるかどうかを判断することが考えられる。しかし、同様の反射特性を有する物体（例えば半透明な物体）を霧と誤って判断して、この物体を地図データにおいて障害物から除外してしまうこともありえる。この場合、移動装置が、このような物体に衝突する可能性がある。

これについて、本願の発明者は、まずは霧が発生しているどうかを検出し、その上で、反射点が霧であるかどうかの判断を行うことに着目した。すなわち霧が発生していない時には、上述の誤判断を避けるために反射点が霧であるかどうかの判断はせずに、霧の発生が検出された時に、反射点が霧であるかどうかの判断をする。これにより、レーザ光の反射特性が霧と似ている物体を霧と誤って判断してしまう可能性を低くすることができる。その結果、このような物体に衝突する可能性を減らすことができる。これは、霧ではなく雨の場合にも適用可能である。

そこで、本発明の目的は、霧または雨が発生しているかどうかを検出し、その上で、霧または雨の発生が検出されたら、レーザ光の反射点が霧または雨滴であるかどうかの判断をする装置と方法を提供することにある。

本発明の障害物検出装置は、地表面を移動する移動装置から障害物を検出する装置であって、レーザレーダと領域特定部と指標値計測部とを備える。レーザレーダは、移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、射出方向毎に、レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出する。領域特定部は、各反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定する。指標値計測部は、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する。指標値が上限値以上である場合には、領域特定部は、障害物領域と非障害領域を特定する際に、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である反射点を非障害領域に含ませる。

本発明の障害物検出方法は、地表面を移動する移動装置から障害物を検出する方法であり、次のステップ（Ａ）〜（C）を有する。ステップ（Ａ）では、レーザレーダにより、移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、射出方向毎に、レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出する。ステップ（Ｂ）では、領域特定部により、各反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定する。ステップ（Ｃ）では、指標値計測部により、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する。指標値が上限値以上である場合には、ステップ（Ｂ）において、領域特定部は、障害物領域と非障害領域を特定する際に、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である反射点を非障害領域に含ませる。

霧は、空中に広がって存在する無数の微細な水滴である。霧の各水滴がレーザ光の反射点になる。したがって、１つのレーザ光が、霧に入射すると霧における１つ又は複数の反射点で反射する。したがって、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度が多い場合には、霧が発生していると判断できる。雨の発生も同様に判断できる。
そこで、本発明では、指標値計測部により、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する。この指標値が上限値以上である場合には霧または雨であると判断できる。
この場合には、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断することにより、反射点が霧または雨であるかどうかの判断が可能となる。

本発明の実施形態による障害物検出装置が設けられた移動装置の一例を示す側面図である。 移動装置とその付近を示す平面図である。 本発明の実施形態による障害物検出装置と制御装置の構成を示すブロック図である。 指標値計測部が計測する指標値を説明するためのグラフである。 モード設定部が用いる設定条件を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態による障害物検出方法を示すフローチャートである。 本実施形態の効果を説明するための地図データの概念図を示す。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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。

［障害物検出装置の構成］
図１は、本発明の実施形態による障害物検出装置１０が設けられた移動装置１の一例を示す側面図である。図２は、移動装置１を示す平面図である。

移動装置１は、地表面２（例えば舗装路または未舗装路）を移動するものであればよい。移動装置１は、図１では、地表面２を走行する車両（例えば無人車両）であるが、地表面２を移動する他の装置（例えばクローラ装置や歩行ロボットなど）であってもよい。

移動装置１の移動は、後述の制御装置３により制御される。この制御は、障害物検出装置１０により検出された障害物領域と非障害領域に基づいて行われる。これにより、移動装置１は、検出された障害物領域を回避して非障害領域を移動する。移動装置１は、このように制御されるものであればよい。例えば、移動装置１は、自律移動するものであってもよいし、半自律移動するものであってもよい。半自律移動の場合には、例えば、移動装置１の移動は、後述の制御装置３により制御されるだけでなく、遠隔操縦によっても制御される。

