特開 2024-15756 障害物検出システム、障害物検出方法、障害物検出装置及び障害物検出プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024015756

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】障害物検出システム、障害物検出方法、障害物検出装置及び障害物検出プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240130BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20240130BHJP

   G01S 17/66 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

G01S17/931

G01S17/66

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022118042

(22)【出願日】2022-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】海野 晃人

【テーマコード（参考）】

5H181

5J084

【Ｆターム（参考）】

5H181AA01

5H181CC03

5H181CC14

5H181LL04

5H181LL07

5H181LL08

5J084AA04

5J084AA05

5J084AB01

5J084AB07

5J084AB20

5J084AD01

5J084CA31

5J084DA07

5J084EA22

5J084EA23

5J084EA29

(57)【要約】

【課題】他の装置から軌跡情報を受信せずに、アクティブに障害物を検出すること。
【解決手段】本開示に係る障害物検出システムは、測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって、前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出するライダー装置と、前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得し、前記移動ルートに基づいて障害物を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって、前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出するライダー装置と、
前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得し、
前記移動ルートに基づいて障害物を検出する、
障害物検出システム。

【請求項2】

請求項１に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、前記移動ルートにおける前記移動体の移動方向の変化に基づいて、前記障害物を検出する、
障害物検出システム。

【請求項3】

請求項２に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、予め設定された許容エリアにおいて前記移動体の前記移動方向が変化する場合には、前記障害物を検出しない、
障害物検出システム。

【請求項4】

請求項１に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、
基準ルートと、前記移動ルートとを比較し、
前記基準ルートと前記移動ルートとの比較結果に基づいて、前記障害物を検出する、
障害物検出システム。

【請求項5】

請求項４に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、複数の前記移動体のそれぞれの前記移動ルートに基づいて、前記基準ルートを取得する、
障害物検出システム。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、前記障害物を検出したとき、前記障害物が前記基準ルートにあることを示す障害物位置情報を出力する、
障害物検出システム。

【請求項7】

請求項１に記載の障害物検出システムであって、
前記制御装置は、
前記移動体が特定の属性の場合に、前記移動体の前記移動ルートに基づいて、前記障害物を検出する、
障害物検出システム。

【請求項8】

測定エリアの情報を出力するライダー装置と、
前記ライダー装置から前記情報を受信するとともに、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出する制御装置と、
を備え、
前記移動体が前記測定エリア内の第１ルートに沿って移動する場合には、障害物を検出せず、
前記移動体が前記第１ルートから外れた第２ルートに沿って移動する場合には、障害物を検出する、
障害物検出システム。

【請求項9】

測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって、前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出すること、
前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出すること、
前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得すること、及び、
前記移動ルートに基づいて障害物を検出すること
を行う障害物検出方法。

【請求項10】

測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出するライダー装置から、前記反射点に関するデータを取得するデータ取得部と、
前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出する移動体検出部と、
前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得するルート取得部と、
前記移動ルートに基づいて障害物を検出する障害物検出部と、
を備える障害物検出装置。

【請求項11】

コンピューターに、
測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出するライダー装置から、前記反射点に関するデータを取得すること、
前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出すること、
前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得すること、及び、
前記移動ルートに基づいて障害物を検出すること
を実行させる障害物検出プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、障害物検出システム、障害物検出方法、障害物検出装置及び障害物検出プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、障害物を回避するように走行した車両のカーナビゲーション装置が、自車の走行軌跡の情報を後続車両のカーナビゲーション装置に送信する障害物検知システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２４２５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の後続車両は、障害物を回避した先行車両が送信した走行軌跡情報を受信することによって、障害物を検知することになる。このため、走行軌跡情報を送信する装置を先行車両が搭載していない場合、後続車両は、障害物を検知することができない。

【0005】

本発明は、アクティブに障害物を検出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の一形態は、測定光を測定エリアに照射し前記測定エリアからの反射光を受光することによって、前記測定エリアにおいて前記反射光を反射した反射点を検出するライダー装置と、前記反射点に基づいて、前記測定エリアにおいて移動する移動体を検出する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記移動体を検出することを繰り返すことによって、前記移動体の移動ルートを取得し、前記移動ルートに基づいて障害物を検出する、障害物検出システムである。

【0007】

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、アクティブに障害物を検出することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態の障害物検出システム１の説明図である。

