JP6774445B2 - Mobile control system, mobile and mobile control method - Google Patents
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Description
本発明は、移動体制御システム、移動体及び移動体制御方法に関する。 The present invention relates to a mobile body control system, a mobile body and a mobile body control method.
従来、連設した点字ブロックで形成される誘導経路を車両搭載の撮像手段にて撮像し、この撮像画像に基づいて車両の走行を制御する走行システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この走行システムによれば、撮像画像に基づいて車両を誘導することができるのでシステム自体を簡素化することができる。 Conventionally, there is known a traveling system in which a guidance path formed by a series of Braille blocks is imaged by an imaging means mounted on a vehicle and the traveling of the vehicle is controlled based on the captured image (see, for example, Patent Document 1). ). According to this traveling system, the vehicle can be guided based on the captured image, so that the system itself can be simplified.
ところで、このような走行システムにおいて、車両として車椅子を想定すると、特に屋内などのように狭い環境での走行移動を余儀なくされる。そのため、従来の走行システム(例えば、特許文献1参照)においては、走行中の車椅子が周囲とぶつからないように動き中心を走行可能経路の中心に位置させるべく、車椅子のふらつきを抑制したい要請があった。また、従来の走行システムと異なって点字ブロックを有しない環境においても適用できる走行システムが望まれていた。 By the way, in such a traveling system, assuming a wheelchair as a vehicle, the vehicle is obliged to travel in a narrow environment such as indoors. Therefore, in the conventional traveling system (see, for example, Patent Document 1), there is a request to suppress the wobbling of the wheelchair so that the moving center is positioned at the center of the travelable route so that the traveling wheelchair does not collide with the surroundings. It was. Further, a traveling system that can be applied even in an environment that does not have a Braille block unlike a conventional traveling system has been desired.
そこで、本発明の課題は、走行中のふらつきを抑制でき、従来よりも幅広い使用環境適用性を有する移動体制御システム、移動体及び移動体制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a mobile body control system, a mobile body, and a mobile body control method which can suppress wobbling during traveling and have a wider range of application to the usage environment than before.
前記課題を解決する本発明の移動体制御システムは、移動体に搭載される撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像に基づいて前記移動体の走行可能領域を抽出する走行可能領域抽出手段と、前記移動体の出発地から目的地までの経路にわたって当該経路に沿うように前記走行可能領域の中央で前記移動体を誘導するように設定されて折れ線状となる前記移動体の走行経路を、前記撮像画像に基づいて滑らかな仮想線に生成する仮想線生成手段と、前記仮想線に沿って前記移動体が走行するように制御する走行制御手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の移動体は、このような移動体制御システムを備えることを特徴とする。
また、本発明の移動体制御方法は、撮像手段による撮像画像に基づいて移動体の走行可能領域を抽出する走行可能領域抽出工程と、前記移動体の出発地から目的地までの経路にわたって当該経路に沿うように前記走行可能領域の中央で前記移動体を誘導するように設定されて折れ線状となる前記移動体の走行経路を、前記撮像画像に基づいて滑らかな仮想線に生成する仮想線生成工程と、前記仮想線に沿って前記移動体が走行するように制御する走行制御工程と、を有することを特徴とする。
The mobile body control system of the present invention that solves the above problems includes an imaging means mounted on the moving body, a travelable area extraction means that extracts a travelable area of the mobile body based on an image captured by the image pickup means, and a travelable area extraction means. a travel route of the moving body to be set to the center in the moving body of the travelable area along the said path over a route to the destination to induction polygonal line from the start point of the moving body, a virtual line generation means for generating a smooth virtual line based on the previous SL IMAGING image, and running control means for the moving body along the imaginary line is controlled so as to travel,
It is characterized by having.
Further, the mobile body of the present invention is characterized by including such a mobile body control system.
In addition, the moving body control method of the present invention includes a travelable area extraction step of extracting a travelable area of a moving body based on an image captured by an imaging means , and the route from the starting point to the destination of the moving body. the are at the center of the travelable area set the movable body so as to induction by the travel path of the moving body as a polygonal line along the produces a smooth virtual line based on the previous SL IMAGING image It is characterized by having a virtual line generation step and a traveling control step of controlling the moving body to travel along the virtual line.
本発明の移動体制御システム及びこれを備える移動体並びに移動体制御方法によれば、乗員の快適性を確保する走行経路を設定することができる。 According to the moving body control system of the present invention, the moving body provided with the moving body, and the moving body control method, it is possible to set a traveling route for ensuring the comfort of the occupant.
