JP2020107116A - Autonomous mobile body - Google Patents

Autonomous mobile body Download PDF

Info

Publication number
JP2020107116A
JP2020107116A JP2018245844A JP2018245844A JP2020107116A JP 2020107116 A JP2020107116 A JP 2020107116A JP 2018245844 A JP2018245844 A JP 2018245844A JP 2018245844 A JP2018245844 A JP 2018245844A JP 2020107116 A JP2020107116 A JP 2020107116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
distance
self
prohibited area
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018245844A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
将哉 南田
Masaya Minamida
将哉 南田
竹内 和也
Kazuya Takeuchi
和也 竹内
遼 飯塚
Ryo IIZUKA
遼 飯塚
翔太郎 細川
Shotaro HOSOKAWA
翔太郎 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2018245844A priority Critical patent/JP2020107116A/en
Priority to PCT/JP2019/050701 priority patent/WO2020138115A1/en
Publication of JP2020107116A publication Critical patent/JP2020107116A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions

Abstract

To track a tracking target while suppressing entry into an entry prohibited area.SOLUTION: The autonomous mobile body includes a vehicle, a distance measuring unit mounted on the vehicle, and a control device mounted on the vehicle. A storage unit of the control device stores map information including an environment map and information on an entry prohibited area. The control device uses an estimated local position and the map information stored in the storage unit to calculate a distance and azimuth from the local position to the entry prohibited area. The control device processes the measured value by replacing a measurement value, associated with that azimuth which is determined not to contain a measurement point between the vehicle and the entry prohibited area, with a calculated distance that is the distance calculated using the local position and the map information. The control device derives a movable range from measured values that have not been processed, and the calculated distance.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、追尾対象を追尾する自律移動体に関する。 The present invention relates to an autonomous mobile body that tracks a tracking target.

測定点までの方位と距離とを検出するための距離測定部により周辺環境を認識し、自律移動を行う自律移動体としては特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された自律移動体は、距離測定部と、環境地図が記憶された記憶部と、自己位置を推定する自己位置推定部と、経路生成部と、制御装置と、を備える。環境地図には、距離測定部による検出を行うことができる物体と、距離測定部による検出を行うことができない物体とが登録されている。自己位置推定部は、距離測定部の検出結果から自己位置を推定する。経路生成部は、環境地図から物体の位置を把握し、物体を避けるように現在位置から目的地までの経路を生成する。即ち、物体が配置された位置を進入禁止エリアとし、進入禁止エリアに自律移動体が進入しないように経路が生成される。制御装置は、生成された経路に従って自律移動体を移動させる。環境地図に距離測定部による検出を行えない物体を登録し、この物体を回避するように経路を生成することで距離測定部による検出を行えない物体を避けて自律移動体が移動することができる。 Patent Document 1 describes an autonomous moving body that recognizes a surrounding environment by a distance measuring unit for detecting an azimuth and a distance to a measurement point and autonomously moves. The autonomous mobile body described in Patent Document 1 includes a distance measurement unit, a storage unit in which an environment map is stored, a self-position estimation unit that estimates a self-position, a route generation unit, and a control device. An object that can be detected by the distance measuring unit and an object that cannot be detected by the distance measuring unit are registered in the environment map. The self-position estimating unit estimates the self-position from the detection result of the distance measuring unit. The route generation unit grasps the position of the object from the environment map and generates a route from the current position to the destination so as to avoid the object. That is, the position where the object is arranged is set as the entry prohibited area, and the route is generated so that the autonomous moving body does not enter the entry prohibited area. The control device moves the autonomous mobile body according to the generated route. By registering an object that cannot be detected by the distance measurement unit on the environment map and generating a route so as to avoid this object, the autonomous mobile body can move while avoiding an object that cannot be detected by the distance measurement unit. ..

特開2015−1820号公報JP, 2005-1820, A

ところで、自律移動体には、追尾対象を追尾するものがある。この種の自律移動体は、距離測定部と、距離測定部の検出結果から追尾対象及び障害物を検出する物体検出部と、追尾対象を追尾するように自律移動体を移動させる移動体制御部と、を備える。追尾対象は移動するため、目的地を設定することができない。このため、追尾対象を追尾する自律移動体では、経路生成を行うことなく、障害物が検出されない移動可能範囲内で追尾対象の追尾が行われる。従って、自律移動体が移動する範囲は、距離測定部の検出結果に依存しており、距離測定部による進入禁止エリアの検出を行えない場合、自律移動体が進入禁止エリアに進入するおそれがある。 By the way, some autonomous moving bodies track a tracking target. This type of autonomous moving body includes a distance measuring unit, an object detecting unit that detects a tracking target and an obstacle from the detection result of the distance measuring unit, and a moving body control unit that moves the autonomous moving body so as to track the tracking target. And Since the tracking target moves, the destination cannot be set. Therefore, the autonomous moving body that tracks the tracking target tracks the tracking target within the movable range in which the obstacle is not detected without generating the route. Therefore, the range in which the autonomous moving body depends on the detection result of the distance measuring unit, and if the distance measuring unit cannot detect the entry prohibited area, the autonomous moving body may enter the entry prohibited area. ..

本発明の目的は、進入禁止エリアへの進入を抑制しつつ追尾対象の追尾を行える自律移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an autonomous moving body that can track a tracking target while suppressing entry into an entry-prohibited area.

上記課題を解決する自律移動体は、追尾対象を追尾する自律移動体であって、移動体と、前記移動体から測定点までの距離と方位とを測定するための距離測定部と、前記追尾対象及び障害物を含む物体を検出する物体検出部と、前記追尾対象を追尾するように前記移動体を移動させる移動体制御部と、環境地図及び進入禁止エリアの情報を含む地図情報が記憶された記憶部と、前記環境地図における前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、前記自己位置推定部により推定された前記自己位置と前記記憶部に記憶された前記進入禁止エリアの情報を用いて、前記自己位置から前記進入禁止エリアまでの距離を、前記自己位置から前記進入禁止エリアへの水平方向に対する複数の方位毎に算出する距離算出部と、前記移動体から前記進入禁止エリアまでの方位と同一方位に対応付けられた前記距離測定部の測定値のうち、前記移動体と前記進入禁止エリアとの間に前記測定点が存在していない方位に対応付けられた前記測定値を、前記距離算出部で算出された算出距離に加工する加工部と、前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び、前記算出距離から前記移動体の移動可能範囲を導出する移動可能範囲導出部と、を備え、前記移動体制御部は、前記移動可能範囲内で前記移動体を移動させる。 An autonomous mobile body that solves the above-mentioned problem is an autonomous mobile body that tracks a tracking target, and a mobile body, a distance measurement unit for measuring a distance and a direction from the mobile body to a measurement point, and the tracking. An object detection unit that detects an object including an object and an obstacle, a moving body control unit that moves the moving body so as to track the tracking target, map information including information on an environment map and an inaccessible area are stored. Storage unit, a self-position estimation unit that estimates the self-position of the moving body in the environment map, the self-position estimated by the self-position estimation unit, and information on the entry-prohibited area stored in the storage unit Using a distance calculation unit that calculates a distance from the self position to the entry prohibited area for each of a plurality of horizontal directions from the self position to the entry prohibited area; and a moving body to the entry prohibited area. Among the measurement values of the distance measuring unit that are associated with the same orientation as the azimuth up to A processing unit that processes the calculated distance calculated by the distance calculation unit, the measurement value that is not processed by the processing unit among the measurement values of the distance measurement unit, and the movement from the calculated distance. A movable range deriving unit that derives a movable range of the body, and the movable body control unit moves the movable body within the movable range.

算出距離は、自己位置と地図情報から算出された進入禁止エリアまでの距離である。従って、算出距離は、進入禁止エリアを距離測定部によって検出できたと仮定した場合に、距離測定部によって測定される距離といえる。距離測定部の測定値を算出距離に加工することで、移動可能範囲導出部は、算出距離から進入禁止エリアを認識することができる。このため、進入禁止エリアを除いた部分を移動可能範囲とすることができる。従って、移動体が進入禁止エリアに進入することを抑制しつつ追尾対象の追尾を行うことができる。 The calculated distance is the distance to the prohibited area calculated from the self position and the map information. Therefore, it can be said that the calculated distance is the distance measured by the distance measuring unit, assuming that the prohibited area is detected by the distance measuring unit. By processing the measurement value of the distance measuring unit into the calculated distance, the movable range deriving unit can recognize the prohibited area from the calculated distance. Therefore, it is possible to set the portion excluding the inaccessible area as the movable range. Therefore, the tracking target can be tracked while suppressing the moving body from entering the prohibited area.

