JP6680502B2 - Moving body - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に関し、より詳細には、物体認識部を備えた移動体に関する。 The present invention relates to a moving body, and more particularly to a moving body including an object recognition unit.
従来から、人や物を運ぶための移動体は様々な種類が流通している。また、移動体には自律走行型の移動体も提案されており、これにより、運搬目的だけでなく、周囲の監視(警備)のためにも用いることができる。そして、運搬目的、監視目的に拘わらず、また自律走行型か否かに拘わらず、移動体には物体認識部が搭載されているものがある。物体認識部は、他の移動体や障害物との衝突を避けるために設けられており、障害物検知用のアクティブセンサや、前方等の周囲を撮影するカメラを利用して撮影画像から障害物を認識するものなどが挙げられる。アクティブセンサとしては、反射波を利用した電波レーダやレーザレンジファインダなどが挙げられる。 BACKGROUND ART Conventionally, various types of mobile bodies for carrying people and goods are in circulation. Further, an autonomous traveling type moving body has also been proposed as a moving body, which allows it to be used not only for transportation purposes but also for surrounding monitoring (security). Then, regardless of the purpose of transportation, the purpose of monitoring, or whether or not the vehicle is of the autonomous traveling type, some moving bodies are equipped with an object recognition unit. The object recognition unit is provided to avoid collision with other moving objects and obstacles, and uses an active sensor for obstacle detection and a camera that captures the surroundings such as the front to detect obstacles from captured images. There is a thing that recognizes. Examples of active sensors include radio wave radars using reflected waves and laser range finders.
特許文献1には、自律移動可能な半自律走行車を遠隔操縦するに際して、一旦停止させたり大幅に減速させたりすることなく、障害物の回避動作や交差点での進路変更を安全に行わせることを目的とした無人移動体が開示されている。この無人移動体では、障害物回避経路の設定及びその障害物回避経路上の障害物の有無判定を繰り返し、障害物回避経路を設定し得ない場合には、無人移動体を停止させている。
特許文献2には、障害物が存在するエリアを走行する場合でも移動体を円滑に走行させることを目的とした衝突安全装置が開示されている。この衝突安全装置は、障害物と衝突の可能性のある部位に衝突吸収構造を有する移動体に搭載される装置であって、移動体の周辺の障害物を検出し、障害物が検出された場合に減速制御を行う。そして、その減速制御を行うときの速度の制御値は、少なくとも移動体の障害物との衝突部位の衝撃吸収性能に応じて設定されている。
特許文献3には、障害物が検出されて衝突回避のための運転支援により駆動力が抑制された場合において、安全性を確保しつつ、ドライバーの意思を反映した形で抑制された駆動力を復帰させることを目的とした運転支援装置が開示されている。この運転支援装置は、車外の障害物を検出し、その障害物までの距離を含む障害物情報を取得する障害物検出部と、上記障害物検出部により取得された障害物情報に基づいて、介入により駆動力を抑制する駆動力抑制制御を行う衝突回避制御部と、その駆動力抑制制御により抑制された駆動力を復帰させる駆動力復帰制御を行う駆動力復帰制御部と、を備え、上記駆動力復帰制御部は、上記駆動力復帰制御により上記駆動力を復帰させる複数の復帰モードを有し、自車の周囲に障害物が存在する可能性に応じて、上記複数の復帰モードの中から選択した1つの復帰モードにより上記駆動力を復帰させている。
In
ところで、特に自律走行型の移動体には、できる限り速度を下げて人に危害を加えるような速度で衝突しないといった安全性と、停止した状態で動けなくなるという事象をなるべく発生させないといった機能性を、両立させることが求められている。なお、人により運転する移動体でも、人が関与することなく機能性と安全性を両立させるような技術が求められている。 By the way, especially for autonomous vehicles, the safety of not colliding at a speed that causes harm to people by reducing the speed as much as possible, and the functionality of preventing the phenomenon of being stuck in a stopped state as much as possible. , Is required to be compatible. It is to be noted that there is a demand for a technology that enables both functionality and safety to be achieved without the involvement of a person even in a moving body driven by a person.
しかしながら、特許文献1〜3に記載の技術をはじめとする従来技術では、回避経路をとったり、人が関与したりすることなく、このような安全性と機能性を両立させることは難しい。
However, it is difficult for conventional techniques including the techniques described in
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、物体認識部を備えた移動体において、安全性と機能性を両立させることにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to achieve both safety and functionality in a mobile body including an object recognition unit.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、駆動部と、該駆動部での駆動を制御する制御部と、物体を認識する認識処理を行う物体認識部と、を備えた移動体であって、前記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために前記移動体を停止させる必要があるか否かを判定する停止判定部と、前記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために前記移動体を減速させる必要があるか否かを、前記停止判定部より短い処理時間で判定する減速判定部と、を備え、前記制御部は、前記減速判定部での判定を実行させ、前記減速判定部で減速させる必要があると判定された場合、前記駆動部に減速の指示を行い、その後、前記停止判定部での判定を実行させ、前記停止判定部で停止させる必要があると判定された場合、前記駆動部に停止の指示を行い、前記停止判定部で停止させる必要がないと判定された場合、前記移動体の減速状態を維持することを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, a first technical means of the present invention includes a drive unit, a control unit that controls drive by the drive unit, and an object recognition unit that performs recognition processing for recognizing an object. A moving body having a stop determination unit that determines whether or not the moving body needs to be stopped to avoid a collision with a recognized object, based on the result of the recognition process, and the recognition process. Based on the result of, whether or not it is necessary to decelerate the moving body in order to avoid a collision with a recognized object, a deceleration determination unit that determines in a processing time shorter than the stop determination unit, and control unit, to execute the determination in the deceleration determination unit, if the is determined that deceleration determination unit it is necessary to decelerate, the have line instructs deceleration to the drive unit, then in the stop determination unit It is necessary to execute the judgment and stop at the stop judgment unit. If it is determined that the driving unit is instructed to stop, and if it is determined that the stop determination unit does not need to stop, the deceleration state of the moving body is maintained. .
本発明の第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記停止判定部は、前記認識処理の結果のデータにノイズ除去処理を施したデータに基づき判定を行い、前記減速判定部は、前記認識処理の結果のデータ又は前記認識処理の結果のデータに前記ノイズ除去処理より簡易なノイズ除去処理を施したデータに基づき判定を行うことを特徴としたものである。 A second technical means of the present invention is the first technical means, wherein the stop determination unit makes a determination based on data obtained by performing noise removal processing on the data of the recognition processing, and the deceleration determination unit, The determination is performed based on the data obtained as a result of the recognition processing or the data obtained by performing noise removal processing that is simpler than the noise removal processing on the data obtained as a result of the recognition processing.
本発明の第3の技術手段は、第1の技術手段において、前記停止判定部は、前記認識処理の結果のデータから地面を除外する補正を行ったデータに基づき判定を行い、前記減速判定部は、前記補正を行わないデータに基づき判定を行うことを特徴としたものである。 According to a third technical means of the present invention, in the first technical means, the stop determination unit makes a determination based on data obtained by correcting the ground as a result of the recognition processing, and the deceleration determination unit. Is characterized in that the determination is performed based on the data that is not corrected.
