JP2018206094A - 観測装置および車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでかつ簡易な構成で地面の状態を観測することができる観測装置および車両制御システムを提供する。【解決手段】車両１の周辺の地面Ｇに向けて投影パターンを照射するパターン照射部４ａ〜４ｄと、パターン照射部４ａ〜４ｄによる投影パターン６ａ〜６ｄの照射を制御する照射制御部１３と、パターン照射部４ａ〜４ｄから離隔して配置され、パターン照射部４ａ〜４ｄによって照射された投影パターン６ａ〜６ｄを撮像する撮像部５ａ〜５ｄと、平坦面における投影パターン６ａ〜６ｄの画像と車両１の周辺の地面に照射された投影パターン６ａ〜６ｄを撮像部５ａ〜５ｄが撮像した画像とを比較して差異を算出する演算部１４とを備える。【選択図】図３

Description

この発明は、車両周辺に照射した投影パターンに基づいて地面の状態を観測する観測装置およびこれを備えた車両制御システムに関する。

従来から、外界センサを用いて車両周辺の地表を観測する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、レーザ光、ミリ波、超音波などをプローブとした外界センサを用いて車両周辺の地表を観測する技術が記載されている。

特開２０１６−７１５６４号公報

しかしながら、外界センサを用いた観測では、外界センサで検出された情報から地面の状態を解析する必要があり、低コストで簡易な構成で地面の状態を観測することは困難になるという課題があった。

この発明は上記課題を解決するもので、低コストでかつ簡易な構成で地面の状態を観測することができる観測装置および車両制御システムを得ることを目的とする。

この発明に係る観測装置は、照射部、照射制御部、撮像部および演算部を備える。
照射部は、車両周辺の地面に向けて投影パターンを照射する。照射制御部は、照射部による投影パターンの照射を制御する。撮像部は、照射部から離隔して配置され、照射部によって照射された投影パターンを撮像する。演算部は、平坦面における投影パターンの画像と照射部によって車両周辺の地面に照射された投影パターンを撮像部が撮像した画像とを比較して差異を算出する。

この発明によれば、撮像部が照射部から離隔して配置されているので、平坦面における投影パターンの画像と車両周辺の地面に照射された投影パターンの撮像画像との間に、車両周辺の地面の状態に応じた差異が発生する。この差異を地面の状態の観測値として利用することで、低コストで簡易な構成で地面の状態を観測することができる。

この発明の実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示す要部平面図である。 実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示す要部側面図である。 実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る観測装置の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図４Ｂは、実施の形態１に係る観測装置の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る観測装置の観測原理を示す側面視概念図である。 実施の形態１に係る観測装置の観測原理を示す別の側面視概念図である。 車両周辺への投影パターンの照射例を示す図である。 平坦面における投影パターンの画像を示す図である。 凹凸がある地面への投影パターンの照射例を示す図である。 平坦面における投影パターンの画像と凹凸がある地面に照射された投影パターンの撮影画像とを示す図である。 この発明の実施の形態２に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示す要部平面図である。図２は、実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示す要部側面図である。
車両１は、あらかじめ設定された地点に向けて自律走行する車両であり、駆動輪２ａ，２ｂおよび従動輪３ａ，３ｂを備える。駆動輪２ａ，２ｂは、図示しない電動機からの駆動力が伝達されて回転駆動する。駆動輪２ａと駆動輪２ｂとを互いに独立して駆動制御することで、車両１が任意の方向に走行する。従動輪３ａ，３ｂは、駆動輪２ａ，２ｂの旋回動作を妨げないように鉛直方向の軸周りに回動可能に車両下部に支持されている。

パターン照射部４ａ〜４ｄは、地面Ｇに向けて投影パターンを照射する照射部である。例えば、パターン照射部４ａ〜４ｄは、プロジェクションランプあるいはレーザを用いて構成され、地面Ｇに可視光の投影パターンを照射する。投影パターンとは、車両１の周辺の地面に照射された光のパターンであり、任意の形状の図形パターンあるいはこれに文字パターンを組み合わせたパターンで実現される。例えば、投影パターンは、地面の凹凸に応じたパターンの歪みが視認しやすい方形格子状のパターンが好ましい。
なお、投影パターンは、可視光に限定されるものではなく、赤外光、紫外光などの不可視光であってもよく、この場合、撮像部５ａ〜５ｄを投影パターンの光の波長に対応したカメラで実現すればよい。