上記自律移動体について、前記自己位置推定部は、前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び前記加工部による加工が行われる前の測定値を用いて前記自己位置を推定してもよい。 For the autonomous mobile body, the self-position estimation unit, among the measurement values of the distance measurement unit, the measurement value that is not processed by the processing unit, and the measurement value before the processing by the processing unit is performed. It may be used to estimate the self-position.

これによれば、自己位置の推定精度を向上させることができる。
上記自律移動体について、前記物体検出部は、前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び前記加工部による加工が行われる前の測定値を用いて前記追尾対象を検出してもよい。
According to this, the estimation accuracy of the self-position can be improved.
Regarding the autonomous mobile body, the object detection unit uses the measurement value that is not processed by the processing unit among the measurement values of the distance measurement unit, and the measurement value before the processing by the processing unit is performed. Alternatively, the tracking target may be detected.

これによれば、進入禁止エリアに追尾対象が進入した場合であっても、追尾対象の認識を行う事ができる。
上記自律移動体について、前記自己位置推定部により推定された前記自己位置が前記進入禁止エリア内に位置している場合に報知を行う報知部を備えていてもよい。
According to this, it is possible to recognize the tracking target even when the tracking target enters the entry prohibited area.
The autonomous moving body may include a notification unit that notifies when the self-position estimated by the self-position estimation unit is located in the entry prohibited area.

自己位置が進入禁止エリア内に位置している場合、移動体が移動不能状態となる場合がある。報知部を設けることで、自己位置が進入禁止エリア内に位置している場合に追尾対象に報知を行うことができる。 When the self position is located in the prohibited area, the moving body may be in an immovable state. By providing the notification unit, it is possible to notify the tracking target when the self position is located in the inaccessible area.

上記自律移動体について、前記移動可能範囲導出部は、前記自己位置推定部により推定された前記自己位置が前記進入禁止エリア内に位置している場合、前記算出距離を用いずに前記移動可能範囲を導出してもよい。 Regarding the autonomous moving body, the movable range deriving unit, when the self-position estimated by the self-position estimating unit is located in the entry prohibited area, the movable range without using the calculated distance. May be derived.

これによれば、進入禁止エリアを移動可能範囲と認識することができる。従って、自己位置が進入禁止エリア内に位置している場合に、進入禁止エリア外に移動体を移動させることができる。 According to this, the entry prohibited area can be recognized as the movable range. Therefore, when the self-position is located in the entry prohibited area, the moving body can be moved to the outside of the entry prohibited area.

本発明によれば、進入禁止エリアへの進入を抑制しつつ追尾対象の追尾を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform tracking of a tracking target while suppressing entry into the entry prohibited area.

自律移動体及び追尾対象を示す概略図。Schematic which shows an autonomous moving body and a tracking target. 自律移動体を示すブロック図。The block diagram which shows an autonomous mobile body. 距離測定部の検出範囲を模式的に示す図。The figure which shows the detection range of a distance measurement part typically. 環境地図及び進入禁止エリアを模式的に示す図。The figure which shows an environment map and an entry prohibition area typically. 制御装置が行う処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which a control apparatus performs. 制御装置が行う処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which a control apparatus performs. 制御装置が行う処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which a control apparatus performs. 追尾対象が進入禁止エリアに進入した状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which the tracking target entered into the entry prohibition area. 自己位置が進入禁止エリア内に位置している状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state in which an own position is located in the inaccessible area.

以下、自律移動体の一実施形態について説明する。
図1及び図2に示すように、自律移動体10は、車両20と、車両20に搭載された距離測定部31と、車両20に搭載された制御装置32と、報知部35と、を備える。車両20は、車体21と、複数の車輪22と、車両20を走行させるための駆動機構23と、を備える。車両20は、制御装置32に制御されることで、登録された追尾対象Tを追尾するように自律移動する移動体である。車両20は、車両20から追尾対象Tまでの距離Lが所定範囲に収まるように追尾を行う。
Hereinafter, an embodiment of the autonomous mobile body will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the autonomous mobile body 10 includes a vehicle 20, a distance measuring unit 31 mounted on the vehicle 20, a control device 32 mounted on the vehicle 20, and a notification unit 35. .. The vehicle 20 includes a vehicle body 21, a plurality of wheels 22, and a drive mechanism 23 for causing the vehicle 20 to travel. The vehicle 20 is a moving body that is controlled by the control device 32 and autonomously moves so as to track the registered tracking target T. The vehicle 20 performs tracking so that the distance L from the vehicle 20 to the tracking target T falls within a predetermined range.

図2に示すように、駆動機構23は、車輪22を回転させるためのモータ24と、モータ24を駆動させるモータドライバ25と、走行制御装置26と、エンコーダ29と、を備える。なお、図示は省略するが、モータ24、及び、モータドライバ25は、車輪22の数と同数設けられる。エンコーダ29は、モータ24毎に個別に設けられている。 As shown in FIG. 2, the drive mechanism 23 includes a motor 24 for rotating the wheels 22, a motor driver 25 for driving the motor 24, a travel control device 26, and an encoder 29. Although not shown, the motors 24 and the motor drivers 25 are provided in the same number as the wheels 22. The encoder 29 is provided individually for each motor 24.

走行制御装置26は、CPU27と、種々の制御を行うためのプログラムなどが記憶された記憶部28と、を備える。走行制御装置26には、制御装置32からの指令が入力される。走行制御装置26は、車両20の速度を指示する指令である速度指令値や、車両20の進行方向を指示する指令である進行方向指令に基づき指令回転数を演算する。 The traveling control device 26 includes a CPU 27 and a storage unit 28 in which programs for performing various controls are stored. A command from the control device 32 is input to the travel control device 26. The traveling control device 26 calculates a command rotation speed based on a speed command value which is a command for instructing the speed of the vehicle 20 and a traveling direction command which is a command for instructing the traveling direction of the vehicle 20.

エンコーダ29は、例えば、モータ24の回転軸の回転量に基づいたパルス信号を出力するインクリメンタル型のエンコーダである。エンコーダ29は、モータ24の回転軸の回転数を検出する。モータドライバ25は、モータ24の回転数と指令回転数とが一致するようにフィードバック制御を行う。これにより、車両20は、速度指令値に応じた速度で、進行方向指令に応じた進行方向へ移動することになる。 The encoder 29 is, for example, an incremental encoder that outputs a pulse signal based on the rotation amount of the rotation shaft of the motor 24. The encoder 29 detects the rotation speed of the rotation shaft of the motor 24. The motor driver 25 performs feedback control so that the rotation speed of the motor 24 and the command rotation speed match. As a result, the vehicle 20 moves in the traveling direction according to the traveling direction command at the speed according to the velocity command value.

報知部35は、追尾対象Tに対して報知を行う部材である。報知部35としては、例えば、音による報知を行うものや、光による報知を行うものが挙げられる。
次に、距離測定部31、及び、制御装置32について詳細に説明する。
The notification unit 35 is a member that notifies the tracking target T. As the notification unit 35, for example, a unit that performs notification by sound or a unit that performs notification by light can be used.
Next, the distance measuring unit 31 and the control device 32 will be described in detail.

距離測定部31としては、制御装置32に車両20の周辺に存在する物体を認識させることができ、かつ、車両20から物体までの距離を測定できるものが用いられる。物体は、追尾対象T及び障害物を含む。 As the distance measuring unit 31, a unit that allows the control device 32 to recognize an object existing around the vehicle 20 and can measure the distance from the vehicle 20 to the object is used. The object includes a tracking target T and an obstacle.

本実施形態において、距離測定部31として、LIDAR:Laser Imaging Detection and Rangingが用いられる。LIDARは、レーザーを周辺に照射し、レーザーが当たった部分から反射された反射光を受信することで周辺環境を認識可能な距離計である。LIDARとしては、水平方向の照射角度を変更しながらレーザーを照射する二次元距離計が用いられる。 In this embodiment, LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging is used as the distance measuring unit 31. The LIDAR is a rangefinder that can recognize the surrounding environment by irradiating the surrounding area with a laser and receiving the reflected light reflected from the part where the laser hits. A two-dimensional rangefinder that irradiates a laser while changing the irradiation angle in the horizontal direction is used as the LIDAR.