本発明の第4の技術手段は、第1の技術手段において、前記減速判定部は、前記認識処理の結果のデータから地面を除外する補正を行ったデータに基づき判定を行い、前記停止判定部は、前記認識処理の結果のデータから地面を除外し、さらに該地面の勾配量を推定して該地面の高さを補正したデータに基づき判定を行うことを特徴としたものである。 According to a fourth technical means of the present invention, in the first technical means, the deceleration determination unit makes a determination based on data obtained by performing correction to exclude the ground from the data of the recognition processing result, and the stop determination unit. Is characterized in that the ground is excluded from the data obtained as a result of the recognition processing, the gradient amount of the ground is estimated, and the height of the ground is corrected to make a determination.
本発明の第5の技術手段は、第1の技術手段において、前記減速判定部は、前記認識処理の結果のデータに間引き処理を施したデータに基づき、若しくは認識解像度を下げて前記認識処理を実行したデータに基づき、判定を行い、前記停止判定部は、前記間引き処理若しくは前記認識解像度を下げる処理を行わずに前記認識処理を施した結果のデータに基づき、判定を行うことを特徴としたものである。 A fifth technical means of the present invention is the first technical means, wherein the deceleration determination unit performs the recognition processing based on data obtained by performing thinning processing on the result data of the recognition processing or by reducing the recognition resolution. The stop determination unit makes a determination based on the executed data, and the stop determination unit makes a determination based on the data obtained as a result of the recognition processing without performing the thinning processing or the processing for lowering the recognition resolution. It is a thing.
本発明の第6の技術手段は、第1〜第5のいずれか1の技術手段において、前記移動体の予定走行経路を含む地図情報を記憶した記憶部と、当該移動体の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、を備え、前記制御部は、前記位置情報取得部で取得された現在の位置に基づき、前記予定走行経路に沿った自律走行を行うように前記駆動部を制御することを特徴としたものである。 A sixth technical means of the present invention is the technical means according to any one of the first to fifth technical means, wherein a storage unit that stores map information including the planned travel route of the mobile body and a position indicating the position of the mobile body. A position information acquisition unit that acquires information, the control unit, based on the current position acquired by the position information acquisition unit, the drive unit to perform autonomous traveling along the planned traveling route. It is characterized by controlling.
本発明によれば、物体認識部を備えた移動体において、まず物体認識結果に基づき減速の必要性を判定して必要であれば減速し、その後、物体認識結果に基づき停止の必要性を判定するようにしているため、安全性と機能性を両立させることができる。 According to the present invention, in a moving body including an object recognition unit, first, the necessity of deceleration is determined based on the result of object recognition, deceleration is performed if necessary, and then the necessity of stop is determined based on the result of object recognition. Therefore, both safety and functionality can be achieved.
本発明に係る移動体は、工場や公共施設の施設内、或いはそれらの施設や駐車場等の敷地内で移動させる移動体や、公道を走行する自動車や自動二輪車等の移動体などである。特に敷地内や施設内で自動的に移動させる移動体には、自律走行型の制御機構を有しているものがある。自動車等の運転者による運転を基本とする移動体も自律走行型の制御を搭載することで、自律走行、或いは運転者の運転補助としての自律走行が可能になる。また、本発明に係る移動体は、人や物を運搬する運搬目的だけでなく、移動しながら周囲を監視するためにも用いることができ、その場合の移動体は監視ロボットとも呼べる。以下、図面を参照しながら、本発明の様々な実施形態について説明する。 The moving body according to the present invention is a moving body that is moved within a facility such as a factory or public facility, or within a site such as those facilities or a parking lot, or a moving body such as an automobile or a motorcycle that runs on a public road. In particular, some moving bodies that are automatically moved within a site or facility have an autonomous traveling control mechanism. A mobile body, which is basically driven by a driver such as an automobile, can also carry out autonomous traveling or autonomous traveling as a driving assistance for the driver by incorporating the autonomous traveling type control. Moreover, the moving body according to the present invention can be used not only for the purpose of carrying people or objects but also for monitoring the surroundings while moving, and in that case, the moving body can also be called a monitoring robot. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について、図1A〜図2を参照しながら説明する。まず、図1Aのブロック図、図1Bの外観図を参照しながら、本実施形態に係る移動体の一構成例について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 2. First, a configuration example of the moving body according to the present embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. 1A and the external view of FIG. 1B.
移動体1は、移動を行うための移動機構を備えたマシンであり、移動装置とも呼べる。図1A,図1Bの例では、この移動機構は、駆動制御部11と、駆動制御部11により制御される車輪12aを含む駆動部12で構成される。駆動部12は、例えば図示しない複数の車輪12aを回転駆動するためのエンジン及び/又はモータなどを備えている。無論、例示するような車輪12aに限らず、例えば履帯(キャタピラー(登録商標))などを駆動させてもよい。
The moving
その他、移動体1にはバッテリ(充電池)が設けられる。充電池は、車両の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、例えば走行機能、物体認識機能(物体距離検出機能の他、路面判定機能を設けてもよい)、位置情報取得機能、通信機能などの機能を実現する部位に電力を供給する部分である。充電池としては、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ni−Cd電池、鉛電池、燃料電池、空気電池が用いられる。
In addition, the moving
さらに、移動体1は、物体認識部13、記憶部14、及び位置情報取得部15を備えると共に、減速判定部10a、停止判定部10b、及び速度指示部10cを備える。図1Aでは移動体1を制御する主制御部10に各部10a〜10cを備えた例を挙げているが、これに限ったものではない。なお、記憶部14及び位置情報取得部15は必須の構成ではない。また、速度指示部10c及び駆動制御部11は、駆動部12での駆動を制御する制御部の一例である。
Furthermore, the moving
なお、主制御部10は、駆動制御部11の制御及び記憶部14への読み書きを行うが、物体認識部13での認識や位置情報取得部15での取得などの制御も行うように構成することもできる。例えばこの主制御部10は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)、作業領域としてのRAM(Random Access Memory)、及び記憶装置などの制御デバイスで構成され、その一部又は全部を集積回路/ICチップセットとして搭載することもできる。この記憶装置には、制御プログラム(各部10a〜10cでの後述の処理を実行するためのプログラムを含む)をはじめ、各種設定内容などが記憶される。この記憶装置としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)など様々な装置が適用できる。
