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(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】P2024160519
(43)【公開日】2024-11-14
(54)【発明の名称】物体検出装置
(51)【国際特許分類】
G01S 7/497 20060101AFI20241107BHJP
【ＦＩ】
G01S7/497
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023075613
(22)【出願日】2023-05-01
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】坂元 優太
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA05
5J084AC02
5J084AD01
5J084BA03
5J084EA11
(57)【要約】
【課題】点群データに含まれる点の数が減少することを抑制すること。
【解決手段】物体検出装置は、鉛直方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光を照射してレーザ光が当たった点までの距離を測定するレーザ距離計と、レーザ距離計から点の集合である点群データを取得する制御装置と、を備える。制御装置は、点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する点を点群データから抽出する。制御装置は、地表面よりも下に位置する点の座標を、地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する。
【選択図】図３
【解決手段】物体検出装置は、鉛直方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光を照射してレーザ光が当たった点までの距離を測定するレーザ距離計と、レーザ距離計から点の集合である点群データを取得する制御装置と、を備える。制御装置は、点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する点を点群データから抽出する。制御装置は、地表面よりも下に位置する点の座標を、地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体が備える物体検出装置であって、
鉛直方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光を照射して前記レーザ光が当たった点までの距離を測定するレーザ距離計と、
前記レーザ距離計から前記点の集合である点群データを取得する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出し、
前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する、物体検出装置。
鉛直方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光を照射して前記レーザ光が当たった点までの距離を測定するレーザ距離計と、
前記レーザ距離計から前記点の集合である点群データを取得する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出し、
前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する、物体検出装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記地表面から前記レーザ距離計までの高さから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出する、請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項3】
前記移動体が用いられる環境を示す地図データを記憶した記憶装置を備え、
前記制御装置は、
前記移動体の自己位置を推定し、
前記地図データから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出する、請求項１に記載の物体検出装置。
前記制御装置は、
前記移動体の自己位置を推定し、
前記地図データから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出する、請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項4】
前記移動体が用いられる環境を示す地図データを記憶した記憶装置を備え、
前記地図データは、前記レーザ光を鏡面反射させる鏡面反射部の位置情報を含み、
前記制御装置は、
前記移動体の自己位置を推定し、
前記鏡面反射部が前記自己位置から所定範囲に存在している場合、前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する、請求項１又は請求項２に記載の物体検出装置。
