CN116802103A - 路径追随装置、路径追随方法和路径追随程序 - Google Patents
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Abstract
路径追随装置(200)根据表示多个航路点的路径数据,计算从移动体(110)的位置起第X个航路点即基准航路点处的所述路径的弯曲角度。在所述弯曲角度小于所述角度阈值的情况下,路径追随装置将从所述移动体的所述位置往前基准距离的位置决定为成为所述移动体的下一个移动目的地的目标位置。在所述弯曲角度大于所述角度阈值的情况下,路径追随装置将从所述移动体的所述位置往前比所述基准距离短的缩短距离的位置决定为所述目标位置。
Description
技术领域
本发明涉及移动体的路径追随。
背景技术
期望使电动椅或老年代步车等移动体追随事先设定的路径进行移动。
专利文献1公开有用于使移动体追随路径进行移动的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2012/164691号
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,利用与专利文献1的方向不同的方法使移动体追随路径进行移动。
用于解决课题的手段
本发明的路径追随装置具有:弯曲角度计算部,其根据表示位于到目的地点为止的路径上的多个航路点的路径数据,计算从移动体的位置朝向所述目的地点的第基准点数个航路点即基准航路点处的所述路径的弯曲角度;弯曲角度判定部,其将所述弯曲角度与角度阈值进行比较;以及目标位置决定部,其在所述弯曲角度小于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前基准距离的位置决定为成为所述移动体的下一个移动目的地的目标位置,在所述弯曲角度大于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前比所述基准距离短的缩短距离的位置决定为所述目标位置。
发明效果
根据本发明,能够根据路径的弯曲角度,使移动体追随路径进行移动。
附图说明
图1是实施方式1中的移动体系统100的结构图。
图2是实施方式1中的路径追随装置200的结构图。
图3是实施方式1中的路径追随方法的流程图。
图4是实施方式1中的步骤S120的流程图。
图5是实施方式1中的步骤S140的流程图。
图6是实施方式1中的步骤S150的流程图。
图7是实施方式1中的效果的说明图。
图8是实施方式2中的路径追随装置200的结构图。
图9是实施方式2中的路径追随方法的流程图。
图10是实施方式2中的步骤S240的流程图。
图11是示出实施方式2中的中间点和风险区域的例子的图。
图12是实施方式2中的步骤S250的流程图。
图13是实施方式2中的效果的说明图。
图14是实施方式3中的路径追随装置200的结构图。
图15是实施方式3的路径追随方法的流程图。
图16是实施方式3中的步骤S340的流程图。
图17是示出实施方式3中的代表点和迂回路径的例子的图。
图18是实施方式3中的步骤S350的流程图。
图19是实施方式3中的效果的说明图。
图20是实施方式中的路径追随装置200的硬件结构图。
具体实施方式
在实施方式和附图中,对相同的要素或对应的要素标注相同的标号。标注有与已说明的要素相同的标号的要素的说明适当地省略或简化。图中的箭头主要表示数据流或处理流。
实施方式1
根据图1~图7对移动体系统100进行说明。
***结构的说明***
根据图1对移动体系统100的结构进行说明。
移动体系统100具有移动体110。
移动体110是能够使车体在原地转弯的车辆,也称作个人移动体。移动体110的具体例是电动轮椅或老年代步车。
移动体110具有传感器组120、路径追随装置200、车辆控制装置130和车辆140。这些硬件经由信号线彼此连接。
传感器组120是包含物体检测传感器和测位传感器等在内的1个以上的传感器。
物体检测传感器是用于检测存在于移动体110周围的物体的传感器。物体检测传感器的具体例是摄像头和激光传感器。
测位传感器是用于测量移动体110的位置的传感器。测位传感器的具体例是卫星测位系统的接收机和惯性计测装置。
路径追随装置200决定移动体110的目标位置和移动体110的移动速度。
