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障害物検出装置 UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P140010195
掲載日 2014年1月7日
出願番号 特願2012-265840
公開番号 特開2013-254474
出願日 平成24年12月4日(2012.12.4)
公開日 平成25年12月19日(2013.12.19)
優先権データ
  • 特願2012-027784 (2012.2.10) JP
発明者
  • 田中 雅博
出願人
  • 学校法人甲南学園
発明の名称 障害物検出装置 UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】移動体走行時にデプスセンサが揺れて俯角が変動しても、移動体が走行する路面における障害物を検出する。
【解決手段】障害物検出装置1は、デプスセンサ2と、デプスセンサ2により取得された距離画像に基づいて、デプスセンサ2の俯角αを推定する俯角推定部3と、俯角αと、デプスセンサ2の高さhと、距離画像の距離rとに基づいて、路面6に存在する障害物8を検出する検出部4とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


本明細書において、「移動体」とは、「車両」と「歩行者」とを含むものとする。



従来の障害物検出装置として以下の構成が知られている。即ち、レーザを利用した障害物検知センサにより障害物を検知して走行停止させる電動車椅子の走行制御方法が知られている(特許文献1)。そして、車両近傍の路面あるいは床面を観測するセンサ装置の出力する画像を解析してその特徴を出力し、当該特徴を、過去に車両が走行した路面の履歴と比較することで、車両周辺の路面の安全性を推定する構成が開示されている(特許文献2)。



また、車両に取り付けられたレーザを利用した距離センサから得られた障害物までの距離の継時的変化と速度検出手段から得られた速度とに基づいて障害物が存在する方向を算出してこの方向に応じた回避動作を行う構成が教示されている(特許文献3)。さらに、車両の走行中に、2次元レーザレーダによる車前方スキャンが行われ、段差や溝等の危険個所の認識と記憶をなし、駆動輪の回転速度検出、車両の移動量の算出、記憶をなし、記憶危険個所と時々刻々の車両移動量情報、及び車両移動方向に基づき、衝突予測手段による衝突予測が行われると、衝突回避用補正命令が出され、操作者のハンドル角の設定と、アクセル操作に対して車両が衝突しないように補正が行われる構成が知られている(特許文献4)。



そして、距離センサを用いて自己の位置を推定し地図を作製する自己位置同定方法及び装置(SLAM(Simultaneous Localization And Mapping))の構成も開示されている(特許文献5)。



暗い時間帯にシニアカー(老人用電動車)を安全に走らせるには、自転車、ライトを用いて人が前方を注視する方法しか実現していないが、そもそもシニアカーを使う人は視力や集中力が落ちている場合が多く、非常に危険な状態で走行するしかなかった。本発明者らは、機械を用いて自動的に路面上の障害物を検知する方法として、画像カメラを1つ用いて路面上の凸凹を検知するシステムを開示した(非特許文献1)。

産業上の利用分野


本発明は、車両、歩行者を含む移動体に取り付けられて路面の距離画像を取得するデプスセンサを備えた障害物検出装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
車両に取り付けられて路面の距離画像を取得するデプスセンサと、
前記デプスセンサにより取得された距離画像に基づいて、前記車両に取り付けられたデプスセンサの俯角を推定する角度推定手段と、
前記角度推定手段により推定されたデプスセンサの俯角と、前記デプスセンサの前記路面からの高さと、前記距離画像の距離データとに基づいて、前記路面に存在する障害物を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする障害物検出装置。

【請求項2】
前記角度推定手段は、非路面上の点の影響を除去する最小二乗法に基づいて誤差を最小化して前記俯角を推定する請求項1に記載の障害物検出装置。

【請求項3】
前記車両はハンドルを有しており、
前記角度推定手段は、前記ハンドルの回転に応じて、前記俯角、及び前記ハンドルの回転に応じて生じる前記デプスセンサのロール角を推定する請求項1に記載の障害物検出装置。

【請求項4】
前記デプスセンサは、非走査方式赤外線レーザセンサである請求項1に記載の障害物検出装置。

【請求項5】
歩行者に取り付けられて路面の距離画像を取得するデプスセンサと、
前記デプスセンサにより取得された距離画像に基づいて、前記歩行者に取り付けられたデプスセンサの俯角、ロール角、及び高さを推定する状態推定手段と、
前記状態推定手段により推定されたデプスセンサの俯角、ロール角、及び高さと、前記距離画像の距離データとに基づいて、前記路面に存在する障害物を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする障害物検出装置。

【請求項6】
前記状態推定手段は、非路面上の点の影響を除去する最小二乗法に基づいて誤差を最小化して前記俯角、前記ロール角、及び前記高さを推定する請求項5に記載の障害物検出装置。

【請求項7】
前記状態推定手段は、前記距離データ、前記俯角、前記ロール角、及び前記高さの関係に基づく状態空間モデルに対して、非路面上の点の影響を除去する非線形カルマンフィルタに基づいて変動を許容して前記俯角、前記ロール角、及び前記高さを推定する請求項5に記載の障害物検出装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012265840thum.jpg
出願権利状態 公開
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