前記地図データは、前記レーザ光を鏡面反射させる鏡面反射部の位置情報を含み、
前記制御装置は、
前記移動体の自己位置を推定し、
前記鏡面反射部が前記自己位置から所定範囲に存在している場合、前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する、請求項１又は請求項２に記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、物体検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
物体検出装置は、レーザ距離計と、制御装置と、を備える。レーザ距離計は、所定の照射角度毎にレーザ光を照射する。レーザ距離計から照射されたレーザ光が物体に当たると、レーザ光は反射する。レーザ距離計は、物体で反射したレーザを受光すると、レーザ光の照射からレーザ光の受光までに要した時間からレーザ光が当たった箇所までの距離を算出する。制御装置は、レーザ光から点群データを取得する。点群データは、レーザ光が当たった箇所の位置を点で表したデータである。制御装置は、点群データから物体に関する情報を認識する。物体に関する情報は、例えば、物体までの距離、又は物体の形状である。
【0003】
レーザ光が水面に入射するなどして鏡面反射が生じると、鏡面反射したレーザ光が物体で反射した後にレーザ距離計に受光される。このため、鏡面反射が生じた場合、鏡面反射が生じていない場合に比べてレーザ光の照射からレーザ光の受光までの時間が長くなる。この場合、制御装置が物体に関する情報を正しく認識できないおそれがある。
【0004】
特許文献１に開示の物体検出装置は、レーザ距離計の検出結果から自己位置の推定を行う。物体検出装置は、点群データから鏡面反射したレーザ光によって得られた点を除去する。これにより、鏡面反射したレーザ光によって得られた点によって自己位置の推定精度が低下することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－１２９０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１では、鏡面反射したレーザ光によって得られた点は除去される。このため、点群データに含まれる点の数が減少する。これにより、物体に関する情報を正しく認識できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する物体検出装置は、移動体が備える物体検出装置であって、鉛直方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光を照射して前記レーザ光が当たった点までの距離を測定するレーザ距離計と、前記レーザ距離計から前記点の集合である点群データを取得する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出し、前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する。
【0008】
レーザ距離計よりも下方にレーザ光を照射した場合であって当該レーザ光が鏡面反射した場合に得られる点は、地表面よりも下の座標を示す。このため、点の位置を表す座標系において地表面よりも下に位置する点を点群データから抽出すると、鏡面反射したレーザ光によって得られた点を抽出できる。制御装置は、地表面よりも下に位置する点の座標を、地表面に対して面対称となる位置の座標に変換する。この変換により得られた座標は、鏡面反射したレーザ光が物体に当たった箇所の位置を示す。点群データに含まれる点の座標を変換することによって、点群データから点を除去する場合に比べて、点群データに含まれる点の数が減少することが抑制される。
【0009】
上記物体検出装置について、前記制御装置は、前記地表面から前記レーザ距離計までの高さから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出してもよい。
上記物体検出装置について、前記移動体が用いられる環境を示す地図データを記憶した記憶装置を備え、前記制御装置は、前記移動体の自己位置を推定し、前記地図データから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出してもよい。
上記物体検出装置について、前記移動体が用いられる環境を示す地図データを記憶した記憶装置を備え、前記制御装置は、前記移動体の自己位置を推定し、前記地図データから、前記地表面よりも下に位置する前記点を前記点群データから抽出してもよい。
【0010】
上記物体検出装置について、前記移動体が用いられる環境を示す地図データを記憶した記憶装置を備え、前記地図データは、前記レーザ光を鏡面反射させる鏡面反射部の位置情報を含み、前記制御装置は、前記移動体の自己位置を推定し、前記鏡面反射部が前記自己位置から所定範囲に存在している場合、前記地表面よりも下に位置する前記点の座標を、前記地表面に対して面対称となる位置の座標に変換してもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、点群データに含まれる点の数が減少することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】移動体が用いられる環境の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
