JP2023067114A - 距離測定装置およびその取付姿勢検出方法、取付姿勢検出プログラム - Google Patents

距離測定装置およびその取付姿勢検出方法、取付姿勢検出プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することが可能な距離測定装置およびその取付姿勢検出方法、取付姿勢検出プログラムを提供する。【解決手段】ＴＯＦセンサ２０は、照明部２１、撮像素子２３、距離情報取得部１１、角度情報取得部１２、取付姿勢検出部１４を備えている。照明部２１は、床面ＦＬに対して光を照射する。撮像素子２３は、照明部２１から照射された光を検出する。距離情報取得部１１は、撮像素子２３において検出された光の受光波と投光波との位相差に応じて床面ＦＬ上の基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離情報を取得する。角度情報取得部１２は、基準点Ｐ１，Ｐ２までの角度情報を取得する。取付姿勢検出部１４は、距離情報取得部１１および角度情報取得部１２において取得された距離情報および角度情報に基づいて、床面ＦＬに対する取付姿勢を検出する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ等の距離測定装置およびその取付姿勢検出方法、取付姿勢検出プログラムに関する。
近年、例えば、光源としてＬＥＤ（Light emitting diode）から測定対象物に向かって照射された光の反射光を受光して、測定対象物までの距離を測定するＴＯＦ（Time-of-Flight）センサが使用されている。
例えば、特許文献１には、対象物検出装置の投光するレーザ光の投光方向のずれを補正するために、ビームを出射する出射手段と、出射手段により出射されたビームが物体に当り反射された反射ビームを受信する受信手段と、受信手段により受信した反射ビームを反射した物体が路面であるか否かを判別する判別手段と、受信手段により受信した反射ビームを基に路面の反射位置までの距離を測定する測定手段と、測定手段により測定された路面の反射位置までの距離を基に路面の傾斜角度を算出する算出手段と、算出手段により算出された路面の傾斜角度を基にビームの出射角度を制御する制御手段と、を備えた対象物検出装置について開示されている。
特開２００６－２７６０２３号公報
しかしながら、上記従来の対象物検出装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された対象物検出装置は、自動車に搭載されたレーザレーダとして使用され、出射手段から出射されたビームが路面に当たって反射した反射ビームの反射位置までの距離に基づいて路面の傾斜角度を算出し、ビームの出射角度を調整する。
しかし、このような構成では、衝突等によって歪んだレーザの光軸方向のずれに応じてレーザの投光方向を調整することができるものの、レーザレーダの取付姿勢がどのような状態であるかを認識することができない。
よって、レーザレーダの取付姿勢を認識するためには、別に設けられた傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器が必要となってしまう。
本発明の課題は、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することが可能な距離測定装置およびその取付姿勢検出方法、取付姿勢検出プログラムを提供することにある。
第１の発明に係る距離測定装置は、対象物に対して照射された投光波と受光波との位相差に応じて対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、照明部と、検出部と、距離情報取得部と、角度情報取得部と、取付姿勢検出部と、を備えている。照明部は、所定の基準面に対して光を照射する。検出部は、照明部から照射された光を検出する。距離情報取得部は、検出部において検出された光の受光波と投光波との位相差に応じて基準面上の基準点までの距離情報を取得する。角度情報取得部は、基準点までの角度情報を取得する。取付姿勢検出部は、距離情報取得部および角度情報取得部において取得された距離情報および角度情報に基づいて、基準面に対する取付姿勢を検出する。
ここでは、例えば、搬送装置等の所定物に装着された距離測定装置の取付姿勢を検出するために、距離測定装置自身が測定した距離情報および角度情報を用いて、基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を検出する。
ここで、距離測定装置は、例えば、ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）等、基準面上の基準点までの距離情報を取得可能であって、角度情報を有するセンサを用いることができる。
また、距離測定装置の取付姿勢とは、例えば、距離測定装置の基準面に対する傾斜角度、基準面からの距離、基準面に対する回転角度等を意味している。
基準面とは、例えば、所定物が設置された床面、あるいは、鉛直方向に沿って配置された壁面等の平面であって、基準面上の基準点とは、例えば、床面や壁面上における所定の地点を意味している。
照明部から照射される光は、例えば、広義の光（紫外光・可視光・赤外光）等を含む。
距離情報取得部は、光を検出して距離情報を算出する構成であってもよいし、例えば、外部装置として設けられた距離センサ等から距離情報を取得する構成であってもよい。
なお、本距離測定装置は、例えば、搬送装置、乗用車等の乗り物に取り付けられていてもよいし、屋内の壁面、天井面、屋外の支柱等に取り付けられていてもよい。
これにより、床面等の基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を、距離測定装置において測定あるいは取得された結果（距離情報および角度情報）を用いて検出することができる。
この結果、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
第２の発明に係る距離測定装置は、第１の発明に係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、基準面に対する傾斜角度、基準面からの距離、基準面に対する回転角度のうち、少なくとも１つを取付姿勢として検出する。
これにより、距離測定装置の基準面に対する傾斜角度、距離、回転角度の少なくとも１つを、取付姿勢として検出することができる。
第３の発明に係る距離測定装置は、第１または第２の発明に係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、基準面上における２つの基準点点までの距離情報および角度情報を用いて、取付姿勢を検出する。
これにより、例えば、床面等の基準面上における２つの基準点に対する距離、角度の情報を用いて、上述した距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
第４の発明に係る距離測定装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、距離情報取得部および角度情報取得部における取得結果に基づいて基準面を含む距離画像を生成する距離画像生成部を、さらに備えている。
これにより、生成された距離画像に含まれる各画素に、距離情報と角度情報とを持たせることで、特定の画素を基準点として用いて、距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
第５の発明に係る距離測定装置は、第４の発明に係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、距離画像生成部において取得された距離画像に含まれる第１画素における基準面上の第１基準点までの第１距離および基準面に対する第１角度と、第１画素とは別の第２画素における基準面上の第２基準点までの第２距離および基準面に対する第２角度と、を用いて、距離測定装置の取付姿勢を検出する。
これにより、距離画像に含まれる第１画素が情報として持つ第１基準点までの第１距離および基準面に対する第１角度と、距離画像に含まれる第２画素が情報として持つ第２基準点までの第２距離および基準面に対する第２角度と、を用いて、距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
