JP7372365B2 - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

従来、歩道を移動可能な一人乗り用の電動車両の発明が開示されている（特許文献１）。

特開２０２０－１８９５３６号公報

従来の技術では、移動体の周辺の物体の検出に関する処理については十分に考慮されていない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より精度よく物体を検出するための支援を行うことができる制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る制御装置、制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る制御装置は、移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する周辺状況取得部と、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出する基準物体検出部と、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別する走行可能領域識別部と、前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御する走行制御部と、を備え、前記走行制御部は、前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させ、前記走行可能領域識別部は、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて前記基準物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する。

（２）：上記（１）の態様において、前記走行制御部は、前記基準物体が検出された場合に、前記付随物体が存在する場合に、前記基準物体を基準位置として、前記物体認識装置が前記付随物体を認識可能な距離の範囲である前記基準物体の近傍に移動させる。

（３）：上記（１）又は（２）の態様において、前記基準物体は、前記移動体が走行する地面に設置され、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体である。

（４）：上記（３）の態様において、前記走行制御部は、前記基準物体検出部が、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体を前記基準物体として検出した場合、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させ、前記走行可能領域識別部は、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した位置において前記少なくとも２以上の物体の間の空間を認識した周辺認識情報に基づいて、前記走行可能領域を識別する。

（５）：上記（４）の態様において、前記走行制御部は、前記基準物体検出部が、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体を前記基準物体として検出した場合、前記２以上の物体の間に存在することが想定される前記付随物体の延在方向に関して斜め方向を向くように前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させる。

（６）：上記（１）又は（２）の態様において、前記基準物体は、前記移動体が走行する地面に設置され、前記移動体の高さ以上の高さを有する懸架物である。

（７）：上記（６）の態様において、前記走行可能領域識別部は、前記基準物体検出部が、前記移動体の高さ以上の高さを有する懸架物を前記基準物体として検出した場合、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した位置において前記懸架物の中空空間を認識した周辺認識情報に基づいて、前記走行可能領域を識別する。

（８）：上記（１）から（７）の態様において、前記走行制御部は、前記基準物体が検出され、かつ前記移動体が保持する地図情報が、前記基準物体の検出位置が前記地図情報によって示される複数の領域の境界位置と一致していることを示す場合に、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させる。

（９）：本発明の他の態様に係る制御方法は、コンピュータが、移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得し、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出し、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別し、前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御し、前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させ、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて前記基準物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する。

（１０）：本発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータに、移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得させ、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出させ、前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別させ、前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御させ、前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させ、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて前記基準物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別させる。

（１）－（１０）の態様によれば、より精度よく物体を検出するための支援を行うことができる。

実施形態に係る移動体１および制御装置２００の構成の一例を示す図である。 移動体１を上方から見た透視図である。 物体認識部２２０による物体認識が失敗する場面の一例を示す図である。 移動体１が近傍領域ＮＲに移動した後に物体認識部２２０によって認識される物体の一例を示す図である。 物体認識部２２０による物体認識が失敗する場面の別の例を示す図である。 移動体１が近傍領域ＮＲに移動した後に物体認識部２２０によって認識される物体の別の例を示す図である。 基準物体の検出時に地図情報１１０を活用して移動体１を制御する方法を説明するための図である。 制御装置２００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 制御装置２００が実行する処理の流れの別の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の移動体に搭載される制御装置、制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。移動体は、車道と、車道と異なる所定領域との双方を移動するものである。所定領域とは、例えば歩道である。また、所定領域とは、路側帯や自転車レーン、公開空地などのうち一部または全部であってもよいし、歩道、路側帯、自転車レーン、公開空地などを全て含んでもよい。以下の説明では、所定領域は歩道であるものとする。以下の説明において「歩道」と記載されている部分は、適宜、「所定領域」と読み替えることができる。

以下、移動体の前方向をプラスＸ方向、移動体の後方向をマイナスＸ方向、前後方向に直交する方向における右方向（プラスＸ方向を向いたときの右方向）をプラスＹ方向、前後方向に直交する方向における左方向（プラスＸ方向を向いたときの左方向）をマイナスＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向であって鉛直上向き方向をプラスＺ方向、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向であって鉛直下向き方向をマイナスＺ方向と称する場合がある。