【図2】図２Ａ及び図２Ｂは、移動体Ｍの移動ルートＲの説明図である。

【図3】図３は、第１実施形態の障害物検出処理のフロー図である。

【図4】図４は、障害物の位置の検出方法の説明図である。

【図5】図５は、変形例の障害物検出処理のフロー図である。

【図6】図６は、許容エリア４１の説明図である。

【図7】図７は、第２実施形態の障害物検出システム１の説明図である。

【図8】図８は、第２実施形態の障害物検出処理のフロー図である。

【図9】図９は、参照テーブルの説明図である。

【図10】図１０Ａ及び図１０Ｂは、移動ルートＲ及び基準ルートＲｒの説明図である。

【図11】図１１Ａは、障害物の推定位置の説明図である。図１１Ｂは、障害物の推定位置の別の説明図である。

【図12】図１２Ａ及び図１２Ｂは、基準ルートＲｒの取得方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して重複した説明を省略することがある。

【0011】

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜構成＞
図１は、第１実施形態の障害物検出システム１の説明図である。

【0012】

障害物検出システム１は、ライダー装置１０を用いて障害物を検出するためのシステムである。障害物検出システム１は、ライダー装置１０と、制御装置２０とを有する。

【0013】

ライダー装置１０は、測定エリアに向かって測定光を照射するとともに、反射光（測定光が測定エリア内の対象物に反射した反射光）を受光することによって、測定エリア内の３次元形状を検出する装置である（ＬｉＤＡＲ；Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）。例えば、ライダー装置１０は、測定光を照射してから反射光を受光するまでの時間を検出することによって、反射点（測定光を反射して反射光を生じさせたポイント；対象物の表面）までの距離を測定する。また、ライダー装置１０は、測定エリアに向かって所定の解像度で測定光を照射するとともに、測定エリアの複数点からの反射光を受光することによって、点群データを生成する。点群データは、点データの集合である。点データは、座標（ここでは３次元座標）を示すデータ（座標データ）である。点データは、測定光を反射して反射光を生じさせた反射点の座標を示している。以下の説明では、１回の測定で得られる測定エリアの点群データのことを「フレーム」と呼ぶことがある。１フレームを構成する点群データは、或るタイミングにおける測定エリア内の３次元形状を示している。１フレームは、所定の解像度の多数の点データを含んでいる。

【0014】

ここでは、ライダー装置１０は、測定エリアに道路３１（歩道や車道）が含まれるように、設置されている。静止したライダー装置１０によって、道路３１を移動する移動体Ｍ（人や車など）が測定されることになる。但し、ライダー装置１０の設置場所は、これに限られるものではない。

【0015】

制御装置２０は、障害物検出システム１の制御を司る装置である。制御装置２０は、１台又は複数台のコンピューターで構成される。制御装置２０は、ライダー装置１０から点群データ（フレーム）を取得し、障害物検出処理を含む各種処理を行う。制御装置２０は、ライダー装置１０から取得したデータに基づいて障害物を検出するコンピューターに相当する。制御装置２０は、不図示の演算装置及び記憶装置を有する。演算装置は、例えばＣＰＵ、ＧＰＵなどの演算処理装置である。演算装置の一部がアナログ演算回路で構成されても良い。記憶装置は、主記憶装置と補助記憶装置とにより構成され、プログラムやデータを記憶する装置である。記憶装置に記憶されているプログラムを演算装置が実行することにより、各種処理が実行される。図中には、制御装置２０が行う各種処理の機能ブロックが示されている。制御装置２０は、データ取得部２１と、移動体検出部２２と、ルート取得部２３と、障害物検出部２４と、出力部２５とを有する。なお、これらの機能ブロックは、演算装置が障害物検出プログラムを実行することによって実現されることになる。

【0016】

データ取得部２１は、ライダー装置１０から点群データ（フレーム）を取得する。データ取得部２１は、所定時間ごとにライダー装置１０から点群データ（フレーム）を繰り返し取得することになる。

【0017】

移動体検出部２２は、測定エリアにおいて移動する移動体Ｍを検出する。例えば、移動体検出部２２は、或るフレーム（第１フレーム）と、その前に取得したフレーム（第２フレーム）との差分を計算することによって差分フレームを算出し、差分フレームから移動体Ｍの領域を抽出することによって、移動体Ｍを検出する。移動体検出部２２は、第１フレームの直前に取得したフレームを第２フレームとして、差分フレームを算出しても良い（連続するフレームを用いて差分フレームを算出しても良い）。若しくは、移動体検出部２２は、予め取得した背景フレームを第２フレームとして、差分フレームを算出しても良い。この場合、背景フレームは、例えば早朝にライダー装置１０が測定エリアを測定することによって取得されることになる。ここでは、移動体検出部２２は、移動体Ｍの検出結果として、移動体Ｍの位置（例えば移動体Ｍの中心の座標）を算出するものとする。なお、後述するように、移動体検出部２２は、移動体Ｍの属性（人、自動車など）や、移動体Ｍの向きなどを検出しても良い。