第６の発明に係る距離測定装置は、第４または第５の発明に係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、距離画像生成部において取得された距離画像に含まれる第１画素における照明部から照射される光の照射軸に対する第１角度と、第１画素とは別の第２画素における照明部から照射される光の照射軸に対する第２角度と、を用いて、距離測定装置の取付姿勢として基準面に対する回転を検出する。
これにより、距離画像に含まれる第１画素における照明部から照射される光の照射軸に対する第１角度と、別の第２画素における照射軸に対する第２角度と、を用いて、距離測定装置の取付姿勢（基準面に対する回転の有無）を検出することができる。
第７の発明に係る距離測定装置は、第４から第６の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、距離画像生成部において取得された距離画像における基準面までの距離が同一となる画素の位置が、所定の基準位置から移動しているか否かに基づいて、距離測定装置の取付姿勢の回転を検出する。
これにより、距離画像取得部において取得された距離画像における基準面までの距離が同一となる画素の位置の移動の有無に応じて、距離測定装置の取付姿勢の回転の有無を検出することができる。
第８の発明に係る距離測定装置は、第４から第７の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、距離画像生成部において取得された距離画像における基準面までの距離が同一となる画素の位置が、所定の基準位置から何度回転しているかに基づいて、距離測定装置の取付姿勢の回転角度を検出する。
これにより、距離画像取得部において取得された距離画像における基準面までの距離が同一となる画素の位置の回転角度を、距離測定装置の取付姿勢の回転角度として検出することができる。
第９の発明に係る距離測定装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部における検出結果に基づいて、距離情報取得部における取得結果を補正するか否かを判定する補正可否判定部を、さらに備えている。
これにより、距離測定装置の取付姿勢（取付角度、回転角度等）が所定の許容範囲内であるか否かに応じて、距離測定装置によって測定された距離情報の補正を行うか否かを判定することができる。
よって、例えば、距離補正ができないほど距離測定装置が大きく傾いている等の状況では、距離補正を行うことなく、使用者に報知する等の措置を採ることができる。
第１０の発明に係る距離測定装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、距離情報取得部は、所定の検出位置において取得された基準点に対する距離情報および角度情報を取得する。
これにより、距離測定装置の取付姿勢の検出に用いられる距離情報および角度情報を、特定の位置（所定の検出位置）において取得することで、より安定的かつ正確な取付姿勢の検出を行うことができる。
第１１の発明に係る距離測定装置は、第１０の発明に係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部は、所定の検出位置において取得された基準面に対する距離情報および角度情報を用いて、取付姿勢を検出する。
これにより、距離測定装置の取付姿勢の検出を、特定の位置（所定の検出位置）において行うことで、より安定的かつ正確な取付姿勢の検出を行うことができる。
第１２の発明に係る距離測定装置は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、取付姿勢検出部において検出された取付姿勢に関する情報を保存する記憶部を、さらに備えている。
これにより、取付角度、回転角度等の距離測定装置の取付姿勢に関する情報を保存することで、距離測定装置によって測定された距離情報の補正に、これらの取付姿勢に関する情報を用いることができる。
第１３の発明に係る距離測定装置は、第１から第１２の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、基準面は、床面である。
これにより、床面を基準面とし、床面上に基準点を設定することで、上述した距離測定装置の取付姿勢の検出を行うことができる。
第１４の発明に係る距離測定装置は、第１から第１３の発明のいずれか１つに係る距離測定装置であって、ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）のいずれか１つである。
これにより、ＴＯＦセンサ、ＬｉＤＡＲ、ＳＣ等の各種距離測定装置において測定される距離情報および角度情報を用いて、取付姿勢を検出することができる。
第１５の発明に係る距離測定装置の取付姿勢検出方法は、対象物に対して照射された光の投光波と受光波との位相差に応じて対象物までの距離を測定する距離測定装置の取付姿勢検出方法であって、照射ステップと、検出ステップと、距離・角度情報取得ステップと、取付姿勢検出ステップと、を備えている。照射ステップでは、距離測定装置において、所定の基準面に対して光を照射する。検出ステップでは、距離測定装置において、照射ステップにおいて照射された光を検出する。距離・角度情報取得ステップでは、検出ステップにおいて検出された光の受光波と投光波との位相差に応じて基準面上の基準点までの距離情報および角度情報を距離測定装置から取得する。取付姿勢検出ステップでは、距離測定装置において、距離・角度情報取得ステップにおいて取得された距離情報および角度情報に基づいて、基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を検出する。
ここでは、例えば、搬送装置等の所定物に装着された距離測定装置の取付姿勢を検出するために、距離測定装置自身が測定した距離情報および角度情報を用いて、基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を検出する。
ここで、距離測定装置は、例えば、ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）等、基準面上の基準点までの距離情報を取得可能であって、角度情報を有するセンサを用いることができる。
また、距離測定装置の取付姿勢とは、例えば、距離測定装置の基準面に対する傾斜角度、基準面からの距離、基準面に対する回転角度等を意味している。
基準面とは、例えば、所定物が設置された床面、あるいは、鉛直方向に沿って配置された壁面等の平面であって、基準面上の基準点とは、例えば、床面や壁面上における所定の地点を意味している。
照明部から照射される光は、例えば、広義の光（紫外光・可視光・赤外光）等を含む。
距離情報取得ステップおよび角度情報取得ステップでは、光を検出して距離情報および角度情報を算出あるいは取得してもよいし、例えば、外部装置として設けられた距離センサ等から距離情報および角度情報を取得してもよい。
なお、距離測定装置は、例えば、搬送装置、乗用車等の乗り物に取り付けられていてもよいし、屋内の壁面、天井面、屋外の支柱等に取り付けられていてもよい。
これにより、床面等の基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を、距離測定装置自身によって測定された結果（距離情報および角度情報）を用いて検出することができる。
この結果、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
第１６の発明に係る距離測定装置の取付姿勢検出プログラムは、対象物に対して照射された光の投光波と受光波との位相差に応じて対象物までの距離を測定する距離測定装置の取付姿勢検出プログラムであって、照射ステップと、検出ステップと、距離・角度情報取得ステップと、取付姿勢検出ステップと、を備えている距離測定装置の取付姿勢検出方法をコンピュータに実行させる。照射ステップでは、距離測定装置において、所定の基準面に対して光を照射する。検出ステップでは、距離測定装置において、照射ステップにおいて照射された光を検出する。距離・角度情報取得ステップでは、検出ステップにおいて検出された光の受光波と投光波との位相差に応じて基準面上の基準点までの距離情報および角度情報を距離測定装置から取得する。取付姿勢検出ステップでは、距離測定装置において、距離・角度情報取得ステップにおいて取得された距離情報および角度情報に基づいて、基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を検出する。