図3に示すように、距離測定部31のレーザーの照射範囲は、例えば、水平方向への照射可能角度θ1=270°、照射可能距離d=30[m]の範囲である。照射可能角度θ1の中央を基準軸とすると、レーザーの照射範囲は基準軸±135°の範囲である。即ち、距離測定部31のレーザーの照射範囲は、半径30[m]、中心角270°の扇形となる。このレーザーの照射範囲が、物体を検出可能な検出範囲SAとなる。 As shown in FIG. 3, the laser irradiation range of the distance measuring unit 31 is, for example, a horizontal irradiation range θ1=270° and a irradiation range d=30 [m]. When the center of the irradiation possible angle θ1 is the reference axis, the irradiation range of the laser is the range of the reference axis ±135°. That is, the laser irradiation range of the distance measuring unit 31 is a fan shape having a radius of 30 [m] and a central angle of 270°. The irradiation range of this laser becomes a detection range SA in which an object can be detected.

レーザーが当たった部分を測定点とすると、LIDARは測定点までの距離を照射角度に対応付けて測定する。照射角度は、水平方向に対する一定角度置きの角度であり、角度分解能θ2に応じた角度である。距離測定部31は、一定角度置きに測定値を出力することになる。詳細に説明すると、LIDARは、反射光を受光できた場合には測定点までの距離の測定値を照射角度に対応付けた検出情報を出力し、反射光を受光できなかった場合には照射角度に対応付けて非検出情報を出力する。従って、LIDARの検出結果とは、照射角度と測定値とを対応付けた情報である。測定値には、測定された距離と、距離を検出できなかったことを示す非検出情報が含まれる。車両20の周辺に物体が存在する場合には、レーザーが物体に当たることで測定点までの距離が照射角度に対応付けて出力される。従って、制御装置32は、LIDARの検出結果から車両20の周囲に物体が存在するか否かを判断することができ、物体が存在する場合には物体までの距離と照射角度とを把握できる。仮に、照射角度の角度分解能θ2を1.0°とした場合、1周期で271個の検出結果が得られる。レーザーの照射角度は、車両20からの方位を表している。例えば、基準軸が車両20の前方を向いているとすると、基準軸よりも時計回り側の照射角度は車両20の右方、基準軸よりも反時計回り側の照射角度は車両20の左方となる。従って、距離測定部31は、角度分解能θ2に従った方位毎に距離を測定することになる。 Letting the part hit by the laser be the measurement point, LIDAR measures the distance to the measurement point in correspondence with the irradiation angle. The irradiation angle is an angle at regular intervals with respect to the horizontal direction, and is an angle according to the angular resolution θ2. The distance measuring unit 31 outputs the measured value at a constant angle. Explaining in detail, LIDAR outputs detection information that associates the measurement value of the distance to the measurement point with the irradiation angle when the reflected light can be received, and the irradiation angle when the reflected light cannot be received. The non-detection information is output in association with. Therefore, the LIDAR detection result is information in which the irradiation angle and the measured value are associated with each other. The measured value includes the measured distance and non-detection information indicating that the distance could not be detected. When there is an object around the vehicle 20, the laser hits the object, and the distance to the measurement point is output in association with the irradiation angle. Therefore, the control device 32 can determine whether or not an object exists around the vehicle 20 based on the LIDAR detection result, and if the object exists, the control device 32 can grasp the distance to the object and the irradiation angle. If the angular resolution θ2 of the irradiation angle is 1.0°, 271 detection results can be obtained in one cycle. The laser irradiation angle represents the direction from the vehicle 20. For example, if the reference axis faces the front of the vehicle 20, the irradiation angle on the clockwise side of the reference axis is the right side of the vehicle 20, and the irradiation angle on the counterclockwise side of the reference axis is the left side of the vehicle 20. Becomes Therefore, the distance measuring unit 31 measures the distance for each azimuth according to the angular resolution θ2.

制御装置32は、CPU33と、RAM及びROM等からなる記憶部34と、を備える。記憶部34には、車両20を制御するための種々のプログラムが記憶されている。制御装置32は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路:ASICを備えていてもよい。制御装置32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等の1つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU、並びに、RAM及びROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPU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。メモリ、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ものを含む。 The control device 32 includes a CPU 33 and a storage unit 34 including a RAM and a ROM. Various programs for controlling the vehicle 20 are stored in the storage unit 34. The control device 32 may include dedicated hardware that executes at least a part of various processes, for example, an application-specific integrated circuit: ASIC. The controller 32 may be configured as a circuit including one or more processors operating according to a computer program, one or more dedicated hardware circuits such as ASIC, or a combination thereof. The processor includes a CPU and memories such as RAM and ROM. The memory stores program codes or instructions configured to cause the CPU to perform processing. Memory, or computer readable media, includes anything that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.

制御装置32は、走行制御装置26に各種指令を出力する。これにより、車輪22の回転数や、車輪22の回転方向が制御され、車両20は追尾対象Tを追尾することになる。制御装置32は、駆動機構23を制御することで、車両20を自律移動させているといえる。 The control device 32 outputs various commands to the travel control device 26. As a result, the rotation speed of the wheels 22 and the rotation direction of the wheels 22 are controlled, and the vehicle 20 tracks the tracking target T. It can be said that the control device 32 autonomously moves the vehicle 20 by controlling the drive mechanism 23.

制御装置32の記憶部34には、地図情報が記憶されている。図4に示すように、地図情報とは、環境地図Mと、進入禁止エリアAと、を示す情報である。環境地図Mは、自律移動体10の用いられる環境の形状、広さなど、自律移動体10の周辺環境の物理的構造に関する情報である。進入禁止エリアAは、自律移動体10の進入が禁止されている場所であり、環境地図M内に設定されている。 Map information is stored in the storage unit 34 of the control device 32. As shown in FIG. 4, the map information is information indicating the environment map M and the inaccessible area A. The environment map M is information about the physical structure of the environment around the autonomous mobile body 10, such as the shape and size of the environment in which the autonomous mobile body 10 is used. The prohibited area A is a place where the autonomous mobile body 10 is prohibited from entering, and is set in the environment map M.

環境地図Mは、自律移動体10が用いられる周辺環境を予め把握できていれば、予め記憶部34に記憶されていてもよい。環境地図Mを予め記憶部34に記憶する場合、建築物の壁W、柱Piなど位置の変化しにくい物の座標を環境地図Mとして記憶する。 The environment map M may be stored in the storage unit 34 in advance as long as the surrounding environment in which the autonomous mobile body 10 is used can be grasped in advance. When the environment map M is stored in the storage unit 34 in advance, the coordinates of objects such as the wall W of the building and the pillars Pi whose positions do not change are stored as the environment map M.

環境地図Mは、SLAM:Simultaneous Localization and Mappingによるマッピングにより作成されてもよい。マッピングは、例えば、距離測定部31によって得られた測定点の座標から局所地図を作成し、この局所地図を自己位置に応じて組み合わせることによって行われる。 The environment map M may be created by mapping by SLAM: Simultaneous Localization and Mapping. The mapping is performed, for example, by creating a local map from the coordinates of the measurement points obtained by the distance measuring unit 31 and combining the local maps according to their own positions.

進入禁止エリアAは、距離測定部31による検出ができない場所、あるいは、距離測定部31による検出を行いにくい場所である。距離測定部31による検出ができない場所とは、例えば、無色透明のガラスなどレーザーの透過率が高い材料性の部材が配置された場所、照射されたレーザーが当たらない高さの部材が配置された場所、工場内の歩行帯など床面の色によってエリアが区分された場所である。また、部材が配置されていない場所や、床面の色による区分がされていない場所など、特徴のない任意の場所を進入禁止エリアAとすることもできる。距離測定部31による検出を行いにくい場所とは、例えば、荷が置かれる棚板を支柱で支持した棚など、部分的な形状を検出することはできるが、水平方向の全体に亘る形状が認識しにくい部材が配置される場所である。 The prohibited area A is a place where the distance measuring unit 31 cannot detect, or a place where the distance measuring unit 31 cannot detect easily. The place that cannot be detected by the distance measuring unit 31 is, for example, a place where a member made of a material having a high laser transmittance such as colorless and transparent glass is arranged, or a member whose height is not hit by the irradiated laser. It is a place where the area is divided by the color of the floor such as the place and the walking zone in the factory. Further, it is also possible to set the entry-prohibited area A to an arbitrary place having no characteristic such as a place where no member is arranged or a place where the floor surface is not classified. The place where it is difficult to detect by the distance measuring unit 31 can detect a partial shape, for example, a shelf in which a shelf on which a load is placed is supported by columns, but a shape in the entire horizontal direction is recognized. It is a place where difficult-to-use members are placed.