本発明を実施する形態(本実施形態)の移動体制御システム、移動体及び移動体制御方法について詳細に説明する。
以下では、移動体としての電動車椅子を所定の施設内にて現在位置から目的地まで誘導するものを例にとって本実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の移動体制御システムは、電動車椅子に搭載される撮像手段による撮像画像に基づいて形成した滑らかな仮想線に沿って電動車椅子を走行させる構成となっている。
The mobile body control system, the mobile body, and the mobile body control method of the embodiment of the present invention (the present embodiment) will be described in detail.
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail by taking as an example a motorized wheelchair as a moving body that guides an electric wheelchair from a current position to a destination in a predetermined facility.
The mobile body control system of the present embodiment is configured to drive the electric wheelchair along a smooth virtual line formed based on an image captured by an imaging means mounted on the electric wheelchair.
<移動体制御システムの全体構成>
概略図である図1に示すように、本実施形態に係る移動体制御システム100は、電動車椅子である移動体102と、移動体102の走行路104の周辺に設置された複数のビーコン送信機106及びAR(Augmented Reality:拡張現実)マーカ107と、サーバ110と、を有している。
また、移動体102は、サーバ110に対して通信可能に接続された移動体制御装置108と、この移動体制御装置108に対して通信可能に接続された端末210(図2参照)と、をさらに備えている。
<Overall configuration of mobile control system>
As shown in FIG. 1, which is a schematic diagram, the mobile
Further, the
ビーコン送信機106は、少なくとも互いの電波の到達範囲が重なる範囲ではそれぞれ異なる周波数を有するように、その送信周波数及び設置位置が設定されている。
ARマーカ107は、走行路104を走行する移動体102に搭載される後記する撮像手段208(図3参照)によって、撮像可能なように、走行路104に沿って複数配置されている。
The
A plurality of
本実施形態の移動体制御システム100では、撮像手段208(図3参照)による撮像画像の画角内にARマーカ107が映り込むと、端末210の表示手段214(図3参照)に映し出される撮像画像に重ね合わせて、目的地に向かう走行経路が映し出されるようになっている。また、ARマーカ107の絶対位置(座標)は、予めサーバ110に記憶されている。これによりサーバ110は、後記するように、ARマーカ107の撮像画像に基づいて、これを撮像した移動体102の現在位置を特定する。
In the
ちなみに、このARマーカ107は、予め定めた文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで形成される標識で構成することができる。また、ARマーカ107は、周辺の椅子、机、置物などの調度品の外形、色彩や、特徴的な路面地模様などの視覚的要素で構成することもできる。また、ARマーカ107は、壁、床及び天井で仕切られる特徴的な空間形状(通路形状)で構成することもできる。そして、このようなARマーカは、後記するビーコンとともに、本実施形態での位置伝達標識を構成することができる。
By the way, the
移動体制御装置108は、ビーコン送信機106や移動体102に搭載される後記の端末210(図3参照)から出力される各種情報データをサーバ110へ送信する。また、移動体制御装置108は、サーバ110から目標車速及び目標操舵角の情報を受信して移動体102の走行制御を行う。
これら移動体制御装置108及びサーバ110については後に詳しく説明する。
The
The
図2は、移動体102(電動車椅子)の全体斜視図である。
図2に示すように、移動体102(電動車椅子)は、両側のそれぞれに駆動輪103a,103a(図中、一方の駆動輪は不図示)を有する車椅子本体103と、各駆動輪103a,103aを独立に駆動するアクチュエータ204と、を有している。また、車椅子本体103には、前記の移動体制御装置108が取り付けられている。
FIG. 2 is an overall perspective view of the moving body 102 (electric wheelchair).
As shown in FIG. 2, the moving body 102 (motorized wheelchair) includes a
また、車椅子本体103のフレーム103bには、支持アーム103cを介して端末ホルダ103dが取り付けられている。この端末ホルダ103dには、端末210が着脱自在に取り付けられている。
なお、図示しないが、各駆動輪103a,103aには、所定の回転角だけ回転するごとに信号パルス(回転信号パルス)を出力する回転角センサが配置されている。この回転角センサは、移動体制御装置108の後記するオドメトリ情報処理ユニット360(図3参照)と連携する。
Further, the
Although not shown, rotation angle sensors that output a signal pulse (rotation signal pulse) each time the
図3は、移動体制御システム100(図1参照)のブロック図である。
移動体制御システム100は、前記のように、端末210と、移動体制御装置108と、サーバ110と、を主に備えて構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of the mobile control system 100 (see FIG. 1).