【0018】

ところで、移動体検出部２２は、移動する移動体Ｍを検出するように構成されているため（移動体Ｍを補足することを目的として構成されているため）、停止し続けている障害物を直接的には検出することができない。そこで、本実施形態では、移動体Ｍの検出結果から移動ルート（軌跡）を求め、この移動ルートに基づいて障害物を検出している。以下、この点について、説明する。

【0019】

図２Ａ及び図２Ｂは、移動体Ｍの移動ルートＲの説明図である。図２Ａは、障害物が無い場合の移動ルートＲの説明図である。図２Ｂは、障害物がある場合の移動ルートＲの説明図である。図中の×印は、移動体検出部２２によって検出された移動体Ｍの位置（座標）を示している。図中には、複数の×印が示されており、移動体検出部２２が移動体Ｍの検出を繰り返すことによって求められた移動体Ｍの複数の位置が示されている。なお、図中には、路端を示す線（道路３１の幅を示す線）が描かれているが、この線は移動ルートＲを説明するためのものであり、移動体検出部２２の実際の検出結果には、この線は含まれていない。

【0020】

ルート取得部２３は、移動体Ｍを検出することを繰り返すことによって、移動体Ｍの移動ルートＲ（移動体Ｍの軌跡）を取得する。ここでは、ルート取得部２３は、フレームが更新されるごとに移動体検出部２２が算出した移動体Ｍの位置（座標）のデータを蓄積することによって、移動体Ｍの移動ルートＲ（移動体Ｍの位置の履歴；移動体Ｍの軌跡）を示すデータを取得する。

【0021】

図２Ａに示すように、道路３１に障害物が無い場合、移動方向（移動体Ｍの進行方向）の変化の小さい移動ルートＲになる。これに対し、図２Ｂに示すように、道路３１に障害物がある場合には移動方向の変化の大きい場所が移動ルートＲに現れる。本実施形態では、この現象を利用して障害物を検出する。

【0022】

障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動ルートＲに基づいて、障害物を検出する。ここでは、障害物検出部２４は、障害物の有無を検出する。図３は、第１実施形態の障害物検出処理のフロー図である。図中の各処理は、制御装置２０を構成する演算装置が障害物検出プログラムを実行することにより実現される。第１実施形態の障害物検出部２４は、次に説明するように、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化に基づいて、障害物を検出する。

【0023】

まず、障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動ルートＲの情報を取得する（Ｓ１０１）。障害物検出部２４は、ルート取得部２３から移動ルートＲの情報を取得することになる。

【0024】

次に、障害物検出部２４は、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化が所定範囲内か否かを判定する（Ｓ１０２）。そして、障害物検出部２４は、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化が所定範囲内の場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、障害物が無いと判定する（Ｓ１０３）。また、障害物検出部２４は、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化が所定範囲を超える場合（Ｓ１０２でＮＯ）、障害物があると判定する（Ｓ１０４）。言い換えると、障害物検出部２４は、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化が所定範囲を超える場合（Ｓ１０２でＮＯ）、障害物を検出する（Ｓ１０４）。例えば、障害物検出部２４は、或る位置における移動体Ｍの移動方向と、その位置に至る前の移動体Ｍの移動方向との角度差（移動方向の変化量に相当）を算出し、その角度差が閾値以内か否かを判定し（Ｓ１０２）、その角度差が閾値以内の場合には障害物が無いと判定し（Ｓ１０３）、その角度差が閾値を超える場合には障害物があると判定する（Ｓ１０４）。図２Ｂに示すケースでは、位置Ｐ５から位置Ｐ６までの間の移動方向と、それ以前の移動方向（位置Ｐ１～位置Ｐ５までの間の移動方向）との角度差が閾値よりも大きくなることから、障害物検出部２４は、障害物を検出することができる。

【0025】

障害物検出部２４は、移動体Ｍが特定の属性の場合に障害物を検出するように構成されても良い。例えば、移動体検出部２２が移動体Ｍの属性（人、自動車など）を検出し、障害物検出部２４は、移動体Ｍの属性が人の場合には障害物の検出処理を行わず、移動体Ｍの属性が自動車の場合にその移動体Ｍ（自動車）の移動ルートＲに基づいて障害物の有無を検出しても良い。これにより、例えば路上駐車の検出のように、特定の障害物の検出が可能になる。また、これにより、障害物の検出のための演算負荷を抑制できる。