＜実施形態＞
図１は、実施形態に係る移動体１および制御装置２００の構成の一例を示す図である。移動体１には、例えば、外部検知デバイス１０と、移動体センサ２０と、操作子３０と、内部カメラ４０と、測位装置５０と、対話装置６０と、移動機構７０と、駆動装置８０と、外部報知装置９０と、記憶装置１００と、制御装置２００とが搭載される。なお、これらの構成のうち本発明の機能を実現するのに必須でない一部の構成が省略されてもよい。

外部検知デバイス１０は、移動体１の進行方向を検知範囲とする各種デバイスである。外部検知デバイス１０は、例えば、外部カメラ１２と、レーダー装置１４とを含む。外部カメラ１２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。外部カメラ１２は、少なくとも、移動体１の進行方向を撮像可能な位置に取り付けられ、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。外部カメラ１２は、ステレオカメラであってもよい。レーダー装置１４は、移動体１の周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。

更に、外部検知デバイス１０は、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）などを含んでもよい。外部検知デバイス１０は、外部カメラ１２、レーダー装置１４、およびＬＩＤＡＲのうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、移動体１の周辺に存在する物体の位置、種類、速度などを認識する。外部検知デバイス１０は、認識結果を制御装置２００に出力する。外部検知デバイス１０は、外部カメラ１２、レーダー装置１４、およびＬＩＤＡＲの検出結果をそのまま制御装置２００に出力してもよい。外部検知デバイス１０は「物体認識装置」の一例であり、認識結果は、「周辺状況情報」の一例である。

移動体センサ２０は、例えば、速度センサ、加速度センサ、ヨーレート（角速度）センサ、方位センサ、並びに操作子３０に取り付けられた操作量検出センサなどを含む。操作子３０は、例えば、加減速を指示するための操作子（例えばアクセルペダルやブレーキペダル）と、操舵を指示するための操作子（例えばステアリングホイール）とを含む。この場合、移動体センサ２０は、アクセル開度センサやブレーキ踏量センサ、ステアリングトルクセンサ等を含んでよい。移動体１は、操作子３０として、上記以外の態様の操作子（例えば、円環状でない回転操作子、ジョイスティック、ボタン等）を備えてもよい。

内部カメラ４０は、移動体１の乗員の少なくとも頭部を正面から撮像する。内部カメラ４０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を利用したデジタルカメラである。内部カメラ４０は、撮像した画像を制御装置２００に出力する。

測位装置５０は、移動体１の位置を測位する装置である。測位装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機であり、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、移動体１の位置を特定し、位置情報として出力する。なお、移動体１の位置情報は、後述する通信装置が接続しているＷｉ－Ｆｉ基地局の位置から推定されてもよい。

対話装置６０は、例えば、スピーカ、マイク、タッチパネル、通信装置６２などを含む。対話装置６０は、マイクによって収音された乗員の音声を適宜加工し、通信装置６２によってネットワーク経由でサーバ装置に送信し、サーバ装置から返信された情報に基づいてスピーカから音声による情報提供を行う。対話装置６０は、エージェント装置、コンシェルジュ装置、アシスタンス装置などと称される場合もある。サーバ装置は、音声認識機能、自然言語処理機能、意味解釈機能、返信内容決定機能等を有する。また、対話装置６０は、位置情報をサーバ装置に送信し、サーバ装置は、位置情報と乗員により発せられた案内要求（例えば「この辺でおいしいラーメン屋は？」といったもの）に応じて該当する施設の情報を返信するものであってもよい。この場合、対話装置６０によって「この先を左に曲がったところにあります」といった音声案内がなされる。これに限らず、対話装置６０は、乗員による自然な 発話を受け付けて適切な返信を返す機能を有している。また、対話装置６０は、装置側から問いかけを行って返信を受け付ける等、簡易な対話を、サーバ装置を介さずに行う機能を有しており、制御装置２００からの要求に応じて乗員に問いかけ等を行ってもよい。

移動機構７０は、道路において移動体１を移動させるための機構である。移動機構７０は、例えば、操舵輪と駆動輪とを含む車輪群である。また、移動機構７０は、多足歩行するための脚部であってもよい。