図１および図２において、パターン照射部４ａは、車両１の右側面方向の地面Ｇに投影パターンを照射し、パターン照射部４ｂは、車両１の左側面方向の地面Ｇに投影パターンを照射する。また、パターン照射部４ｃは、車両１の前面方向の地面Ｇに投影パターンを照射し、パターン照射部４ｄは、車両１の背面方向の地面Ｇに投影パターンを照射する。

撮像部５ａ〜５ｄは、パターン照射部４ａ〜４ｄから離隔して配置され、パターン照射部４ａ〜４ｄによって照射された投影パターンを撮像する撮像部である。すなわち、撮像部５ａ〜５ｄは、車両１の筐体における、パターン照射部４ａ〜４ｄとは異なる位置から露出している。なお、撮像部５ａ〜５ｄには、レーザレンジファインダよりも安価な光学カメラを用いることできる。

図１および図２において、撮像部５ａは、パターン照射部４ａから離隔して配置され、車両１の右側面方向の地面Ｇに照射された投影パターンを撮像する。撮像部５ｂは、パターン照射部４ｂから離隔して配置され、車両１の左側面方向の地面Ｇに照射された投影パターンを撮像する。撮像部５ｃは、パターン照射部４ｃから離隔して配置され、車両１の前面方向の地面Ｇに照射された投影パターンを撮像する。撮像部５ｄは、パターン照射部４ｄから離隔して配置され、車両１の背面方向の地面Ｇに照射された投影パターンを撮像する。

図３は、実施の形態１に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。図３において、図１および図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図３に示す車両制御システムは、遠隔操作端末８の遠隔操作によって車両１の走行を制御する。遠隔操作端末８は、送受信部９との間で無線通信または有線通信を行う端末であり、オペレータａの入力操作に対応する操作情報を送受信部９に送信し、送受信部９からの情報を受信する。

図３に示す車両制御システムは、送受信部９、走行制御部１０、外界センサ１１、内界センサ１２および観測装置Ａを備える。送受信部９は、遠隔操作端末８との間で無線通信または有線通信を行って、遠隔操作端末８から受信した操作情報を走行制御部１０に出力する。外界センサ１１は、車両周辺の状況を検出するセンサであり、例えば、車両周辺の３次元形状を検出するか、または、車両周辺の映像を撮像する。内界センサ１２は、車両１の挙動を検出するセンサであって、例えば、車両１の走行速度、加速度、角速度および傾斜角を検出する。

観測装置Ａは、パターン照射部４ａ〜４ｄ、撮像部５ａ〜５ｄ、照射制御部１３および演算部１４を備える。照射制御部１３は、パターン照射部４ａ〜４ｄによる投影パターンの照射を制御する。演算部１４は、平坦面における投影パターンの画像とパターン照射部４ａ〜４ｄによって車両周辺の地面に照射された投影パターンを撮像部５ａ〜５ｄが撮像した画像とを比較して差異を算出する。
平坦面における投影パターンの画像は、平坦面における投影パターンを撮像画像と同じ座標系に変換して得られる画像であり、例えば、演算部１４に予め設定されている。

図４Ａは、観測装置Ａの機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図４Ａにおいて、処理回路１００は発光装置１０１およびカメラ１０２と接続されている。図４Ｂは、観測装置Ａの機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。図４Ｂにおいて、プロセッサ１０３およびメモリ１０４は、発光装置１０１およびカメラ１０２と接続されている。観測装置Ａのパターン照射部４ａ〜４ｄは発光装置１０１であり、例えば、プロジェクションランプまたはレーザである。観測装置Ａの撮像部５ａ〜５ｄはカメラ１０２である。

観測装置Ａにおける照射制御部１３および演算部１４の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、観測装置Ａは、平坦面における投影パターンの画像と車両周辺の地面に照射された投影パターンの撮像画像とを比較し、車両周辺の地面の状態に応じた両画像間の差異を算出するまでの一連の処理を実行するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。

処理回路が図４Ａに示す専用のハードウェアである場合、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはこれらを組み合わせたものが該当する。
照射制御部１３および演算部１４のそれぞれの機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

処理回路が図４Ｂに示すプロセッサ１０３である場合、照射制御部１３および演算部１４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０４に記憶される。
プロセッサ１０３は、メモリ１０４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより各部の機能を実現する。すなわち、観測装置Ａは、プロセッサ１０３によって実行されるとき、前述した一連の処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ１０４を備える。これらのプログラムは、照射制御部１３および演算部１４の手順または方法を、コンピュータに実行させるものである。