【0026】

障害物検出部２４は、障害物の有無だけでなく、障害物の位置を検出しても良い。例えば、障害物検出部２４は、或る位置における移動体Ｍの移動方向と、その位置に至る前の移動体Ｍの移動方向との差（角度差）が閾値を超える場合には、その位置の近傍（詳しくは、その位置から見て、それ以前の移動方向の側）に障害物があると判定する。図２Ｂに示すケースでは、障害物検出部２４は、位置Ｐ５の近傍（詳しくは、位置Ｐ５の図中右側）に障害物があると判定することになる。

【0027】

障害物検出部２４は、次に説明するように、障害物の位置を特定しても良い。図４は、障害物の位置の検出方法の説明図である。障害物検出部２４は、移動体Ｍが移動方向を変更する前の移動体Ｍの位置の履歴に基づいて、移動量Ａ（ベクトルＡ）を算出する。例えば、移動量Ａは、位置Ｐ５の座標と、その直前の位置Ｐ４の座標との差によって算出される。若しくは、移動量Ａは、位置Ｐ５に至る前の移動量の平均によって算出されても良い。次に、障害物検出部２４は、移動体Ｍが移動方向を変更した位置（ここでは位置Ｐ５の座標）に移動量Ａ（ベクトルＡ）を加算することによって、障害物の推定位置Ｐｘの座標を算出する。障害物の推定位置Ｐｘは、移動方向を変更する前の移動体Ｍの移動方向の延長上の位置することになる。

【0028】

図５は、変形例の障害物検出処理のフロー図である。図６は、許容エリア４１の説明図である。変形例では、障害物検出部２４に許容エリア４１が予め設定されている。変形例では、障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動方向の変化が所定範囲を超える場合であっても（Ｓ１０２でＮＯ）、移動方向を変更した位置が許容エリア４１内であれば（Ｓ１１１でＹＥＳ）、障害物が無いと判定する（障害物を検出しない）。これにより、障害物とは別の理由（例えばＴ字路など）によって移動体Ｍの移動方向が大きく変化する状況下において、障害物の誤検出を抑制できる。

【0029】

本実施形態では、障害物検出部２４が移動体Ｍの移動ルートＲ（軌跡）に基づいて障害物を検出するため、たとえ障害物が停止し続けていても、障害物を検出することが可能である。また、例えば「水たまり」のように３次元形状として現れない障害物の場合、ライダー装置１０は障害物を直接的に測定することはできないことがある。但し、本実施形態では、障害物検出部２４が移動体Ｍの移動ルートＲ（軌跡）に基づいて障害物を検出するため、「水たまり」のように３次元形状として現れない障害物を検出することが可能である。

【0030】

出力部２５は、検出結果を出力する。例えば、出力部２５は、障害物検出部２４が障害物を検出した場合に、障害物がある旨の情報を外部に出力する。障害物がある旨の情報（障害物情報）の出力方法として、障害物情報を外部に送信すること、障害物情報をディスプレイに表示すること、障害物があることを報知する音響データ（障害物情報に相当）をスピーカーに出力すること等が含まれる。なお、障害物検出部２４が障害物の位置を検出する場合には、出力部２５は、障害物の位置を示す情報（障害物位置情報）を外部に出力しても良い。また、出力部２５は、移動体Ｍの有無や位置、移動ルートＲなどの情報を外部に出力しても良い。

【0031】

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図７は、第２実施形態の障害物検出システム１の説明図である。

【0032】

第２実施形態においても、障害物検出システム１は、ライダー装置１０と、制御装置２０とを有する。第２実施形態では、ライダー装置１０の測定エリアには、自動車が走行する道路３１（車道３１Ｂ）、人が歩行する道路３１（歩道３１Ａ）、及び、車道３１Ｂを横切るように設けられた横断歩道などが含まれている。第２実施形態においても、制御装置２０は、データ取得部２１と、移動体検出部２２と、ルート取得部２３と、障害物検出部２４と、出力部２５とを有する。

【0033】

図８は、第２実施形態の障害物検出処理のフロー図である。第２実施形態においても、障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動ルートＲに基づいて、障害物を検出する。図中の各処理は、制御装置２０を構成する演算装置が障害物検出プログラムを実行することにより実現される。なお、第２実施形態の障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとを比較することによって、障害物の有無を検出する。