移動装置１には、障害物検出装置１０と制御装置３が設けられている。障害物検出装置１０は、移動装置１の進行方向側に存在する障害物を検出する。図２のように、障害物検出装置１０は、移動装置１の進行方向の側の検出対象範囲Ｒ内に存在する障害物領域と非障害領域を検出する。

図３は、本発明の実施形態による障害物検出装置１０と制御装置３の構成を示すブロック図である。

障害物検出装置１０は、レーザレーダ５と領域特定部９と指標値計測部１１とモード設定部１３を備える。

レーザレーダ５は、図２の破線で囲まれた検出対象範囲Ｒに対してレーザ光（例えばパルスレーザ光）を走査して、検出対象範囲Ｒ内の物体上の各反射点（以下で単に反射点ともいう）の３次元位置（以下で単に位置という）を計測する機器である。この走査は、レーザ光毎に、レーザ光の射出方向を変えて行われる。すなわち、走査は、レーザ光毎に、図１の角度αと図２の角度θの少なくとも一方を変えて行われる。角度αは、水平面Ｐ１と射出方向とのなす角度であり、角度θは、例えば鉛直方向から見た場合において、レーザ光の射出点を含む基準鉛直面Ｐ２と射出方向とのなす角度である。射出方向は、水平方向、または、水平面に対して斜めの方向（例えば斜め下方）である。

上述のように、レーザレーダ５は、移動装置１における設置箇所から検出対象範囲Ｒへ各射出方向にレーザ光を射出する。これにより、レーザレーダ５は、射出方向毎に、レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出する。より詳しくは次の通りである。レーザレーダ５は、射出方向毎に、レーザ光の射出時点（あるいは基準時点）と、反射点からの反射光の受光時点とから反射点までの距離を求める。そして、レーザレーダ５は、射出方向毎に、求めた距離と射出方向とに基づいて反射点の位置を求める。このようなレーザレーダ５は、例えばレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）と呼ばれる機器であってよい。

領域特定部９は、レーザレーダ５により計測された各反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を検出する。障害物領域は、障害物が存在する領域であり、移動装置１が通過できない領域である。障害物は、地表面２上の物体や、地表面２における窪みであってよい。非障害領域は、障害物が存在しない領域であり、移動装置１が通過できる領域である。非障害領域は、連続する地表面２（例えば路面）と、この地表面２上の空間であってよい。領域特定部９による障害物領域と非障害領域の検出は、レーザ光の上記走査の各回に対して行われてよい。

障害物領域と非障害領域を特定するために領域特定部９が実行する処理のモードは、第１モードと第２モードとの間で切り替えられる。

モードの切り替えは、霧の発生の有無を判断することによりなされる。この判断は、次のように行われる。霧は、空中に広がって存在する無数の微細な水滴である。霧の各水滴は、入射レーザ光の一部を反射し残りのレーザ光を透過させる。すなわち、１つのレーザ光が、霧に入射すると霧における１つ又は複数の反射点で反射する。したがって、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度が多い場合には、霧が発生していると判断できる。

そこで、指標値計測部１１は、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する。指標値は、次の（１）または（２）であってもよいし、他の値であってもよい。
（１）射出したレーザ光の数に対する、これらのレーザ光によって生じた反射光の合計数の割合を示す値。なお、この合計数も当該割合を示すので、この合計数が指標値であってもよい。
（２）１つのレーザ光に対して２つ以上の反射光が生じた場合に、このレーザ光をマルチ光として、設定単位時間においてマルチ光となったレーザ光の数。
上記（１）の「射出したレーザ光の数」は、例えば、レーザレーダ５によるレーザ光の１回の走査（後述のステップＳ１）で射出されたレーザ光の数であってよい。