駆動装置８０は、移動機構７０に力を出力して移動体１を移動させる。例えば、駆動装置８０は、駆動輪を駆動するモータ、モータに供給する電力を蓄えるバッテリ、操舵輪の操舵角を調整する操舵装置、制御装置２００から入力される情報、或いは操作子３０から入力される情報に従って制御されるブレーキ装置などを含む。駆動装置８０は、駆動力出力手段、或いは発電手段として、内燃機関や燃料電池などを備えてもよい。

外部報知装置９０は、例えば移動体１の外板部に設けられ、移動体１の外部に向けて情報を報知するためのランプ、ディスプレイ装置、スピーカなどである。外部報知装置９０は、移動体１が歩道を移動している状態と、車道を移動している状態とで異なる動作を行う。例えば、外部報知装置９０は、移動体１が歩道を移動している場合にランプを発光させ、移動体１が車道を移動している場合にランプを発光させないように制御される。このランプの発光色は、法規で定められた色であると好適である。外部報知装置９０は、移動体１が歩道を移動している場合にランプを緑色で発光させ、移動体１が車道を移動している場合にランプを青色で発光させるというように制御されてもよい。外部報知装置９０がディスプレイ装置である場合、外部報知装置９０は、移動体１が歩道を走行している場合に「歩道走行中である」旨をテキストやグラフィックで表示する。

図２は、移動体１を上方から見た透視図である。図中、ＦＷは操舵輪、ＲＷは駆動輪、ＳＤは操舵装置、ＭＴはモータ、ＢＴはバッテリである。操舵装置ＳＤ、モータＭＴ、バッテリＢＴは駆動装置８０に含まれる。また、ＡＰはアクセルペダル、ＢＰはブレーキペダル、ＷＨはステアリングホイール、ＳＰはスピーカ、ＭＣはマイクである。図示する移動体１は一人乗りの移動体であり、乗員Ｐは運転席ＤＳに着座してシートベルトＳＢを装着している。矢印Ｄ１は移動体１の進行方向（速度ベクトル）である。外部検知デバイス１０は移動体１の前端部付近に、内部カメラ４０は乗員Ｐの前方から乗員Ｐの頭部を撮像可能な位置に設けられている。また、移動体１の前端部付近に、ディスプレイ装置としての外部報知装置９０が設けられている。

図１に戻り、記憶装置１００は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの非一過性の記憶装置である。記憶装置１００には、地図情報１１０、制御装置２００が実行するプログラム１２０などが格納される。図１では記憶装置１００を制御装置２００の枠外に記載しているが、記憶装置１００は制御装置２００に含まれるものであってよい。

［制御装置］
制御装置２００は、例えば、道路認識部２１０と、物体認識部２２０と、基準物体検出部２３０と、走行可能領域識別部２４０と、走行制御部２５０とを備える。道路認識部２１０、物体認識部２２０、基準物体検出部２３０、走行可能領域識別部２４０、および走行制御部２５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶装置（不図示）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。

道路認識部２１０は、移動体１が車道を移動しているか、歩道を移動しているかを認識する。道路認識部２１０は、例えば、外部検知デバイス１０の外部カメラ１２が撮像した画像を解析することで、移動体１が車道を移動しているか、歩道を移動しているかを認識する。画像解析の一例として、セマンティックセグメンテーションが挙げられる。道路認識部２１０は、画像のフレーム内の各ピクセルをクラス（車道、歩道、境界、物体など）に分類してラベルを付与し、移動体１の正面に相当する領域に車道のラベルが付与されたピクセルが多い場合に移動体１が車道を移動していることを認識し、画像における移動体１の正面に相当する領域に歩道のラベルが付与されたピクセルが多い場合に移動体１が歩道を移動していることを認識する。これに限らず、道路認識部２１０は、画像における移動体１の正面に相当する領域に車両が認識されている場合に移動体１が車道を移動していることを認識し、画像における移動体１の正面に相当する領域に歩行者が認識されている場合に移動体１が歩道を移動していることを認識してもよい。また、道路認識部２１０は、画像における移動体１の正面に相当する領域にある路面領域の幅が大きい場合に移動体１が車道を移動していることを認識し、画像における移動体１の正面に相当する領域にある路面領域の幅が小さい場合に移動体１が歩道を移動していることを認識してもよい。また、道路認識部２１０は、移動体１の位置情報と地図情報１１０とを照合し、移動体１が車道を移動しているか、歩道を移動しているかを認識してもよい。この場合の地図情報は、位置座標から歩道と車道が区別できる程度の精度を有している必要がある。「所定領域」が歩道だけで無い場合、道路認識部２１０は、路側帯や自転車レーン、公開空地などについても同様の処理を行う。