The
物体認識部13は、複数の固定された物体や他の移動体など、様々な物体を認識する認識処理を行う部位である。物体認識部13は、基本的に物体の移動体1に対する位置(移動体1から物体までの距離と方向)が認識できればよい。無論、物体認識部13には検出可能範囲が存在するが、全角度で検出可能なような構成を採用してもよいし、検出可能範囲内で計測空間領域を定め、その計測空間領域内で物体を認識させてもよい。
The
物体認識部13としては、静止画又は動画を撮影するためのカメラなどを利用することができる。また、カメラは2台以上設けることで、視差情報も得ることができる。カメラは、パッシブ型の障害物検知用のセンサの一例であると言える。なお、静止画を撮影するカメラでは撮影間隔を短くすることで移動体1の移動に対応できる。また、物体認識部13としては、移動体1に対する障害物の位置を検出するための障害物検知用のアクティブセンサ(以下、アクティブセンサ)を利用することもできる。また、物体の速度は、物体認識部13が移動体1の移動速度及び進行方向を考慮して算出することができる。
As the
上記アクティブセンサは、他の移動体や障害物との衝突を避けるためにそれらを事前に検知するためのセンサであり、光や赤外線や他の電磁波や超音波などを能動的に発信し、その発信波の反射波を受信して障害物の位置を検知するセンサである。アクティブセンサとしては、例えば、LIDAR(Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging)、レーザレンジファインダ、電波レーダ(ミリ波レーダ等)、超音波センサなど、様々な種類のセンサが適用できる。また、アクティブセンサは、必要に応じて、モータによって左右に動かすメカニカルスキャン方式、或いは、複数のチャンネルを使って受信を行い、受信チャンネル間に発生する位相差を利用して検知角度を算出する電子スキャン方式を採用して、障害物の検知を行えばよい。なお、レーザレンジファインダは光飛行時間測距方式(TOF:Time of Flight)を採用した測距センサであり、走査軸を1軸、2軸もたせることで、それぞれ2次元平面の計測、3次元的な計測が可能となる。また、LIDARはレーザレンジファインダの一種であるとも言える。このように、物体認識部13としてアクティブセンサを利用する場合、センシングのために放射されるものとしては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などを用いることができる。但し、耐天候性の高さと測距精度が高いことから、レーザーを用いることが好ましい。
The active sensor is a sensor for detecting them in advance in order to avoid collision with other moving bodies or obstacles, and actively emits light, infrared rays, other electromagnetic waves, ultrasonic waves, etc. It is a sensor that receives the reflected wave of the transmitted wave and detects the position of the obstacle. As the active sensor, various types of sensors such as LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging), a laser range finder, a radio wave radar (millimeter wave radar, etc.), an ultrasonic sensor, etc. can be applied. In addition, the active sensor is an electronic device that calculates a detection angle by using a mechanical scan method in which a motor is moved left and right as necessary, or by using a plurality of channels for reception and using a phase difference generated between the reception channels. The scanning method may be adopted to detect the obstacle. The laser range finder is a distance-measuring sensor that employs a time-of-flight (TOF) distance measurement method. By providing a scanning axis with one axis or two axes, two-dimensional plane measurement and three-dimensional measurement are possible. Various measurements are possible. It can also be said that LIDAR is a kind of laser range finder. As described above, when the active sensor is used as the
また、物体認識部13は図1Bで例示したように移動体1の本体16の前方に設けられることが好ましいが、他の部分に設けられていても少なくとも進行方向の物体が認識できればよい。但し、物体認識部13はその感度が良くなるような位置にその検知面(送受信部やアンテナ等)が設けられていればよい。また、複数の物体認識部13を別々の位置に設けること、及び/又は、複数種類の物体認識部13を設けることで、物体の位置をより精確に認識させることができる。
Further, the
移動体1は、移動体1で想定される走行速度や走行範囲(例えば公道なのか、どの程度の広さの敷地内や室内なのかなどによる範囲)に応じて、それに合った性能(耐天候性なども含む)や種類の物体認識部13を適宜選択して搭載しておけばよい。無論、物体認識部13はそのコストにより性能が変わるものであるため、コストも考慮して搭載するものを選べばよい。
The moving
記憶部14は、移動体1の予定走行経路を含む地図情報(マップデータ)14aを記憶する部位である。この地図情報14aには、複数の固定された物体の位置を示す物体情報も含まれている。また、地図情報14aには、通行可能な領域(道路や駐車場内の非駐車領域など)の位置を示す情報も含まれている。移動体1が監視ロボットである場合には、この地図情報14aは環境地図を示す情報であると言える。ここで、固定された物体には、建物等の不動産だけでなく、線路、植木や街路樹、壁や柱など、他の構造物を含めておけばよい。上記固定された物体は、一般的に地物と呼ばれる概念のうち、実際に存在するものであって且つ通行可能な領域(道路等)を除いたものと言える。
The
位置情報取得部15は、GPS(Global Positioning System)などを用い、移動体1の位置を示す位置情報を取得する。例えば位置情報取得部15は、GPS衛星からの電波を受信するアンテナや受信したGPS信号を解析して位置情報(緯度、経度)を求める解析部などで構成される。アンテナは、図1Bで例示する位置情報取得部15の位置のように移動体1の本体16の適所に配置しておけばよい。但し、例示する配置に限らず、その感度が良くなるような位置にアンテナが設けられていればよい。なお、位置情報取得部15は、DGPS(Differential GPS)の機能又はRTK−GPS(Real Time Kinematic GPS)の機能を設けることや、無線通信部及び無線通信基地局との位置関係から位置を補正する機能を設けることで、その精度を上げることもできる。また、位置情報としては、敷地内や屋内などごく限られた範囲でのみ移動体を走らせる際には、単に直交座標や極座標などを採用することもできる。
The position
位置情報取得部15としてGPS測位情報を取得する部位を例示して説明しているが、GPSと同様の他の衛星測位システム(地域航法衛星システム)を適用することもできる。他の衛星測位システムとしては、ロシアのGLONASS(Global Navigation Satellite System)、EUのガリレオ、中国の北斗などの、GPS以外の全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System:GNSS)をはじめ、日本の準天頂衛星システム(Quasi-Zenith Satellite System:QZSS)、インドのIRNSS(Indian Regional Navigational Satellite System)などが挙げられる。
Although the position
上述の無線通信部等における無線通信のネットワークとしては、公衆に開放されているインターネットなどを利用してもよく、或いは、接続できる装置が限定される専用回線の無線ネットワークを利用してもよい。無線通信路での無線伝送方式としては、各種無線LAN(Local Area Network)(WiFi(登録商標)認証の有無は問わない)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標) LE(Low Energy)などの規格に準じた方式が挙げられ、無線到達距離や伝送帯域などを考慮して使用すればよいが、例えば携帯電話網などを利用してもよい。また、上述のような無線通信のネットワークは、走行経路を管理するためのサーバ装置などからの経路情報(走行経路の指定する情報)などの送受信にも使用することができる。 As the network for wireless communication in the above-described wireless communication unit or the like, the Internet, which is open to the public, may be used, or a wireless network of a dedicated line in which devices that can be connected are limited may be used. Various wireless LANs (Local Area Networks) (whether or not WiFi (registered trademark) authentication is used), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark) LE (Low Energy), and the like are used as wireless transmission methods on the wireless communication path. There is a method based on the standard, which may be used in consideration of the wireless reach and the transmission band, but a mobile phone network or the like may be used, for example. Further, the wireless communication network as described above can also be used for transmitting and receiving route information (information designating a traveling route) from a server device or the like for managing the traveling route.