目标位置是成为移动体110的下一个移动目的地的位置,在移动体110到达目的地点为止的期间内反复决定目标位置。
移动速度是移动体110到达目标位置为止的期间内的移动体110的速度。
车辆控制装置130对车辆140进行自动控制,以使移动体110向目标位置移动。
车辆140是移动体110的主体,具有速度控制装置和姿态控制装置等。
但是,传感器组120也可以不设置于移动体110,例如设置于道路的各处。
此外,路径追随装置200也可以设置于移动体110的外部。该情况下,移动体110具有用于与路径追随装置200进行通信的通信装置。
根据图2对路径追随装置200的结构进行说明。
路径追随装置200是具有处理器201、存储器202、辅助存储装置203、通信装置204和输入输出接口205这样的硬件的计算机。这些硬件经由信号线彼此连接。
处理器201是进行运算处理的IC,对其他硬件进行控制。例如,处理器201是CPU、DSP或GPU。
IC是Integrated Circuit(集成电路)的简称。
CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的简称。
DSP是Digital Signal Processor(数字信号处理器)的简称。
GPU是Graphics Processing Unit(图形处理单元)的简称。
存储器202是易失性或非易失性存储装置。存储器202也被称作主存储装置或主存储器。例如,存储器202是RAM。存储器202中存储的数据根据需要保存于辅助存储装置203。
RAM是Random Access Memory(随机存取存储器)的简称。
辅助存储装置203是非易失性存储装置。例如,辅助存储装置203是ROM、HDD或闪存。辅助存储装置203中存储的数据根据需要载入到存储器202。
ROM是Read Only Memory(只读存储器)的简称。
HDD是Hard Disk Drive(硬盘驱动器)的简称。
通信装置204是接收机和发送机。例如,通信装置204是通信芯片或NIC。路径追随装置200的通信使用通信装置204来进行。
NIC是Network Interface Card(网络接口卡)的简称。
输入输出接口205是连接输入装置和输出装置的端口。例如,输入输出接口205是USB端子。路径追随装置200的输入输出使用输入输出接口205或通信装置204来进行。
USB是Universal Serial Bus(通用串行总线)的简称。
路径追随装置200具有受理部210路径直角判定部220、目标位置决定部230、移动速度决定部240和输出部250这样的要素。路径直角判定部220具有弯曲角度计算部221和弯曲角度判定部222这样的要素。这些要素通过软件实现。
在辅助存储装置203中存储有用于使计算机作为受理部210、路径直角判定部220、目标位置决定部230、移动速度决定部240和输出部250发挥功能的路径追随程序。路径追随程序载入到存储器202,由处理器201来执行。
在辅助存储装置203中还存储有OS。OS的至少一部分载入到存储器202,由处理器201来执行。
处理器201一边执行OS,一边执行路径追随程序。
OS是Operating System(操作系统)的简称。
路径追随程序的输入输出数据存储于存储部290。
存储器202作为存储部290发挥功能。但是,辅助存储装置203、处理器201内的寄存器和处理器201内的高速缓冲存储器等存储装置也可以代替存储器202或与存储器202一起作为存储部290发挥功能。
路径追随装置200也可以具有代替处理器201的多个处理器。
路径追随程序能够以计算机能读取的方式记录(存储)于光盘或闪存等非易失性记录介质。
***动作的说明***
路径追随装置200的动作的步骤相当于路径追随方法。此外,路径追随装置200的动作的步骤相当于基于路径追随程序的处理的步骤。
根据图3对路径追随方法进行说明。
在步骤S110中,受理部210受理各种数据,将各种数据存储于存储部290。
各种数据的具体例是路径数据和位置数据等。
路径数据表示位于从开始地点到目的地点为止的路径上的多个航路点。将从开始地点到目的地点为止的路径称作“长期路径”。
位置数据表示移动体110的位置(当前位置)。移动体110的位置由传感器组120的测位传感器测量。