メモリ１０４には、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ−ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどが該当する。

照射制御部１３および演算部１４の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。
例えば、照射制御部１３については、専用のハードウェアとしての処理回路１００がその機能を実現し、演算部１４については、プロセッサ１０３がメモリ１０４に記憶されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現してもよい。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせによって上記機能のそれぞれを実現することができる。

次に動作について説明する。
送受信部９は、遠隔操作端末８から送信されたオペレータａの操作情報を受信すると、走行制御部１０に出力する。走行制御部１０は、操作情報に基づいて、駆動輪２ａ，２ｂの回転駆動を制御することにより、車両１が走行する。外界センサ１１は、車両１の周辺の映像などの車両外の情報を取得し、内界センサ１２は、車両１の走行速度などの車両内の情報を検出する。外界センサ１１および内界センサ１２によって検出された車両内外の情報は、送受信部９に出力される。

送受信部９は、車両内外の情報を遠隔操作端末８に送信する。遠隔操作端末８は、送受信部９から受信した車両内外の情報をオペレータａに提示する。オペレータａは、車両１側から受信した車両内外の情報を参照しながら、車両１の遠隔操作を行うことができる。
送受信部９は、遠隔操作端末８から地面観測の操作情報を受信すると、この操作情報を照射制御部１３に出力する。

照射制御部１３は、送受信部９から入力した操作情報に従って、車両１の周辺の地面に投影パターン６ａ〜６ｄを照射するようにパターン照射部４ａ〜４ｄを制御し、投影パターン６ａ〜６ｄが照射された地面を撮像するように撮像部５ａ〜５ｄに指示する。
パターン照射部４ａ〜４ｄは、照射制御部１３の制御によって、車両１の周辺の地面に投影パターン６ａ〜６ｄを照射する。照射処理に同期して、撮像部５ａ〜５ｄは、パターン照射部４ａ〜４ｄによって投影パターン６ａ〜６ｄが照射された地面を撮像する。

ここで、撮像部５ａ〜５ｄは、パターン照射部４ａ〜４ｄから離隔して配置されているので、平坦面における投影パターン６ａ〜６ｄの画像と、投影パターン６ａ〜６ｄが照射された車両周辺の地面の撮像画像との間に、地面の状態に応じた差異が発生する。演算部１４は、これらの撮像画像を比較して上記差異を算出する。送受信部９は、演算部１４によって算出された上記差異を示す情報を遠隔操作端末８に送信する。
遠隔操作端末８は、観測装置Ａによって生成された上記差異を示す情報を視覚化して、オペレータａに提示する。オペレータａは、遠隔操作端末８から提示された情報に基づいて、車両１が走行している地面の状態を把握することができる。

投影パターン６ａ〜６ｄとしては、格子状のパターン、あるいは、光点によるグリッドパターンが挙げられる。演算部１４は、例えば、撮像画像上の格子の交点またはグリッドの光点を特徴点として、特徴点の座標の差異、すなわち投影パターンの歪みが生じた位置の座標を算出する。
また、遠隔操作端末８は、演算部１４によって算出された差異を、例えば、色彩または明度によるコンター表示で視覚化するか、あるいは、等高線表示で視覚化する。さらに、遠隔操作端末８は、視覚化した情報に加えて、投影パターン６ａ〜６ｄが照射された地面の撮像画像を表示してもよい。これにより、オペレータａは、直感的に地面の状態を把握することができる。

次に、地面の凹凸を観測する原理について説明する。
図５は、観測装置Ａの観測原理を示す側面視概念図であり、パターン照射部４ｃにより投影パターンを車両前方の地面Ｇにおける平面と凸面とに照射し、撮像部５ｃによって撮像した場合を示している。また、図６は、観測装置Ａの観測原理を示す別の側面視概念図であり、パターン照射部４ｃにより投影パターンを車両前方の地面Ｇにおける平面と凹面とに照射し、撮像部５ｃによって撮像した場合を示している。