地図情報14aに関して補足する。例えば駐車場や敷地内などの或る特定領域内の監視用に移動体1を用いる場合には、予定走行経路が決まっている。よって、移動体1が、記憶部14に地図情報14aの一部として移動体1の予定走行経路を記憶し、位置情報取得部15で取得された現在位置(地図上の現在位置)に基づき、上記予定走行経路に沿った自律走行を行うように制御すればよい。なお、この制御は、主制御部10から駆動制御部11に指示し、駆動制御部11に駆動部12に対して行うことになる。
A supplement will be given regarding the map information 14a. For example, when the
自律走行に関して補足する。移動体1は、地磁気を計測する磁気センサなどを備え、その磁気センサが向いている方向を検知することで移動体1の進行方向を検知して、検知結果を主制御部10に出力して進行方向の修正に利用するように構成することもできる。
Supplement on autonomous driving. The moving
次に、本実施形態の主たる特徴である減速判定部10a、停止判定部10b、及び速度指示部10cについて説明する。なお、減速判定部10aと停止判定部10bとを別々のチップや別々の基板で構成することもでき、そのような構成により移動体1の設計、変更が行い易くなる。
Next, the deceleration determination unit 10a, the stop determination unit 10b, and the speed instruction unit 10c, which are the main features of this embodiment, will be described. The deceleration determination unit 10a and the stop determination unit 10b can be configured by different chips or different substrates, and such a configuration facilitates the design and change of the moving
減速判定部10aは、上記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために移動体1を減速させる必要があるか否かを判定する。一方で、停止判定部10bは、上記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために移動体1を停止させる必要があるか否かを判定する。基本的に、減速判定部10aと停止判定部10bとで使用するデータは、物体認識部13で認識処理された共通のデータ又はそれに何らかの処理を施したデータであり、同じ時刻に取得したデータとなる。
The deceleration determination unit 10a determines whether or not it is necessary to decelerate the moving
減速判定部10aと停止判定部10bはいずれも、物体認識部13での認識結果に基づき、例えば認識された物体の大きさや速度や位置などに基づき、物体との衝突の危険度を判定する。但し、両者ではその判定の閾値が異なり、停止判定部10bでの判定の方が減速判定部10aでの判定に比べ、閾値として危険度の高い値を用いることになる。
Both the deceleration determination unit 10a and the stop determination unit 10b determine the risk of collision with an object based on the recognition result of the
そして、上記制御部は、減速判定部10aにより減速が必要であると判定された場合に、移動体1の目標速度を下げるように制御し、一方で、停止判定部10bにより停止が必要であると判定された場合に、移動体1を停止させる(目標速度をゼロにする)ように制御する。なお、ここで目標速度を下げるような制御は、現在の速度より所定速度下げる制御であっても、現在の速度より低い所定速度に下げる制御であってもよい。
When the deceleration determination unit 10a determines that deceleration is necessary, the control unit controls to reduce the target speed of the moving
以下、このような目標速度を設定する制御は上記制御部における速度指示部10cが担うものとして説明する。速度指示部10cが駆動制御部11に目標速度を指示し、駆動制御部11が速度指示部10cから指示された目標速度になるように駆動部12を駆動する制御を行えばよい。例えば、目標速度に一定期間で到達するように制御するか、或いは一定の加速度で目標速度に到達するまで制御するなどすればよい。
Hereinafter, it will be described that the control for setting such a target speed is performed by the speed instruction unit 10c in the control unit. The speed instruction unit 10c may instruct the
しかし、上述のような制御だけでは、機能性と安全性とを両立させることはできない。例えば、物体認識部13の計測空間領域を手前側の停止判定用の部分領域と奥側の減速判定用の部分領域に分けるなどにより、できる限り停止させないことによる機能性は高まるが、減速判定部10aと停止判定部10bとで同じアルゴリズムを用いてしまうと、できる限り速度を下げるといった安全性の面では劣ってしまう。
However, it is not possible to achieve both functionality and safety with the above-mentioned control alone. For example, by dividing the measurement space region of the
よって、本実施形態における減速判定部10aは、停止判定部10bより短い処理時間で判定を行うものとする。つまり、減速判定部10aでの判定に要する処理時間が停止判定部10bでの判定に要する処理時間より短いように、減速判定部10a及び停止判定部10bでの処理が規定されている。 Therefore, the deceleration determination unit 10a in the present embodiment makes the determination in a shorter processing time than the stop determination unit 10b. That is, the processing in the deceleration determination unit 10a and the stop determination unit 10b is defined such that the processing time required for the determination by the deceleration determination unit 10a is shorter than the processing time required for the determination by the stop determination unit 10b.
これらの判定処理としては、簡単に触れたが、例えば、(a)認識された物体の大きさが所定の大きさ以上である場合に減速/停止が必要であると判定する処理や、(b)認識された物体の大きさが所定速度以上の変化量で増加する場合に減速/停止が必要であると判定する処理や、(c)物体認識部13の検出可能範囲のうち中央付近の所定の検出範囲の位置で物体が検出された場合に減速/停止が必要であると判定する処理などが挙げられる。なお、上記(a)に関し、距離が得られない物体認識部13を採用した場合には、想定される他の移動体の大きさを考慮して上記所定の大きさを決めておけばよい。無論、上記(a)〜(c)について、上述したように減速の判定と停止の判定では閾値を異ならせる。また、停止判定部10bでのみ、過去のデータを参照し、横で検知された物体に対しては動いていないと判断したら停止させず、そのまま走行した際に衝突する可能性が極めて高いという場合にのみ停止させるなど、複雑な処理を行うようにしてもよい。また、例えば、減速判定部10aでは上記(a)〜(c)のいずれか1つのみ実行し、停止判定部10bでは2つ以上実行することでも、処理時間を異ならせることができる。
These determination processes are briefly mentioned, for example, (a) a process of determining that deceleration / stop is necessary when the size of the recognized object is equal to or larger than a predetermined size, or (b) ) Processing for determining that deceleration / stop is necessary when the size of the recognized object increases with a change amount of a predetermined speed or more, or (c) a predetermined area near the center of the detectable range of the
そして、本実施形態における上記制御部は、まず減速判定部10aでの判定を実行させ、減速判定部10aで減速させる必要があると判定された場合、速度指示部10cが駆動部12に減速の指示を行うと共に、停止判定部10bでの判定を実行させる。なお、減速判定部10aで減速させる必要がないと判定された場合、現在の速度を維持するか、或いは予定走行経路に合った速度にするなどの制御を行えばよい。
Then, the control unit in the present embodiment first causes the deceleration determination unit 10a to perform the determination, and when it is determined that the deceleration determination unit 10a needs to reduce the speed, the speed instruction unit 10c causes the
上記制御部は、停止判定部10bで停止させる必要があると判定された場合、速度指示部10cが駆動部12に停止の指示を行い、停止判定部10bで停止させる必要がないと判定された場合、移動体1の減速状態を維持する。なお、速度の維持の際には、速度指示部10cが同じ目標速度を指示してもよいが、指示自体を行わなくてもよい。
If the stop determination unit 10b determines that the control unit needs to stop, the speed instruction unit 10c instructs the
このような処理の一例について、図2を併せて参照しながら説明する。図2は、移動体1における処理の一例を説明するためのフロー図である。
An example of such processing will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flow chart for explaining an example of processing in the
上記制御部は、まず安全確認処理として減速判定部10aに判定を実行させ(ステップS1)、その結果が安全であることを示しているか否か(減速が必要ないか否か)を確認し(ステップS2)、YESの場合、速度指示部10cが高速走行の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS3)、処理を終了する。なお、高速走行の指示を出力した場合に、既に高速走行していた場合には速度が維持されることになる。 The control unit first causes the deceleration determination unit 10a to perform a determination as a safety confirmation process (step S1), and confirms whether or not the result indicates safety (whether or not deceleration is necessary) ( If YES in step S2), the speed instruction unit 10c outputs a high-speed traveling instruction to the drive control unit 11 (step S3), and the process ends. When the high-speed traveling instruction is output and the vehicle has already traveled at high speed, the speed is maintained.