ここでは、例えば、搬送装置等の所定物に装着された距離測定装置の取付姿勢を検出するために、距離測定装置自身が測定した距離情報および角度情報を用いて、基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を検出する。
ここで、距離測定装置は、例えば、ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）等、基準面上の基準点までの距離情報を取得可能であって、角度情報を有するセンサを用いることができる。
また、距離測定装置の取付姿勢とは、例えば、距離測定装置の基準面に対する傾斜角度、基準面からの距離、基準面に対する回転角度等を意味している。
基準面とは、例えば、所定物が設置された床面、あるいは、鉛直方向に沿って配置された壁面等の平面であって、基準面上の基準点とは、例えば、床面や壁面上における所定の地点を意味している。
照明部から照射される光は、例えば、広義の光（紫外光・可視光・赤外光）等を含む。
距離情報取得ステップおよび角度情報取得ステップでは、光を検出して距離情報および角度情報を算出あるいは取得してもよいし、例えば、外部装置として設けられた距離センサ等から距離情報および角度情報を取得してもよい。
なお、距離測定装置は、例えば、搬送装置、乗用車等の乗り物に取り付けられていてもよいし、屋内の壁面、天井面、屋外の支柱等に取り付けられていてもよい。
これにより、床面等の基準面に対する距離測定装置の取付姿勢を、距離測定装置自身によって測定された結果（距離情報および角度情報）を用いて検出することができる。
この結果、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
本発明に係る距離測定装置によれば、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することができる。
本発明の一実施形態に係る取付姿勢検出装置を備えたＴＯＦセンサが搬送装置に搭載された搬送システムの構成を示す斜視図。 （ａ）は、図１の搬送装置がＤＯＣＫにセットされた状態の搬送システムの構成を示す概念図。（ｂ）は（ａ）の上面図。 図２の搬送装置に装着されたＴＯＦセンサの極座標、直交座標、床面に平行な直交座標系を示す概念図。 図１の搬送システムに含まれるＴＯＦセンサ等の制御ブロック図。 図１のＴＯＦセンサが対象物までの距離をＴＯＦ方式で算出する原理を説明する図。 図４のＴＯＦセンサに含まれる取付姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図。 図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの取付角度および取付高さを検出する原理について説明する図。 図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの回転角度を検出する原理について説明する図。 図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの回転角度を検出する原理について説明する図。 （ａ），（ｂ）は、図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの回転角度を検出する原理について説明する図。 （ａ），（ｂ）は、図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの回転がある場合の取付角度および取付高さを検出する原理について説明する図。 図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの取付角度および取付高さを検出する処理の流れを示すフローチャート。 図６の取付姿勢検出装置においてＴＯＦセンサの回転角度を検出する処理の流れを示すフローチャート。 図１の搬送装置がＤＯＣＫに帰着した際に行われる処理の流れを示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係る取付姿勢検出装置を含むＴＯＦセンサが見守り用機器として室内の壁に取り付けられた状態を示す図。
本発明の一実施形態に係る取付姿勢検出装置１０を含むＴＯＦセンサ（距離測定装置）２０が搭載された搬送装置（所定物）３０を備えた搬送システム５０について、図１～図１４を用いて説明すれば以下の通りである。
（１）搬送システム５０
搬送システム（距離測定システム）５０は、図１に示す搬送装置３０が所望の搬送作業を自動的に実施するように制御するシステムであって、搬送装置３０と、搬送装置３０に対して取り付けられたＴＯＦセンサ（距離測定装置）２０と、ＴＯＦセンサ２０内に設けられた取付姿勢検出装置１０と、ＤＯＣＫ（所定の検出位置）４０（図２（ａ）等参照）と、を備えている。
搬送システム５０では、搬送装置３０が、ＴＯＦセンサ２０によって進行方向における障害物等を認識しながら自動的に走行し、所定の搬送作業を実施する。そして、例えば、搬送作業が終了した場合、あるいは搬送装置３０の充電残量が残りわずかになった場合等に、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、搬送装置３０が、所定の待機位置（検出位置）に設置されたＤＯＣＫ４０へ戻るように制御される。
取付姿勢検出装置１０は、ＴＯＦセンサ２０の内部に設けられており、ＴＯＦセンサ２０において検出された床面ＦＬ上における基準点Ｐ１，Ｐ２（図７等参照）までの距離情報と角度情報とを用いて、ＴＯＦセンサ２０の床面ＦＬに対する取付姿勢を検出する。
なお、取付姿勢検出装置１０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
ＴＯＦセンサ２０は、図１等に示すように、搬送装置３０の本体部３１の上面に取り付けられており、搬送装置３０の進行方向にある障害物、搬送される荷物等までの距離情報等を検出する。
なお、ＴＯＦセンサ２０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
搬送装置（所定物）３０は、ＴＯＦセンサ２０が取り付けられる所定物の一例であって、例えば、所定の走行プログラムによって制御されるＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）、ＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot）等の自動搬送機である。搬送装置３０は、例えば、工場内や倉庫内等において無人あるいは有人で搬送作業を実施する。
搬送装置（所定物）３０は、図１および図４等に示すように、本体部３１と、駆動部３２と、車輪３２ａと、フォーク３３と、駆動制御部３４と、充電端子３５と、二次電池３６とを備えている。
本体部３１は、例えば、略円筒状の筐体であって、その上面に、ＴＯＦセンサ２０が取り付けられている。また、本体部３１の下部には、回転可能な状態で取り付けられており、搬送装置３０を所望の方向へ移動させる複数の車輪３２ａが設けられている。
駆動部３２は、例えば、電動モータであって、本体部３１の下部に取り付けられた複数の車輪３２ａの内の少なくとも１つを回転駆動することで、搬送装置３０を所望の方向へ走行させる。
複数の車輪３２ａは、本実施形態では本体部３１の下部に３つ設けられており、そのうちの少なくとも１つが駆動部３２によって回転駆動される。また、複数の車輪３２ａの内の少なくとも１つは、搬送装置３０の進行方向を決定する操舵輪として設けられている。
フォーク３３は、本体部３１の前方に設けられており、搬送作業を行う際に積み荷を載せて搬送する。なお、フォークは、搬送装置３０に設けられた図示しない搬送制御部によって上昇・下降、チルト角の変更等が制御される。
駆動制御部３４は、複数の車輪３２ａを回転駆動する駆動部３２の回転速度および回転方向を制御する。これにより、搬送装置３０は、所望の方向へ所望の速度で移動して搬送作業を実施することができる。
充電端子３５は、図１に示すように、本体部３１の背面側（フォーク３３と反対側）に設けられている。そして、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続された状態になると、充電端子３５は、ＤＯＣＫ４０側の接続部４１に接続され、給電部４２から搬送装置３０に対して電力が供給される。