As described above, the
≪端末≫
図3に示すように、端末210(移動端末)は、移動体制御装置108と通信する通信器200と、この端末210に対して目的地などの情報を入力する入力手段212と、移動体102の前方の環境を撮像する撮像手段208と、後記する仮想線14(図6(c)参照)などを表示する表示手段214と、移動体102が位置するポイントでの地磁気を測定して出力する地磁気検出手段216と、を備えている。
≪Terminal≫
As shown in FIG. 3, the terminal 210 (mobile terminal) includes a
本実施形態での端末210は、移動端末としてのタブレットを想定しているが、後記に詳しく説明するように移動体制御装置108との間で相互通信を行うことができれば特に制限はない。したがって、端末210は、例えばスマートホン、ラップトップパソコンなどであってもよい。なお、この端末210については、移動体制御装置108との関係で後にさらに詳しく説明する。
The
≪移動体制御装置≫
移動体制御装置108は、通信器300と、処理装置304と、走行可能領域抽出手段370と、仮想線生成手段380と、走行制御手段390と、を主に備えて構成されている。
通信器300は、端末210とサーバ110との間の通信を行う。
≪Mobile control device≫
The mobile
The
本実施形態での処理装置304は、入力した前記の各種情報データを、通信器300を介してサーバ110に向けて出力する。
処理装置304は、具体的には、入力情報処理ユニット310と、ビーコン処理ユニット320と、ARマーカ処理ユニット340と、地磁気処理ユニット350と、画像処理ユニット330と、オドメトリ情報処理ユニット360と、を主に備えて構成されている。
The
Specifically, the
入力情報処理ユニット310は、端末210の入力手段212と連携している。
具体的には、ユーザによって入力手段212の所定のスイッチ(図示省略)がオンになったことを検知した入力情報処理ユニット310は、各スイッチに応じて、後記する走行制御開始要求信号、目的地情報などを識別IDとともにサーバ110に送信する。
The input
Specifically, the input
また、入力情報処理ユニット310は、ユーザの入力手段212を介しての選択によって、後記のように、サーバ110が、ビーコン、AR(Augmented Reality:拡張現実)マーカ、及び地磁気のうちのどの要素に基づいて移動体102の経路決定を行うかの要求信号を、サーバ110に送信する。
Further, the input
ちなみに、本実施形態の移動体制御システム100においては、後記のように、ビーコン、AR(Augmented Reality:拡張現実)マーカ、及び地磁気のうちのいずれか1つの要素で経路決定を行う構成を想定している。しかしながら、本実施形態では、2以上の要素を選択して最良の経路決定を設定するようにサーバ110を構成とすることもできる。
By the way, in the
ビーコン処理ユニット320は、移動体102(図1参照)の周囲の各ビーコン送信機106(図1参照)から受信したビーコン電波の受信強度を測定する。
ビーコン処理ユニット320は、この測定値と、ビーコン電波の周波数とを含むビーコン受信情報を、通信器300を介してサーバ110へ送信する。
The
The
なお、ビーコン処理ユニット320によるビーコン電波の受信は、ビーコン処理ユニット320に内蔵されるビーコン受信器(図示省略)を介して行われる。また、ビーコン電波の受信強度は、一定の時間間隔で、ビーコン電波ごと(すなわち、受信したビーコン電波の周波数ごと)に測定される。そして、ビーコン処理ユニット320は、このようなビーコン受信情報を一定の時間間隔でサーバ110へ送信する。
The beacon radio wave received by the
画像処理ユニット330は、端末210の撮像手段208によって取得した撮像画像のデータを識別IDとともにサーバ110に送信する。また、この撮像画像のデータは、以下で説明するARマーカ処理ユニット340、走行可能領域抽出手段370及び仮想線生成手段380と共有する。
The
ARマーカ処理ユニット340は、端末210の撮像手段208による撮像画像からこれに映り込んだARマーカ107(図1参照)を抽出する。ARマーカ処理ユニット340は、抽出したARマーカ107の撮像画像のデータを識別IDとともにサーバ110に送信する。
The AR
地磁気処理ユニット350は、端末210の地磁気検出手段216で検出された地磁気情報(磁気方位、磁束密度など)を入力し、この検出された地磁気情報を識別IDとともにサーバ110に送信する。ちなみに、本実施形態での地磁気検出手段216は、前記のタブレットなどの端末210にオプションで搭載するものを想定している。このような地磁気検出手段216は、端末210のOS(オペレーティングシステム)が公開しているAPI(Application Programming Interface)を活用する磁気方位センサを構築することで容易に実現することができる。
The
オドメトリ情報処理ユニット360は、移動体102のアクチュエータ204に連動する各駆動輪103a,103a(図2参照)に配置された前記の回転角センサ(図示省略)からの回転信号パルスを検出する。オドメトリ情報処理ユニット360は、回転信号パルスの発生数に基づいて換算される駆動輪103a,103aの個別の走行距離を、オドメトリ情報としてサーバ110へ送信する。
The odometry
走行可能領域抽出手段370は、端末210の撮像手段208による撮像画像から移動体102の走行が可能な領域を抽出する。
具体的には、走行可能領域抽出手段370は、撮像画像に基づく画像判定によって、床面と壁面との境界線を算出し、この境界線よりも床面側を走行可能領域として設定する。この際、撮像画像内に移動体102の走行を妨げる障害物が映り込んでいる場合には、画像判定によって、障害物を避けるように走行可能領域が設定される。