在步骤S120中,弯曲角度计算部221根据路径数据计算基准航路点处的路径的弯曲角度。
基准航路点是从移动体110的位置朝向目的地点的第基准点数个航路点。基准点数是预先决定的。
弯曲角度表示路径的弯曲的大小。基准航路点处的弯曲角度相当于移动体110穿过基准航路点时的移动体110的转弯角度。
根据图4对步骤S120的步骤进行说明。
在步骤S121中,弯曲角度计算部221基于移动体110的位置,根据路径数据所示的多个航路点决定基准航路点。
具体而言,弯曲角度计算部221将从移动体110的位置数起第X个航路点决定为基准航路点。“X”表示基准点数。
在步骤S122中,弯曲角度计算部221从路径数据取得基准航路点的坐标值。
在步骤S123中,弯曲角度计算部221从路径数据取得近前航路点的坐标值和前方航路点的坐标值。
近前航路点是位于基准航路点近前的航路点。具体而言,近前航路点是从移动体110的位置数起第(X-1)个航路点。
前方航路点是位于基准航路点前方的航路点。具体而言,前方航路点是从移动体110的位置数起第(X+1)个航路点。
在步骤S124中,弯曲角度计算部221根据基准航路点的坐标值、近前航路点的坐标值和前方航路点的坐标值计算基准航路点处的路径的弯曲角度。
例如,弯曲角度计算部221计算从近前航路点朝向基准航路点的向量和从基准航路点朝向前方航路点的向量。然后,弯曲角度计算部221计算2个向量所成的角度。计算出的角度是弯曲角度。
弯曲角度θ能够用式(1)表示。
“Wi”表示基准航路点的位置。
“Wi-1”表示近前航路点的位置。
“Wi+1”表示前方航路点的位置。
返回图3,从步骤S130起继续说明。
在步骤S130中,弯曲角度判定部222将弯曲角度与角度阈值进行比较。角度阈值是预先决定的角度。具体而言,角度阈值是接近90度的角度。
在步骤S140中,目标位置决定部230根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定目标位置。
根据图5对步骤S140的步骤进行说明。
在步骤S141中,目标位置决定部230计算移动体110的移动曲线。
移动曲线是沿着基准航路点前后的路径的曲线,表示移动体110穿过基准航路点前后的路径时的移动体110的轨迹。
具体而言,目标位置决定部230根据移动体110的位置、近前航路点的坐标值、基准航路点的坐标值和前方航路点的坐标值计算移动曲线。例如,移动曲线是将移动体110的位置设为始点、将前方航路点设为终点且具有特定曲率的圆弧。另外,移动曲线的计算方法是任意的。
在步骤S142中,目标位置决定部230根据步骤S130的比较结果判定弯曲角度是否为角度阈值以下。
在弯曲角度为角度阈值以下的情况下,处理进入步骤S143。
在弯曲角度大于角度阈值的情况下,处理进入步骤S144。
但是,在弯曲角度与角度阈值相等的情况下,处理也可以进入步骤S144。
在步骤S143中,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。具体而言,目标位置决定部230将从移动体110的位置往前基准距离的位置决定为目标位置。
基准距离是预先决定的距离。
在步骤S144中,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。具体而言,目标位置决定部230将从移动体110的位置往前缩短距离的位置决定为目标位置。
缩短距离是比基准距离短的距离,是预先决定的。例如,在基准距离为1米的情况下,缩短距离为基准距离的一半即0.5米。
返回图3,从步骤S150起继续说明。
在步骤S150中,移动速度决定部240根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定移动速度。
根据图6对步骤S150的步骤进行说明。
在步骤S151中,移动速度决定部240根据步骤S130的比较结果判定弯曲角度是否为角度阈值以下。
在弯曲角度为角度阈值以下的情况下,处理进入步骤S152。
在弯曲角度大于角度阈值的情况下,处理进入步骤S153。
但是,在弯曲角度与角度阈值相等的情况下,处理也可以进入步骤S153。
在步骤S152中,移动速度决定部240将基准速度决定为移动速度。
基准速度是预先决定的速度。