図５において、地面Ｇの平面は、Ａ−Ｃ−Ｂという直線で表すことができる。
点Ｄのパターン照射部４ｃから照射されて光軸中心を進む光は、点Ｅで地面Ｇの平面に照射される。点Ｅで反射した光は、点Ｆで撮像部５ｃに入射される。
一方、図５において、地面Ｇの凸面は、Ａ−Ｃ−Ｈという曲線で表すことができる。
点Ｄのパターン照射部４ｃから照射されて光軸中心を進む光は、点Ｊで地面Ｇの凸面に照射される。点Ｊで反射した光は、点Ｆで撮像部５ｃに入射される。図５に示すように、地面Ｇの凸面は、地面Ｇの平面での反射光Ｅ−Ｆに比べて角度θだけｙ軸方向の車両に近い側に変位して見える。

図６において、地面Ｇの平面は、図５と同様に、Ａ−Ｃ−Ｂという直線で表される。
点Ｄのパターン照射部４ｃから照射されて光軸中心を進む光は、点Ｅで地面Ｇの平面に照射される。点Ｅで反射した光は、点Ｆで撮像部５ｃに入射される。
一方、図６において、地面Ｇの凹面は、Ａ−Ｃ−Ｋという折れ線で表すことができる。
点Ｄのパターン照射部４ｃから照射されて光軸中心を進む光は、点Ｌで地面Ｇの凹面に照射される。点Ｌで反射した光は、点Ｆで撮像部５ｃに入射される。図６に示すように、地面Ｇの凹面は、地面Ｇの平面での反射光Ｅ−Ｆに比べて角度γだけｙ軸方向の車両から遠い側に変位して見える。

図７は、車両周辺への投影パターン６ａ〜６ｃの照射例を示す図であり、車両１の周囲にある平坦な地面に投影パターン６ａ〜６ｄを照射した状態を示している。図８は、平坦面における投影パターン６ｃの画像を示す図である。図９は、凹凸がある地面への投影パターン６ｃの照射例を示す図であり、車両前方の凹凸がある地面に照射された投影パターン６ｃの撮像画像を示している。

車両１の周囲が平坦な地面である場合、照射制御部１３は、車両１の右側方、左側方、前方、後方の地面Ｇに向けて投影パターン６ａ〜６ｄを照射するように、パターン照射部４ａ〜４ｄを制御する。図７の例では、パターン照射部４ａ〜４ｄによって方形格子状の投影パターン６ａ〜６ｄが平坦面に照射されている。撮像部５ａ〜５ｄは、投影パターン６ａ〜６ｄの照射に合わせて車両１の右側方、左側方、前方、後方の地面Ｇを撮像する。これにより、車両前方の撮像画像として、図８に示す画像を得ることができる。

車両１の周囲に凹凸がある場合、照射制御部１３は、上記と同様に、車両１の右側方、左側方、前方、後方の地面Ｇに向けて投影パターン６ａ〜６ｄを照射するようにパターン照射部４ａ〜４ｄを制御する。図９の例では、パターン照射部４ｃによって、方形格子状の投影パターン６ｃが、凹凸がある面に照射されている。なお、図９において、投影パターン６ａ，６ｂ，６ｄの記載を省略している。

地面Ｇの凹凸を示すために、等高線２０ａ〜２０ｈ，２１ａ〜２１ｃを記載している。地面Ｇは、等高線２０ａの位置で最も低く、等高線２０ｈに向かうにつれて高くなり、等高線２０ｈの位置で最も高くなっている。等高線２１ａ〜２１ｃは、地面Ｇの凹部を表しており、等高線２１ａから等高線２１ｃに向かうにつれて地面Ｇが低くなっている。

パターン照射部４ｃから車両前方の地面Ｇに照射された投影パターン６ｃは、地面Ｇの凹部および凸部によって、図９に示すように歪みが生じている。
すなわち、図５および図６に示したように、図９の投影パターン６ｃを撮像した画像では、地面Ｇの凸部が平坦な面に比べてｙ軸方向の車両１に近い側に撮像され、地面Ｇの凹部が平坦な面に比べてｙ軸方向の車両１から遠い側に撮像される。なお、ｘ軸方向にも同様な変位が生じるが、ここでは説明を省略する。

図１０は、図８の平坦な地面Ｇに照射された投影パターン６ｃの撮像画像と、図９の凹凸がある地面Ｇに照射された投影パターン６ｃ’の撮影画像とを示す図である。図１０において、投影パターン６ｃと投影パターン６ｃ’と記載したが、両者は照射対象の地面が異なるだけで、同じパターン照射部４ｃから車両前方の地面Ｇに照射された投影パターン６ｃである。両撮像画像には、図１０に示すように、地面Ｇの状態に応じた差異が発生する。演算部１４は、これらの撮像画像を比較して上記差異を算出する。送受信部９は、演算部１４によって算出された上記差異を示す情報を遠隔操作端末８に送信する。