進入禁止エリアAを示す情報とは、環境地図M上における進入禁止エリアAの座標である。進入禁止エリアAは、環境地図Mとともに予め記憶部34に記憶されていてもよい。また、進入禁止エリアAは、制御装置32によるマッピングが行われた後に、外部機器によって記憶部34に記憶されてもよい。 The information indicating the prohibited area A is the coordinates of the prohibited area A on the environment map M. The prohibited area A may be stored in the storage unit 34 in advance together with the environment map M. Further, the prohibited area A may be stored in the storage unit 34 by an external device after being mapped by the control device 32.

次に、制御装置32が追尾対象Tの追尾を行う際に行う制御について説明する。一例として、図4の地図情報により示される環境で自律移動体10が用いられる場合について説明する。 Next, the control performed when the control device 32 performs tracking of the tracking target T will be described. As an example, a case where the autonomous mobile body 10 is used in the environment shown by the map information of FIG. 4 will be described.

図5及び図6に示すように、ステップS1において、制御装置32は、距離測定部31の検出結果、即ち、自律移動体10の周辺環境により生じる測定点P1までの方位と距離の測定値を距離測定部31から取得する。図6から把握できるように、壁W、柱Pi及び追尾対象Tにレーザーが当たることで測定点P1が生じる。制御装置32は、距離測定部31の検出結果から車両20を基準とする測定点P1の相対座標を得ることができる。 As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in step S1, the control device 32 obtains the detection result of the distance measuring unit 31, that is, the measurement value of the azimuth and the distance to the measurement point P1 caused by the surrounding environment of the autonomous mobile body 10. It is acquired from the distance measuring unit 31. As can be understood from FIG. 6, the measurement point P1 occurs when the laser strikes the wall W, the pillar Pi, and the tracking target T. The control device 32 can obtain the relative coordinates of the measurement point P1 with respect to the vehicle 20 from the detection result of the distance measurement unit 31.

次に、ステップS2において、制御装置32は、環境地図M上での車両20の位置を推定する自己位置推定を行う。自己位置推定は、エンコーダ29の検出結果を用いて車両20の自己移動量を推定するオドメトリと、距離測定部31の検出結果から得られた車両20の周囲の特徴点(=ランドマーク)と環境地図Mとのマッチング結果と、をベイズフィルタにより統合することで行われる。即ち、制御装置32は、オドメトリにより得られた自己位置をランドマークとの相対位置で補正することで自己位置を推定する確率的自己位置推定を行う。ランドマークは、測定点P1から把握できる周辺環境の形状のうち、形状が変化する部分である。なお、自己位置とは、車体21の一点を示す座標であり、例えば、車体21の水平方向の中央の座標である。制御装置32は、自己位置推定部として機能する。 Next, in step S2, the control device 32 performs self-position estimation for estimating the position of the vehicle 20 on the environment map M. In the self-position estimation, the odometry that estimates the amount of self-movement of the vehicle 20 using the detection result of the encoder 29, the characteristic points (=landmarks) and the environment around the vehicle 20 obtained from the detection result of the distance measuring unit 31 are used. The matching result with the map M is integrated by the Bayes filter. That is, the control device 32 performs probabilistic self-position estimation to estimate the self-position by correcting the self-position obtained by odometry with the relative position with respect to the landmark. The landmark is a part of the shape of the surrounding environment which can be grasped from the measurement point P1 and whose shape changes. In addition, the self-position is a coordinate indicating one point of the vehicle body 21, and is, for example, a coordinate of the center of the vehicle body 21 in the horizontal direction. The control device 32 functions as a self-position estimation unit.

次に、図5及び図7に示すように、ステップS3において、制御装置32は、ステップS2で推定した自己位置と、記憶部34に記憶された地図情報と、を用いて自己位置から進入禁止エリアAまでの距離と方位とを算出する。制御装置32は、距離測定部31の角度分解能θ2に従った水平方向に対する複数の方位毎に進入禁止エリアAまでの距離を算出する。従って、距離測定部31の角度分解能θ2が1.0°である場合、制御装置32により算出される距離も1.0°間隔の各方位に対応付けられたものとなる。言い換えれば、制御装置32は、仮に進入禁止エリアAにレーザーが当たった場合に生じる仮想測定点P2までの距離を方位毎に算出する。制御装置32は、距離算出部として機能する。 Next, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, in step S3, the control device 32 uses the self position estimated in step S2 and the map information stored in the storage unit 34 to prohibit entry from the self position. The distance and direction to the area A are calculated. The control device 32 calculates the distance to the prohibited area A for each of a plurality of azimuths with respect to the horizontal direction according to the angular resolution θ2 of the distance measuring unit 31. Therefore, when the angular resolution θ2 of the distance measuring unit 31 is 1.0°, the distance calculated by the control device 32 is also associated with each azimuth at 1.0° intervals. In other words, the control device 32 calculates, for each azimuth, the distance to the virtual measurement point P2 that occurs when the laser hits the inaccessible area A. The control device 32 functions as a distance calculation unit.

次に、ステップS4において、制御装置32は、距離測定部31の測定値を加工する。まず、制御装置32は、車両20から進入禁止エリアAまでの方位毎に車両20と進入禁止エリアAとの間に測定点P1が存在しているか否かを判断する。車両20と進入禁止エリアAとの間に測定点P1が存在している場合、車両20と進入禁止エリアAとの間に物体が存在しているといえる。一方で、車両20から進入禁止エリアAまでの間に測定点P1が存在しない場合、車両20から進入禁止エリアAまでの間に物体が存在していないといえる。 Next, in step S4, the control device 32 processes the measurement value of the distance measuring unit 31. First, the control device 32 determines whether or not the measurement point P1 exists between the vehicle 20 and the entry prohibited area A for each azimuth from the vehicle 20 to the entry prohibited area A. When the measurement point P1 exists between the vehicle 20 and the entry prohibited area A, it can be said that an object exists between the vehicle 20 and the entry prohibited area A. On the other hand, when the measurement point P1 does not exist between the vehicle 20 and the entry prohibited area A, it can be said that there is no object between the vehicle 20 and the entry prohibited area A.

制御装置32は、車両20から進入禁止エリアAまでの方位と同一方位に対応付けられた測定値のうち、車両20と進入禁止エリアAとの間に測定点P1が存在していないと判断された方位に対応付けられた測定値を、ステップS3で算出された距離である算出距離に置き換える。詳細にいえば、制御装置32は、距離測定部31の測定値を、当該測定値が対応付けられた方位と同一方位に対応付けられた算出距離に置き換えることで、距離測定部31の測定値を加工する。制御装置32は、車両20から進入禁止エリアAまでの方位と同一方位に対応付けられた測定値のうち、算出距離よりも長い測定値と、非検出情報とを算出距離に置き換えるといえる。測定値の加工により得られた算出距離は、仮想測定点P2までの距離である。制御装置32は、方位と、方位に対応付けられた算出距離から、自己位置を基準とした仮想測定点P2の相対座標を得ることができる。なお、距離測定部31の測定値のうち自己位置から進入禁止エリアAへの方位とは異なる方位に対応付けられた測定値については、測定値の加工は行われない。従って、距離測定部31の測定値のうち自己位置から進入禁止エリアAへの方位とは異なる方位に対応付けられた測定値が、加工が行われなかった測定値となる。制御装置32は、加工部として機能する。 The control device 32 determines that the measurement point P1 does not exist between the vehicle 20 and the entry prohibited area A among the measurement values associated with the same orientation as the direction from the vehicle 20 to the entry prohibited area A. The measured value associated with the azimuth is replaced with the calculated distance that is the distance calculated in step S3. In detail, the control device 32 replaces the measurement value of the distance measuring unit 31 with the calculated distance associated with the same azimuth as the azimuth with which the measurement value is associated, and thus the measurement value of the distance measuring unit 31. To process. It can be said that the control device 32 replaces the measurement value, which is longer than the calculated distance, and the non-detection information, among the measured values associated with the same direction as the direction from the vehicle 20 to the prohibited area A, with the calculated distance. The calculated distance obtained by processing the measured value is the distance to the virtual measurement point P2. The control device 32 can obtain the relative coordinates of the virtual measurement point P2 with the self position as a reference, from the azimuth and the calculated distance associated with the azimuth. Note that, of the measured values of the distance measuring unit 31, the measured values associated with an azimuth different from the azimuth from the self position to the prohibited area A are not processed. Therefore, among the measurement values of the distance measuring unit 31, the measurement value associated with the azimuth different from the azimuth from the self-position to the prohibited area A is the measurement value that has not been processed. The control device 32 functions as a processing unit.