一方、ステップS2でNOの場合、速度指示部10cが減速(徐行)走行の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS4)、次いで上記制御部は、停止確認処理として停止判定部10bに判定を実行させ(ステップS5)、その結果が停止すべきであることを示しているか否かを確認し(ステップS6)、YESの場合、速度指示部10cが停止(速度ゼロ)の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS7)、処理を終了する。ステップS6でNOの場合にはそのまま処理を終了する。以上のような処理を例えば所定間隔毎に実行することで、停止や減速した状態であっても、次の処理時に高速走行(や減速走行)を行うこともできる。 On the other hand, if NO in step S2, the speed instruction unit 10c outputs a deceleration (slow) traveling instruction to the drive control unit 11 (step S4), and then the control unit determines to the stop determination unit 10b as a stop confirmation process. Is executed (step S5), and it is confirmed whether or not the result indicates that the vehicle should stop (step S6). If YES, the speed instruction unit 10c drives the stop (zero speed) instruction. The data is output to the unit 11 (step S7), and the process ends. If NO in step S6, the process ends. By executing the above-described processing at predetermined intervals, for example, even when the vehicle is stopped or decelerated, high speed traveling (or deceleration traveling) can be performed during the next processing.
以上のように、本実施形態では、安全確認処理の判定結果を即時出力し、その後停止確認処理によって停止が必要な場合のみ停止させることで、なるべく早く減速走行に入れるようにしている。そして、先に減速走行に移行しておくことにより、急に停止が必要であると判定されてからの制動距離も抑えることができる。例えば、安全確認処理が簡単な処理で3ms、停止確認処理が複雑な処理で10msかかるとすると、高速走行出力までに3ms、減速出力までに3ms、停止出力までに13msで済む。 As described above, in the present embodiment, the determination result of the safety confirmation process is immediately output, and after that, the stop confirmation process is performed only when the stop is required, so that the deceleration travel is started as soon as possible. Then, by shifting to deceleration traveling first, it is possible to suppress the braking distance after it is suddenly determined that the stop is necessary. For example, if the safety confirmation process takes 3 ms for the simple process and the stop confirmation process takes 10 ms for the complicated process, it takes 3 ms for the high-speed travel output, 3 ms for the deceleration output, and 13 ms for the stop output.
以上、本実施形態に係る移動体によれば、まず物体認識結果に基づき減速の必要性を判定して必要であれば減速し、その後、物体認識結果に基づき停止の必要性を判定するようにしているため、安全性と機能性を両立させることができる。具体的には、減速し易くすることで、万が一衝突した際に危害を及ぼすリスクを低減することができ、停止し難くすることで、移動体1が例えば細い道を走行している際に側面の壁を検出して停止してしまいその場から動けなくなってしまうことを抑制することもできる。さらに、停止してしまった際に必要な、人による復旧作業量を抑制することや、移動体1の例としての警備ロボットでは想定した警備を行えなくなってしまうことへのセキュリティリスクを低減することもできる。さらに、移動体1が自律型であれば停止しなければ決められた地点に戻ってくるように制御できるため、停止したままバッテリが上がってしまうことが抑制できるため、人がその地点まで出向いてバッテリの交換や移動体1の移動を行う必要がなくなり、その作業量を抑制することができる。
As described above, according to the moving body of the present embodiment, the necessity of deceleration is first determined based on the object recognition result, the deceleration is performed if necessary, and then the necessity of stop is determined based on the object recognition result. Therefore, both safety and functionality can be achieved. Specifically, by facilitating deceleration, it is possible to reduce the risk of causing harm in the event of a collision, and by making it difficult to stop, the side surface of the moving
また、以上では、移動体1が自律走行装置である例を挙げて説明したが、人による運転に対応していてもよい。その場合、移動体1に、運転者による運転操作を受け付ける操作部と、位置情報取得部15で取得された現在位置に基づき、地図情報14aが示す地図上でのナビゲーションを行うナビゲーション部と、を備えておけばよい。上記操作部は、ハンドルやアクセル、ブレーキなどで構成される。
Moreover, although the example in which the moving
上記ナビゲーション部は、地図情報14aが示す地図を表示させ、例えば運転者や同乗者が事前に登録した目的地に向かうように(つまり、地図情報14aに登録させた目的地への予定走行経路に沿うように)、音声及びルート表示により案内すればよい。よって、上記ナビゲーション部は、画像表示部及び/又は音声出力部を備える。なお、これら操作部等をもたせた場合にも、自律走行機能をもたせてもよく、その場合、自律走行を運転者の運転で補う、若しくは運転者の運転の不備を自律走行で補うようにすればよい。 The navigation unit displays the map indicated by the map information 14a and, for example, heads for the destination registered in advance by the driver or passenger (that is, the planned travel route to the destination registered in the map information 14a). You can guide by voice and route display. Therefore, the navigation unit includes an image display unit and / or a voice output unit. In addition, even when these operation parts and the like are provided, an autonomous traveling function may be provided. In that case, it is necessary to supplement the autonomous traveling with the driving of the driver or to supplement the driving deficiency of the driver with the autonomous traveling. Good.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図3を併せて参照しながら説明する。図3は、本実施形態に係る移動体における処理の一例を説明するためのフロー図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態との重複箇所の説明を基本的に省略するが、第1の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flow chart for explaining an example of processing in the moving body according to the present embodiment. In the present embodiment, the description of the overlapping parts with the first embodiment is basically omitted, but various application examples described in the first embodiment can be applied.
本実施形態において、停止判定部10bは、物体認識部13での認識処理の結果のデータ(以下、生データという)にノイズ除去処理を施したデータに基づき判定を行い、減速判定部10aは、上記生データ又は上記生データに上記ノイズ除去処理より簡易なノイズ除去処理を施したデータに基づき判定を行う。なお、ノイズ除去処理は、実際には物体認識部13が行うようにしてもよく、その場合、減速判定部10aでは中間データを使用して判定を行い、停止判定部10bでは最終データを使用して判定を行えばよい。なお、ここでいう中間データとは物体認識部13で物体の検出した結果のデータを指し、例えば、物体認識部13としてLIDAR等の測距装置を採用する場合には測距データ、カメラを採用する場合には撮影データを指す。
In the present embodiment, the stop determination unit 10b performs determination based on data obtained by performing noise removal processing on data (hereinafter referred to as raw data) obtained as a result of the recognition processing by the
このような処理の一例について、図3を参照して説明する。まず、上記制御部は、安全確認処理として、減速判定部10aに生データから物体(障害物)を判定する障害物判定処理を行わせ(ステップS11)、その結果が障害物ありを示しているか否か(減速が必要か否か)を確認し(ステップS12)、NOの場合、ステップS3と同様に速度指示部10cが高速走行の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS13)、処理を終了する。 An example of such processing will be described with reference to FIG. First, as a safety confirmation process, the control unit causes the deceleration determination unit 10a to perform an obstacle determination process for determining an object (obstacle) from raw data (step S11). Does the result indicate that there is an obstacle? Whether or not (deceleration is necessary) is confirmed (step S12), and if NO, the speed instruction unit 10c outputs a high-speed traveling instruction to the drive control unit 11 (step S13) as in step S3, and the processing is performed. To finish.