【0034】

まず、障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動ルートＲの情報を取得する（Ｓ２０１）。既に説明した通り、移動体検出部２２が移動体Ｍを検出し、この移動体Ｍの検出を繰り返すことによってルート取得部２３が移動体Ｍの移動ルートＲを検出し、障害物検出部２４は、移動取得部から移動ルートＲの情報を取得することになる。また、第２実施形態では、移動体検出部２２は、移動体Ｍの属性（人又は自動車）と、移動体Ｍの向き（図中の右向き又は左向きなど）を検出しており、障害物検出部２４は、移動体Ｍの移動ルートＲの情報を取得するときに、その移動体Ｍの属性情報（人又は自動車）や向き情報を取得する。

【0035】

次に、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒの情報を取得する（Ｓ２０２）。基準ルートＲｒは、障害物が無い場合における移動体Ｍの移動ルートＲを示している。障害物検出部２４は、複数の基準ルートＲｒの情報を予め備えており（基準ルートＲｒを取得する方法については、後述する）、障害物検出部２４は、Ｓ２０１で移動ルートＲとともに取得した移動体Ｍの属性情報や向き情報に基づいて、その移動体Ｍの属性や向きに対応する基準ルートＲｒの情報を取得する。

【0036】

図９は、参照テーブルの説明図である。参照テーブルには、移動体Ｍの属性及び向きと、基準ルートＲｒの種別とが対応付けられている。参照テーブルには、「歩道用」、「第１レーン用」及び「第２レーン用」のそれぞれの基準ルートＲｒ（Ｒｒ０～Ｒｒ２）に対する属性及び向きの条件が対応付けられている。例えば、障害物検出部２４は、参照テーブルを参照し、移動体Ｍの属性が「人」の場合には、「歩道用」の基準ルートＲｒ０の情報を取得する。また、障害物検出部２４は、参照テーブルを参照し、移動体Ｍの属性が「自動車」であり移動体Ｍの向きが「右」の場合には、「第１レーン用」の基準ルートＲｒ１の情報を取得し、移動体Ｍの属性が「自動車」であり向きが「左」の場合には、「第２レーン用」の基準ルートＲｒ２の情報を取得する。

【0037】

図１０Ａ及び図１０Ｂは、移動ルートＲ及び基準ルートＲｒの説明図である。図中の実線矢印は移動体Ｍの移動ルートＲを示しており、図中の点線は基準ルートＲｒを示している。図１０Ａには、障害物が無い場合の移動ルートＲが示されている。図１０Ｂには、障害物がある場合の移動ルートＲが示されている。

【0038】

図１０Ａに示すように、障害物が無い場合には、移動体Ｍは、基準ルートＲｒに沿って移動することになる。これに対し、図１０Ｂに示すように、基準ルートＲｒに障害物がある場合には、移動体Ｍは、障害物を避けて移動する結果、移動ルートＲが基準ルートＲｒから大きく外れる様子が現れる。本実施形態では、この現象を利用して障害物を検出することになる。

【0039】

障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとを比較し、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離（間隔；比較結果に相当）が所定範囲内か否かを判定する（Ｓ２０３）。そして、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が所定範囲内の場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、障害物が無いと判定する（Ｓ２０４）。また、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が所定範囲を超える場合（Ｓ２０３でＮＯ）、障害物があると判定する（Ｓ２０５；障害物を検出する）。例えば、図１０Ｂに示すケースでは、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離Ｌ（最大距離）が閾値よりも大きくなることから、障害物検出部２４は、障害物を検出することができる。

【0040】

なお、第２実施形態では、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離に基づいて障害物を検出するが、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの比較結果は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離に限られるものではない。例えば、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの比較結果として、或る位置における移動ルートＲの傾き（その位置における移動体の移動方向を示す）と、その位置近傍における基準ルートＲｒの傾きとの差（比較結果に相当）を算出し、その差に基づいて障害物を検出しても良い。若しくは、基準ルートＲｒが閾値に相当する幅で設定される場合には、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒとして設定された領域から移動ルートＲが外れるか否か（比較結果に相当）に基づいて障害物を検出しても良い。

【0041】

上記の第２実施形態では、障害物検出部２４は、移動体Ｍの属性（及び向き）を特定し、移動体Ｍの属性（及び向き）に対応する基準ルートＲｒを取得し、基準ルートＲｒとその移動体Ｍの移動ルートＲとに基づいて障害物を検出している。但し、障害物検出部２４は、移動体Ｍが特定の属性の場合に障害物を検出するように構成されても良い。例えば、障害物検出部２４は、移動体Ｍの属性が人の場合には障害物の検出処理を行わず、移動体Ｍの属性が自動車の場合に、基準ルートＲｒとその移動体Ｍ（自動車）の移動ルートＲとに基づいて障害物を検出しても良い。これにより、例えば路上駐車の検出のように、特定の障害物の検出が可能になる。また、これにより、障害物の検出のための演算負荷を抑制できるとともに、予め準備すべき基準ルートＲｒの情報量を減らすことができる。