図４は、上記（２）としての指標値を示すグラフである。すなわち、図４は、霧が発生していない場合にマルチ光となったレーザ光の数と、霧が発生している場合にマルチ光となったレーザ光の数を示すグラフである。図４において、横軸は時間［秒］であり縦軸はマルチ光の数である。図４からも分かるように、霧が発生した場合には、マルチ光の数が著しく多くなる。したがって、指標値を上記（２）の数にすることにより、指標値から霧の発生の有無を判断できる。指標値を上記（１）の値にした場合も同様である。

なお、上記（２）の「設定単位時間」は、予め定めた開始時点から予め定めた終了時点までの時間であってよい。この場合、設定単位時間の長さは、１秒から３秒の範囲内の値、あるいは３秒から１５秒の範囲内の値（例えば１０秒）であってもよいし、他の値（例えば１秒以下の値）であってもよい。
または、「設定単位時間」は、レーザレーダ５によるレーザ光走査（すなわち後述のステップＳ１）の回数に対応する時間であってもよい。「設定単位時間」がｎ回のレーザ光走査に対して設定される場合には、１回目のレーザ光走査の開始時点から、ｎ回のレーザ光走査の各々により射出された各レーザ光に基づくマルチ光の数の計測が完了する時点までの時間であってよい。

モード設定部１３は、指標値計測部１１により計測した指標値が上限値以上であるかを判断する。この判断の結果が肯定である（すなわち指標値が上限値以上である）場合には、領域特定部９の処理モードを第１モード（霧モード）に設定する。この時、領域特定部９が既に第１モードに設定されている場合には、領域特定部９のモードを第１モードに維持する。

一方、モード設定部１３は、指標値が上限値未満であると判断した場合には、領域特定部９の処理モードを第２モード（通常モード）に設定する。この時、領域特定部９が既に第２モードに設定されている場合には、領域特定部９のモードを第２モードに維持する。

領域特定部９は、第１モードにある場合に、障害物領域と非障害領域を特定する際に、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件（後述する）が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である反射点を非障害領域に含ませる。例えば、領域特定部９は、第１モードにある場合に、連続する地表面２を構成する反射点の領域を非障害領域として特定し、この地表面２から上方に設定高さよりも突出している物体と、この地表面２から設定深さよりも窪んでいる部分とを障害物領域として特定する。

上述の設定条件は、次の条件（ａ）および（ｂ）を含む。一例では、設定条件は、下記（ａ）および（ｂ）からなる。
（ａ）反射点までの距離が距離閾値よりも小さいこと。
（ｂ）反射光の強度が強度閾値よりも小さいこと。

あるいは、設定条件は、上記（ａ）および（ｂ）に加えて、次の条件（ｃ）を含む。一例では、設定条件は、上記（ａ）および（ｂ）と下記（ｃ）からなる。
（ｃ）反射点の高さが設定高さ範囲内であること。

図５（Ａ）（Ｂ）は、レーザレーダ５により計測された反射点までの距離と、反射光の強度および反射点の高さとの関係を示す実験データである。図５（Ａ）（Ｂ）において、横軸は、レーザレーダ５により計測された、レーザレーダ５から反射点までの距離を示す。図５（Ａ）の縦軸は、レーザレーダ５により計測された反射光の強度であり、図５（Ｂ）の縦軸は、反射点の高さである。この実験では、レーザレーダ（ＬＲＦ）５は、高さ３．１ｍの位置に設置されている。図５（Ａ）（Ｂ）において、三角形マークは霧の反射点を示し、白丸マークは障害物を示し、斜線が施された部分と正方形マークは、非障害物（ここでは路面）である。

図５（Ａ）から分かるように、霧の反射点（三角形マーク）は、距離が距離閾値Ｔｄよりも短く、かつ、反射光の強度が強度閾値Ｔｉよりも小さい。他の反射点では、そのようになっていない。したがって、設定条件が上記（ａ）および（ｂ）を含むことにより、霧の反射点を特定できる。