一方、ステップS12でYESの場合、ステップS4と同様に速度指示部10cが減速(徐行)走行の指示を駆動制御部11に出力する(ステップS14)。次いで上記制御部は、停止確認処理として、停止判定部10bに生データに対してノイズ除去処理を施すよう指示し、ノイズ除去処理を実行させ(ステップS15)、ノイズ除去処理後のデータで障害物の有無を判定させる(ステップS16)。そして、上記制御部は、その結果が障害物あり(つまり停止すべきであること)を示しているか否かを確認し(ステップS17)、YESの場合、ステップS7と同様に速度指示部10cが停止(速度ゼロ)の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS18)、処理を終了する。ステップS17でNOの場合にはそのまま処理を終了する。以上のような処理を例えば所定間隔毎に実行することで、停止や減速した状態であっても、次の処理時に高速走行(や減速走行)を行うこともできる。
On the other hand, if YES in step S12, the speed instruction unit 10c outputs a deceleration (slow) traveling instruction to the
本実施形態では、上述のように、まず距離情報等でなる生データに含まれるノイズ成分(例えば降雨時の雨粒や降雪時の雪など)は除去せず(又は除去のレベルを下げてほとんど除去せず)に、且つ物体があると判定するための閾値も緩く設定して障害物判定処理を行うことにより、疑わしい状況であれば減速させることができる。これにより、障害物判定処理での誤ったノイズ除去等により実際に存在する物体を見逃すリスクを低減し、衝突しても危害を及ぼさない速度への減速を行うことができる。そして、停止判定部10bにより、減速判定部10aに比べてノイズ除去処理を施す或いはノイズ除去レベルを上げたノイズ除去処理を施して確実に停止すべき障害物があるかを判定するため、不要なノイズによって誤停止してしまうことを抑制することができる。 In the present embodiment, as described above, first, the noise component included in the raw data such as the distance information (for example, raindrops during rain or snow during snowfall) is not removed (or the removal level is reduced to almost remove). If the obstacle determination process is performed by setting the threshold for determining that there is an object loosely, and performing the obstacle determination process, the speed can be reduced in a suspicious situation. As a result, it is possible to reduce the risk of missing an actually existing object due to erroneous noise removal or the like in the obstacle determination process, and to decelerate to a speed that does not cause harm even if a collision occurs. Then, the stop determination unit 10b performs noise removal processing as compared with the deceleration determination unit 10a or performs noise removal processing with an increased noise removal level to determine whether or not there is an obstacle to be surely stopped. It is possible to prevent accidental stop due to noise.
なお、雨粒や雪等は、3D−LIDAR等の指向性の強い物体認識部13を用いることで検知可能であり、それをノイズとして除去する手法としては上記(a)で説明したような物体の大きさでフィルタリングするなど、様々なものが挙げられる。
Note that raindrops, snow, and the like can be detected by using an
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について、図4〜図5Bを併せて参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係る移動体における処理の一例を説明するためのフロー図で、図5A,図5Bは、図4の処理例における地面検出処理の一例を説明するための模式図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態との重複箇所の説明を基本的に省略するが、例えば第1の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
(Third Embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5B as well. FIG. 4 is a flow chart for explaining an example of processing in the moving body according to the present embodiment, and FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams for explaining an example of ground detection processing in the processing example of FIG. is there. Note that, in the present embodiment, the description of the overlapping portion with the first embodiment is basically omitted, but various application examples described in the first embodiment can be applied, for example.
本実施形態において、停止判定部10bは、物体認識部13での認識結果のデータ(生データ)から地面を除外する補正を行ったデータに基づき判定を行い、減速判定部10aは、上記生データに対して上記補正を行わないデータに基づき判定を行う。なお、上記補正もノイズ除去処理と同様に、実際には物体認識部13が行うようにしてもよく、その場合、減速判定部10aでは中間データを使用して判定を行い、停止判定部10bでは最終データを使用して判定を行えばよい。なお、停止判定部10b(及び減速判定部10a)では、さらに第2の実施形態で説明したようなノイズ除去処理を事前に施しておいてもよい。
In the present embodiment, the stop determination unit 10b makes a determination based on data obtained by correcting the ground recognition data (raw data) obtained by the
このような処理の一例について、図4を参照して説明する。まず、上記制御部は、図3のステップS11〜S14の処理を実行する(ステップS21〜S24)。ステップS24)に次いで、上記制御部は、停止確認処理として、停止判定部10bに生データから地面を検出(推定)し必要に応じて物体の高さを補正するなどの地面除外処理を指示し、それを実行させる(ステップS25)。その後、上記制御部は、地面除外処理後のデータに対し、ステップS16〜S18と同様の処理を行う(ステップS26〜S28)。 An example of such processing will be described with reference to FIG. First, the control unit executes the processes of steps S11 to S14 of FIG. 3 (steps S21 to S24). Next to step S24), as the stop confirmation process, the control unit instructs the stop determination unit 10b to perform ground exclusion processing such as detecting (estimating) the ground from the raw data and correcting the height of the object as necessary. , Execute it (step S25). Then, the said control part performs the process similar to step S16-S18 with respect to the data after a ground exclusion process (step S26-S28).
地面除外処理の一例について、物体認識部13としての3D−LIDARでの検知例を挙げて、図5A,図5Bを参照しながら説明する。例えば、図5Aで実際の障害物Dが存在する場合を例示するように、地面Gに窪みGuが存在した場合や地面Gの傾斜の変化があった場合など、3D−LIDARでは地面Gを物体として検知してしまう。その障害物Dが存在する面での検知結果を図5Bで例示する。図5Bでは、角度βが10度以上の領域で一様な物体を検知してしまっているのが分かる。
An example of the ground exclusion process will be described with reference to FIGS. 5A and 5B, taking an example of detection in 3D-LIDAR as the
地面か否かの判定は、データの高さ成分を参照して水平方向や斜め方向に一様な高さがあるか否かにより、具体的には計測空間領域内の下側に一様に物体が検知されたか否かで行えばよい。好ましくは移動体1に加速度センサ等などを設けておき、下向きの加速度が検出されている間で且つそのような下側の一様な障害物が存在した場合に、それを地面であると判定し、その下側の部分を除外する補正を行えばよい。無論、地面除外処理はこの例に限らず、様々な例が挙げられ、必要に応じて各種センサを移動体1に搭載しておけばよい。
Whether or not it is the ground is determined by referring to the height component of the data and whether or not there is a uniform height in the horizontal or diagonal direction. It may be performed depending on whether or not an object is detected. Preferably, the moving
本実施形態では、上述のように、まず距離情報等でなる生データから地面を除去せずに、且つ物体があると判定するための閾値も緩く設定して障害物判定処理を行うことにより、疑わしい状況であれば減速させることができる。これにより、障害物判定処理での誤った地面検出処理等により実際に存在する物体を見逃すリスクを低減し、衝突しても危害を及ぼさない速度への減速を行うことができる。そして、停止判定部10bにより、減速判定部10aに比べて地面検出処理を施して確実に停止すべき障害物があるかを判定するため、不要な地面のデータによって誤停止してしまうことを抑制することができる。 In the present embodiment, as described above, without first removing the ground from the raw data such as the distance information, and by setting the threshold for determining that there is an object loosely, by performing the obstacle determination process, It can slow down in suspicious situations. As a result, it is possible to reduce the risk of missing an actually existing object due to erroneous ground detection processing in the obstacle determination processing, and to decelerate to a speed that does not cause harm even if a collision occurs. Then, the stop determination unit 10b performs ground detection processing as compared with the deceleration determination unit 10a to determine whether or not there is an obstacle to be surely stopped, so that it is possible to prevent accidental stop due to unnecessary ground data. can do.