【0042】

第２実施形態においても、障害物検出部２４は、障害物の有無だけでなく、障害物の位置を検出しても良い。
図１１Ａは、障害物の推定位置の説明図である。図中の太線は、基準ルートＲｒまでの距離が閾値Ｌ０を超えている移動ルートＲの範囲を示している。障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が閾値Ｌ０を超える範囲を特定し、その範囲における基準ルートＲｒ上の位置（図中の二重矢印の範囲）に障害物があると推定する。このように、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が閾値を超えている場合には、障害物が基準ルートＲｒ上にあることを特定する。
図１１Ｂは、障害物の推定位置の別の説明図である。移動体Ｍ（例えば人）が障害物を回避した後、回避前の延長上のルートに戻らないことがある。この場合、障害物が無い範囲においても、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が閾値Ｌ０を超える場合がある。そこで、障害物検出部２４は、基準ルートＲｒと複数の移動ルートＲとを比較し、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が閾値Ｌ０を超える範囲が重複する箇所を特定し、その重複する範囲における基準ルートＲｒ上の位置（図中の二重矢印の範囲）に障害物があると推定する。この場合、図１１Ｂに示すように、障害物検出部２４は、異なる方向に移動する移動体Ｍのそれぞれの移動ルートＲに基づいて、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離が閾値Ｌ０を超える範囲が重複する箇所を特定することが望ましい。これにより、障害物の位置の精度を高めることができる。

【0043】

第２実施形態においても、障害物検出部２４が移動体Ｍの移動ルートＲ（軌跡）に基づいて障害物を検出するため、たとえ障害物が停止し続けていても、障害物を検出することが可能である。また、第２実施形態においても、障害物検出部２４が移動体Ｍの移動ルートＲ（軌跡）に基づいて障害物を検出するため、「水たまり」のように３次元形状として現れない障害物を検出することが可能である。

【0044】

第２実施形態においても、障害物検出部２４が障害物の位置を検出する場合には、出力部２５は、障害物の位置を示す情報（障害物位置情報）を外部に出力しても良い。この場合、第２実施形態の出力部２５は、障害物が基準ルートＲｒ上にあることを示す障害物位置情報を出力することになる。

【0045】

＜基準ルートＲｒの取得方法について＞
図１２Ａ及び図１２Ｂは、基準ルートＲｒの取得方法の説明図である。図１２Ａは、多数の移動体Ｍ（人又は自動車）の移動ルートＲの説明図である。図１２Ｂは、歩道用の基準ルートＲｒ０、第１レーン用の基準ルートＲｒ１及び第２レーン用の基準ルートＲｒ２の説明図である。

【0046】

制御装置２０（データ取得部２１、移動体検出部２２及びルート取得部２３）は、ライダー装置１０から点群データ（フレーム）を取得し、測定エリアにおける移動体Ｍを検出し、移動体Ｍの移動ルートＲ、移動体Ｍの属性、移動体Ｍの向きを取得する。また、制御装置２０は、複数の移動体Ｍについて、それぞれの移動体Ｍの移動ルートＲ、移動体Ｍの属性、移動体Ｍの向きを取得する。

【0047】

次に、制御装置２０（ルート取得部２３）は、複数の移動ルートＲの平均を求めることによって、基準ルートＲｒを取得する。ここでは、それぞれの移動ルートＲまでの距離の差の合計が最小となるルートを、複数の移動ルートＲの平均のルート（基準ルートＲｒ）としている。但し、複数の移動ルートＲの平均のルートは、これに限られるものではない。

【0048】

例えば、制御装置２０（ルート取得部２３）は、移動体Ｍの属性が「人」の複数の移動ルートＲの情報を取得し、取得した複数の移動ルートＲに基づいて平均のルートを算出し、その平均のルートを「歩道用」の基準ルートＲｒ０とする。ここでは、歩行者が歩道３１Ａの両方向（図中の右向き及び左向き）に移動することを想定し、制御装置２０（ルート取得部２３）は、両方向（図中の右向き及び左向き）の移動ルートＲを混在させた複数の移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒ０を算出している。但し、次述する自動車の場合のように、移動体Ｍの向きが共通する複数の移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒ０が算出され、移動体Ｍ（歩行者）の向きごとに基準ルートＲｒ０がそれぞれ算出されても良い。