［第１実施形態］
物体検出装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、移動体１０が用いられる環境Ａ１は、地表面２０を含む。移動体１０は、例えば、車両である。車両は、例えば、乗用車、又は産業車両である。産業車両は、例えば、フォークリフト、トーイングトラクタ、又は搬送車である。地表面２０は、移動体１０が移動する路面である。
物体検出装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、移動体１０が用いられる環境Ａ１は、地表面２０を含む。移動体１０は、例えば、車両である。車両は、例えば、乗用車、又は産業車両である。産業車両は、例えば、フォークリフト、トーイングトラクタ、又は搬送車である。地表面２０は、移動体１０が移動する路面である。
【0014】
環境Ａ１は、鏡面反射部２１を備える。鏡面反射部２１は、地表面２０上に位置している。鏡面反射部２１は、鏡面反射を生じさせ得る物体である。本実施形態において、鏡面反射部２１は、偶発的に発生したものである。鏡面反射部２１は、例えば、地表面２０上に存在する水溜まりである。環境Ａ１は、少なくとも１つの物体３１を含む。物体３１は、例えば、位置の変化が生じにくい構造物である。構造物は、例えば、壁、柱、又は屋根である。図１では、１つの物体３１を図示しているが、環境Ａ１は、複数の物体３１を含んでいてもよい。
【0015】
＜物体検出装置＞
図２に示すように、移動体１０は、物体検出装置３０を備える。物体検出装置３０は、制御装置１１を備える。制御装置１１は、プロセッサ１２と、記憶部１３と、を備える。プロセッサ１２は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、又はDSP（Digital Signal Processor）である。記憶部１３は、RAM（Random Access Memory）及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部１３は、処理をプロセッサ１２に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部１３、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置１１は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置１１は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
図２に示すように、移動体１０は、物体検出装置３０を備える。物体検出装置３０は、制御装置１１を備える。制御装置１１は、プロセッサ１２と、記憶部１３と、を備える。プロセッサ１２は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、又はDSP（Digital Signal Processor）である。記憶部１３は、RAM（Random Access Memory）及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部１３は、処理をプロセッサ１２に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部１３、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置１１は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置１１は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
【0016】
物体検出装置３０は、レーザ距離計１５を備える。レーザ距離計１５は、LIDAR（Laser Imaging Detection and Ranging）と称される場合もある。レーザ距離計１５は、３次元座標系の座標で物体３１の位置を検出する。図１に示すように、レーザ距離計１５は、周囲にレーザ光Ｌ１を照射する。レーザ距離計１５は、鉛直方向に対する照射角度を角度分解能に従って変更しながらレーザ光Ｌ１を照射する。本実施形態のレーザ距離計１５は、鉛直方向及び水平方向の両方向に対する照射角度を変更しながらレーザ光Ｌ１を照射する。レーザ距離計１５は、照射したレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２から反射された反射光を受光するまでの時間からレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２までの距離を測定する。詳細にいえば、レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１を照射した際に受光するまでに要した時間から当該レーザ光Ｌ１を照射した照射角度における物体３１までの距離を測定する。
【0017】
レーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２は、物体３１の表面の一部を表す。レーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２の位置は、レーザ光Ｌ１の照射角度とレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２までの距離とを用いた極座標系の座標で表すことができる。極座標系におけるレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２の座標は、直交座標系の座標に変換される。レーザ距離計１５は、センサ座標系でのレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２の座標を導出する。センサ座標系は、レーザ距離計１５を原点とする３軸直交座標系である。センサ座標系は、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸によって水平方向の位置を表し、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸によって鉛直方向の位置を表す座標系である。レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２のセンサ座標系での座標を示す点Ｐ１１，Ｐ２１を点群データＰＣとして出力する。センサ座標系は、点Ｐ１１，Ｐ２１の位置を表す座標系である。
【0018】
物体検出装置３０は、記憶装置１６を備える。記憶装置１６は、制御装置１１が読み取り可能な情報を記憶している。記憶装置１６は、例えば、ハードディスクドライブ、又はソリッドステートドライブである。記憶装置１６は、地図データＤ１を記憶している。
【0019】
地図データＤ１は、環境Ａ１を示すデータである、地図データＤ１は、例えば、物体３１の存在する位置を表すデータである。本実施形態において地図データＤ１は、環境Ａ１に存在する物体３１、及び地表面２０を地図座標系の座標で表したデータである。地図座標系は、例えば、３軸直交座標系である。地図座標系は、環境Ａ１の任意の一点を原点とする座標系である。地図座標系は、例えば、互いに直交するＸ軸とＹ軸によって水平方向の位置を表し、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸によって鉛直方向の位置を表す座標系である。
【0020】
制御装置１１は、移動体１０の自己位置を推定する。自己位置は、地図データＤ１上での移動体１０の位置である。自己位置は、地図座標系での移動体１０の一点を示す座標である。移動体１０の一点は任意であるが、例えば、移動体１０の水平方向での中心位置を挙げることができる。制御装置１１は、点群データＰＣと地図データＤ１とを照合することで自己位置の推定を行う。以下、自己位置推定制御について説明する。自己位置推定制御は、所定の制御周期で繰り返し行われる。
【0021】
＜自己位置推定制御＞
図３に示すように、ステップＳ１において、制御装置１１は、レーザ距離計１５から点群データＰＣを取得する。点群データＰＣは、点Ｐ１１，Ｐ２１の集合である。点Ｐ１１，Ｐ２１は、物体３１の表面であってレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２をセンサ座標系での座標で表したデータである。図１には、点群データＰＣの一例を示す。図１に示す点群データＰＣは、レーザ光Ｌ１が物体３１に当たった場合の例を示す。図１では、説明の便宜上、一部の点Ｐ１１，Ｐ２１のみを図示している。
図３に示すように、ステップＳ１において、制御装置１１は、レーザ距離計１５から点群データＰＣを取得する。点群データＰＣは、点Ｐ１１，Ｐ２１の集合である。点Ｐ１１，Ｐ２１は、物体３１の表面であってレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ１，Ｐ２をセンサ座標系での座標で表したデータである。図１には、点群データＰＣの一例を示す。図１に示す点群データＰＣは、レーザ光Ｌ１が物体３１に当たった場合の例を示す。図１では、説明の便宜上、一部の点Ｐ１１，Ｐ２１のみを図示している。
【0022】
点群データＰＣは、第１点Ｐ１１と、第２点Ｐ２１と、を含む。第１点Ｐ１１は、レーザ光Ｌ１が鏡面反射することなく物体３１に当たることで得られた点Ｐ１１である。第２点Ｐ２１は、レーザ光Ｌ１が鏡面反射部２１で鏡面反射して物体３１に当たることで得られた点Ｐ２１である。図１に示すように、環境Ａ１が鏡面反射部２１を備える場合、鏡面反射部２１に照射されたレーザ光Ｌ１は、鏡面反射され得る。鏡面反射されたレーザ光Ｌ１は、物体３１で反射されてレーザ距離計１５に受光される。これにより、点群データＰＣは、第２点Ｐ２１を含む。図１に示す例では、第１点Ｐ１１は、箇所Ｐ１の座標を示す。第２点Ｐ２１は、箇所Ｐ３の座標を示している。箇所Ｐ３の座標は、詳細には箇所Ｐ２によって反射されたレーザ光によるものである。
【0023】