物体認識部２２０は、外部検知デバイス１０の出力に基づいて、移動体１の周辺に存在する物体を認識する。物体とは、車両や自転車、歩行者などの移動体、道路区画線、段差、ガードレール、路肩、中央分離帯などの走路境界、道路標識や看板などの路上に設置された構造物、走路上に存在する（落ちている）落下物、移動体１の進行方向に存在する物体などの障害物のうち一部または全部を含む。物体認識部２２０は、例えば、外部検知デバイス１０の外部カメラ１２が撮像した画像が入力されると物体の存在、位置、種別などの情報を出力するように学習された学習済モデルに、外部カメラ１２が撮像した画像を入力することで、他の移動体の存在、位置、種別など情報を取得してもよい。他の移動体の種別は、画像におけるサイズや外部検知デバイス１０のレーダー装置が受信した反射波の強度などに基づいて推定することもできる。また、物体認識部２２０は、例えば、レーダー装置がドップラーシフトなどを利用して検出した他の移動体の速度を取得してもよい。また、物体認識部２２０は、ＬＩＤＡＲ１２により入力された情報に基づいて、障害物を認識してもよい。物体認識部２２０は、制御装置２００に代えて、外部検検知デバイスに含まれてもよい。物体認識部２２０は、「周辺状況取得部」の一例である。

基準物体検出部２３０の詳細については後述する。

走行可能領域識別部２４０は、物体認識部２２０によって取得された周辺状況情報に基づいて、移動体１の走行可能領域を識別する。より具体的には、走行可能領域識別部２４０は、外部カメラ１２が撮像した画像の領域から、物体認識部２２０によって認識された物体を除外することによって移動体１の走行可能領域を識別する。このとき除外される物体は、高さや体積に関して任意の閾値（例えば、５ｃｍ以上）が設定されてもよい。

走行制御部２５０は、例えば、道路認識部２１０の出力に基づく走路の情報と走行可能領域識別部２４０の出力に基づく走行可能領域の情報を参照して軌道を生成し、生成した軌道を移動体１が自動で走行するように駆動装置８０を制御する。軌道は、移動体１が自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する軌道である。軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、軌道は、移動体１の到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの移動体１の到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における移動体１の到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

走行制御部２５０は、例えば、移動体１が車道を移動する場合、移動体１の周辺に存在する物体との距離を第１距離以上に維持して、移動体１が移動するように、駆動装置８０のモータＭＴや、ブレーキ装置、操作装置を制御する。走行制御部２５０は、移動体１が歩道を移動する場合、移動体１の前方に存在する物体との距離を第２距離以上に維持して移動体１が移動するように、駆動装置８０のモータＭＴや、ブレーキ装置、操作装置を制御する。第２距離は、例えば、第１距離よりも長い距離である。運転者の操作によって移動体１が移動する場合、走行制御部２５０は、操作子に対する利用者の操作に基づいて駆動装置８０を制御して操作に応じた態様で移動体１を移動させる。

このように、物体認識部２２０は、外部カメラ１２が撮像した画像やレーダー装置１４が受信した反射波の強度などに基づいて物体を検出し、走行可能領域識別部２４０は、物体認識部２２０によって認識された物体を外部カメラ１２が撮像した画像の領域から除外することによって走行可能領域を識別し、走行制御部２５０は、識別された走行可能領域を走行するように移動体１を制御する。しかしながら、物体の種類や形状によっては、外部カメラ１２が撮像した画像に表されるピクセル数が小さいことや、反射波の強度が小さいことに起因して、物体認識部２２０は、当該物体を認識できない場合がある。その結果、走行可能領域識別部２４０は、当該物体を含めた領域を走行可能領域として識別し、移動体１は、当該物体に衝突することがあり得る。

図３は、物体認識部２２０による物体認識が失敗する場面の一例を示す図である。図３は、移動体１が走行する進行方向において、ロープやチェーンなどの上下方向の幅が短く（すなわち、細く）横長の物体Ｒが２つのポールＬＰ及びＲＰに吊るされている例を表している。このとき、物体認識部２２０は、外部カメラ１２が撮像した画像に占める物体Ｒのピクセル数が小さいことや、物体Ｒによって反射される反射波の強度が小さいことに起因して、物体Ｒを認識できないことがあり得る。