The travelable area extraction means 370 extracts a travelable area of the moving
Specifically, the travelable area extraction means 370 calculates a boundary line between the floor surface and the wall surface by image determination based on the captured image, and sets the floor surface side of the boundary line as the travelable area. At this time, if an obstacle that hinders the traveling of the moving
仮想線生成手段380は、前記の走行可能領域内で、仮想線14(図6(c)参照)を生成する。この仮想線14は、サーバ110から送信される後記の走行指令と、端末210の撮像手段208から送信される撮像画像とに基づいて生成される。仮想線生成手段380は、後記するように、例えばベジェ曲線法によって生成される。
The virtual line generating means 380 generates the virtual line 14 (see FIG. 6C) within the travelable area. The
走行制御手段390は、仮想線14(図6(c)参照)に沿って移動体102が走行するように、各駆動輪103a,103a(図2参照)を独立に駆動するアクチュエータ204を制御する。
The travel control means 390 controls the
以上のような移動体制御装置108は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたROM(Read Only Memory)、データの一時記憶のためのRAM(Random Access Memory)などで構成することができる。
The
≪サーバ≫
図3に示すように、サーバ110は、通信器400と、処理装置402と、記憶装置404と、を備えている。本実施形態でのサーバ110としては、例えば、無線ネットワークを介して移動体制御装置108と接続されるクラウドサーバ、移動体102の走行路104を備える施設内のサーバなどが挙げられる。
≪Server≫
As shown in FIG. 3, the
通信器400は、サーバ110と、移動体制御装置108との間の通信を行う。
記憶装置404は、例えば、ハードディスク装置、DVD、CDROMなどのコンピュータ読み取り可能な読み取り装置で構成されている。
この記憶装置404は、地図情報データベース450と、ARマーカ情報データベース451と、ビーコン情報データベース452と、地磁気マップ情報データベース453と、で主に構成されている。
The
The
The
地図情報データベース450には、移動体102(図1参照)の走行路104(図1参照)のルート、形状、及び走行路104の周辺の様子を示す地図が記憶されている。
The
ARマーカ情報データベース451には、各ARマーカ107(図1参照)の埋め込み情報と、設置位置座標(例えば緯度・軽度)とが記憶されている。
The AR
ビーコン情報データベース452には、各ビーコン送信機106(図1参照)の送信周波数と、設置位置座標(例えば緯度・経度)とが記憶されている。また、ビーコン情報データベース452には、地図情報データベース450に記憶される地図に対応させて、各地図を、例えば100×100の桝目に区画したそれらの桝目ごとの各ビーコン送信機106(図1参照)のビーコン情報(ビーコン電波の受信強度及び周波数)が記憶されている。ちなみに、各地図のビーコン情報は、予め桝目ごとに測定されたものである。これらの桝目ごとのビーコン情報は相互に異なっており、ビーコン情報が特定されることでこれを測定した地図上の位置が明らかになる。なお、地図の区画は、前記の100×100に限定されるものではなく、地図の大きさに応じて適宜に設定することができる。
The
地磁気マップ情報データベース453には、地図情報データベース450に記憶される地図に対応させて、各地図を、例えば100×100の桝目に区画したそれらの桝目ごとの地磁気が記憶されている。ちなみに、各地図の地磁気は、予め桝目ごとに測定されたものである。これらの桝目ごとの地磁気は相互に異なっており、地磁気が特定されることでこれを測定した地図上の位置が明らかになる。なお、地図の区画は、前記の100×100に限定されるものではなく、地図の大きさに応じて適宜に設定することができる。
The geomagnetic
本実施形態での処理装置402は、移動体制御装置108が送信した各種情報データを、通信器400を介して入力する。また、処理装置402は、入力した各種情報データに基づいて記憶装置404を参照し、移動体102が現在位置から目的地まで移動する経路を決定する。そして、処理装置402は、決定した経路を、通信器400を介して移動体制御装置108に送信する。
The
処理装置402は、具体的には、現在位置特定ユニット410と、目的地特定ユニット412と、経路決定ユニット414と、を備えている。
Specifically, the
現在位置特定ユニット410は、移動体制御装置108からの各種情報データに基づいて記憶装置404を参照し、移動体102が現在位置を算出する。
具体的には、移動体制御装置108からの情報データが、移動体102が現在位置で撮像したARマーカ107の撮像画像のデータである場合には、現在位置特定ユニット410は、記憶装置404のARマーカ情報データベース451を参照する。これにより現在位置特定ユニット410は、移動体102の現在位置である撮像画像のARマーカ107(図1参照)の座標を特定する。
The current
Specifically, when the information data from the moving