次に、ステップＳ２において、制御装置１１は、センサ座標系において地表面２０よりも下に位置する点Ｐ１１，Ｐ２１を点群データＰＣから抽出する。制御装置１１は、地表面２０からレーザ距離計１５までの高さから、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ１１，Ｐ２１を点群データＰＣから抽出する。地表面２０からレーザ距離計１５までの高さは、レーザ距離計１５の取り付け高さから予め把握することができる。即ち、センサ座標系における地表面２０のＺ座標は、予め把握することができる。制御装置１１は、点群データＰＣに含まれる点Ｐ１１，Ｐ２１であって地表面２０のＺ座標よりもＺ座標が下方に位置する点Ｐ１１，Ｐ２１を、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ１１，Ｐ２１として抽出する。図１に示す例では、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ１１，Ｐ２１として第２点Ｐ２１が抽出される。センサ座標系における地表面２０のＺ座標は、記憶部１３又は記憶装置１６に記憶しておけばよい。上下とは、鉛直方向における上下である。
【0024】
レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１を照射した際に受光するまでに要した時間から当該レーザ光Ｌ１を照射した照射角度における物体３１までの距離を測定する。図１から把握できるように、鏡面反射部２１で鏡面反射が生じた場合、鏡面反射されたレーザ光Ｌ１の反射角はレーザ光Ｌ１の照射角度から変化する。即ち、レーザ距離計１５によるレーザ光Ｌ１の照射角度と鏡面反射されたレーザ光Ｌ１が物体３１に当たる際の角度とが異なる。レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１の照射角度で物体３１にレーザ光Ｌ１が当たったとみなして物体３１までの距離を測定する。レーザ距離計１５がレーザ距離計１５よりも下方に向けてレーザ光Ｌ１を照射した場合であって、当該レーザ光Ｌ１が鏡面反射して物体３１に当たった場合、地表面２０よりも下に位置する第２点Ｐ２１が得られることになる。
【0025】
地表面２０を境にして物体３１を上下反転させた仮想的な物体を仮想物体３２とする。第２点Ｐ２１は、仮想物体３２にレーザ光Ｌ１が当たった場合に得られる点であるとみなすことができる。レーザ光Ｌ１が鏡面反射した場合、レーザ光Ｌ１の入射角と反射角とは同一である。従って、物体３１におけるレーザ光Ｌ１が当たった箇所Ｐ２と、仮想物体３２における第２点Ｐ２１が位置する箇所Ｐ３とは同一箇所である。即ち、地表面２０を境に物体３１を上下反転させた場合、箇所Ｐ２と箇所Ｐ３とは重なり合う。
【0026】
次に、ステップＳ３において、制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する第２点Ｐ２１のセンサ座標系における座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。即ち、制御装置１１は、第２点Ｐ２１のセンサ座標系におけるＸ座標及びＹ座標を維持しつつ地表面２０を境として上下反転した位置の座標にＺ座標を変換する。制御装置１１は、地表面２０のセンサ座標系におけるＺ座標を認識しているため、地表面２０から第２点Ｐ２１のＺ軸方向の寸法を認識することができる。制御装置１１は、地表面２０から第２点Ｐ２１のＺ軸方向の寸法分だけ地表面２０から上方の位置にＺ座標を変換すればよい。ステップＳ３でＺ座標を変換した第２点Ｐ２１を仮想点Ｐ２２とする。仮想点Ｐ２２は、鏡面反射したレーザ光Ｌ１が物体３１に当たった箇所Ｐ２のセンサ座標系における座標とみなすことができる。これにより、制御装置１１は、第１点Ｐ１１及び仮想点Ｐ２２を含む点群データＰＣを得る。
【0027】
次に、ステップＳ４において、制御装置１１は、第１点Ｐ１１及び仮想点Ｐ２２を含む点群データＰＣ用いて自己位置の推定を行う。制御装置１１は、点群データＰＣから得られたランドマークと同一形状のランドマークを地図データＤ１から抽出する。制御装置１１は、地図データＤ１からランドマークの地図座標系の位置を認識する。ランドマークの位置と移動体１０との相対位置は、レーザ距離計１５の検出結果から把握できる。従って、制御装置１１は、ランドマークの地図座標系での位置を認識することで、自己位置を推定することができる。ランドマークは、レーザ距離計１５により識別可能な特徴を有する物体３１である。
【0028】
［第１実施形態の作用］
レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１を照射する。レーザ光Ｌ１が鏡面反射すると、鏡面反射が生じていない場合に比べてレーザ光Ｌ１の照射からレーザ光Ｌ１の受光までの時間が長くなる。これにより、レーザ光Ｌ１が物体３１に当たった箇所Ｐ２とレーザ距離計１５が認識する点Ｐ２１の位置にずれが生じる。
レーザ距離計１５は、レーザ光Ｌ１を照射する。レーザ光Ｌ１が鏡面反射すると、鏡面反射が生じていない場合に比べてレーザ光Ｌ１の照射からレーザ光Ｌ１の受光までの時間が長くなる。これにより、レーザ光Ｌ１が物体３１に当たった箇所Ｐ２とレーザ距離計１５が認識する点Ｐ２１の位置にずれが生じる。
【0029】