【0049】

また、制御装置２０（ルート取得部２３）は、移動体Ｍの属性が「自動車」であり移動体Ｍの向きが「右」である複数の移動ルートＲの情報を取得し、取得した複数の移動ルートＲに基づいて平均のルートを算出し、その平均のルートを「第１レーン用」の基準ルートＲｒ１とする。同様に、制御装置２０（ルート取得部２３）は、移動体Ｍの属性が「自動車」であり移動体Ｍの向きが「左」である複数の移動ルートＲの情報を取得し、取得した複数の移動ルートＲに基づいて平均のルートを算出し、その平均のルートを「第２レーン用」の基準ルートＲｒ２とする。なお、ここでは、２車線（片側１車線）の車道３１Ｂを想定し、制御装置２０（ルート取得部２３）は、移動体Ｍの向きが共通する複数の移動ルートＲに基づいて、基準ルートＲｒ（Ｒｒ１，Ｒｒ２）を算出している。但し、１車線の車道３１Ｂの場合には、前述の歩行者の場合のように、両方向（図中の右向き及び左向き）の移動ルートＲを混在させた複数の移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒが算出されても良い。

【0050】

上記の通り、基準ルートＲｒ（Ｒｒ０～Ｒｒ２）が求められた後、制御装置２０（障害物検出部２４）は、「歩道用」、「第１レーン用」及び「第２レーン用」のそれぞれの基準ルートＲｒに、移動体Ｍの属性及び向きを対応付けることによって、参照テーブル（図９参照）を生成する。なお、基準ルートＲｒ（Ｒｒ０～Ｒｒ２）は、移動体Ｍが検出されるごとに（ルート取得部２３が新たな移動ルートＲを取得するごとに）、更新されても良い。

【0051】

上記の説明では、移動体Ｍの属性及び向きに応じた複数種類の基準ルートＲｒ（Ｒｒ０～Ｒｒ２）を取得している。但し、基準ルートＲｒが１つであり、基準ルートＲｒが移動体Ｍの属性や向きにかかわらない場合には、制御装置２０は、移動体Ｍの属性や向きに関する情報を取得せずに、複数の移動体Ｍのそれぞれの移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒを算出しても良い。また、制御装置２０は、移動体Ｍの属性や向きだけでなく、他の情報（例えばライダー装置１０と移動ルートＲとの距離情報）にも対応付けた基準ルートＲｒを取得しても良い。

【0052】

また、上記の説明では、制御装置２０は、複数の移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒを生成している。但し、基準ルートＲｒの取得方法は、これに限られるものではない。
例えば、制御装置２０は、外部のサーバーから基準ルートＲｒの情報をダウンロードすることによって、基準ルートＲｒを取得しても良い。これにより、制御装置２０の計算負荷（基準ルートＲｒを算出する際の負荷）を軽減させることができる。また、制御装置２０は、地図情報や画像情報に基づいて基準ルートＲｒを生成しても良い。また、作業者が制御装置２０に基準ルートＲｒを設定することによって、制御装置２０（障害物検出部２４）が基準ルートＲｒを取得しても良い。

【0053】

＝＝＝小括＝＝＝
第１実施形態及び第２実施形態の障害物検出システム１は、ライダー装置１０と、制御装置２０とを備える。ライダー装置１０は、測定光を測定エリアに照射するとともに測定エリアからの反射光を受光することによって、測定エリアにおいて反射光を反射した反射点を検出する（前述の点群データを構成する点データの示す座標は、反射点の座標を示している）。また、制御装置２０は、ライダー装置１０の検出した反射点に基づいて、測定エリアにおいて移動する移動体Ｍを検出する。ところで、移動する移動体Ｍを検出するように制御装置２０が構成されている場合、停止し続けている障害物を直接的には検出することができないことがある。これに対し、第１実施形態及び第２実施形態の制御装置２０は、移動体Ｍを検出することを繰り返すことによって移動体Ｍの移動ルートＲを取得し、この移動ルートＲに基づいて障害物を検出する。これにより、他の装置から軌跡情報を受信する必要が無く、アクティブに障害物を検出することができる。また、たとえ障害物が停止し続けていても、障害物を検出することが可能である。

【0054】

第１実施形態では、制御装置２０は、移動ルートＲにおける移動体Ｍの移動方向の変化に基づいて、障害物を検出する。これにより、第２実施形態のように基準ルートＲｒを予め備えていなくても、障害物を検出することが可能である。

【0055】

また、第１実施形態の変形例では、制御装置２０は、予め設定された許容エリア４１において移動体Ｍの前記移動方向が変化する場合には、障害物を検出しない（図５、図６参照）。これにより、障害物の誤検出を抑制できる。