次に、ステップS5において、制御装置32は、追尾対象Tと障害物との判別を行う。まず、制御装置32は、測定点P1をクラスタ化することで物体を検出する。距離測定部31から照射されたレーザーは、物体に当たると反射するため、物体と空間の境界で測定点P1が途切れることになる。したがって、測定点P1の集合は、物体の輪郭の一部を表していることになり、測定点P1をクラスタ化した点群から物体を検出することができる。図6に示す例では、壁W、柱Pi及び追尾対象Tにより生じる各測定点P1がクラスタ化されることで、壁W、柱Pi及び追尾対象Tがそれぞれ個別の物体として検出される。制御装置32は、クラスタ化された点群を構成する測定点P1の相対座標から物体の幅を算出することができる。 Next, in step S5, the control device 32 discriminates between the tracking target T and the obstacle. First, the control device 32 detects an object by clustering the measurement points P1. The laser emitted from the distance measuring unit 31 is reflected when it hits an object, so that the measurement point P1 is interrupted at the boundary between the object and space. Therefore, the set of measurement points P1 represents a part of the contour of the object, and the object can be detected from the point group in which the measurement points P1 are clustered. In the example shown in FIG. 6, the measurement points P1 generated by the wall W, the pillar Pi, and the tracking target T are clustered, so that the wall W, the pillar Pi, and the tracking target T are detected as individual objects. The control device 32 can calculate the width of the object from the relative coordinates of the measurement points P1 forming the clustered point group.

制御装置32には、追尾対象Tに関する情報が登録されており、この情報に適合する物体を追尾対象Tとして認識する。本実施形態の追尾対象Tは、人である。人を追尾対象Tとする場合、追尾対象Tに関する情報とは、例えば、足の幅である。追尾対象Tの登録は、人が距離測定部31の正面に直立した状態で、車両20に設けられた操作部や外部機器を操作して、制御装置32を登録モードにすることで行われる。 Information relating to the tracking target T is registered in the control device 32, and an object matching this information is recognized as the tracking target T. The tracking target T of this embodiment is a person. When a person is set as the tracking target T, the information regarding the tracking target T is, for example, the width of the foot. The tracking target T is registered by setting the control device 32 in the registration mode by operating an operation unit or an external device provided on the vehicle 20 while a person stands upright in front of the distance measuring unit 31.

次に、制御装置32は、仮想測定点P2をクラスタ化し、クラスタ化された仮想測定点P2の点群を物体とみなす。即ち、仮想測定点P2についても測定点P1と同一に扱って処理を行う。制御装置32は、測定点P1により認識した物体のうち追尾対象T以外の物体及び仮想測定点P2により認識した物体の両方を障害物と認識する。制御装置32は、測定点P1から追尾対象Tを認識し、測定点P1及び仮想測定点P2の両方から障害物を認識しているといえる。即ち、測定値を加工することで、進入禁止エリアAを仮想的な障害物として捉えることができる。制御装置32は、物体検出部として機能する。 Next, the control device 32 clusters the virtual measurement points P2 and regards the cluster of the clustered virtual measurement points P2 as an object. That is, the virtual measurement point P2 is also treated in the same manner as the measurement point P1. The control device 32 recognizes both of the objects recognized by the measurement point P1 other than the tracking target T and the objects recognized by the virtual measurement point P2 as obstacles. It can be said that the control device 32 recognizes the tracking target T from the measurement point P1 and recognizes the obstacle from both the measurement point P1 and the virtual measurement point P2. That is, by processing the measured value, the entry prohibited area A can be regarded as a virtual obstacle. The control device 32 functions as an object detection unit.

次に、ステップS6において、制御装置32は、移動可能範囲MAを導出する。制御装置32は、ステップS5によって検出された障害物を除く範囲を移動可能範囲MAとする。詳細にいえば、制御装置32は、障害物から車両20までの距離が所定値以上離れるように車両20の制御を行うため、障害物によって移動可能範囲MAが定まることになる。仮想測定点P2から障害物を認識することで、進入禁止エリアAは、障害物とみなされる。従って、移動可能範囲MAは、制御装置32による加工が行われなかった測定値により認識される障害物、及び、算出距離により認識される障害物から導出されることになる。制御装置32は、移動可能範囲導出部として機能する。 Next, in step S6, the control device 32 derives the movable range MA. The control device 32 sets the range excluding the obstacle detected in step S5 as the movable range MA. In detail, the control device 32 controls the vehicle 20 so that the distance from the obstacle to the vehicle 20 is equal to or more than a predetermined value, so that the movable range MA is determined by the obstacle. By recognizing an obstacle from the virtual measurement point P2, the prohibited area A is regarded as an obstacle. Therefore, the movable range MA is derived from the obstacle recognized by the measurement value that is not processed by the control device 32 and the obstacle recognized by the calculated distance. The control device 32 functions as a movable range deriving unit.

次に、ステップS7において、制御装置32は、移動可能範囲MA内で車両20を移動させて追尾対象Tの追尾を行う。制御装置32は、距離測定部31の検出結果から、車両20から追尾対象Tまでの距離Lを認識し、距離Lが所定範囲に収まるように車両20を制御する。図8に示すように、追尾対象Tが進入禁止エリアA内に位置している場合、移動可能範囲MA内で、追尾対象Tとの距離が最も短くなるように車両20を移動させる。なお、距離測定部31の測定値のうち加工が行われなかった測定値、及び、加工が行われる前の測定値を用いて追尾対象Tを検出しているため、追尾対象Tが進入禁止エリアAに進入した場合でも、追尾対象Tの検出が可能である。制御装置32は、移動体制御部として機能する。 Next, in step S7, the control device 32 moves the vehicle 20 within the movable range MA to track the tracking target T. The control device 32 recognizes the distance L from the vehicle 20 to the tracking target T from the detection result of the distance measurement unit 31, and controls the vehicle 20 so that the distance L falls within a predetermined range. As shown in FIG. 8, when the tracking target T is located in the inaccessible area A, the vehicle 20 is moved so that the distance to the tracking target T is the shortest within the movable range MA. Since the tracking target T is detected using the measurement value of the distance measurement unit 31 that has not been processed and the measurement value that has not been processed, the tracking target T is an inaccessible area. Even when approaching A, the tracking target T can be detected. The control device 32 functions as a moving body control unit.

図9に示すように、自己位置が進入禁止エリアA内に位置している場合、制御装置32は、報知部35による報知を行うことで、追尾対象Tに報知を行う。自己位置が進入禁止エリアA内に位置している場合、制御装置32は、仮想測定点P2により周囲を障害物に囲まれていると誤認し、移動不能状態となる場合がある。従って、報知部35による報知を行うことで、車両20が移動不能状態であることを報知する。なお、自己位置が進入禁止エリアA内に位置する原因は、自己位置推定の精度の低下が挙げられる。ランドマークの検出を行えない場合など、車両20の位置によって自己位置推定の精度が低下する場合がある。この場合、制御装置32は、進入禁止エリアAを移動可能範囲MAと誤認し、車両20が進入禁止エリアAに進入するおそれがある。そして、車両20が進入禁止エリアAに進入した後に、正しい自己位置が推定されると、自己位置が進入禁止エリアA内に位置する場合がある。また、車両20の制動能力によっては、進入禁止エリアAに進入した追尾対象Tを追尾しようとして、進入禁止エリアAに進入する場合もある。 As shown in FIG. 9, when the self position is located in the inaccessible area A, the control device 32 notifies the tracking target T by performing the notification by the notification unit 35. When the self position is located in the inaccessible area A, the control device 32 may mistakenly recognize that the surroundings are surrounded by obstacles by the virtual measurement point P2, and may be in an immovable state. Therefore, the notification by the notification unit 35 notifies that the vehicle 20 is in the immovable state. The reason why the self-position is located in the inaccessible area A is that the accuracy of self-position estimation is lowered. The accuracy of the self-position estimation may decrease depending on the position of the vehicle 20, such as when the landmark cannot be detected. In this case, the control device 32 may misidentify the prohibited area A as the movable range MA, and the vehicle 20 may enter the prohibited area A. If the correct self-position is estimated after the vehicle 20 enters the prohibition area A, the self-position may be located in the prohibition area A. Further, depending on the braking ability of the vehicle 20, the tracking target T that has entered the entry prohibited area A may try to track and enter the entry prohibited area A.