地表面２０に存在する鏡面反射部２１でレーザ光Ｌ１の鏡面反射が生じた場合、得られる点Ｐ２１は、センサ座標系における地表面２０よりも下の座標を示す。このため、センサ座標系において地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１を点群データＰＣから抽出すると、地表面２０に存在する鏡面反射部２１で鏡面反射したレーザ光Ｌ１によって得られた点Ｐ２１を抽出できる。制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。この変換により得られた座標は、鏡面反射したレーザ光Ｌ１が物体３１に当たった箇所の位置を示す。
【0030】
［第１実施形態の効果］
（１－１）制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。点群データＰＣに含まれる点Ｐ２１の座標を変換することによって、点群データＰＣから点Ｐ１１，Ｐ２１を除去する場合に比べて、点群データＰＣに含まれる点Ｐ１１，Ｐ２１の数が減少することが抑制される。
（１－１）制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。点群データＰＣに含まれる点Ｐ２１の座標を変換することによって、点群データＰＣから点Ｐ１１，Ｐ２１を除去する場合に比べて、点群データＰＣに含まれる点Ｐ１１，Ｐ２１の数が減少することが抑制される。
【0031】
本実施形態のように、点群データＰＣを用いて自己位置の推定を行う場合、鏡面反射することで得られた点Ｐ２１を用いて自己位置が行われることで、自己位置の推定精度が低下することが抑制される。更に、点群データＰＣに含まれる点Ｐ１１，Ｐ２１の数が減少することによって自己位置の推定精度が低下することが抑制される。
【0032】
（１－２）制御装置１１は、地表面２０からレーザ距離計１５までの高さから、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１を点群データＰＣから抽出する。従って、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の抽出を行いやすい。
【0033】
［第２実施形態］
物体検出装置の第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態との差異について説明する。
物体検出装置の第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態との差異について説明する。
【0034】
図４に示すように、環境Ａ１は、物体４１を備える。物体４１は、移動体１０よりも上に位置する。物体４１は、例えば、屋根である。
環境Ａ１は、鏡面反射部４２を備える。本実施形態の鏡面反射部４２は、継続的に地表面２０に存在する。鏡面反射部４２は、例えば、移動体１０のユーザが意図的に配置したものである。鏡面反射部４２は、例えば、ミラーである。鏡面反射部４２は、移動体１０が物体４１の下に位置している場合に、鏡面反射部４２で鏡面反射したレーザ光Ｌ１がランドマークとなる物体３１に当たるように配置されている。
環境Ａ１は、鏡面反射部４２を備える。本実施形態の鏡面反射部４２は、継続的に地表面２０に存在する。鏡面反射部４２は、例えば、移動体１０のユーザが意図的に配置したものである。鏡面反射部４２は、例えば、ミラーである。鏡面反射部４２は、移動体１０が物体４１の下に位置している場合に、鏡面反射部４２で鏡面反射したレーザ光Ｌ１がランドマークとなる物体３１に当たるように配置されている。
【0035】
地図データＤ１は、鏡面反射部４２を地図座標系の座標で表したデータを含む。このデータは、鏡面反射部４２の位置情報である。
制御装置１１は、自己位置推定制御を行う。第２実施形態で行われる自己位置推定制御は、第１実施形態の自己位置推定制御とは異なる。
制御装置１１は、自己位置推定制御を行う。第２実施形態で行われる自己位置推定制御は、第１実施形態の自己位置推定制御とは異なる。
【0036】
＜自己位置推定制御＞
図５に示すように、ステップＳ１において、制御装置１１は、レーザ距離計１５から点群データＰＣを取得する。
図５に示すように、ステップＳ１において、制御装置１１は、レーザ距離計１５から点群データＰＣを取得する。
【0037】
次に、ステップＳ１１において、制御装置１１は、鏡面反射部４２が自己位置から所定範囲内に位置するか否かを判定する。所定範囲は、例えば、レーザ光Ｌ１の到達可能距離以下の範囲で設定される。ステップＳ１１の判定結果が肯定の場合、制御装置１１は、ステップＳ２～ステップＳ４の処理を行う。ステップＳ２～ステップＳ４の処理は、第１実施形態と同様である。ステップＳ１１の判定結果が否定の場合、制御装置１１は、ステップＳ４の処理を行う。即ち、鏡面反射部４２が自己位置から所定範囲内に位置する場合、制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する第２点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換して得られた仮想点Ｐ２２を含む点群データＰＣから自己位置を推定する。鏡面反射部４２が自己位置から所定範囲内に位置していない場合、制御装置１１は、座標の変換を行うことなく、レーザ距離計１５から取得した点群データＰＣから自己位置を推定する。ステップＳ４で推定した自己位置によって、次の制御周期でのステップＳ１１の判定が行われる。