【0056】

第２実施形態では、制御装置２０は、基準ルートＲｒと移動ルートＲとを比較し、基準ルートＲｒと移動ルートＲとの比較結果（例えば基準ルートＲｒと移動ルートＲとの距離）に基づいて、障害物を検出する（図８のＳ２０３参照）。これにより、移動体Ｍが障害物を避けて移動する際に、移動ルートＲが基準ルートＲｒから大きく外れる現象を利用して、障害物を検出することができる。

【0057】

また、第２実施形態では、制御装置２０は、複数の移動体Ｍのそれぞれの移動ルートＲに基づいて基準ルートＲｒを取得する（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）。これにより、測定エリアの状況に応じた基準ルートＲｒを取得することができる。但し、外部から制御装置２０に基準ルートＲｒを設定しても良い。

【0058】

また、第２実施形態では、制御装置２０は、障害物を検出したときに、障害物が基準ルートＲｒ上にあることを示す障害物位置情報を出力する。これにより、障害物の位置を特定することができる。但し、障害物の位置を検出せずに、障害物の有無だけが検出されても良い。

【0059】

また、第１実施形態及び第２実施形態では、障害物検出部２４は、移動体Ｍが特定の属性（例えば自動車）の場合に障害物を検出するように構成されても良い。これにより、例えば路上駐車の検出のように特定の障害物の検出が可能になるとともに、障害物の検出のための演算負荷を抑制できる。

【0060】

ところで、上記の障害物検出システム１では、移動体Ｍが測定エリア内の或るルート（第１ルートに相当）に沿って移動する場合には障害物が検出されず、移動体Ｍが別のルート（第１ルートから外れた第２ルートに相当）に沿って移動する場合には障害物が検出される、という現象が現れる。例えば、第１実施形態の障害物検出システム１では、移動方向の変化の小さいルート（第１ルートに相当）に沿って移動体Ｍが移動する場合には、障害物は検出されず、移動方向の変化の大きい別のルート（第２ルートに相当）に沿って移動体Ｍが移動する場合には、障害物が検出されることになる。また、第２実施形態の障害物検出システム１では、移動体Ｍが基準ルートＲｒ（第１ルートに相当）に沿って移動する場合には、障害物は検出されず、移動体Ｍが基準ルートＲｒから大きく外れる別のルート（第２ルートに相当）に沿って移動する場合には、障害物が検出されることになる。なお、この場合、移動体Ｍが測定エリア内の或るルート（第１ルートに相当）に沿って移動する場合には、たとえ障害物があっても、障害物が検出されず、逆に、移動体Ｍが別のルート（第２ルートに相当）に沿って移動する場合には、たとえ障害物が無くても、障害物が検出されることになる。このように、移動体Ｍが移動するルートに応じて障害物の検出結果が変わることを検証することによって、本実施形態の障害物検出システム１が採用されていることを検証することが可能である。

【0061】

第１実施形態及び第２実施形態の制御装置２０は、データ取得部２１と、移動体検出部２２と、ルート取得部２３と、障害物検出部２４とを備えている。データ取得部２１は、ライダー装置１０から反射点に関するデータ（前述の点群データ）を取得する。移動体検出部２２は、反射点に基づいて（点群データに基づいて）、測定エリアにおいて移動する移動体Ｍを検出する。ルート取得部２３は、移動体Ｍを検出することを繰り返すことによって移動体Ｍの移動ルートＲを取得する。障害物検出部２４は、移動ルートＲに基づいて障害物を検出する。これにより、アクティブに障害物を検出することができる。

【0062】

また、第１実施形態及び第２実施形態の障害物検出プログラムは、制御装置２０（コンピューターに相当）に、ライダー装置１０から反射点に関するデータ（前述の点群データ）を取得すること、この反射点に基づいて（点群データに基づいて）移動体Ｍを検出すること、移動体Ｍを検出することを繰り返すことによって移動ルートＲを取得すること、及び、移動ルートＲに基づいて障害物を検出すること、を実行させる。これにより、アクティブに障害物を検出することができる。

【符号の説明】

【0063】

１ 障害物検出システム、１０ ライダー装置、
２０ 制御装置、２１ データ取得部、
２２ 移動体検出部、２３ ルート取得部、
２４ 障害物検出部、２５ 出力部、
３１ 道路、３１Ａ 歩道、３１Ｂ 車道、
４１ 許容エリア、
Ｍ 移動体、Ｒ 移動ルート、
Ｒｒ、Ｒｒ０～Ｒｒ２ 基準ルート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】