また、地面に関する別の処理例として、減速判定部10aでも、物体認識部13での認識処理の結果の生データから地面を除外する補正を行ったデータに基づき判定を行うようにしてもよい。
Further, as another processing example regarding the ground, the deceleration determination unit 10a may also perform the determination based on data obtained by correcting the raw data as a result of the recognition processing by the
その場合、停止判定部10bは、上記生データから地面を除外し、さらにその地面の勾配量を推定してその地面の高さを補正したデータに基づき判定を行えばよい。地面の勾配量を推定すること(推定路面直線を求めること)で、斜面上に存在する障害物によって例えば地面の傾斜を見誤って算出してしまうといった事態を防ぐことができる。推定した勾配量の分だけ地面の高さを補正すれば、存在していた障害物の検知が可能となる。 In that case, the stop determination unit 10b may exclude the ground from the raw data, further estimate the gradient amount of the ground, and make a determination based on the data obtained by correcting the height of the ground. By estimating the gradient amount of the ground (obtaining the estimated road surface straight line), it is possible to prevent a situation in which the inclination of the ground is erroneously calculated due to an obstacle existing on the slope. If the height of the ground is corrected by the estimated amount of gradient, the existing obstacle can be detected.
この処理例では、上述のように、まず距離情報等でなる生データから地面を除去し、且つ物体があると判定するための閾値も緩く設定して障害物判定処理を行うことにより、ちょっとした段差や凸凹が存在した場合や疑わしい状況であった場合に、減速させることができる。これにより、勾配量の推定を伴う障害物判定処理での誤った地面補正処理により、例えば前方に転がった石などの高さが安定しないような環境でも実在する物体を見逃すリスクを低減し、衝突しても危害を及ぼさない速度への減速を行うことができる。そして、停止判定部10bにより、減速判定部10aに比べて精確な地面検出処理を施して確実に停止すべき障害物があるかを判定するため、斜面上の物体によって停止しないような事態を避けることができる。但し、勾配量が大きすぎる、高さが一様に変化していないなどの場面では、停止判定部10bにおいて勾配量(傾斜量)の算出が正しくできないことがあるが、その場合、停止判定部10bは停止させるべきではないと判定し、減速状態を維持させればよい。 In this processing example, as described above, first, the ground is removed from the raw data such as distance information, and the threshold value for determining that there is an object is also set loosely to perform the obstacle determination process, so that a small step The speed can be reduced if unevenness is present or in a suspicious situation. This reduces the risk of missing a real object even in an environment where the height of the stone, such as a stone rolling forward, is unstable due to incorrect ground correction processing in the obstacle determination processing that involves the estimation of the amount of slope, and Even if the speed is not harmed, the speed can be reduced. Then, the stop determination unit 10b performs more accurate ground detection processing than the deceleration determination unit 10a to determine whether there is an obstacle that should be surely stopped. Therefore, it is possible to avoid a situation where an object on a slope does not stop. be able to. However, in situations such as when the gradient amount is too large or the height does not change uniformly, the stop determination unit 10b may not be able to calculate the gradient amount (inclination amount) correctly. It is determined that 10b should not be stopped and the deceleration state is maintained.
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について、図6A,図6Bを併せて参照しながら説明する。図6A,図6Bは、本実施形態に係る移動体における処理の例を説明するための模式図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態との重複箇所の説明を基本的に省略するが、例えば第1の実施形態で説明した様々な応用例が適用できる。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A and 6B together. 6A and 6B are schematic diagrams for explaining an example of processing in the moving body according to the present embodiment. Note that, in the present embodiment, the description of the overlapping portion with the first embodiment is basically omitted, but various application examples described in the first embodiment can be applied, for example.
本実施形態において、減速判定部10aは、上記認識処理の結果のデータ(生データ)に間引き処理を施したデータに基づき、若しくは認識解像度を下げて上記認識処理を実行したデータに基づき、判定を行う。一方で、停止判定部10bは、上記間引き処理若しくは上記認識解像度を下げる処理を行わずに上記認識処理を施した結果のデータに基づき、判定を行う。 In the present embodiment, the deceleration determination unit 10a makes a determination based on data obtained by performing thinning processing on the data (raw data) obtained as a result of the recognition processing, or on the basis of data obtained by executing the recognition processing with a lower recognition resolution. To do. On the other hand, the stop determination unit 10b makes a determination based on the data of the result of performing the recognition process without performing the thinning process or the process of lowering the recognition resolution.
なお、上記間引き処理や認識解像度を下げる処理もノイズ除去処理と同様に、実際には物体認識部13が行うようにしてもよく、その場合、減速判定部10aでは中間データを使用して判定を行い、停止判定部10bでは最終データを使用して判定を行えばよい。なお、停止判定部10b(及び減速判定部10a)では、さらに第2の実施形態で説明したようなノイズ除去処理及び/又は第3の実施形態で説明した地面除外処理や勾配量推定処理を行ってもよい。
Note that the thinning processing and the processing for reducing the recognition resolution may be actually performed by the
物体認識部13として3D−LIDARを採用した場合を例に挙げると、図6Aに示すように、ある進行方向に垂直な断面での測点に対し、例えば間引きデータ62として示した測点のデータを間引き、残りを有効データ61とする。物体認識部13として2D−LIDAR13aを採用した場合を例に挙げると、図6Bに示すように、ある進行方向に水平な断面での測線に対し、例えば間引きデータ64として示した測線のデータを間引き、残りを有効データ63とする。間引き処理について説明したが、認識解像度を下げて認識処理することは、間引き処理と同様に必要なデータのみを抽出してそのデータに基づき認識処理することを意味する。
As an example of the case where 3D-LIDAR is adopted as the
本実施形態では、上述のように、まず距離情報等でなる生データの情報量を減らし、且つ物体があると判定するための閾値も緩く設定して障害物判定処理を行うことにより、疑わしい状況であれば減速させることができる。これにより、障害物判定処理で実際に衝突し難いような小さな物体まで考慮するリスクを低減し、衝突しても危害を及ぼさない速度への減速を行うことができる。そして、停止判定部10bにより、減速判定部10aに比べ情報量の多いデータから確実に停止すべき障害物があるかを判定するため、確実に必要な場合に停止させることができる。 In the present embodiment, as described above, first, the information amount of raw data such as distance information is reduced, and the threshold value for determining that there is an object is set loosely to perform the obstacle determination process, thereby making a suspicious situation. Then you can slow down. As a result, it is possible to reduce the risk of considering even a small object that is difficult to actually collide in the obstacle determination process, and to decelerate to a speed that does not cause harm even if the collision occurs. Then, the stop determination unit 10b determines whether or not there is an obstacle to be surely stopped from the data having a larger amount of information than the deceleration determination unit 10a, so that the stop can be surely performed when necessary.