在步骤S153中,移动速度决定部240将减速速度决定为移动速度。
减速速度是比基准速度慢的速度,是预先决定的。例如,减速速度是基准速度的0.2倍。
返回图3,对步骤S160进行说明。
在步骤S160中,输出部250将目标位置数据和移动速度数据输出到车辆控制装置130。
目标位置数据表示在步骤S140中决定的目标位置。
移动速度数据表示在步骤S150中决定的移动速度。
车辆控制装置130对车辆140进行控制,由此使移动体110以已决定的移动速度向已决定的目标位置移动。
反复执行步骤S110~步骤S160。但是,在步骤S110中,路径数据的受理可以最初仅进行1次。
***实施方式1的效果***
根据图7对实施方式1的效果进行说明。白色圆圈表示航路点,网格圆圈表示目标位置。连接多个航路点的实线表示长期路径。此外,箭头线表示移动体110的移动轨迹。
(1)基准航路点(Wi)处的路径的弯曲角度为直角。因此,弯曲角度大。该情况下,如果目标位置不近,则移动体110在从路径向内侧大幅偏移的曲线上移动。
(2)另一方面,在实施方式1中,在弯曲角度大的情况下,目标位置被变更为附近的位置。由此,移动体110在接近路径的曲线上移动。即,能够使移动体110一边追随路径一边移动。此外,在实施方式1中,在弯曲角度大的情况下,移动速度被变更为较慢的速度位置。由此,移动体110的推进力减小,因此,移动体110的横向的抖动减少,移动体110的乘坐感受变好。
此外,在专利文献1的方法中,在路径为锯齿状的情况下,移动体呈锯齿状移动,因此,移动体的乘坐感受变差。
另一方面,在实施方式1中,即使长期路径为锯齿状路径,也不会使移动体110呈锯齿状移动,而能够使其在平滑的曲线上移动。因此,移动体110的乘坐感受变好。
实施方式2
关于用于躲避与存在于移动体110周围的物体发生碰撞的方式,根据图8~图13主要说明与实施方式1不同之处。
***结构的说明***
移动体系统100的结构与实施方式1中的结构相同(参照图1)。
根据图8对路径追随装置200的结构进行说明。
路径追随装置200还具有碰撞风险判定部260。碰撞风险判定部260具有风险区域设定部261、风险区域判定部262和区域切线设定部263这样的要素。
路径追随程序还使计算机作为碰撞风险判定部260发挥功能。
***动作的说明***
根据图9对路径追随方法进行说明。
在步骤S210中,受理部210受理各种数据。步骤S210相当于实施方式1的步骤S110。
在各种数据中包含物体检测数据。
物体检测数据表示检测到存在于移动体110周围的物体的范围。存在于移动体110周围的物体由传感器组120的物体检测传感器来检测。
在步骤S220中,弯曲角度计算部221根据路径数据计算基准航路点处的路径的弯曲角度。
步骤S220与实施方式1的步骤S120相同。
在步骤S230中,弯曲角度判定部222将弯曲角度与角度阈值进行比较。
步骤S230与实施方式1的步骤S130相同。
在步骤S240中,区域切线设定部263设定后述的区域切线。
根据图10对步骤S240的步骤进行说明。
在步骤S241中,风险区域设定部261根据物体检测数据设定风险区域。
风险区域是存在移动体110与物体发生碰撞的风险的区域。
具体而言,风险区域设定部261计算物体的中间点。然后,风险区域设定部261计算将物体的中间点设为中心、将物体的长度方向设为长轴方向、将物体的相对于长度方向的法线方向设为短轴方向的椭圆状的区域。计算出的区域是风险区域。
图11示出中间点和风险区域的例子。
在图11中,在移动体110的右前方存在墙壁,物体检测数据表示检测到的墙壁。墙壁是物体的一例。
风险区域设定部261计算墙壁的中间点。然后,风险区域设定部261计算将中间点设为中心的椭圆状的区域作为风险区域。
返回图10,从步骤S242起继续说明。
在步骤S242中,目标位置决定部230计算移动体110的移动曲线。
步骤S242与实施方式1的步骤S141相同。
在步骤S243中,风险区域判定部262判定移动曲线是否穿过风险区域。
在移动曲线穿过风险区域的情况下,处理进入步骤S244。
在移动曲线不穿过风险区域的情况下,不设定区域切线,处理结束。
在步骤S244中,区域切线设定部263根据移动体110的位置和风险区域设定区域切线。
区域切线是穿过移动体110的位置且与风险区域相切的切线。
返回图9,从步骤S250起继续说明。