二次電池３６は、図１に示すように、搬送装置３０の本体部３１の内部に設けられている。二次電池３６は、搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続された状態になると、充電端子３５を介して、ＤＯＣＫ４０側から供給される電力によって繰り返し充電される。そして、二次電池３６は、蓄えた電力を駆動部３２に対して供給する。
ＤＯＣＫ４０は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、搬送作業を終了した搬送装置４０が帰着する所定の待機位置（検出位置）に設置されており、搬送装置３０は、この待機位置においてＤＯＣＫ４０に接続され、搭載された二次電池３６が充電される。
また、ＤＯＣＫ４０に接続された搬送装置３０の正面側には、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、床面ＦＬ上に描かれたマークＭが配置されている。
マークＭは、フォーク３３が設けられた搬送装置３０の正面に対して略平行な線分Ｌ２を有している。線分Ｌ２は、ＤＯＣＫ４０と、ＤＯＣＫ４０に接続された搬送装置３０とを結ぶ直線に対して略垂直に配置されている。
これにより、取付姿勢検出装置１０は、搬送装置３０に装着されたＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を、マークＭの線分Ｌ２を基準にして検出することができる。
なお、本実施形態では、搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続された状態で、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢の検出、補正可否の判定、測定された距離情報の補正処理等を行う例を挙げて説明するが、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢の検出等の処理は、ＤＯＣＫ３０に接続されていない状態で実施されてもよい。
（２）ＴＯＦセンサ２０
ＴＯＦセンサ（距離測定装置）２０は、図３に示すように、搬送装置３０の本体部３１の上面に、水平面よりも下向きに取り付けられている。そして、ＴＯＦセンサ２０は、予め設定された角度テーブルと測定された距離値とを用いて、極座標系から直交座標系（図３の実線で示すＴＯＦ光軸座標系（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ））へ変換する第１の座標変換を行う。また、ＴＯＦセンサ２０は、後述する検出処理によって得られた取付角度、取付高さを用いて、ＴＯＦ光軸座標系（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）を、床面ＦＬに平行な直交座標系（図３の一点鎖線で示す３軸（ＸＴＨ，ＹＴＨ，ＺＴＨ））に変換する第２の座標変換を実施する。さらに、ＴＯＦセンサ２０は、後述する回転角度検出処理によって得られたＴＯＦセンサ２０の回転角度を用いて、床面ＦＬに平行な直交座標系（ＸＴＨ，ＹＴＨ，ＺＴＨ）を、ＴＯＦセンサ２０が取り付けられた搬送装置３０の直交座標系（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）と一致させる第３の座標変換を実施する。
第３の座標変換が行われた後、搬送装置３０（ＴＯＦセンサ２０）は、直交座標系のＺＡ軸が上述したマークＭの線分Ｌ２（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）と直交するように配置されている。
なお、ＴＯＦセンサ２０の回転角度とは、照明部２１から照射される光の照射軸を中心とする回転方向における位置ずれを示す角度である。
ＴＯＦセンサ２０は、図４に示すように、照明部２１と、受光レンズ２２と、撮像素子２３と、制御部２４、記憶部２５と、取付姿勢検出装置１０と、を備えている。
照明部２１は、例えば、ＬＥＤを有しており、積み荷や床面ＦＬ等の対象物に対して所望の波長を有する光Ｌ１を照射する。なお、照明部２１には、ＬＥＤから照射された光Ｌ１を対象物の方向へ導く投光レンズ（図示せず）が設けられている。
受光レンズ２２は、照明部２１から対象物に対して照射され、対象物において反射した反射光を受光して、撮像素子２３へと導くために設けられている。
撮像素子２３は、複数の画素を有しており、受光レンズ２２において受光された反射光を、複数の画素のそれぞれにおいて受光して、光電変換した電気信号を制御部２４へと送信する。また、撮像素子２３において検出される反射光の受光量に対応する電気信号は、制御部２４において距離情報の算出に用いられる。
制御部２４は、記憶部２５に保存された各種制御プログラムを読み込んで、対象物に対して光を照射する照明部２１を制御する。また、制御部２４は、例えば、対象物までの距離に応じて、照明部２１の照射光、照明部２１から照射された光の反射量を検出するための撮像素子２３の露光時間を調整する。
具体的には、制御部２４は、対象物までの距離が近い場合には、露光時間を短くするように調整し、対象物までの距離が遠い場合には、露光時間を長くするように調整する。
制御部２４は、図４に示すように、距離情報算出部２４ａ、角度情報取得部２４ｂ、距離画像生成部２４ｃおよび距離補正処理部２４ｄを有している。
距離情報算出部２４ａは、撮像素子２３から受信した各画素に対応する電気信号に基づいて、各画素ごとに、対象物までの距離情報を算出する。
ここで、本実施形態のＴＯＦセンサ２０による対象物までの距離情報の算出について、図５を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、本実施形態では、いわゆるＴＯＦ（Time of Flight）方式を用いて、距離情報算出部２４ａが、照明部２１から照射された正弦波や矩形波等のＡＭ変調された一定周波数の投光波と、撮像素子２３において受光した光の受光波との位相差Φ（図４参照）に基づいて、対象物までの距離を算出する。
ここで、位相差Φは、以下の関係式（１）によって示される。
Φ＝ａｔａｎ（ｙ／ｘ） ・・・・・（１）
（ｘ＝ａ２－ａ０，ｙ＝ａ３－ａ１、ａ０～ａ３は、受光波を９０度間隔で４回サンプリングしたポイントにおける振幅）
そして、位相差Φから距離Ｄへの変換式は、以下の関係式（２）によって示される。
Ｄ＝（ｃ／（２×ｆＬＥＤ））×（Φ／２π）＋ＤＯＦＦＳＥＴ ・・・・・（２）
（ｃは、光速（≒３×１０８ｍ／ｓ）、ｆＬＥＤは、ＬＥＤの投光波の変調周波数、ＤＯＦＦＳＥＴは、距離オフセット。）
これにより、距離情報算出部２４ａは、照明部２１から照射された光の反射光を受光して、その位相差を比較することで、光速ｃを用いて、対象物までの距離を容易に算出することができる。
角度情報取得部２４ｂは、ＴＯＦセンサ２０の撮像素子２３を構成する各画素ごとの照明部２１から照射される光の照射軸に対する角度（角度情報）を取得する。なお、角度情報取得部２４ｂは、例えば、予めテーブルとして記憶部２５に保存された各画素ごとの角度情報を記憶部２５から取得することができる。
距離画像生成部２４ｃは、距離情報算出部２４ａと角度情報取得部２４ｂとにおいてそれぞれ算出・取得された距離情報および角度情報を用いて、各画素ごとに距離情報と角度情報とが割り当てられた距離画像を生成する。
距離補正処理部２４ｄは、距離情報算出部２４ａにおいて算出された距離情報について、後述する取付姿勢検出装置１０によって検出されたＴＯＦセンサ２０の取付姿勢（取付角度、回転角度等）に基づいて、必要に応じて補正処理を実施する。
記憶部２５は、例えば、ＴＯＦセンサ２０の動作を制御する各種プログラムを保存するとともに、距離情報算出部２４ａにおいて算出された距離情報、予めテーブルとして保存された各画素ごとに対応する角度情報、距離画像生成部２４ｃにおいて生成された距離画像、距離補正処理部２４ｄにおいて補正された距離情報等を保存する。
（３）取付姿勢検出装置１０
本実施形態に係る取付姿勢検出装置１０は、図４に示すように、ＴＯＦセンサ２０内に設けられており、ＴＯＦセンサ２０において検出された床面ＦＬ上における基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離情報および角度情報を用いて、ＴＯＦセンサ２０自身の取付姿勢を検出する。取付姿勢検出装置１０は、図６に示すように、距離情報取得部１１と、角度情報取得部１２と、距離画像取得部１３と、取付姿勢検出部１４と、補正可否判定部１５と、記憶部１６と、通知部１７とを備えている。
距離情報取得部１１は、距離情報算出部２４ａにおいて算出された対象物までの距離情報を、制御部２４から取得する。