本実施形態の作用について説明する。
制御装置32は、移動可能範囲MAを移動するため、車両20が進入禁止エリアAに進入することが抑制される。地図情報から自己位置と進入禁止エリアAとの相対位置を把握し、距離測定部31の測定値を加工することで進入禁止エリアAへの進入を抑制することができる。
The operation of this embodiment will be described.
Since the control device 32 moves within the movable range MA, the vehicle 20 is suppressed from entering the entry prohibited area A. The relative position between the self-position and the prohibited area A is grasped from the map information, and the measured value of the distance measuring unit 31 is processed, so that the restricted area A can be prevented from entering.

追尾対象Tを追尾する自律移動体10では、距離測定部31の測定値から追尾対象Tと障害物とを認識し、障害物との接触を抑制しながら追尾対象Tを追尾することが従来から行われている。本実施形態のように、距離測定部31の測定値を加工し、進入禁止エリアAを障害物として認識させることで、従来の制御ロジックに距離測定部31の測定値を加工するロジックを加えることで進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制することができる。 Conventionally, the autonomous moving body 10 that tracks the tracking target T recognizes the tracking target T and the obstacle from the measurement value of the distance measuring unit 31 and tracks the tracking target T while suppressing contact with the obstacle. Has been done. As in the present embodiment, by processing the measured value of the distance measuring unit 31 and recognizing the prohibited area A as an obstacle, a logic for processing the measured value of the distance measuring unit 31 is added to the conventional control logic. The vehicle 20 can be prevented from entering the prohibited area A.

なお、仮に、追尾対象Tのいる座標を目的地とし、自己位置から目的地までの経路を生成することで進入禁止エリアAへの車両20の進入を回避する場合、追尾対象Tが移動する毎に経路を生成する必要がある。この場合、経路生成に要する時間が長く、車両20の最高速度が遅くなるおそれがある。これに対して、本実施形態のように、経路生成を行うことなく進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制することで、経路生成を行う場合に比べて最高速度を速くすることができる。 If the vehicle 20 is prevented from entering the prohibited area A by creating a route from its own position to the destination, assuming that the coordinates of the tracking target T are the destination, each time the tracking target T moves. Need to generate a route to. In this case, it takes a long time to generate the route, and the maximum speed of the vehicle 20 may slow down. On the other hand, by suppressing the entry of the vehicle 20 into the prohibited area A without generating a route as in the present embodiment, the maximum speed can be increased as compared with the case where the route is generated. ..

また、進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制するために、距離測定部31とは別の部材により進入禁止エリアAを検出することも考えられる。例えば、進入禁止エリアAが、レーザーが透過する物体が配置された場所であれば、超音波センサを設けることで進入禁止エリアAを認識できる。進入禁止エリアAが、レーザーの当たらない高さの物体が配置された場所であれば、三次元距離計を設けることで進入禁止エリアAを認識できる。進入禁止エリアAが、床面の色によってエリアが区分された場所であれば、ステレオカメラを設けることで進入禁止エリアAを認識できる。しかしながら、いずれの場合であっても、進入禁止エリアAを検出するための部材を増やす必要があり、製造コストの増加を招く。更に、特徴のない場所が進入禁止エリアAとされている場合には、進入禁止エリアAを検出することができない。これに対して、距離測定部31の測定値を加工して進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制することで、製造コストの増加を抑制できる。また、特徴のない場所が進入禁止エリアAとされている場合であっても、進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制することができる。 Further, in order to prevent the vehicle 20 from entering the prohibited area A, it may be possible to detect the prohibited area A by a member other than the distance measuring unit 31. For example, if the entry prohibition area A is a place where an object through which the laser passes is arranged, the entry prohibition area A can be recognized by providing an ultrasonic sensor. If the prohibition area A is a place where an object having a height not hit by the laser is arranged, the prohibition area A can be recognized by providing a three-dimensional rangefinder. If the entry prohibited area A is a place where the area is divided by the color of the floor surface, the entry prohibited area A can be recognized by providing a stereo camera. However, in any case, it is necessary to increase the number of members for detecting the inaccessible area A, resulting in an increase in manufacturing cost. Furthermore, if a location having no characteristics is the prohibited area A, the prohibited area A cannot be detected. On the other hand, by processing the measured value of the distance measuring unit 31 to suppress the vehicle 20 from entering the prohibited area A, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost. In addition, even when a place without a feature is set as the entry prohibited area A, entry of the vehicle 20 into the entry prohibited area A can be suppressed.

本実施形態の効果について説明する。
(1)制御装置32は、自己位置から進入禁止エリアAまでの距離を方位毎に算出し、算出された算出距離に対応する方位の測定値を算出距離に加工する。これにより、制御装置32は、進入禁止エリアAを障害物として認識することができるため、進入禁止エリアAを除いた部分を移動可能範囲MAとすることができる。経路生成を行うことなく、進入禁止エリアAへの車両20の進入を抑制できるため、追尾対象Tを追尾しつつ、進入禁止エリアAへの車両20の進入も抑制できる。
The effects of this embodiment will be described.
(1) The control device 32 calculates the distance from the self position to the entry prohibited area A for each azimuth, and processes the measured value of the azimuth corresponding to the calculated calculated distance into the calculated distance. As a result, the control device 32 can recognize the entry prohibition area A as an obstacle, and thus can set the portion excluding the entry prohibition area A as the movable range MA. Since the entry of the vehicle 20 into the entry prohibited area A can be suppressed without performing the route generation, the entry of the vehicle 20 into the entry prohibited area A can be suppressed while tracking the tracking target T.

(2)制御装置32は、距離測定部31の測定値のうち加工が行われなかった測定値、及び、加工が行われる前の測定値を用いて自己位置推定を行う。即ち、自己位置推定は、算出距離を用いずに行われる。オドメトリのみで自己位置推定を行う場合に比べて、自己位置の推定精度を向上させることができる。また、距離測定部31の測定値及び算出距離の両方を用いて自己位置を推定する場合に比べて、自己位置推定の精度を向上させることができる。仮に、距離測定部31の測定値及び算出距離の両方を用いて自己位置を推定すると、仮想測定点P2から認識できる進入禁止エリアAの形状と類似する地形が環境地図Mに存在する場合、制御装置32は自己位置を誤認するおそれがある。これに対して、距離測定部31の測定値のみを用いて自己位置を推定することで、制御装置32が自己位置を誤認しにくく、自己位置の推定精度を向上させることができる。 (2) The control device 32 performs self-position estimation using the measurement value of the distance measurement unit 31 that has not been processed and the measurement value that has not been processed. That is, the self-position estimation is performed without using the calculated distance. It is possible to improve the accuracy of self-position estimation as compared with the case where self-position estimation is performed only by odometry. In addition, the accuracy of self-position estimation can be improved as compared with the case where the self-position is estimated using both the measured value of the distance measuring unit 31 and the calculated distance. If the self-position is estimated using both the measured value of the distance measurement unit 31 and the calculated distance, if the environment map M has a terrain similar to the shape of the prohibited area A that can be recognized from the virtual measurement point P2, the control is performed. The device 32 may misidentify its own position. On the other hand, by estimating the self-position using only the measurement value of the distance measuring unit 31, the control device 32 is less likely to misidentify the self-position, and the self-position estimation accuracy can be improved.

(3)制御装置32は、距離測定部31の測定値のうち加工が行われなかった測定値、及び、加工が行われる前の測定値を用いて追尾対象Tを検出している。進入禁止エリアAに追尾対象Tが進入した場合であっても追尾対象Tを検出することができるため、制御装置32が追尾対象Tを見失いにくい。また、追尾対象Tが進入禁止エリアA内に位置している場合であっても、移動可能範囲MA内で追尾対象Tとの距離を短くすることができるため、追従性が向上する。 (3) The control device 32 detects the tracking target T by using the measurement value of the distance measurement unit 31 that has not been processed and the measurement value that has not been processed. Since the tracking target T can be detected even when the tracking target T enters the entry prohibited area A, the control device 32 is less likely to lose track of the tracking target T. Further, even when the tracking target T is located in the entry prohibited area A, the distance to the tracking target T can be shortened within the movable range MA, so that the tracking performance is improved.

(4)自己位置が進入禁止エリアA内に位置している場合、報知部35による報知が行われる。従って、車両20が移動不能状態になった場合に、追尾対象Tに報知を行うことができる。 (4) When the self-position is located within the inaccessible area A, the notification unit 35 gives a notification. Therefore, the tracking target T can be notified when the vehicle 20 becomes immovable.