また、移動体制御装置108からの情報データが、ビーコン情報(ビーコン電波の受信強度及び周波数)である場合には、現在位置特定ユニット410は、記憶装置404のビーコン情報データベース452を参照する。これにより現在位置特定ユニット410は、ビーコン情報に対応する地図上の移動体102の現在位置を特定する。
Further, when the information data from the
また、移動体制御装置108からの情報データが、地磁気情報である場合には、現在位置特定ユニット410は、記憶装置404の地磁気マップ情報データベース453を参照する。これにより現在位置特定ユニット410は、地磁気情報に対応する地磁気マップ上の移動体102の現在位置を特定する。
When the information data from the
目的地特定ユニット412は、移動体制御装置108からの前記の目的地情報に基づいて地図情報データベース450を参照し、移動体102の目的地を特定する。
The
経路決定ユニット414は、現在位置特定ユニット410と目的地特定ユニット412とが特定した現在位置と目的地とに基づいて、記憶装置404の地図情報データベース450を参照し、現在位置から目的地に至る経路を決定する。この経路決定は、一般に公開されている地図の経路検索に使用される公知のアルゴリズムを使用することができる。
そして、経路決定ユニット414で決定された経路は、通信器400を介して移動体制御装置108に送信される。
The
Then, the route determined by the
以上のような処理装置402は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたROM(Read Only Memory)、データの一時記憶のためのRAM(RandomAccess Memory)などで構成することができる。
The
<移動体制御システムの動作>
次に、移動体制御システム100の制御工程を示しながら動作について説明する。
図4は、本実施形態に係る移動体制御システム100が適用される領域を例示する地図である。図5は、本実施形態に係る移動体制御システム100による移動体102(図1参照)の走行制御処理の手順を示すフロー図である。
<Operation of mobile control system>
Next, the operation will be described while showing the control process of the
FIG. 4 is a map illustrating an area to which the
図4に示すように、移動体制御システム100が適用される一例としての領域は、1F(一階)の領域αと、2F(2階)の領域βとで構成されている。
図4中の「現在位置A」は、移動体102の出発地を意味している。そして、この図4に示す例では、1F(一階)の現在位置Aからエレベータを介して2F(2階)の目的地Bに向かう経路R1からR7を移動体制御システム100が設定する場合を想定している。このような経路R1からR7は、図4中のビーコン、ARマーカ、及び/又は図4中、図示しない地磁気に基づいて以下に説明するように移動体制御システム100が決定する。
As shown in FIG. 4, the region to which the
The “current position A” in FIG. 4 means the starting point of the moving
図5に示すように、移動体制御システム100の制御工程は、サーバ110によるステップS501からステップS503の経路決定工程と、移動体制御装置108によるステップS505及びステップS506の仮想線生成工程と、移動体制御装置108によるステップS507の移動体102の走行制御工程と、を有している。
As shown in FIG. 5, the control steps of the
経路決定工程においては、サーバ110は、前記のように、移動体102の現在位置を特定する(ステップS501)。なお、前記した図4中の「現在位置A」は、移動体102の出発地を意味しているが、ステップS501における現在位置は、出発地(出発地点)と相違することもある。つまり、移動体102が現実の出発地から所定の経路を進んだ後の現在位置は、前記の出発地(出発地点)を意味しない。
In the route determination step, the
この経路決定工程では、端末210、移動体制御装置108、及びサーバ110が起動した状態で移動体102が「現在位置」に位置すると、端末210の撮像手段208は移動体102の直近に位置するARマーカ107が映り込んだ撮像画像を撮像する。また、端末210の地磁気検出手段216は、出発地における地磁気を検出する。移動体制御装置108は、ビーコン送信機106からのビーコン情報(ビーコン電波の受信強度及び周波数)をサーバ110に送信する。
In this route determination step, when the moving
また、移動体制御装置108は、端末210からのARマーカ情報と地磁気情報とをサーバ110に送信する。サーバ110は、前記のように、記憶装置404の地図情報データベース450、ARマーカ情報データベース451、ビーコン情報データベース452及び地磁気マップ情報データベース453のうちの少なくとも一つを参照する。これによりサーバ110は、ARマーカ情報、ビーコン情報及び地磁気情報のうちの少なくとも一つに基づいて、移動体102の「現在位置」を特定する。
なお、本実施形態での「ARマーカ情報」及び「ビーコン情報」に供されるARマーカ及びビーコンのそれぞれは、特許請求の範囲にいう「位置伝達標識」を構成する。
Further, the
Each of the AR marker and the beacon provided in the "AR marker information" and the "beacon information" in the present embodiment constitutes a "position transmission sign" as defined in the claims.