角度情報取得部１２は、角度情報取得部２４ｂにおいて取得された対象物までの角度情報を、制御部２４から取得する。
距離画像取得部１３は、距離画像生成部２４ｃにおいて生成された距離画像を、制御部２４から取得する。
取付姿勢検出部１４は、ＴＯＦセンサ２０において測定される床面ＦＬまでの距離情報と角度情報とを用いて、ＴＯＦセンサ２０の床面ＦＬに対する取付姿勢を検出する。より具体的には、取付姿勢検出部１４は、図６に示すように、取付角度検出部１４ａと、取付高さ検出部１４ｂと、回転検出部１４ｃとを有している。
取付角度検出部１４ａは、取付姿勢に関する情報として、ＴＯＦセンサ２０の床面ＦＬに対する取付角度に関する情報を検出する。具体的には、取付角度検出部１４ａは、搬送装置３０に取り付けられたＴＯＦセンサ２０の床面ＦＬに対する取付角度θａを、２つの基準点Ｐ１，Ｐ２までの測定結果（距離情報ｄ１，ｄ２）および撮像素子２３の各画素に対応する角度情報θ１，θ２を用いて検出する。
取付高さ検出部１４ｂは、床面ＦＬからのＴＯＦセンサ２０の取付高さに関する情報を検出する。具体的には、取付高さ検出部１４ｂは、搬送装置３０に取り付けられたＴＯＦセンサ２０の床面ＦＬに対する取付高さｄａを、２つの基準点Ｐ１，Ｐ２までの測定結果（距離情報ｄ１，ｄ２）および撮像素子２３の各画素に対応する角度情報θ１，θ２を用いて検出する。
ここで、検出される取付姿勢（取付角度θａ、取付高さｄａ）は、図７に示すように、床面ＦＬ上の任意の２つの基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離を測定した結果（ｄ１，ｄ２，θ１，θ２）を用いて算出される。
すなわち、
ｄａ：床面ＦＬからのＴＯＦセンサの取付高さ（ｄａは床面ＦＬに対して９０°の垂線とする）、
θａ：床面ＦＬとＴＯＦセンサ２０の光軸とがなす角度、
θ１：ＴＯＦセンサ２０の第１画素におけるＴＯＦ中心に対する角度（センサ仕様）、
ｄ１：ＴＯＦセンサ２０の第１画素から床面ＦＬ上の基準点Ｐ１までの距離（測定値）、
θ２：ＴＯＦセンサ２０の第２画素のＴＯＦ中心に対する角度（センサ仕様）、
ｄ２：ＴＯＦセンサ２０の第２画素から床面ＦＬ上の基準点Ｐ２までの距離（測定値）
とすると、以下の関係式が成り立つ。
cos(θa)=da/d
cos(θa－θ1)=da/d1
cos(θa－θ2)=da/d2
よって、取付高さｄａは、取付角度θａと、基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離情報（ｄ１，ｄ２）と角度情報（θ１，θ２）とを用いて、以下の２つの式によって表される。
da=d1cos(θa－θ1) ・・・・・（１）
da=d2cos(θa－θ2) ・・・・・（２）
ここで、θ１、θ２は、センサ仕様によって決まる既知の値であって、ｄ１，ｄ２は測定によって得られる値であることから、式（１）、（２）より、取付高さｄａおよび取付角度θａを算出することができる。
回転検出部１４ｃは、ＴＯＦセンサ２０の光軸を中心とする回転角度に関する情報を検出する。具体的には、回転検出部１４ｃは、図８に示すように、搬送装置３０に取り付けられたＴＯＦセンサ２０の距離画像生成部２４ｃによって生成された距離画像のフレームの中心画素Ｐ０を中心とする円Ｃ上の画素は全て画角（例えば、θ１）が同じになるはずである。よって、回転検出部１４ｃは、図９に示すように、フレーム画像の画像中心を中心とする円Ｃ上の画素の位置が移動しているか否かに応じて、ＴＯＦセンサ２０の回転の有無を検出するとともに、回転角度θｂを算出する。
すなわち、回転検出部１４ｃにおいて検出される回転角度θｂは、図１０（ａ）に示すように、ＴＯＦセンサ２０に回転がない場合に中心画素Ｐ０（ｘ０，ｙ０）を通る水平線と交わる画素Ｐ３，Ｐ４までの検出距離は同じである。一方、ＴＯＦセンサ２０に回転がある場合には、図１０（ｂ）に示すように、回転角度θｂの分だけ、画素Ｐ３，Ｐ４までの検出距離が同一となる画素が移動する。
これにより、同一距離となる画素Ｐ３，Ｐ４の位置の変化の有無およびその回転角度から、ＴＯＦセンサ２０の回転角度θｂを求めることができる。
なお、ＴＯＦセンサ２０が回転している場合の取付角度θａおよび取付高さｄａについては、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、θ１、θ２の画素は同一画角円と上述した同一距離を結ぶ直径線ａの中心を通る垂直線との交点の画素の距離をｄ１，ｄ２とすることで同様に求めることができる。
補正可否判定部１５は、取付姿勢検出装置１０の取付角度検出部１４ａ、回転検出部１４ｃにおいて検出された取付角度、回転角度の情報に基づいて、制御部２４の距離情報算出部２４ａにおける測定結果（距離情報）を補正するか否かを判定する。
ここで、補正不可となる場合とは、例えば、搬送装置３０が走行中に予期せぬ障害物等に衝突した結果、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢が大きく歪んでしまった場合等である。
そして、補正可否の判定は、取付姿勢検出装置１０の取付角度検出部１４ａ、回転検出部１４ｃにおいて検出された取付角度、回転角度が、予め設定された補正可能な基準範囲内であるか否かに応じて行われる。
これにより、取付姿勢検出装置１０における検出結果が、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢の大きな歪みを示す結果であった場合には、測定結果である距離値の補正はせず、使用者にＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を調整するように促す通知を行う等の措置を講じることができる。
記憶部１６は、取付姿勢検出部１４において検出されたＴＯＦセンサ２０の取付姿勢（取付角度、回転角度等）の情報を保存する。
これにより、ＴＯＦセンサ２０は、記憶部１６に保存されたＴＯＦセンサ２０の取付姿勢に関する情報を用いて、測定結果（距離情報）を補正することができる。
通知部１７は、例えば、補正可否判定部１５において、距離情報の補正不可と判定された場合には、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢が極端にずれている等の可能性が高いため、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を調整するように使用者に対して通知を行う。
＜取付姿勢検出方法＞
本実施形態のＴＯＦセンサ２０の取付姿勢検出方法を、図１２に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
ここでは、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢として、取付角度θａおよび取付高さｄａとを検出する工程について説明する。
まず、図１２に示すように、ステップＳ１１では、ＴＯＦセンサ２０の中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内であるか否かが判定される。ここで、中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内である場合には、ステップＳ１３へ進み、床面ＦＬ外である場合には、ステップＳ１２ａへ進む。
なお、ステップＳ１１における判定については、中心画素を基準に判定されることは必須ではなく、中心画素以外の画素でもよいが、本実施形態では説明の単純化のために中心画素を用いて説明する。
ここで、ステップＳ１２ａでは、ステップＳ１１において中心画素Ｐ０が床面ＦＬ外であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢に関する情報の検出不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１１において中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内であると判定されたため、照明部２１から光を照射し、撮像素子２３においてその反射光を受光して、ＴＯＦセンサ２０の中心画素Ｐ０の測定値（距離情報）をｄと設定する。
次に、ステップＳ１４では、中心画素Ｐ０とｘ座標を同じくする任意の画素Ｐ１を選択する。なお、Ｐ１は床面ＦＬ内であって、中心画素Ｐ０と任意の画素Ｐ１の成す角をθ１、任意の画素Ｐ１の測定値（距離）をｄ１とする（距離・角度情報取得ステップ）。