また、図５（Ｂ）から分かるように、霧の反射点（三角形マーク）は、高さがレーザレーダ５の高さに近い範囲Ｈｒとなる。したがって、設定条件が上記（ａ）および（ｂ）だけでなく、上記（ｃ）も含むことにより、より確実に、霧の反射点を特定できる。

領域特定部９は、第２モードにある場合には、上述の設定条件を用いずに障害物領域と非障害領域を特定する。例えば、第２モードの領域特定部９は、連続する地表面２を構成する反射点の領域を非障害領域として特定し、この地表面２から上方に設定高さよりも突出している物体と、この地表面２から設定深さよりも窪んでいる部分とを障害物領域として特定する。このような特定方法は、従来と同じであってよい。

なお、領域特定部９、指標値計測部１１、およびモード設定部１３は、それぞれ、上述した機能（処理）を実現するコンピュータ、電子回路、または、これらの組み合わせにより構成されていてよい。

［障害物検出方法］
図６は、本発明の実施形態による障害物検出方法を示すフローチャートである。

障害物検出方法は、互いに並行して行われる環境データ生成処理とモード設定処理を有する。環境データ生成処理はレーザレーダ５と領域特定部９により行われ、モード設定処理は、指標値計測部１１とモード設定部１３により行われる。環境データ生成処理とモード設定処理は、移動装置１が移動している時に行われてよい。

環境データ生成処理は、ステップＳ１〜Ｓ５を有する。

ステップＳ１において、レーザレーダ５により、レーザ光の走査を１回行う。すなわち、レーザレーダ５により、検出対象範囲Ｒの全体に対して、各射出方向にレーザ光を射出することにより、検出対象範囲Ｒ内の各反射点の位置を求める。

ステップＳ２において、領域特定部９の現在のモードが第１モードであれば、ステップＳ３へ移行し、領域特定部９の現在のモードが第２モードであれば、ステップＳ４へ移行する。なお、領域特定部９は、初期状態では第２モードに設定されていてよい。したがって、ステップＳ２の時点でモード設定処理が行われていない場合には、ステップＳ２において、現在のモードが第２モードであると判断してよい。

ステップＳ３において、ステップＳ１で求めた各反射点の位置に基づいて、第１モードの領域特定部９により、検出対象範囲Ｒ内における障害物領域と非障害領域を特定する。次いでステップＳ５へ進む。

ステップＳ４において、ステップＳ１で求めた各反射点の位置に基づいて、第２モードの領域特定部９により、検出対象範囲Ｒ内における障害物領域と非障害領域を特定する。次いでステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、領域特定部９は、ステップＳ３またはステップＳ４で特定した障害物領域と非障害領域を表わす環境データを制御装置３へ出力する。制御装置３は、この環境データに基づいて、非障害領域（移動可能な地表面２）を移動するように移動装置１を制御する。

ステップＳ５を終えたら、ステップＳ１へ戻り、上述した環境データ生成処理を繰り返す。

モード設定処理は、環境データ生成処理が開始されると開始されてよい。モード設定処理は、ステップＳ６〜ステップＳ１０を有する。

ステップＳ６において、指標値の計測初期値をゼロにする。

ステップＳ７において、指標値計測部１１は、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する。

ステップＳ８において、モード設定部１３は、ステップＳ７で計測した指標値が上限値以上であるかどうかを判断する。

この判断の結果が肯定（すなわち指標値が上限値以上）である場合には、モード設定部１３は、ステップＳ９において、領域特定部９を第１モードに設定する。この時、領域特定部９が既に第１モードになっている場合には、モード設定部１３は、領域特定部９のモードを第１モードに保つ。

ステップＳ８の判断の結果が否定（すなわち指標値が上限値未満）である場合には、モード設定部１３は、ステップＳ１０において、領域特定部９を第２モードに設定する。この時、領域特定部９が既に第２モードになっている場合には、モード設定部１３は、領域特定部９のモードを第２モードに保つ。