次に、移動体制御システム100は、サーバ110によって、移動体102から目的地情報を受信する(ステップS502参照)。
ちなみに、移動体102からの目的地情報は、移動体102のユーザが端末210の入力手段212を介して入力されるものを想定している。このような移動体102からの目的地情報は、前記したように、移動体制御装置108の入力情報処理ユニット310を介してサーバ110に送信される。
Next, the
By the way, it is assumed that the destination information from the
移動体制御システム100は、サーバ110が、前記のように、現在位置から目的地までの走行経路を決定する(ステップS503)。
そして、サーバ110は、移動体102に対する目的地への走行指令を移動体制御装置108に出力する(ステップS504参照)。
In the
Then, the
目的地への走行指令を入力した移動体制御装置108は、これを切っ掛けに、端末210の撮像手段208による撮像画像に基づいて、移動体102の走行可能領域を抽出する(ステップS505参照)。この走行可能領域は、前記のように、移動体制御装置108の走行可能領域抽出手段370によって抽出される。
本実施形態の移動体制御システム100においては、移動体制御装置108によって抽出された走行可能領域は、端末210に出力されて表示手段214に表示される。
The mobile
In the
図6(a)から(c)は、移動体102の撮像手段208によって撮像された経路の撮像画像10である。
図6(a)に示すように、端末210の表示手段214には、撮像手段208による実際の撮像画像10に重ねて、走行可能領域11が表示される。図6(a)中、符号17は、障害物である。
また、本実施形態の移動体制御システム100においては、抽出された走行可能領域11の中央部を経路に沿って延びるようにAR(Augmented Reality:拡張現実)線Lが設定される。このAR線Lは、図6(a)中、点線矢印で示している。
表示手段214に走行可能領域11が表示される切っ掛けとしては、ユーザによる入力手段212への表示要求の入力が挙げられる。
6 (a) to 6 (c) are captured
As shown in FIG. 6A, the display means 214 of the terminal 210 displays the travelable
Further, in the
As a trigger for displaying the travelable
また、走行可能領域11は、予めARマーカ107に盛り込まれた情報であってもよい。このような走行可能領域11は、ARマーカ107が撮像画像10に映り込んだ際に、撮像画像10に重ねて走行可能領域11が表示される。
Further, the travelable
また、ARマーカ107によって、走行可能領域11が表示手段214に表示された場合には、所定時間経過後に(例えば数秒後に)、図6(b)に示す選択画面12に切り換わる。この選択画面12には、複数のタッチパネルスイッチ13が設定されている。そしてこれらのタッチパネルスイッチ13を介して、走行可能領域11のオンオフの切り替えや、選択画面12から通常画面への切り替えができるようになっている。なお、図6(b)中、符号Lは、AR線Lである。
Further, when the travelable
再び図5に戻って、移動体制御システム100は、移動体制御装置108によって、走行可能領域11(図6(a)参照)内に、前記のAR線Lを設定する(ステップS506参照)。このAR線Lは、移動体制御装置108の走行可能領域抽出手段370が、走行可能領域11の中央部に設定する。
次いで、移動体制御装置108の仮想線生成手段380は、AR線Lを滑らか加工することによって仮想線14を形成する(ステップS507参照)。
ここでの「滑らか加工」としては、AR線Lの角部に丸みをつける加工法であれば、特に制限はなく、例えば、スプライン曲線法、ベジェ曲線法などを挙げることができる。中でもベジェ曲線法が好ましい。
図6(c)では、ベジェ曲線法によって形成した滑らかな仮想線14を例示した。
Returning to FIG. 5 again, the mobile
Next, the virtual line generating means 380 of the
The "smooth processing" here is not particularly limited as long as it is a processing method for rounding the corners of the AR line L, and examples thereof include a spline curve method and a Bezier curve method. Of these, the Bezier curve method is preferable.