上記のような事情を背景にして、基準物体検出部２３０は、物体認識部２２０によって認識された周辺状況情報に基づいて、移動体１の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出する。より具体的には、例えば、基準物体検出部２３０は、高さの差が所定値内かつ当該高さが閾値以上である２以上の物体を基準物体として検出する。代替的に、基準物体検出部２３０は、記憶装置１００に事前に記憶されたポールやパイロンなどの参照画像と、外部カメラ１２が撮像した画像とを照合し、パターンマッチング処理を実行することによって、基準物体を検出してもよい。ポールやパイロンは、「基準物体」の一例であり、ロープやチェーンは、「付随物体」の一例である。

基準物体検出部２３０が基準物体を検出した場合、走行制御部２５０は、検出した基準物体の近傍に（すなわち、検出した基準物体に近づくように）移動体１を移動させる。例えば、図３の場合、走行制御部２５０は、まず、検出した基準物体であるポールＬＰとポールＲＰとを通過する仮想線ＶＬを引き、地面におけるポールＬＰ（又はポールＲＰ）の中心ＣＰを起点として仮想線ＶＬに直交する線分（例えば、３ｍ）を移動体１側に引いた地点ＮＲＣを含む近傍領域ＮＲに移動体１を移動させる。

移動体１が近傍領域ＮＲに移動すると、物体認識部２２０は、移動体１の移動後に外部カメラ１２が撮像した画像やレーダー装置１４が受信した反射波の強度などに基づいて、再度、物体を認識する。図３の場合、例えば、物体認識部２２０は、外部カメラ１２を用いて、左側のポールＬＰと右側のポールＬＰの間の空間を撮像したり、レーダー装置１４を用いて、左側のポールＬＰと右側のポールＬＰの間の空間に向けて電波を放射する。より正確には、走行制御部２５０は、左側のポールＬＰと右側のポールＬＰの間に存在することが想定される物体の延在方向に関して斜め方向を向くように移動体１を近傍領域ＮＲに移動させた状態で、物体認識部２２０は、左側のポールＬＰと右側のポールＬＰの間の空間を撮像したり、当該空間に向けて電波を放射する。

図４は、移動体１が近傍領域ＮＲに移動した後に物体認識部２２０によって認識される物体の一例を示す図である。図４に示す通り、移動体１が近傍領域ＮＲに移動することによって、図３では、横方向に撮像されていた物体Ｒが、図４では縦方向に認識されることとなる。その結果、外部カメラ１２によって撮像された画像に占める物体Ｒのピクセル数が増加したり、又は物体Ｒによって反射される反射波の強度は大きくなる。これにより、近傍領域ＮＲへの移動前には認識できなかった物体Ｒを認識することができる。

走行可能領域識別部２４０は、近傍領域ＮＲへの移動後に認識された物体Ｒを、外部カメラ１２によって撮像された画像の領域から除外することによって、走行可能領域を識別し、走行制御部２５０は、識別された走行可能領域を移動体１が走行するような軌道を生成する。これにより、外部カメラ１２やレーダー装置１４によって正面からでは検知することが困難な物体を検知し、移動体１を適切に走行させることができる。

なお、上記の説明では、基準物体検出部２３０は、高さの差が所定値以内かつ当該高さが閾値以上である２以上の物体を基準物体として検出している。しかし、本発明はそのような構成に限定されず、例えば、基準物体検出部２３０は、同一間隔で配置されている２以上の物体を基準物体として検出してもよいし、所定の形状（例えば、円柱や三角形）を有する２以上の物体を基準物体として検出してもよい。基準物体を検出するための複数の条件は任意に組み合わされても良い。

図５は、物体認識部２２０による物体認識が失敗する場面の別の例を示す図である。図５は、移動体１が走行する進行方向において、網目状のフェンスＦと、フェンスＦが張られた構造物Ｓ（懸架物）が設置されている例を表している。このとき、物体認識部２２０は、外部カメラ１２が撮像した画像に占めるフェンスＦのピクセル数が小さいことや、フェンスＦによって反射される反射波の強度が小さいことに起因して、フェンスＦを認識できないことがあり得る。