ステップＳ９またはステップＳ１０を終えたら、ステップＳ６に戻り、上述のステップＳ６〜ステップＳ９、Ｓ１０を繰り返す。

上述した障害物検出方法は、制御装置３が移動装置１の移動を制御している間は継続して実行させられ、この制御を終える時に終了させられる。

［制御装置の構成］
図３において、制御装置３は、ステップＳ５で環境データが出力される度に、この環境データに基づく移動装置１の制御を行ってよい。この制御では、制御装置３は、環境データに基づいて、非障害領域（移動可能な地表面２）を移動するように移動装置１を制御する。この時、制御装置３は、移動装置１の進行方向や移動速度などを制御する。
制御装置３は、位置検出装置１５と環境地図生成部１７と制御部１９を備える。

位置検出装置１５は、移動装置１の現在位置を検出する。位置検出装置１５は移動装置１に設けられる。位置検出装置１５は、例えばＧＳＰ受信機とジャイロセンサを有する。この場合、位置検出装置１５は、ＧＳＰ受信機が求めた移動装置１の現在位置情報と、ジャイロセンサが検出した移動装置１の進行方向の変化とに基づいて、移動装置１の現在位置を検出する。

環境地図生成部１７は、環境データと、位置検出装置１５が検出した移動装置１の現在位置と、この現在位置の周辺における既知の周辺環境のデータ（例えば地形や、建物の位置についてのデータ）とに基づいて、移動装置１の周辺（進行方向側）の地図データを生成する。

地図データは、移動装置１の現在位置に対する障害物領域と非障害領域の位置と範囲を表わす。

制御部１９は、生成された地図データに基づいて移動装置１の移動を制御する。

領域特定部９に生成され制御装置３へ出力される環境データは、地表面２の各部分における地表面２の凹凸度合いや勾配を示す地表面データを含んでいてよい。
この場合、環境地図生成部１７は、地表面データも地図データに反映させる。制御部１９は、地図データに反映された地表面データに基づいて、非障害領域において凹凸度合い又は勾配がその閾値以下になる経路を設定し、あるいは、非障害領域において凹凸度合い又は勾配が最も小さい経路を設定する。制御部１９は、設定した経路上を移動装置１が移動するように移動装置１の移動を制御する。

なお、環境地図生成部１７および制御部１９は、それぞれ、上述した機能（処理）を実現するコンピュータ、電子回路、または、これらの組み合わせにより構成されていてよい。

［実施形態の効果］
上述した実施形態によると、霧の発生時には、反射光の発生頻度を表わす上述の指標値が上限値以上になるので、指標値に基づいて霧の発生を判断できる。
霧が発生した時、すなわち、上記指標値が上限値以上になった時には、モード設定部１３は、領域特定部９を第１モードに設定する。第１モードの領域特定部９は、上述した設定条件を用いることにより、この条件を満たす反射点を、霧であるとして非障害領域に属すると判断できる。したがって、領域特定部９は、設定条件を満たす霧での反射点を、障害物としてではなく非障害領域の構成点として環境データに反映する。よって、霧が発生しても、制御装置３は、移動装置１の移動制御を継続して行える。

図７は、鉛直方向から見た場合の地図データであって図２の場合に生成される地図データの概念図を示す。図７（Ａ）は、図２のように移動装置１の直前に局所的な霧が発生した時に、領域特定部９を仮に第２モードに設定した場合の環境データを示す。図７（Ｂ）は、霧の発生時に、領域特定部９が第１モードで生成した地図データを示す。両図において斜線の部分は障害物領域である。