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。本実施形態及び以下の変形例は、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。
○自己位置が進入禁止エリアA内に位置している場合、制御装置32は、距離測定部31の測定値のみから移動可能範囲MAを認識してもよい。即ち、制御装置32は、算出距離を用いずに障害物を認識し、障害物を除いた範囲を移動可能範囲MAとしてもよい。結果として、制御装置32は、進入禁止エリアAを移動可能範囲MAと認識することができる。これにより、仮想測定点P2により周囲を障害物に囲まれていると制御装置32が誤認することが抑制され、車両20が移動不能状態となることが抑制される。自己位置が進入禁止エリアA内に位置している場合に、制御装置32は、進入禁止エリアA外に車両20を移動させることができる。なお、この場合、報知部35を設けなくてもよい。
The embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
When the own position is located in the inaccessible area A, the control device 32 may recognize the movable range MA only from the measurement value of the distance measuring unit 31. That is, the control device 32 may recognize the obstacle without using the calculated distance, and set the range excluding the obstacle as the movable range MA. As a result, the control device 32 can recognize the inaccessible area A as the movable range MA. As a result, the control device 32 is prevented from erroneously recognizing that the virtual measurement point P2 surrounds the surroundings with an obstacle, and the vehicle 20 is prevented from becoming immovable. When the own position is located in the entry prohibition area A, the control device 32 can move the vehicle 20 to the outside of the entry prohibition area A. In this case, the notification unit 35 may not be provided.

○推定された自己位置が進入禁止エリアA内の場合に制御装置32は、報知部35による報知を行わなくてもよい。
○制御装置32は、距離測定部31の測定値に加えて、算出距離を用いて追尾対象Tの認識を行ってもよい。この場合、追尾対象Tが進入禁止エリアAに進入した場合、制御装置32は追尾対象Tを見失うことになる。制御装置32は、追尾対象Tが最後に検出された位置に向けて移動する。そして、追尾対象Tが進入禁止エリアA外に出ることで、追尾対象Tを再度認識すると、制御装置32は車両20に追尾対象Tを追尾させる。
When the estimated self position is within the inaccessible area A, the control device 32 does not have to notify the notification unit 35.
The control device 32 may recognize the tracking target T using the calculated distance in addition to the measurement value of the distance measuring unit 31. In this case, when the tracking target T enters the entry prohibited area A, the control device 32 loses track of the tracking target T. The control device 32 moves toward the position where the tracking target T is finally detected. When the tracking target T moves out of the entry prohibited area A and the tracking target T is recognized again, the control device 32 causes the vehicle 20 to track the tracking target T.

○制御装置32は、距離測定部31の測定値と、算出距離と、を用いて自己位置推定を行ってもよい。
○制御装置32は、距離測定部31の測定値を加工した算出距離によって進入禁止エリアAを検出し、移動可能範囲MAを求めることができればよく、図5の処理は適宜変更してもよい。
The control device 32 may perform self-position estimation using the measured value of the distance measuring unit 31 and the calculated distance.
The control device 32 is only required to detect the entry prohibited area A and obtain the movable range MA by the calculated distance obtained by processing the measurement value of the distance measuring unit 31, and the processing of FIG. 5 may be appropriately changed.

○自己位置推定の手法は、適宜変更してもよい。例えば、自己位置推定は、オドメトリのみで行われてもよい。また、オドメトリは、ジャイロスコープ、加速度センサ、あるいは、これらを組み合わせた慣性計測装置を用いて行われてもよいし、カメラを用いて行われてもよい。 ○ The method of self-position estimation may be changed appropriately. For example, the self-location estimation may be performed only by odometry. Further, the odometry may be performed using a gyroscope, an acceleration sensor, or an inertial measurement device that combines these, or may be performed using a camera.

○距離測定部31として用いられるLIDARとして、水平方向及び鉛直方向の両方の照射角度を変更しながらレーザーを照射する三次元距離計を用いてもよい。
○距離測定部31として、ステレオカメラを用いてもよい。ステレオカメラは、複数のカメラによって周辺環境を撮像することで得られた視差画像から周辺環境を制御装置32に認識させる。視差画像は、同一の特徴点について複数のカメラによって撮像を行った場合に、カメラ間で生じる画素差を示すものである。特徴点は、物体のエッジなど視差が得られる部分、即ち、撮像された画像の各画素において輝度が変化する画素である。制御装置32は、ステレオカメラの眼間距離、焦点距離、視差画像などを用いて車両20から特徴点までの距離及び車両20から特徴点への方位を求めることができる。ステレオカメラを距離測定部31として用いる場合、特徴点が測定点となる。なお、距離測定部31としては、電波を用いるものなどを用いることもできる。
As the LIDAR used as the distance measuring unit 31, a three-dimensional distance meter that irradiates a laser while changing the irradiation angles in both the horizontal direction and the vertical direction may be used.
A stereo camera may be used as the distance measuring unit 31. The stereo camera causes the control device 32 to recognize the surrounding environment from the parallax image obtained by capturing the surrounding environment with a plurality of cameras. The parallax image shows a pixel difference that occurs between cameras when the same feature point is captured by a plurality of cameras. The characteristic point is a portion where parallax is obtained, such as an edge of an object, that is, a pixel whose luminance changes in each pixel of a captured image. The control device 32 can obtain the distance from the vehicle 20 to the feature point and the azimuth from the vehicle 20 to the feature point using the inter-eye distance of the stereo camera, the focal length, the parallax image, and the like. When the stereo camera is used as the distance measuring unit 31, the characteristic points are the measurement points. It should be noted that the distance measuring unit 31 may be one that uses radio waves.

○距離測定部31は、LIDARとステレオカメラなど、複数のセンサを組み合わせたものであってもよい。即ち、距離測定部31は、単数のセンサによって構成されていてもよいし、複数のセンサによって構成されていてもよい。 The distance measuring unit 31 may be a combination of a plurality of sensors such as a LIDAR and a stereo camera. That is, the distance measuring unit 31 may be composed of a single sensor or plural sensors.

○追尾対象Tは、人以外であってもよい。例えば、車両20とは別の移動体などであってもよい。この場合、報知部35としては、追尾対象Tである移動体と通信を行うことができる通信装置であってもよい。制御装置32は、車両20が進入禁止エリアAに進入した場合、通信装置による通信を行うことで、追尾対象Tである移動体に報知を行う。 The tracking target T may be other than a person. For example, it may be a moving body other than the vehicle 20. In this case, the notification unit 35 may be a communication device capable of communicating with the mobile body that is the tracking target T. When the vehicle 20 enters the prohibited area A, the control device 32 communicates with the communication device to notify the moving body that is the tracking target T.

○追尾対象Tの検出は、追尾対象Tに距離測定部31により検出できる目印などを設けることで行われてもよい。また、追尾対象Tの検出は、距離測定部31とは別の検出部によって行われてもよい。 The tracking target T may be detected by providing the tracking target T with a mark or the like that can be detected by the distance measuring unit 31. The detection of the tracking target T may be performed by a detection unit other than the distance measurement unit 31.

○移動体は、車両20に限られず、多足歩行ロボットや、自律飛行する無人航空機であってもよい。
○駆動機構23としては、速度指令値に追従するように車両20の速度を制御することができれば、どのような構成のものでもよい。
The moving body is not limited to the vehicle 20, and may be a multipedal robot or an autonomously flying unmanned aerial vehicle.
The drive mechanism 23 may have any structure as long as the speed of the vehicle 20 can be controlled so as to follow the speed command value.

○制御装置32が、走行制御装置26の機能を備えるようにしてもよい。制御装置32がモータドライバ25に指令回転数を出力し、モータドライバ25はこの指令回転数に合わせてモータ24を駆動するようにしてもよい。 The control device 32 may have the function of the travel control device 26. The control device 32 may output the command rotation speed to the motor driver 25, and the motor driver 25 may drive the motor 24 according to the command rotation speed.

A…進入禁止エリア、M…環境地図、MA…移動可能範囲、T…追尾対象、10…自律移動体、20…車両(移動体)、32…制御装置(物体検出部、移動体制御部、自己位置推定部、距離算出部、加工部及び移動可能範囲導出部)、34…記憶部、35…報知部。 A... Inaccessible area, M... Environmental map, MA... Movable range, T... Tracking target, 10... Autonomous moving body, 20... Vehicle (moving body), 32... Control device (object detection unit, moving body control unit, Self position estimating unit, distance calculating unit, processing unit and movable range deriving unit), 34... storage unit, 35... notification unit.