次に、ステップＳ１５では、中心画素Ｐ０とｘ座標を同じくする任意の画素Ｐ２を選択する。なお、任意の画素Ｐ２は床面ＦＬ内であって、中心画素Ｐ０と任意の画素Ｐ２とが成す角をθ２、任意の画素Ｐ２の測定値（距離）をｄ２とする。
次に、ステップＳ１６では、上述したように、以下の式（１）および（２）により、ＴＯＦセンサ２０の取付角度θａおよび取付高さｄａを算出する（取付姿勢検出ステップ）。
da＝d1cos(θa－θ1) ・・・・・（１）
da＝d2cos(θa－θ2) ・・・・・（２）
次に、ステップＳ１７では、ＴＯＦセンサ２０の取付角度θａおよび取付高さｄａは、基準範囲内であるか否かの判定が行われる。
なお、基準範囲は、使用者の好み、ＴＯＦセンサ２０の種類、形状、性能等に応じて、任意の範囲で設定されていればよい。
ここで、ステップＳ１２ｂでは、ステップＳ１７において取付角度θａおよび取付高さｄａが基準範囲外であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０によって測定された測定結果の補正不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ１８では、ステップＳ１７において取付角度θａおよび取付高さｄａが基準範囲内であると判定されたため、取付角度θａおよび取付高さｄａを記憶部１６に保存する。
次に、ステップＳ１９では、取付角度θａおよび取付高さｄａの値に基づいて、ＴＯＦセンサ２０の測定結果を補正して、処理を終了する。
なお、ステップＳ１９の後、取付角度θａおよび取付高さｄａの値を用いて、ＴＯＦセンサ２０による測距時に、座標変換が行われてもよい。あるいは、使用者が、取付角度θａおよび取付高さｄａの値を参考に、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を調整してもよい。
次に、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢として、回転角度θｂを検出する工程について、図１３を用いて説明すれば以下の通りである。
まず、図１３に示すように、ステップＳ２１では、ＴＯＦセンサ２０の中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内であるか否かが判定される。ここで、中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内である場合には、ステップＳ２３へ進み、床面ＦＬ外である場合には、ステップＳ２２ａへ進む。
ここで、ステップＳ２２ａでは、ステップＳ２１において中心画素Ｐ０が床面ＦＬ外であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢に関する情報の検出不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ２３では、ステップＳ２１において中心画素Ｐ０が床面ＦＬ内であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の中心画素Ｐ０を中心とする円Ｃを床面ＦＬに定義する。
次に、ステップＳ２４では、円Ｃの円周上の画素の距離値が読み取られる（距離情報取得ステップ）。
次に、ステップＳ２５では、ステップＳ２４において得られた距離値のうち、同距離にある位置の画素Ｐ３，Ｐ４とする。
次に、ステップＳ２６では、画素Ｐ３、中心画素Ｐ０、画素Ｐ４は同じＹ座標上に並んでいないか否かの判定が行われる。ここで、画素Ｐ３、中心画素Ｐ０、画素Ｐ４は同じＹ座標上に並んでいない場合には、ステップＳ２８へ進み、並んでいる場合には、ステップＳ２７へ進む。
次に、ステップＳ２７では、ステップＳ２６において、画素Ｐ３、中心画素Ｐ０、画素Ｐ４は同じＹ座標上に並んでいると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の回転は０度（回転方向への取付姿勢のずれなし）と判断し、処理を終了する。なお、このとき、ＴＯＦセンサ２０の回転に伴う補正の必要がない旨を、通知部１７を介して使用者に通知してもよい。
次に、ステップＳ２８では、中心画素Ｐ０の座標を（ｘ０，ｙ０）とするとともに、Ｙ＝ｙ０の直線と画素Ｐ３,Ｐ０,Ｐ４を結んだ線のなす角を光軸方向の回転角度θｂとする（取付姿勢検出ステップ）。
次に、ステップＳ２９では、回転角度θｂが基準角度範囲内であるか否かが判定され、基準角度範囲内である場合には、ステップＳ３０へ進み、基準角度範囲外である場合には、ステップＳ２２ｂへ進む。
ここで、ステップＳ２２ｂでは、ステップＳ２９において回転角度θｂが基準角度範囲外であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の測定結果の補正不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２９において回転角度θｂが基準角度範囲内であると判定されたため、回転角度θｂを記憶部１６に保存する。
次に、ステップＳ３１では、回転角度θｂの値に基づいて、ＴＯＦセンサ２０によって測定された結果（距離値）を補正して処理を終了する。
なお、ステップＳ３１の後、回転角度θｂを用いて、ＴＯＦセンサ２０による測距時に、座標変換が行われてもよい。あるいは、使用者が、回転角度θｂの値を参考に、ＴＯＦセンサ２０の回転角度の調整を行ってもよい。
＜ＤＯＣＫへの帰着時における取付姿勢検出方法＞
本実施形態のＴＯＦセンサ２０の取付姿勢検出方法として、搬送システム５０がＤＯＣＫ４０に帰着した際に行われる処理について、図１４に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
ここでは、ＴＯＦセンサ２０が取り付けられた搬送装置３０が所定の作業を終えてＤＯＣＫ４０に帰着した状態で検出される取付角度θａ、取付高さｄａおよび回転角度θｂを用いて取付姿勢が調整される工程について説明する。
まず、図１４に示すように、ステップＳ４１では、搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続されていることを認識しているか否かを判定する。ここで、搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続されていると認識している場合には、ステップＳ４３へ進み、認識していない場合には、ステップＳ４２へ進む。
ここで、ステップＳ４２では、ステップＳ４１において搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続されていると認識していないと判定されたため、ＤＯＣＫ４０へ接続されるまで、ステップＳ４１、ステップＳ４２を繰り返す。
次に、ステップＳ４３では、ステップＳ４１において搬送装置３０がＤＯＣＫ４０に接続されていると認識していると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の撮像素子２３の露光時間Ｉｎｔｉの初期設定が行われる。
次に、ステップＳ４４では、ＴＯＦセンサ２０によってチャートのマークＭは識別できるか否かが判定される。ここで、マークＭの識別ができる場合には、ステップＳ４６へ進み、識別できない場合には、ステップＳ４５へ進む。
次に、ステップＳ４５では、ステップＳ４４においてＴＯＦセンサ２０によってチャートのマークＭは識別できないと判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の撮像素子２３の露光時間Ｉｎｔｉの調整が行われる。この露光時間Ｉｎｔｉの調整処理は、チャートのマークＭが認識されるまで繰り返し行われる。
次に、ステップＳ４６では、ステップＳ４４においてＴＯＦセンサ２０によってチャートのマークＭは識別できると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０が、搬送装置３０の正面に略平行に引かれたマークＭと共に床面ＦＬを撮影する。
このとき、ＴＯＦセンサ２０は、搬送装置３０の正面がマークＭの線分Ｌ２に対して略平行になるように位置合わせされているため、この状態において床面ＦＬ上の２つの基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離を測定することで、より正確に取付姿勢を検出することができる。