In FIG. 6C, a smooth
サーバ110が設定した図4に示す経路R1からR7(以下、目的経路Rという)は、目的地に向かう分岐路15においては、角部を形成する。
これに対して、仮想線生成手段380は、図6(c)に示す撮像画像10に基づいて分岐路15を画像判定した際に、これまで目的経路Rに基づいて走行した走行軌跡の最後の通過点16をベジェ曲線法の制御点B0に設定する。また、仮想線生成手段380は、例えば分岐路15の侵入口に向かう目的経路Rのうち、角部から離れた任意の点をベジェ曲線法の制御点B2に設定する。そして、仮想線生成手段380は、制御点B0と制御点B2との間で延びる目的経路R上の任意の点をベジェ曲線法の制御点B1に設定する。
The routes R1 to R7 (hereinafter referred to as the destination route R) set by the
On the other hand, when the virtual line generating means 380 determines the image of the
本実施形態での仮想線生成手段380は、制御点B0からB2に基づく2次のベジェ曲線を仮想線14とする。このベジェ曲線は、3次以上とすることもできる。
ちなみに、制御点をB0、B1、・・・BN−1とするN次のベジェ曲線は、次式で表現される。
In the virtual line generating means 380 in the present embodiment, the quadratic Bezier curve based on the control points B 0 to B 2 is set as the
Incidentally, the N-th order Bezier curve having the control points B0, B1, ... BN -1 , is expressed by the following equation.
また、ここで、Jni(t)はブレンディング関数であり、次式で示される。 Further, here, J ni (t) is a blending function and is expressed by the following equation.
また、巨視的には直線とみなせる目的経路Rにおいても、微視的には折れ線状に形成される。本実施形態での仮想線生成手段380は、微視的に折れ線状に形成される目的経路Rにおいてもベジェ曲線法にて滑らかな仮想線14を形成することができる。
Further, even in the target path R which can be regarded as a straight line macroscopically, it is formed in a polygonal line shape microscopically. The virtual line generating means 380 in the present embodiment can form a smooth
再び図5に戻って、移動体制御システム100は、移動体制御装置108によって、仮想線14に沿うように移動体102の走行を制御する(ステップS508参照)。
そして、移動体制御システム100は、サーバ110によって、移動体102の現在位置を特定する(ステップS509参照)。この移動体102の現在位置の特定は、ステップS501と同様の工程で行うことができる。
Returning to FIG. 5 again, the mobile
Then, the mobile
次いで、サーバ110は、特定した現在位置が目的地を含むエリアか否かを判断する(ステップS510参照)。そして、現在位置が目的地を含むエリアでない場合には(ステップS509のNo)、ステップS504に戻ってサーバ110による目的地への走行指令が続行される。
Next, the
これに対して、現在位置が目的地を含むエリアである場合には(ステップS510のYes)、サーバ110は、移動体102への停止指令を移動体制御装置108に送信する(ステップS511)。そして、移動体制御装置108は、移動体102から走行制御終了要求信号を受信するのを待って(ステップS512のYes)、移動体102の走行制御処理を終了する。
On the other hand, when the current position is the area including the destination (Yes in step S510), the
<作用効果>
次に、本実施形態の奏する作用効果について説明する。
<Effect>
Next, the effects of the present embodiment will be described.
本実施形態によれば、滑らかな仮想線14に沿って移動体102の走行が制御されるので、移動体102が運転中にふらついたり、運転行動が急変化することが避けられる。これにより移動体制御システム100は、従来の走行システムと異なって点字ブロックなどを要することなく、移動体102のユーザに対する快適性を確保することができる。そして、このふらつきが抑制されることで、屋内などのように狭い環境であっても移動体102が周囲に存在する物品とぶつかることもない。
According to the present embodiment, since the traveling of the moving
また、本実施形態によれば、走行可能領域11に仮想線14が設定されるので、移動体の走行が途中で妨げられることがない。これにより、移動体102は、よりスムーズに出発地か目的地に移動することができ、移動体102の快適性がさらに向上する。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、端末210の表示手段214によって、仮想線14を視覚的に確認することができる。つまり、移動体102のユーザは、事前に移動経路を確認することができる。これにより移動体制御システム100に対する信頼性が向上する。
Further, according to the present embodiment, the
また、また、本実施形態によれば、ビーコンによって走行中の移動体102の位置を正確に把握することができる。これにより移動体102は、より正確に目的経路をふらつきなく正確に走行することができる。
Further, according to the present embodiment, the position of the moving
また、本実施形態によれば、例えばベジェ曲線法などによって仮想線14を生成するので、より滑らかな走行経路形成することができる。これにより移動体102の快適性がさらに一段と向上する。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、測定した地磁気と地磁気マップとを照らし合わせることで移動体102の位置を特定することができる。つまり、場所に固有の地磁気を応用することで、移動体制御システム100は、移動体102の位置をより正確に特定することができる。
Further, according to the present embodiment, the position of the moving
また、本実施形態によれば、地磁気検出手段216が端末210に組み込まれているので、別途に地磁気検出手段216を備えるものと比較して、移動体制御システム100及び移動体102の構成を簡素化することができる。
Further, according to the present embodiment, since the geomagnetic detection means 216 is incorporated in the terminal 210, the configurations of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、所定の施設内で電動車椅子の走行を制御する移動体制御システム100について説明したが、本発明は工場内での電動運搬車を制御する移動体制御システムに適用することもできる。また、本発明は、自動車の走行を屋外エリアで制御する移動体制御システムに適用することもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various forms.