Claims (5)

追尾対象を追尾する自律移動体であって、
移動体と、
前記移動体から測定点までの距離と方位とを測定するための距離測定部と、
前記追尾対象及び障害物を含む物体を検出する物体検出部と、
前記追尾対象を追尾するように前記移動体を移動させる移動体制御部と、
環境地図及び進入禁止エリアの情報を含む地図情報が記憶された記憶部と、
前記環境地図における前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
前記自己位置推定部により推定された前記自己位置と前記記憶部に記憶された前記進入禁止エリアの情報を用いて、前記自己位置から前記進入禁止エリアまでの距離を、前記自己位置から前記進入禁止エリアへの水平方向に対する複数の方位毎に算出する距離算出部と、
前記移動体から前記進入禁止エリアまでの方位と同一方位に対応付けられた前記距離測定部の測定値のうち、前記移動体と前記進入禁止エリアとの間に前記測定点が存在していない方位に対応付けられた前記測定値を、前記距離算出部で算出された算出距離に加工する加工部と、
前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び、前記算出距離から前記移動体の移動可能範囲を導出する移動可能範囲導出部と、を備え、
前記移動体制御部は、前記移動可能範囲内で前記移動体を移動させる自律移動体。
An autonomous moving body that tracks a tracking target,
A moving body,
A distance measuring unit for measuring the distance and azimuth from the moving body to the measurement point,
An object detection unit that detects an object including the tracking target and an obstacle,
A moving body control unit that moves the moving body so as to track the tracking target;
A storage unit in which map information including an environmental map and information on prohibited areas is stored,
A self-position estimation unit that estimates the self-position of the moving body in the environment map,
Using the self-position estimated by the self-position estimating unit and the information on the entry-prohibited area stored in the storage unit, the distance from the self-position to the entry-prohibited area is changed from the self-position to the entry prohibition. A distance calculation unit that calculates for each of a plurality of azimuths with respect to the horizontal direction to the area,
Of the measurement values of the distance measuring unit associated with the same azimuth as the azimuth from the moving body to the entry prohibited area, the azimuth in which the measurement point does not exist between the moving object and the entry prohibited area. A processing unit that processes the measured value associated with the processing distance into a calculated distance calculated by the distance calculation unit,
Of the measurement values of the distance measurement unit, the measurement value that has not been processed by the processing unit, and a movable range deriving unit that derives the movable range of the moving body from the calculated distance,
The moving body control unit is an autonomous moving body that moves the moving body within the movable range.
前記自己位置推定部は、前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び前記加工部による加工が行われる前の測定値を用いて前記自己位置を推定する請求項1に記載の自律移動体。 The self-position estimating unit determines the self-position by using the measurement value that is not processed by the processing unit out of the measurement values of the distance measuring unit and the measurement value before the processing by the processing unit is performed. The autonomous mobile body according to claim 1, which is estimated. 前記物体検出部は、前記距離測定部の測定値のうち前記加工部による加工が行われなかった前記測定値、及び前記加工部による加工が行われる前の測定値を用いて前記追尾対象を検出する請求項1又は請求項2に記載の自律移動体。 The object detection unit detects the tracking target by using the measurement value that has not been processed by the processing unit among the measurement values of the distance measurement unit and the measurement value before processing by the processing unit. The autonomous mobile body according to claim 1 or 2. 前記自己位置推定部により推定された前記自己位置が前記進入禁止エリア内に位置している場合に報知を行う報知部を備える請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の自律移動体。 The autonomous movement according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a notification unit configured to notify when the self-position estimated by the self-position estimation unit is located in the entry prohibited area. body. 前記移動可能範囲導出部は、前記自己位置推定部により推定された前記自己位置が前記進入禁止エリア内に位置している場合、前記算出距離を用いずに前記移動可能範囲を導出する請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の自律移動体。 The movable range deriving unit derives the movable range without using the calculated distance when the self-position estimated by the self-position estimating unit is located in the entry prohibited area. ~ The autonomous mobile body according to any one of claims 3 to 4.
JP2018245844A 2018-12-27 2018-12-27 Autonomous mobile body Pending JP2020107116A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018245844A JP2020107116A (en) 2018-12-27 2018-12-27 Autonomous mobile body
PCT/JP2019/050701 WO2020138115A1 (en) 2018-12-27 2019-12-24 Autonomous moving body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018245844A JP2020107116A (en) 2018-12-27 2018-12-27 Autonomous mobile body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020107116A true JP2020107116A (en) 2020-07-09

Family

ID=71129438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018245844A Pending JP2020107116A (en) 2018-12-27 2018-12-27 Autonomous mobile body

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020107116A (en)
WO (1) WO2020138115A1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772925A (en) * 1993-09-06 1995-03-17 Yamatake Honeywell Co Ltd Obstruction evading controller
JP2006134221A (en) * 2004-11-09 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Tracking mobile device
JP2007213367A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Tracking method for moving object
JP2010015194A (en) * 2008-06-30 2010-01-21 Ihi Corp Autonomous moving robot device and control method for autonomous moving robot device
JP2011128899A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Murata Machinery Ltd Autonomous mobile device
JP2013537651A (en) * 2010-05-20 2013-10-03 アイロボット コーポレイション Mobile human interface robot
JP2015001820A (en) * 2013-06-14 2015-01-05 シャープ株式会社 Autonomous mobile body, control system of the same, and own position detection method
WO2017030188A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Cyberdyne株式会社 Autonomously moving body and operation system for managing inside of facility
JP2018017826A (en) * 2016-07-26 2018-02-01 株式会社豊田中央研究所 Autonomous moving body and environment map update device
JP2018068885A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 東芝ライフスタイル株式会社 Autonomous vacuum cleaner

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772925A (en) * 1993-09-06 1995-03-17 Yamatake Honeywell Co Ltd Obstruction evading controller
JP2006134221A (en) * 2004-11-09 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Tracking mobile device
JP2007213367A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Tracking method for moving object
JP2010015194A (en) * 2008-06-30 2010-01-21 Ihi Corp Autonomous moving robot device and control method for autonomous moving robot device
JP2011128899A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Murata Machinery Ltd Autonomous mobile device
JP2013537651A (en) * 2010-05-20 2013-10-03 アイロボット コーポレイション Mobile human interface robot
JP2015001820A (en) * 2013-06-14 2015-01-05 シャープ株式会社 Autonomous mobile body, control system of the same, and own position detection method
WO2017030188A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Cyberdyne株式会社 Autonomously moving body and operation system for managing inside of facility
JP2018017826A (en) * 2016-07-26 2018-02-01 株式会社豊田中央研究所 Autonomous moving body and environment map update device
JP2018068885A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 東芝ライフスタイル株式会社 Autonomous vacuum cleaner

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020138115A1 (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3715785B1 (en) Slam assisted ins
US10705528B2 (en) Autonomous visual navigation
CN108007452B (en) Method and device for updating environment map according to obstacle and robot
WO2020258721A1 (en) Intelligent navigation method and system for cruiser motorcycle
US11347227B2 (en) Autonomous mobile apparatus
JP5310285B2 (en) Self-position estimation apparatus and self-position estimation method
US11931900B2 (en) Method of predicting occupancy of unseen areas for path planning, associated device, and network training method
JP6640779B2 (en) Autonomous mobile device and mobile control system
JP6825715B2 (en) Mobile vehicle
WO2019031168A1 (en) Mobile body and method for control of mobile body
JP2020004095A (en) Autonomous mobile body controller and autonomous mobile body
JP2016173709A (en) Autonomous mobile robot
RU2740229C1 (en) Method of localizing and constructing navigation maps of mobile service robot
US11567497B1 (en) Systems and methods for perceiving a field around a device
JP6962027B2 (en) Mobile vehicle
JP2012168990A (en) Autonomous mobile device
WO2021074660A1 (en) Object recognition method and object recognition device
JP6406894B2 (en) ENVIRONMENTAL MAP GENERATION CONTROL DEVICE, MOBILE BODY, AND ENVIRONMENTAL MAP GENERATION METHOD
WO2020138115A1 (en) Autonomous moving body
WO2021246170A1 (en) Information processing device, information processing system and method, and program
Takahashi et al. Performance evaluation of robot localization using 2d and 3d point clouds
US11662740B2 (en) Position estimating apparatus, method for determining position of movable apparatus, and non-transitory computer readable medium
WO2023127337A1 (en) Information processing device, information processing method, and program
JP7380298B2 (en) autonomous mobile body
CN114212106B (en) Method and device for determining safety probability in drivable area of vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210319

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230303

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230814

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230821

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230929