霧の発生時に、仮に領域特定部９が第２モードであると、図７（Ａ）のように、環境データにおいて霧が障害物領域Ｘとして現れてしまう。したがって、移動装置１の移動の継続が不能になる。障害物領域Ｘの向こう側の障害物は、霧を透過したレーザ光により検出される。
一方、本実施形態のように、霧の発生時に領域特定部９は第１モードになるので、図７（Ｂ）のように、環境データにおいて障害物領域Ｘは消える。したがって、移動装置１の移動の継続が可能になる。
なお、図７（Ａ）の検出対象範囲Ｒにおいて、移動装置１から障害物領域Ｘよりも離れた遠隔領域でも、霧が発生している場合に、一例では、レーザレーダ５からのレーザ光は、当該遠隔領域の霧で反射しても、その反射光は計測強度が小さ過ぎるため、この霧での反射点はレーザレーダ５により認識されない。この霧に移動装置１が近づくと、その反射点の位置がレーザレーダ５により計測される。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜３のいずれかを採用してもよいし、変更例１〜３の２つ以上を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で述べない点は上述と同じであってよい。

（変更例１）
上述の実施形態では、霧の発生時に、領域特定部９のモードを第１モードに変更しているが、雨の発生時に、領域特定部９のモードを第１モードに変更してもよい。この場合には、以下のようにする。

上述の指標値は、雨の発生を検出する値に設定される。
また、第１モードで用いる上述の設定条件は、反射点が雨（空中の雨滴）であることを特定できるように設定される。例えば、設定条件を、上記（ａ）（ｂ）および（ｃ）、または、上記（ａ）および（ｂ）とする場合には、上記（ａ）の距離閾値と上記（ｂ）の強度閾値と上記（ｃ）の設定高さ範囲は、反射点が空中の雨滴であることを特定できるように定められる。

（変更例２）
上述の設定条件は、上記（ａ）（ｂ）（ｃ）の少なくともいずれかと、次の条件（ｄ）を含んでもよい。一例では、設定条件は、上記（ａ）（ｂ）（ｃ）の少なくともいずれかと、下記（ｄ）とからなる。
（ｄ）判断対象の反射点に射出したレーザ光から複数の反射光が生じていること。

（変更例３）
上述のモード設定処理は、上述したステップＳ１の後であってステップＳ２の前に行われてもよい。
この場合、上記の指標値が上述の（１）であるときには、モード設定処理は、直前のステップＳ１で射出されたレーザ光の数に対する、これらのレーザ光によって生じた反射光の合計数の割合を示す値であってよい。
上記の指標値が上述の（２）であるときには、上述の設定単位時間は、直前のステップＳ１の開始時点から当該ステップＳ１の終了時点までの時間であってよい。

１ 移動装置、２ 地表面、３ 制御装置、５ レーザレーダ、９ 領域特定部、１０ 障害物検出装置、１１ 指標値計測部、１３ モード設定部、１５ 位置検出装置、１７ 環境地図生成部、１９ 制御部、Ｒ 検出対象範囲

Claims (7)