In the above embodiment, the moving
また、前記実施形態では、サーバ110が、ビーコン情報、ARマーカ情報、及び/又地磁気情報に基づいて目的経路Rを設定するものについて説明したが、本発明における目的経路Rの設定はこれに限定されない。
したがって、本発明における他の目的経路Rとしては、例えば、撮像画像中に画像判定で検出される、路上の白線などに沿う基準線を目的経路Rとするものが挙げられる。この場合、目的経路Rがベジェ曲線法による仮想線の生成のための対象となる。
Further, in the above embodiment, the
Therefore, as another target path R in the present invention, for example, a reference line along a white line on the road detected by image determination in a captured image may be set as the target path R. In this case, the target path R is a target for generating a virtual line by the Bezier curve method.
また、前記実施形態では、移動体102とサーバ110とが分離した構成となっているが、サーバ110は移動体102に搭載することもできる。
Further, in the above-described embodiment, the
10 撮像画像
11 走行可能領域
13 タッチパネルスイッチ
14 仮想線
100 移動体制御システム
102 移動体
106 ビーコン送信機
107 ARマーカ
108 移動体制御装置
110 サーバ
208 撮像手段
210 端末(移動端末)
212 入力手段
214 表示手段
216 地磁気検出手段
370 走行可能領域抽出手段
380 仮想線生成手段
390 走行制御手段
L AR線
R 経路
10 Captured
212 Input means 214 Display means 216 Geomagnetic detection means 370 Travelable area extraction means 380 Virtual line generation means 390 Travel control means L AR line R route
Claims (8)
前記撮像手段による撮像画像に基づいて前記移動体の走行可能領域を抽出する走行可能領域抽出手段と、
前記移動体の出発地から目的地までの経路にわたって当該経路に沿うように前記走行可能領域の中央で前記移動体を誘導するように設定されて折れ線状となる前記移動体の走行経路を、前記撮像画像に基づいて滑らかな仮想線に生成する仮想線生成手段と、
前記仮想線に沿って前記移動体が走行するように制御する走行制御手段と、
を有することを特徴とする移動体制御システム。 The imaging means mounted on the moving body and
A travelable area extraction means for extracting a travelable area of the moving body based on an image captured by the image pickup means ,
A travel route of the moving body to be set to the center in the moving body of the travelable area along the said path over a route to the destination to induction polygonal line from the start point of the moving body, a virtual line generation means for generating a smooth virtual line based on the previous SL IMAGING image,
A traveling control means for controlling the moving body to travel along the virtual line, and
A mobile control system characterized by having.
前記走行制御手段は、
前記地磁気測定手段から出力される所定位置での地磁気と、
前記移動体の移動領域とこの移動領域における複数箇所の地磁気とを対応付けるように予め作成された地磁気マップと、
に基づいて、前記移動体の走行を制御することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の移動体制御システム。 Further having a geomagnetic measuring means mounted on the moving body,
The traveling control means
The geomagnetism at a predetermined position output from the geomagnetic measuring means and
A geomagnetic map created in advance so as to associate the moving region of the moving body with the geomagnetisms of a plurality of locations in the moving region, and
The mobile body control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the traveling of the moving body is controlled based on the above.
前記地磁気測定手段は、前記表示手段とともに前記移動体に搭載される移動端末に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の移動体制御システム。 Further having a display means for displaying the virtual line,
The mobile body control system according to claim 5, wherein the geomagnetic measuring means is arranged on a mobile terminal mounted on the mobile body together with the display means.
前記移動体の出発地から目的地までの経路にわたって当該経路に沿うように前記走行可能領域の中央で前記移動体を誘導するように設定されて折れ線状となる前記移動体の走行経路を、前記撮像画像に基づいて滑らかな仮想線に生成する仮想線生成工程と、
前記仮想線に沿って前記移動体が走行するように制御する走行制御工程と、
を有することを特徴とする移動体制御方法。 A travelable area extraction step for extracting a travelable area of a moving body based on an image captured by an imaging means ,
A travel route of the moving body to be set to the center in the moving body of the travelable area along the said path over a route to the destination to induction polygonal line from the start point of the moving body, a virtual line generation step of generating a smooth virtual line based on the previous SL IMAGING image,
A traveling control step of controlling the moving body to travel along the virtual line, and
A mobile body control method characterized by having.
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