そのため、基準物体検出部２３０は、例えば、移動体１が走行する地面に設置され、移動体１の高さ以上の高さを有する懸架物を基準物体として検出する。これは、懸架物の高さが移動体１の高さ未満である場合、移動体１は当該懸架物の中空空間を走行することができないことが確定しているからである。代替的に、基準物体検出部２３０は、記憶装置１００に事前に記憶されたフェンスなどの参照画像と、外部カメラ１２が撮像した画像とを照合し、パターンマッチング処理を実行することによって、基準物体を検出してもよい。

基準物体検出部２３０が基準物体を検出した場合、走行制御部２５０は、検出した基準物体の近傍に移動体１を移動させる。例えば、図５の場合、走行制御部２５０は、まず、検出した基準物体である懸架物Ｓの両方の柱を通過する仮想線ＶＬを引き、地面における左側の柱又は右側の柱の中心ＣＰを起点として仮想線ＶＬに直交する線分（例えば、３ｍ）を移動体１側に引いた地点ＮＲＣを含む近傍領域ＮＲに移動体１を移動させる。

移動体１が近傍領域ＮＲに移動すると、物体認識部２２０は、移動体１の移動後に外部カメラ１２が撮像した画像やレーダー装置１４が受信した反射波の強度などに基づいて、再度、物体を認識する。図５の場合、例えば、物体認識部２２０は、外部カメラ１２を用いて、懸架物Ｓの中空空間を撮像したり、レーダー装置１４を用いて、懸架物Ｓの中空空間に向けて電波を放射する。より正確には、走行制御部２５０は、移動体１を、懸架物Ｓの中空空間に存在することが想定される物体の延在方向に関して斜め方向を向くように近傍領域ＮＲに移動させた状態で、物体認識部２２０は、懸架物Ｓの中空空間を撮像したり、当該中空空間に向けて電波を放射する。

図６は、移動体１が近傍領域ＮＲに移動した後に物体認識部２２０によって認識される物体の一例を示す図である。図６に示す通り、移動体１が近傍領域ＮＲに移動することによって、図５では、横方向に撮像されていたフェンスＦが、図６では縦方向に認識されることとなる。その結果、外部カメラ１２によって撮像された画像に占める物体Ｒのピクセル数が増加したり、又はフェンスＦによって反射される反射波の強度は大きくなる。これにより、近傍領域ＮＲへの移動前には認識できなかったフェンスＦを認識することができる。

走行可能領域識別部２４０は、近傍領域ＮＲへの移動後に認識されたフェンスＦを、外部カメラ１２によって撮像された画像の領域から除外することによって、走行可能領域を認識し、走行制御部２５０は、認識された走行可能領域を移動体１が走行するような軌道を生成する。これにより、外部カメラ１２やレーダー装置１４によって正面からでは検知することが困難な物体を検知し、移動体１を適切に走行させることができる。

なお、上記の説明では、基準物体検出部２３０は、移動体１が走行する地面に設置され、移動体１の高さ以上の高さを有する懸架物を基準物体として検出している。しかし、本発明はそのような構成に限定されず、例えば、基準物体検出部２３０は、一般的にある閾値以上の高さを有する懸架物を基準物体として検出してもよい。基準物体を検出するための複数の条件は任意に組み合わされても良い。

さらに、上記の説明では、基準物体検出部２３０が基準物体を検出した場合、走行制御部２５０は、検出した基準物体の近傍に移動体１を移動させている。しかし、本発明はそのような構成に限定されず、走行制御部２５０は、地図情報１１０を参照して、基準物体に付随する付随物体が存在する可能性が高いと想定される場面においてのみ、検出した基準物体の近傍に移動体１を移動させてもよい。

図７は、基準物体の検出時に地図情報１１０を活用して移動体１を制御する方法を説明するための図である。図７において、ＣＬは移動体１の現在地点を示し、測位装置５０によって特定された移動体１の位置情報に基づいて地図情報１１０を参照することによって特定されるものである。図７に示す地図情報１１０において、移動体１は、公園を表す区画と、道路を表す区画との間の境界に位置していることが分かる。一般的に、地図情報１１０における複数の区画の境界位置で検出された基準物体には、物体認識部２２０によって認識されない付随物体が存在する可能性が高い傾向がある。