1. 地表面を移動する移動装置から障害物を検出する障害物検出装置であって、
   移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、前記射出方向毎に、前記レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出するレーザレーダと、
   各前記反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定する領域特定部と、
   １つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する指標値計測部と、
   前記指標値が上限値以上である場合には、前記領域特定部を第１モードに設定し、前記指標値が前記上限値未満である場合には、前記領域特定部を第２モードに設定するモード設定部と、を備え、
   前記領域特定部は、前記第１モードと前記第２モードのうち前記第１モードにある場合のみに、障害物領域と非障害領域を特定する際に、前記検出対象範囲へ各射出方向に射出されたレーザ光の反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である前記反射点を非障害領域に含ませ、
   前記領域特定部は、前記第２モードにある場合に、前記検出対象範囲へ各射出方向に射出されたレーザ光の反射点の位置に基づいて、前記検出対象範囲内における障害物領域と非障害領域を特定し、
   前記指標値計測部が前記指標値を計測し該指標値に基づいて前記モード設定部が前記領域特定部を前記第１モード又は前記第２モードに設定するモード設定処理に並行して、前記領域特定部は、障害物領域と非障害領域を特定する、障害物検出装置。
2. 地表面を移動する移動装置から障害物を検出する障害物検出装置であって、
   移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、前記射出方向毎に、前記レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出するレーザレーダと、
   各前記反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定する領域特定部と、
   １つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測する指標値計測部と、を備え、
   前記指標値が上限値以上である場合には、前記領域特定部は、障害物領域と非障害領域を特定する際に、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である前記反射点を非障害領域に含ませ、
   前記設定条件は、
   （ａ）前記反射点までの距離が距離閾値よりも小さいこと、
   （ｂ）反射光の強度が強度閾値よりも小さいこと、および
   （ｃ）前記反射点の高さが設定高さ範囲内であることを含む、障害物検出装置。
3. 前記指標値は、
   射出したレーザ光の数に対する反射光の合計数の割合を示す値、または
   １つのレーザ光に対して２つ以上の反射光が生じた場合に、該レーザ光をマルチ光として、設定単位時間においてマルチ光となったレーザ光の数である、請求項１又は２に記載の障害物検出装置。
4. 前記設定条件は、
   （ａ）前記反射点までの距離が距離閾値よりも小さいこと、および
   （ｂ）反射光の強度が強度閾値よりも小さいことを含む、請求項１に記載の障害物検出装置。
5. 前記設定条件は、上記（ａ）および（ｂ）に加えて、
   （ｃ）前記反射点の高さが設定高さ範囲内であることを含む、請求項４に記載の障害物検出装置。
6. 地表面を移動する移動装置から障害物を検出する障害物検出方法であって、
   （Ａ）レーザレーダにより、移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、前記射出方向毎に、前記レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出し、
   （Ｂ）領域特定部により、各前記反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定し、
   （Ｃ）指標値計測部により、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測し、前記指標値が上限値以上である場合には、モード設定部により前記領域特定部を第１モードに設定し、前記指標値が前記上限値未満である場合には、前記モード設定部により前記領域特定部を第２モードに設定し、
   前記領域特定部は、前記第１モードと前記第２モードのうち前記第１モードにある場合のみに、前記（Ｂ）において、障害物領域と非障害領域を特定する際に、前記（Ａ）で前記検出対象範囲へ各射出方向に射出されたレーザ光の反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である前記反射点を非障害領域に含ませ、
   前記領域特定部は、前記第２モードにある場合に、前記（Ｂ）において、前記（Ａ）で前記検出対象範囲へ各射出方向に射出されたレーザ光の反射点の位置に基づいて、前記検出対象範囲内における障害物領域と非障害領域を特定すし、
   前記（Ｃ）で前記指標値計測部が前記指標値を計測し該指標値に基づいて前記モード設定部が前記領域特定部を前記第１モード又は前記第２モードに設定するモード設定処理に並行して、前記領域特定部は、前記（Ｂ）において障害物領域と非障害領域を特定する、障害物検出方法。
7. 地表面を移動する移動装置から障害物を検出する障害物検出方法であって、
   （Ａ）レーザレーダにより、移動装置から検出対象範囲へ各射出方向にレーザ光を射出し、前記射出方向毎に、前記レーザ光の反射光に基づいて物体上の反射点の位置を検出し、
   （Ｂ）領域特定部により、各前記反射点の位置に基づいて、障害物領域と非障害領域を特定し、
   （Ｃ）指標値計測部により、１つのレーザ光に対して複数の反射光が生じる頻度を表わす指標値を計測し、
   前記指標値が上限値以上である場合には、前記（Ｂ）において、前記領域特定部は、障害物領域と非障害領域を特定する際に、各反射点について、霧または雨滴での反射点を特定するための設定条件が満たされるかどうかを判断し、この判断の結果が肯定である前記反射点を非障害領域に含ませ、
   前記設定条件は、
   （ａ）前記反射点までの距離が距離閾値よりも小さいこと、
   （ｂ）反射光の強度が強度閾値よりも小さいこと、および
   （ｃ）前記反射点の高さが設定高さ範囲内であることを含む、障害物検出方法。
   

Images