遠隔操作端末８は、上記差異を示す情報を図１０のように視覚化してオペレータａに提示する。この提示情報に基づいて、オペレータａは、車両１が走行している地面Ｇの凹凸を把握することができる。例えば、オペレータａは、遠隔操作端末８で車両１の走行を制御することにより、地面Ｇの凹凸を回避する経路で走行させることができる。

従来の遠隔操作車両において、オペレータは、外界センサによって取得された車両周辺の画像のみから地面の状態を把握しなければならず、地面の凹凸が分かり難かった。
これに対して、実施の形態１に係る車両制御システムでは、観測装置Ａによって地面の状態を示す情報が得られるため、オペレータが、地面の凹凸を直感的に把握することができる。

さらに、演算部１４が、上記差異から地面の状態に関する情報を生成してもよい。
例えば、演算部１４が、凹凸がある地面Ｇを、色彩または明度を用いたコンター表示の画像情報を生成してもよく、また等高線表示した画像を生成してもよい。このように表示することで、オペレータは、地面Ｇの凹凸を直感的に把握しやすくなる。

地面Ｇの凹凸を観測する場合を示したが、平坦な地面Ｇ上にある障害物による凹凸であっても、同様な観測が可能である。すなわち、障害物がある地面Ｇに照射された投影パターンの撮像画像も、平坦な地面Ｇに照射された投影パターンの撮像画像との間で、図５と図６に示した差異が発生する。従って、演算部１４が当該差異を算出することで、観測装置Ａは、障害物による凹凸も観測することが可能である。

以上のように、実施の形態１に係る観測装置Ａは、パターン照射部４ａ〜４ｄ、照射制御部１３、撮像部５ａ〜５ｄおよび演算部１４を備える。この構成において、撮像部５ａ〜５ｄは、パターン照射部４ａ〜４ｄから離隔して配置されているので、平坦面における投影パターンの撮像画像と車両周辺の地面Ｇに照射された投影パターンの撮像画像との間に車両周辺の地面Ｇの状態に応じた差異が発生する。この差異を地面Ｇの状態の観測値として利用することで、低コストで簡易な構成で地面Ｇの状態を観測することができる。

また、実施の形態１に係る観測装置Ａにおいて、演算部１４が、上記撮像画像間の差異から地面Ｇの状態を示す情報を生成する。これにより、地面Ｇの状態が分かりやすい情報を得ることができる。

実施の形態２．
図１１は、この発明の実施の形態２に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。図１１において、図３と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図１１に示す車両制御システムは、自律制御で走行する車両１Ａに搭載されたシステムであり、走行制御部１０Ａ、外界センサ１１、内界センサ１２、入力部１５、走行経路設定部１６および観測装置Ｂを備える。車両１Ａには、図１および図２に示した車両１と同様に、パターン照射部４ａ〜４ｄ、撮像部５ａ〜５ｄ、外界センサ１１および内界センサ１２が搭載されている。

走行経路設定部１６は、車両１Ａを走行させる経路を設定する。例えば、走行経路設定部１６は、入力部１５によって受け付けられた中継地点、目的地点、障害物の位置および地図情報に基づいて、障害物を回避しながら中継地点を通って目的地点に至る経路を算出する。走行制御部１０Ａは、走行経路設定部１６から設定された経路に沿って車両１Ａが走行するように、図１および図２に示した駆動輪２ａ，２ｂの回転駆動を制御する。

観測装置Ｂは、パターン照射部４ａ〜４ｄ、撮像部５ａ〜５ｄ、照射制御部１３および演算部１４Ａを備える。演算部１４Ａは、平坦な面に照射された投影パターンを撮像部５ａ〜５ｄが撮像した画像と車両周辺の地面に照射された投影パターンを撮像部５ａ〜５ｄが撮像した画像とを比較して差異を算出し、この差異から車両周辺の地面の状態に関する情報を生成する。車両周辺の地面の状態に関する情報は、例えば、地面の凹凸がある領域の位置を示す情報である。走行経路設定部１６は、演算部１４Ａによって生成された上記情報に基づいて車両１Ａの走行経路を算出する。