そのため、走行制御部２５０は、基準物体が検出され、かつ地図情報１１０が、基準物体の検出位置が地図情報１１０によって示される複数の領域の境界位置と一致していることを示す場合に、移動体１を当該基準物体の近傍に移動させる。一方、基準物体が検出され、かつ地図情報１１０が、基準物体の検出位置が地図情報１１０によって示される複数の領域の境界位置と一致していることを示していない場合には、走行制御部２５０は、移動体１を当該基準物体の近傍に移動させない。これにより、付随物体が存在しないにも関わらず、基準物体の近傍に移動体１を移動させてしまう可能性を低減することができる。

［フローチャート］
次に、図８を参照して、制御装置２００によって実行される処理の流れについて説明する。図８は、制御装置２００が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、物体認識部２２０は、外部カメラ１２が撮像した画像やレーダー装置１４が受信した反射波の強度などに基づいて、移動体１の周辺に存在する物体を検出し、周辺状況情報として取得する（ステップＳ１００）。次に、基準物体検出部２３０は、取得された周辺状況情報に基づいて、移動体１の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

基準物体を検出したと判定されなかった場合、制御装置２００は、処理をステップＳ１００に戻す。一方、基準物体を検出したと判定された場合、走行制御部２５０は、移動体１を検出した基準物体の近傍に移動させる（ステップＳ１０４）。次に、物体認識部２２０は、外部カメラ１２が撮像した画像やレーダー装置１４が受信した反射波の強度などに基づいて、移動体１の周辺に存在する物体を検出し、周辺状況情報として再取得する（ステップＳ１０６）。

次に、走行可能領域識別部２４０は、物体認識部２２０によって再取得された周辺状況情報に基づいて、検出した基準物体に付随する付随物体を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。付随物体を検出したと判定された場合、走行可能領域識別部２４０は、外部カメラ１２が撮像した画像の領域から、検出した基準物体および付随物体を除外することによって走行可能領域を識別する（ステップＳ１１０）。一方、付随物体を検出したと判定されなかった場合、走行可能領域識別部２４０は、外部カメラ１２が撮像した画像の領域から、検出した基準物体を除外することによって走行可能領域を識別する（ステップＳ１１２）。

次に、走行制御部２５０は、移動体１が識別された走行可能領域を走行するような軌道を生成し、生成した軌道に沿って移動体１を走行させる（ステップＳ１１４）。これにより、本フローチャートの処理が終了する。

図９は、制御装置２００が実行する処理の流れの別の例を示すフローチャートである。以下、図８のフローチャートと同一の処理については、説明を省略する。

ステップＳ１０２の処理において、基準物体を検出したと判定された場合、走行制御部２５０は、地図情報１１０を参照して、移動体１の現在位置が、地図情報１１０における複数の区画の境界位置と一致するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

移動体１の現在位置が、地図情報１１０における複数の区画の境界位置と一致しないと判定された場合、制御装置２００は、処理をステップＳ１００に戻す。一方。移動体１の現在位置が、地図情報１１０における複数の区画の境界位置と一致すると判定された場合、制御装置２００は、処理をステップＳ１０４に進める。他の処理については、図８のフローチャートの処理と同様である。これにより、付随物体が存在しないにも関わらず、基準物体の近傍に移動体１を移動させてしまう可能性を低減することができる。

なお、上記の実施形態では、基準物体がポール又はフェンスの構造物であり、付随物体がロープ又はフェンスの網目部分である例について説明した。しかし、本発明はそのような構成に限定されず、より一般的に、比較的遠距離からでも認識可能な物体と、比較的近距離でないと認識できない物体と、の組み合わせを類型化することによって、様々な基準物体と基準物体の組み合わせに対して本発明を適用することができる。