(その他)
上述した各実施形態では安全確認処理後、安全でない場合に直ぐに減速させたが、実際には他の処理例も考えられる。図7を参照しながら、このような処理例を説明する。図7は、本発明に関連する移動体における処理の一例を説明するためのフロー図である。
(Other)
In each of the above-described embodiments, after the safety confirmation processing, the vehicle speed is immediately reduced when it is not safe, but in reality, other processing examples are possible. An example of such processing will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flow chart for explaining an example of processing in the moving body related to the present invention.
この処理例に対応するように構成した上記制御部は、まずステップS1〜S3と同様に、安全確認処理として減速判定部10aに判定を実行させ(ステップS31)、その結果が安全であることを示しているか否かを確認し(ステップS32)、YESの場合、速度指示部10cが高速走行の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS33)、処理を終了する。 The control unit configured to correspond to this processing example first causes the deceleration determination unit 10a to perform the determination as the safety confirmation process (step S31) as in steps S1 to S3, and confirms that the result is safe. It is confirmed whether or not it is shown (step S32), and if YES, the speed instruction unit 10c outputs a high-speed traveling instruction to the drive control unit 11 (step S33), and the process ends.
一方、ステップS32でNOの場合、上記制御部は、ステップS5と同様に停止確認処理として停止判定部10bに判定を実行させ(ステップS34)、その結果が停止すべきであることを示しているか否かを確認し(ステップS35)、YESの場合、速度指示部10cが停止(速度ゼロ)の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS37)、処理を終了する。ステップS35でNOの場合、上記制御部では、速度指示部10cが減速(徐行)走行の指示を駆動制御部11に出力し(ステップS36)、処理を終了する。以上のような処理を例えば所定間隔毎に実行することで、停止や減速した状態であっても、次の処理時に高速走行(や減速走行)を行うこともできる。 On the other hand, if NO in step S32, does the control unit cause the stop determination unit 10b to perform the determination as the stop confirmation process as in step S5 (step S34), and the result indicates that the stop should be performed. Whether or not it is confirmed (step S35), and if YES, the speed instruction unit 10c outputs a stop (speed zero) instruction to the drive control unit 11 (step S37), and the process ends. In the case of NO in step S35, in the control unit, the speed instruction unit 10c outputs a deceleration (slow) traveling instruction to the drive control unit 11 (step S36), and the process ends. By executing the above-described processing at predetermined intervals, for example, even when the vehicle is stopped or decelerated, high speed traveling (or deceleration traveling) can be performed during the next processing.
この処理例では、例えば安全確認処理が簡単な処理で3ms、停止確認処理が複雑な処理で10msかかるとすると、高速走行出力まで3ms、減速出力まで13ms、停止出力まで13ms、必要となり、第1の実施形態での例より減速出力までの時間が遅くなっているのが分かる。但し、この処理例は、減速判定部10aと停止判定部10bとを別々のチップや別々の基板で構成した場合に移動体1の設計、変更が容易であるといった利点は残る。
In this processing example, if the safety confirmation processing takes 3 ms for the simple processing and the stop confirmation processing takes 10 ms for the complicated processing, the high-speed traveling output is 3 ms, the deceleration output is 13 ms, and the stop output is 13 ms. It can be seen that the time until deceleration output is delayed compared to the example in the above embodiment. However, this processing example has an advantage that the moving
1…移動体、10…主制御部、10a…減速判定部、10b…停止判定部、10c…速度指示部、11…駆動制御部、12…駆動部、12a…車輪、13…物体認識部、14…記憶部、14a…地図情報、15…位置情報取得部、16…本体、61,63…有効データ、62,64…間引きデータ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために前記移動体を停止させる必要があるか否かを判定する停止判定部と、前記認識処理の結果に基づき、認識された物体との衝突を避けるために前記移動体を減速させる必要があるか否かを、前記停止判定部より短い処理時間で判定する減速判定部と、を備え、
前記制御部は、前記減速判定部での判定を実行させ、前記減速判定部で減速させる必要があると判定された場合、前記駆動部に減速の指示を行い、その後、前記停止判定部での判定を実行させ、前記停止判定部で停止させる必要があると判定された場合、前記駆動部に停止の指示を行い、前記停止判定部で停止させる必要がないと判定された場合、前記移動体の減速状態を維持することを特徴とする移動体。 A moving body comprising: a drive unit, a control unit that controls driving by the drive unit, and an object recognition unit that performs recognition processing for recognizing an object,
Based on the result of the recognition process, a stop determination unit that determines whether or not the moving body needs to be stopped in order to avoid a collision with the recognized object, and based on the result of the recognition process, it is recognized. A deceleration determination unit that determines whether or not the moving body needs to be decelerated in order to avoid a collision with an object in a processing time shorter than the stop determination unit,
Wherein the control unit to execute the determination in the deceleration determination unit, if the is determined that deceleration determination unit it is necessary to decelerate, the have line instructs deceleration to the drive unit, then, by the stop determination unit If it is determined that the stop determination unit needs to stop, the drive unit is instructed to stop, and if the stop determination unit does not need to stop, the movement is performed. A mobile body characterized by maintaining a decelerated state of the body.
前記減速判定部は、前記認識処理の結果のデータ又は前記認識処理の結果のデータに前記ノイズ除去処理より簡易なノイズ除去処理を施したデータに基づき判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 The stop determination unit makes a determination based on data obtained by performing noise removal processing on the result data of the recognition processing,
The deceleration determination unit makes a determination based on data obtained as a result of the recognition processing or data obtained by performing noise removal processing that is simpler than the noise removal processing on the data obtained as a result of the recognition processing. The described moving body.
前記減速判定部は、前記補正を行わないデータに基づき判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 The stop determination unit makes a determination based on the corrected data that excludes the ground from the result data of the recognition processing,
The moving body according to claim 1, wherein the deceleration determination unit makes a determination based on data that is not corrected.
前記停止判定部は、前記認識処理の結果のデータから地面を除外し、さらに該地面の勾配量を推定して該地面の高さを補正したデータに基づき判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 The deceleration determination unit makes a determination based on the corrected data that excludes the ground from the data of the recognition process,
The stop determination unit excludes the ground from the data of the result of the recognition process, further estimates the gradient amount of the ground, and makes a determination based on the data obtained by correcting the height of the ground. The mobile object according to 1.
前記停止判定部は、前記間引き処理若しくは前記認識解像度を下げる処理を行わずに前記認識処理を施した結果のデータに基づき、判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の移動体。 The deceleration determination unit makes a determination based on data obtained by performing thinning processing on the result data of the recognition processing, or based on data obtained by performing the recognition processing with a lower recognition resolution,
The moving body according to claim 1, wherein the stop determination unit makes a determination based on data obtained by performing the recognition process without performing the thinning process or the process of reducing the recognition resolution.
前記制御部は、前記位置情報取得部で取得された現在の位置に基づき、前記予定走行経路に沿った自律走行を行うように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動体。 A storage unit that stores map information including the planned travel route of the mobile unit; and a position information acquisition unit that acquires position information indicating the position of the mobile unit,
The control unit controls the drive unit to perform autonomous traveling along the planned travel route based on the current position acquired by the position information acquisition unit. The moving body according to any one of items.
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