図１１に示した車両制御システムにおける、走行制御部１０Ａ、照射制御部１３、演算部１４Ａおよび走行経路設定部１６の各機能は、処理回路によって実現される。
すなわち、車両制御システムは、これらの機能を実行するための処理回路を備える。
処理回路は、図４Ａに示したような専用のハードウェアであってもよく、図４Ｂに示したような、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。

次に動作について説明する。
演算部１４Ａは、実施の形態１と同様にして、車両１Ａの周辺の地面Ｇの凹凸に応じた撮像画像の差異を算出する。さらに、演算部１４Ａは、例えば、算出した上記差異から、車両１Ａが回避すべき地面Ｇの凹凸がある位置の実空間（車両１Ａが走行している３次元空間）における座標値を算出し、車両１Ａの周辺の地面Ｇの状態に関する情報として走行経路設定部１６に出力する。

走行経路設定部１６は、車両１Ａの位置、地図情報および演算部１４Ａによって算出された上記情報に基づいて、地面Ｇの凹凸を回避する走行経路を算出する。走行制御部１０Ａは、走行経路設定部１６によって算出された経路に従って車両１Ａの走行を制御する。これにより、地面Ｇの凹凸に車両１Ａが進入して転倒または障害物に衝突することを回避できる。

以上のように、実施の形態２に係る車両制御システムは、観測装置Ｂに加え、演算部１４Ａによって生成された情報に基づいて車両１Ａの走行経路を算出する走行経路設定部１６と、走行経路設定部１６によって算出された走行経路に従って車両１Ａの走行を制御する走行制御部１０Ａとを備える。これらの構成を有することで、車両１Ａの周辺の地面の凹凸に応じた車両１Ａの走行制御が可能である。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，１Ａ 車両、２ａ，２ｂ 駆動輪、３ａ，３ｂ 従動輪、４ａ〜４ｄ パターン照射部、５ａ〜５ｄ 撮像部、６ａ〜６ｄ 投影パターン、８ 遠隔操作端末、９ 送受信部、１０，１０Ａ 走行制御部、１１ 外界センサ、１２ 内界センサ、１３ 照射制御部、１４，１４Ａ 演算部、１５ 入力部、１６ 走行経路設定部、２０ａ〜２０ｈ，２１ａ〜２１ｃ 等高線、１００ 処理回路、１０１ 発光装置、１０２ カメラ、１０３ プロセッサ、１０４ メモリ。

この発明に係る観測装置は、遠隔操作端末からの遠隔操作によって走行する車両に搭載され、照射部、照射制御部、撮像部および演算部を備える。照射部は、車両周辺の地面に向けて投影パターンを照射する。照射制御部は、照射部による投影パターンの照射を制御する。撮像部は、照射部から離隔して配置され、照射部によって照射された投影パターンを撮像する。演算部は、平坦面における投影パターンの画像と照射部によって車両の周辺の地面に照射された投影パターンを撮像部が撮像した画像とを比較して、パターンの形状の差異を算出する。この構成において、遠隔操作端末が、演算部によって算出された差異を示す情報を表示することを特徴とする。

Claims (3)

1. 車両周辺の地面に向けて投影パターンを照射する照射部と、
   前記照射部による投影パターンの照射を制御する照射制御部と、
   前記照射部から離隔して配置され、前記照射部によって照射された投影パターンを撮像する撮像部と、
   平坦面における投影パターンの画像と前記照射部によって車両周辺の地面に照射された投影パターンを前記撮像部が撮像した画像とを比較して差異を算出する演算部と
   を備えたことを特徴とする観測装置。
2. 前記演算部は、前記差異から地面の状態に関する情報を生成すること
   を特徴とする請求項１記載の観測装置。
3. 車両周辺の地面に向けて投影パターンを照射する照射部と、
   前記照射部による投影パターンの照射を制御する照射制御部と、
   前記照射部から離隔して配置され、前記照射部によって照射された投影パターンを撮像する撮像部と、
   平坦面における投影パターンの画像と前記照射部によって車両周辺の地面に照射された投影パターンを前記撮像部が撮像した画像とを比較して差異を算出し、前記差異から車両周辺の地面の状態に関する情報を生成する演算部と、
   前記演算部によって生成された情報に基づいて車両の走行経路を算出する走行経路設定部と、
   前記走行経路設定部によって算出された走行経路に従って車両の走行を制御する走行制御部と
   を備えたことを特徴とする車両制御システム。

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