【0038】
［第２実施形態の効果］
（２－１）移動体１０が物体４１の下に位置している場合、レーザ光Ｌ１が物体４１に遮られることによって照射角度によってはランドマークとなる物体３１にレーザ光Ｌ１が当たらない場合がある。この場合、自己位置の推定精度が低下する場合がある。ランドマークとなる物体３１にレーザ光Ｌ１が当たりにくい位置で、鏡面反射によりレーザ光Ｌ１が物体３１に当たるように鏡面反射部４２を配置すると、レーザ光Ｌ１を物体３１に当てることができる。鏡面反射部４２を配置しない場合に比べて、点群データＰＣに含まれる点Ｐ２１の数を増やすことができる。そして、制御装置１１は、鏡面反射部４２が自己位置から所定範囲内に位置する場合、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。鏡面反射部４２を設けることによって鏡面反射部４２を設けない場合には得られない点Ｐ２１を得ることができる。そして、この点Ｐ２１から得られた仮想点Ｐ２２を用いて自己位置を推定することができる。これにより、自己位置の推定精度の向上が図られる。
（２－１）移動体１０が物体４１の下に位置している場合、レーザ光Ｌ１が物体４１に遮られることによって照射角度によってはランドマークとなる物体３１にレーザ光Ｌ１が当たらない場合がある。この場合、自己位置の推定精度が低下する場合がある。ランドマークとなる物体３１にレーザ光Ｌ１が当たりにくい位置で、鏡面反射によりレーザ光Ｌ１が物体３１に当たるように鏡面反射部４２を配置すると、レーザ光Ｌ１を物体３１に当てることができる。鏡面反射部４２を配置しない場合に比べて、点群データＰＣに含まれる点Ｐ２１の数を増やすことができる。そして、制御装置１１は、鏡面反射部４２が自己位置から所定範囲内に位置する場合、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。鏡面反射部４２を設けることによって鏡面反射部４２を設けない場合には得られない点Ｐ２１を得ることができる。そして、この点Ｐ２１から得られた仮想点Ｐ２２を用いて自己位置を推定することができる。これにより、自己位置の推定精度の向上が図られる。
【0039】
［変更例］
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0040】
○各実施形態において、制御装置１１は、自己位置の推定に代えて障害物の検出を行ってもよい。例えば、制御装置１１は、クラスタ化を行う。クラスタ化は、点群データＰＣに含まれる点Ｐ１１，Ｐ２１のうち同一物体とみなすことができる点Ｐ１１，Ｐ２１を１つのグループにすることである。制御装置１１は、クラスタ化によりグループにされた点Ｐ１１，Ｐ２１を１つの障害物とみなす。制御装置１１は、障害物を検出すると、障害物を回避するように移動体１０を制御してもよい。制御装置１１は、第１点Ｐ１１及び仮想点Ｐ２２を含む点群データＰＣを用いてクラスタ化を行う。これにより、障害物の位置、及び障害物の形状を精度良く認識することができる。この場合、制御装置１１は、点群データＰＣを用いずに自己位置を推定してもよい。例えば、制御装置１１は、デッドレコニングによる自己位置の推定を行ってもよいし、GNSS（Global Navigation Satellite System）衛星から送信される衛星信号を用いた自己位置の推定を行ってもよい。
【0041】
○各実施形態において、制御装置１１は、地図データＤ１から、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１を点群データＰＣから抽出してもよい。制御装置１１は、地図データＤ１から物体３１の存在する位置の地表面２０の高さを認識することができる。例えば、制御装置１１は、地図座標系における地表面２０のＺ座標とセンサ座標系におけるＺ軸の原点との差からセンサ座標系における地表面２０の高さを認識する。制御装置１１は、センサ座標系における地表面２０の高さから、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１を点群データＰＣから抽出する。そして、制御装置１１は、地表面２０よりも下に位置する点Ｐ２１の座標を、地表面２０に対して面対称となる位置の座標に変換する。この際、制御装置１１は、物体３１の存在する位置の地表面２０の高さを用いて点Ｐ２１の座標を変換する。地図データＤ１を用いることで、地表面２０のＺ座標が位置によって異なっている場合であっても、位置に応じた地表面２０のＺ座標を得ることができる。従って、仮想点Ｐ２２を精度良く検出することができる。
【符号の説明】
【0042】
Ａ１…環境、Ｄ１…地図データ、Ｐ１１，Ｐ２１…点、ＰＣ…点群データ、１０…移動体、１１…制御装置、１５…レーザ距離計、１６…記憶装置、２０…地表面、３０…物体検出装置、３１…物体、４２…鏡面反射部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】