次に、ステップＳ４７では、撮影された床面ＦＬ上において２つの基準点Ｐ１，Ｐ２を設定し、上述した式（１）および（２）により、ＴＯＦセンサ２０の取付角度θａおよび取付高さｄａを算出する（距離情報取得ステップ、角度情報取得ステップ、取付姿勢検出ステップ）。
次に、ステップＳ４８では、ステップＳ４７に置いて算出されたＴＯＦセンサ２０の取付角度θａは、基準範囲内であるか否かの判定が行われる。ここで、取付角度θａが基準範囲内であると判定された場合には、ステップＳ５０へ進み、基準範囲外であると判定された場合には、ステップＳ４９へ進む。
なお、基準範囲は、使用者の好み、ＴＯＦセンサ２０の種類、形状、性能等に応じて、任意の範囲で設定されていればよい。
次に、ステップＳ４９では、ステップＳ４８において取付角度θａが基準範囲外であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０によって測定された測定結果を、取付角度θａを用いて補正不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ５０では、ステップＳ４８において取付角度θａが基準範囲内であると判定されたため、上述した回転検出部１４ｃが、回転角度θｂの算出処理を行う（取付姿勢検出ステップ）。
次に、ステップＳ５１では、回転角度θｂが補正可能な基準角度範囲内であるか否かが判定され、基準角度範囲内である場合には、ステップＳ５３へ進み、基準角度範囲外である場合には、ステップＳ５２へ進む。
ここで、ステップＳ５２では、ステップＳ５１において回転角度θｂが基準角度範囲外であると判定されたため、回転角度θｂを用いてＴＯＦセンサ２０の測定結果の補正不可として通知部１７が使用者に対して通知を行う。
次に、ステップＳ５３では、ステップＳ５１において回転角度θｂが基準角度範囲内であると判定されたため、ＴＯＦセンサ２０の光軸座標系を、床面ＦＬと平行な直交座標系に変換する。
具体的には、図３の実線で示すＴＯＦ光軸座標系（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）から、図３の一点鎖線で示す３軸（ＸＴＨ，ＹＴＨ，ＺＴＨ）へと変換するための変換係数を求めて記憶部１６に保存する。
次に、ステップＳ５４では、ステップＳ５３において変換された床面ＦＬと平行な直交座標系を、搬送装置３０の直交座標系へと変換する。
具体的には、図３の一点鎖線で示す３軸（ＸＴＨ，ＹＴＨ，ＺＴＨ）から搬送装置３０の直交座標系（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）へと変換するための変換係数を求めて記憶部１６に保存する。
次に、ステップＳ５５では、前回の変換係数と比較した差が、所定の閾値以上であるか否かの判定が行われる。ここで、変換係数の前回比の差が所定の閾値以上である場合には、ステップＳ５６へ進み、閾値未満である場合には、再度の調整は不要と判断して処理を終了する。
次に、ステップＳ５６では、ステップＳ５５において、変換係数の前回比の差が所定の閾値以上であると判定されたため、通知部１７が、使用者に対して、ＴＯＦセンサ２０が前回の調整時と比較して大きく取付姿勢がずれていることを通知する。
次に、ステップＳ５７では、ＴＯＦセンサ２０が前回の調整時と比較して大きく取付姿勢がずれていると分かったため、搬送装置３０に取り付けられたＴＯＦセンサ２０の取付角度θａ、取付高さｄａ、回転角度θｂの調整が行われる。
＜主な特徴＞
本実施形態のＴＯＦセンサ２０は、対象物に対して照射された光の受光波と投光波との位相差に応じて対象物Ｓ１までの距離を測定する距離測定装置であって、照明部２１と、撮像素子２３と、距離情報取得部１１と、角度情報取得部１２と、取付姿勢検出部１４と、を備えている。照明部２１は、床面ＦＬに対して光を照射する。撮像素子２３は、照明部２１から照射された光を検出する。距離情報取得部１１は、撮像素子２３において検出された光の受光波と投光波との位相差に応じて床面ＦＬ上の基準点Ｐ１，Ｐ２までの距離情報を取得する。角度情報取得部１２は、基準点Ｐ１，Ｐ２までの角度情報を取得する。取付姿勢検出部１４は、距離情報取得部１１および角度情報取得部１２において取得された距離情報および角度情報に基づいて、床面ＦＬに対する取付姿勢を検出する。
これにより、床面ＦＬ等の基準面に対するＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を、ＴＯＦセンサ２０において測定された結果（距離情報および角度情報）を用いて自動的に検出することができる。
よって、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いた計測を実施することなく、各種装置に取り付けられたＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を検出し、取付姿勢の乱れに応じて、適宜、ＴＯＦセンサ２０の測定結果を補正することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、距離測定装置（ＴＯＦセンサ２０）およびその取付姿勢検出方法として、本発明を実現した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上述した距離測定装置による取付姿勢検出方法をコンピュータに実行させる取付姿勢検出プログラムとして本発明を実現してもよい。
このプログラムは、距離測定装置に搭載されたメモリ（記憶部）に保存されており、ＣＰＵがメモリに保存された取付姿勢検出プログラムを読み込んで、ハードウェアに各ステップを実行させる。より具体的には、ＣＰＵがプログラムを読み込んで、上述した照射ステップ、検出ステップ、距離・角度情報取得ステップ、取付姿勢検出ステップを実行することで、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本発明は、取付姿勢検出プログラムを保存した記録媒体として実現されてもよい。
（Ｂ）
上記実施形態では、ＴＯＦセンサ２０（距離測定装置）が搬送装置３０に対して取り付けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、距離測定装置１２０（取付姿勢検出装置１１０）は、搬送装置以外に、図１５に示すように、室内の壁面に取り付けられた見守り機器、あるいは監視カメラ等の内部に設けられた構成であってもよい。
この場合には、床面を基準面とするように、床面に対してカメラ光軸ＡＸを向けて配置することで、見守り機器の取付姿勢を自動的に検出することができる。
また、本発明の取付姿勢検出装置は、自動車、バイク、電動自転車等の乗り物等、他の機器に取り付けられていてもよい。
（Ｃ）
上記実施形態では、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢として、取付角度、取付高さ、床面ＦＬに対する回転角度を検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上述した取付角度等以外に、ねじれ等の他の取付姿勢を検出する構成であってもよい。
（Ｄ）
上記実施形態では、ＴＯＦセンサ２０から床面ＦＬ上の２点までの距離情報を用いて、ＴＯＦセンサ２０の取付角度および取付高さ等を検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、床面等の基準面における３点以上の点までの距離を用いて、取付角度および取付高さ等を検出する構成であってもよい。
（Ｅ）
上記実施形態では、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢を自動的に検出する際の基準面として、床面ＦＬを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、基準面としては、床面以外に、壁面、天井面等、他の面が用いられてもよい。
（Ｆ）
上記実施形態では、所定の検出位置として、ＤＯＣＫ４０が設置された位置を用いて、ＴＯＦセンサ２０の取付姿勢の検出を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、床面等の基準面に傾斜等がない場合には、特定の位置において取付姿勢の検出を行う必要はなく、所望の位置、タイミングで取付姿勢の検出が行われてもよい。
（Ｇ）