以上説明した実施形態によれば、移動体１の周辺に基準物体を検出した場合、当該基準物体の近傍に移動体１を移動させ、移動後の位置において、基準物体の周辺状況情報を再取得し、基準物体に付随する付随物体を検出した際には、当該付随物体を移動体１の走行可能領域から除外する。これにより、より精度よく物体を検出するための支援を行うことができる。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
コンピュータによって読み込み可能な命令を格納する記憶媒体と、
前記記憶媒体に接続されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記コンピュータによって読み込み可能な命令を実行することにより、
移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得し、
前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出し、
前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別し、
前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御し、
前記走行制御部は、前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体に近づくように移動させ、
前記走行可能領域識別部は、前記移動体が前記基準物体に近づくように移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて前記基準物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する、
移動体に搭載される制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ 外部検知デバイス
２０ 移動体センサ
３０ 操作子
４０ 内部カメラ
５０ 測位装置
６０ 対話装置
７０ 移動機構
８０ 駆動装置
９０ 外部報知装置
１００ 記憶装置
１１０ 地図情報
１２０ プログラム
２００ 制御装置
２１０ 道路認識部
２２０ 物体認識部
２３０ 基準物体検出部
２４０ 走行可能領域識別部
２５０ 走行制御部

Claims (10)

1. 移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する周辺状況取得部と、
   前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出する基準物体検出部と、
   前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別する走行可能領域識別部と、
   前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御する走行制御部と、を備え、
   前記走行制御部は、前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させ、
   前記走行可能領域識別部は、前記移動体が前記基準物体の近傍領域に移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて、前記基準物体として検出された物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する、
   移動体に搭載される制御装置。
2. 前記走行制御部は、前記基準物体が検出された場合に、前記付随物体が存在する場合に、前記基準物体を基準位置として前記物体認識装置が前記付随物体を認識可能な距離の範囲である前記基準物体の近傍領域に移動させる、
   請求項１に記載の移動体に搭載される制御装置。
3. 前記基準物体は、前記移動体が走行する地面に設置され、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体である、
   請求項１又は２に記載の移動体に搭載される制御装置。
4. 前記走行制御部は、前記基準物体検出部が、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体を前記基準物体として検出した場合、前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させ、
   前記走行可能領域識別部は、前記移動体が前記基準物体の近傍領域に移動した位置において前記少なくとも２以上の物体の間の空間を認識した周辺認識情報に基づいて、前記走行可能領域を識別する、
   請求項３に記載の移動体に搭載される制御装置。
5. 前記走行制御部は、前記基準物体検出部が、高さの差が所定値以内かつ前記高さが閾値以上である少なくとも２以上の物体を前記基準物体として検出した場合、前記２以上の物体の間に存在することが想定される前記付随物体の延在方向に関して斜め方向を向くように前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させる、
   請求項４に記載の移動体に搭載される制御装置。
6. 前記基準物体は、前記移動体が走行する地面に設置され、前記移動体の高さ以上の高さを有する懸架物である、
   請求項１又は２に記載の移動体に搭載される制御装置。
7. 前記走行可能領域識別部は、前記基準物体検出部が、前記移動体の高さ以上の高さを有する懸架物を前記基準物体として検出した場合、前記移動体が前記基準物体の近傍領域に移動した位置において前記懸架物の中空空間を認識した周辺認識情報に基づいて、前記走行可能領域を識別する、
   請求項６に記載の移動体に搭載される制御装置。
8. 前記走行制御部は、前記基準物体が検出され、かつ前記移動体が保持する地図情報が、前記基準物体の検出位置が前記地図情報によって示される複数の領域の境界位置と一致していることを示す場合に、前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させる、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の移動体に搭載される制御装置。
9. 移動体のコンピュータが、
   移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する処理と、
   前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出する処理と、
   前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別する処理と、
   前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御する処理と、
   前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させる処理と、
   前記移動体が前記基準物体の近傍領域に移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて、前記基準物体として検出された物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する処理と、
   を実行する制御方法。
10. 移動体のコンピュータに、
    移動体に搭載された物体認識装置によって認識された前記移動体の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する処理と、
    前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の進行方向に存在する予め規定された基準物体を検出する処理と、
    前記周辺状況情報に基づいて、前記移動体の走行可能領域を識別する処理と、
    前記走行可能領域を前記移動体が走行するように前記移動体の走行を制御する処理と、
    前記基準物体が検出された場合に、前記移動体を前記基準物体の近傍領域に移動させる処理と、
    前記移動体が前記基準物体の近傍領域に移動した後に前記物体認識装置によって認識された前記周辺状況情報に基づいて、前記基準物体として検出された物体に付随する付随物体を検出し、前記基準物体および前記付随物体を除外することによって前記走行可能領域を識別する処理と、
    を実行させるプログラム。

Images