上記実施形態では、距離測定装置として、ＴＯＦセンサ２０が用いられる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ＴＯＦセンサの代わりに、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）等、基準点までの距離情報を取得可能であって、基準点までの角度情報を有する他の距離測定装置が用いられていてもよい。
本発明の距離測定装置は、傾斜センサや水平器等の姿勢検出用の機器を用いることなく、各種装置に取り付けられた距離測定装置の取付姿勢を検出することができるという効果を奏することから、距離情報と角度情報とを取得可能な距離測定装置に対して広く適用可能である。
１０ 取付姿勢検出装置
１１ 距離情報取得部
１２ 角度情報取得部
１３ 距離画像取得部
１４ 取付姿勢検出部
１４ａ 取付角度検出部
１４ｂ 取付高さ検出部
１４ｃ 回転検出部
１５ 補正可否判定部
１６ 記憶部
１７ 通知部
２０ ＴＯＦセンサ（距離測定装置）
２１ 照明部
２２ 受光レンズ
２３ 撮像素子（検出部）
２４ 制御部
２４ａ 距離情報算出部
２４ｂ 角度情報取得部
２４ｃ 距離画像生成部
２４ｄ 距離補正処理部
２５ 記憶部
３０ 搬送装置（所定物）
３１ 本体部
３２ 駆動部
３２ａ 車輪
３３ フォーク
３４ 駆動制御部
３５ 充電端子
３６ 二次電池
４０ ＤＯＣＫ（所定の検出位置）
４１ 接続部
４２ 給電部
５０ 搬送システム（距離測定システム）
１１０ 取付姿勢検出装置
１２０ ＴＯＦセンサ（距離測定装置）
ＡＸ 光軸
Ｃ 円
ｄ，ｄ１，ｄ２ 距離
ｄａ 高さ（距離）
ＦＬ 床面（基準面）
Ｌ１ 光
Ｌ２ 線分
Ｐ０ 画像中心（画素）
Ｐ１，Ｐ２ 基準点
Ｐ３，Ｐ４ 画素
Ｓ１ 対象物
θ１，θ２ 角度情報
θａ 取付角度
θｂ 回転角度

Claims (16)

  1. 対象物に対して照射された投光波と受光波との位相差に応じて前記対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
    所定の基準面に対して前記光を照射する照明部と、
    前記照明部から照射された前記光を検出する検出部と、
    前記検出部において検出された前記光の受光波と投光波との位相差に応じて前記基準面上の基準点までの距離情報を取得する距離情報取得部と、
    前記基準点までの角度情報を取得する角度情報取得部と、
    前記距離情報取得部および前記角度情報取得部において取得された前記距離情報および角度情報に基づいて、前記基準面に対する取付姿勢を検出する取付姿勢検出部と、
    を備えている距離測定装置。
  2. 前記取付姿勢検出部は、前記基準面に対する傾斜角度、前記基準面からの距離、前記基準面に対する回転角度のうち、少なくとも１つを前記取付姿勢として検出する、
    請求項１に記載の距離測定装置。
  3. 前記取付姿勢検出部は、前記基準面上における２つの基準点点までの距離情報および前記角度情報を用いて、前記取付姿勢を検出する、
    請求項１または２に記載の距離測定装置。
  4. 前記前記距離情報取得部および前記角度情報取得部における取得結果に基づいて前記基準面を含む距離画像を生成する距離画像生成部を、さらに備えている、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  5. 前記取付姿勢検出部は、前記距離画像生成部において取得された前記距離画像に含まれる第１画素における前記基準面上の第１基準点までの第１距離および前記基準面に対する第１角度と、前記第１画素とは別の第２画素における前記基準面上の第２基準点までの第２距離および前記基準面に対する第２角度と、を用いて、前記距離測定装置の取付姿勢を検出する、
    請求項４に記載の距離測定装置。
  6. 前記取付姿勢検出部は、前記距離画像生成部において取得された前記距離画像に含まれる第１画素における前記照明部から照射される前記光の照射軸に対する第１角度と、前記第１画素とは別の第２画素における前記照明部から照射される前記光の照射軸に対する第２角度と、を用いて、前記距離測定装置の取付姿勢として前記基準面に対する回転を検出する、
    請求項４または５に記載の距離測定装置。
  7. 前記取付姿勢検出部は、前記距離画像生成部において取得された前記距離画像における前記基準面までの距離が同一となる画素の位置が、所定の基準位置から移動しているか否かに基づいて、前記距離測定装置の前記取付姿勢の回転を検出する、
    請求項４から６のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  8. 前記取付姿勢検出部は、前記距離画像生成部において取得された前記距離画像における前記基準面までの距離が同一となる画素の位置が、所定の基準位置から何度回転しているかに基づいて、前記距離測定装置の前記取付姿勢の回転角度を検出する、
    請求項４から７のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  9. 前記取付姿勢検出部における検出結果に基づいて、前記距離情報取得部における取得結果を補正するか否かを判定する補正可否判定部を、さらに備えている、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  10. 前記距離情報取得部は、所定の検出位置において取得された前記基準点に対する前記距離情報および前記角度情報を取得する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  11. 前記取付姿勢検出部は、前記所定の検出位置において取得された前記基準面に対する距離情報および前記角度情報を用いて、前記取付姿勢を検出する、
    請求項１０に記載の距離測定装置。
  12. 前記取付姿勢検出部において検出された前記取付姿勢に関する情報を保存する記憶部を、さらに備えている、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  13. 前記基準面は、床面である、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  14. ＴＯＦ（Time-of-Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、またはＳＣ（Structural Camera）のいずれか１つである、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の距離測定装置。
  15. 対象物に対して照射された光の投光波と受光波との位相差に応じて前記対象物までの距離を測定する距離測定装置の取付姿勢検出方法であって、
    前記距離測定装置において、所定の基準面に対して前記光を照射する照射ステップと、
    前記距離測定装置において、前記照射ステップにおいて照射された前記光を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて検出された前記光の受光波と投光波との位相差に応じて前記基準面上の基準点までの距離情報および角度情報を前記距離測定装置から取得する距離・角度情報取得ステップと、
    前記距離測定装置において、前記距離・角度情報取得ステップにおいて取得された前記距離情報および前記角度情報に基づいて、前記基準面に対する前記距離測定装置の取付姿勢を検出する取付姿勢検出ステップと、
    を備えている距離測定装置の取付姿勢検出方法。
  16. 対象物に対して照射された光の投光波と受光波との位相差に応じて前記対象物までの距離を測定する距離測定装置の取付姿勢検出プログラムであって、
    前記距離測定装置において、所定の基準面に対して前記光を照射する照射ステップと、
    前記距離測定装置において、前記照射ステップにおいて照射された前記光を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて検出された前記光の受光波と投光波との位相差に応じて前記基準面上の基準点までの距離情報および角度情報を前記距離測定装置から取得する距離・角度情報取得ステップと、
    前記距離測定装置において、前記距離・角度情報取得ステップにおいて取得された前記距離情報および前記角度情報に基づいて、前記基準面に対する前記距離測定装置の取付姿勢を検出する取付姿勢検出ステップと、
    を備えている距離測定装置の取付姿勢検出方法をコンピュータに実行させる取付姿勢検出プログラム。
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