在步骤S250中,目标位置决定部230根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定目标位置。
步骤S250相当于实施方式1的步骤S140。
根据图12对步骤S250的步骤进行说明。
在步骤S251中,目标位置决定部230根据步骤S230的比较结果判定弯曲角度是否为角度阈值以下。
在弯曲角度为角度阈值以下的情况下,处理进入步骤S252。
在弯曲角度大于角度阈值的情况下,处理进入步骤S253。
但是,在弯曲角度与角度阈值相等的情况下,处理也可以进入步骤S253。
在步骤S252中,目标位置决定部230根据移动曲线或区域切线决定目标位置。
具体而言,在未设定区域切线的情况下,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。此外,在设定了区域切线的情况下,目标位置决定部230根据区域切线决定目标位置。
目标位置是从移动体110的位置往前基准距离的位置。
在步骤S253中,目标位置决定部230根据移动曲线或区域切线决定目标位置。
具体而言,在未设定区域切线的情况下,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。此外,在设定了区域切线的情况下,目标位置决定部230根据区域切线决定目标位置。
目标位置是从移动体110的位置往前缩短距离的位置。
返回图9,从步骤S260起继续说明。
在步骤S260中,移动速度决定部240根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定移动速度。
步骤S260与实施方式1的步骤S150相同。
在步骤S270中,输出部250将目标位置数据和移动速度数据输出到车辆控制装置130。
步骤S270与实施方式1的步骤S160相同。
***实施方式2的效果***
根据图13对实施方式2的效果进行说明。
(1)基准航路点(Wi)处的路径的弯曲角度为直角。因此,弯曲角度大。此外,在路径的内侧存在墙壁。该情况下,如果目标位置不近,则移动体110在从路径向内侧大幅偏移的曲线上移动而与墙壁发生碰撞。
(2)另一方面,在实施方式2中,在存在墙壁这样的物体的情况下,在存在碰撞风险的区域的切线上设定目标位置。由此,能够确保针对路径的追随性,并且躲避碰撞风险。
实施方式3
关于在路径迂回来躲避与物体发生碰撞的方式,根据图14~图19主要说明与实施方式1和实施方式2不同之处。
***结构的说明***
移动体系统100的结构与实施方式1中的结构相同(参照图1)。
根据图14对路径追随装置200的结构进行说明。
路径追随装置200还具有躲避路径设定部270。躲避路径设定部270具有安全区域判定部271和迂回曲线设定部272这样的要素。
路径追随程序还使计算机作为躲避路径设定部270发挥功能。
***动作的说明***
根据图15对路径追随方法进行说明。
在步骤S310中,受理部210受理各种数据。步骤S210相当于实施方式1的步骤S110。
在各种数据中包含安全区域数据。
安全区域数据是未检测到物体的区域。
在步骤S320中,弯曲角度计算部221根据路径数据计算基准航路点处的路径的弯曲角度。
步骤S320与实施方式1的步骤S120相同。
在步骤S330中,弯曲角度判定部222将弯曲角度与角度阈值进行比较。
步骤S330与实施方式1的步骤S130相同。
在步骤S340中,区域切线设定部263设定区域切线或迂回曲线。
根据图16对步骤S340的步骤进行说明。
在步骤S341中,风险区域设定部261根据物体检测数据设定风险区域。
步骤S341与实施方式2的步骤S241相同。
在步骤S342中,目标位置决定部230计算移动体110的移动曲线。
步骤S342与实施方式1的步骤S141相同。
在步骤S343中,风险区域判定部262判定移动曲线是否穿过风险区域。步骤S343相当于实施方式2的步骤S243。
在移动曲线穿过风险区域的情况下,处理进入步骤S344。
在移动曲线不穿过风险区域的情况下,不设定区域切线和新的航路点,处理结束。
在步骤S344中,安全区域判定部271根据安全区域数据判定是否能够利用安全区域以躲避风险区域。
具体而言,安全区域判定部271判定是否隔着朝向基准航路点的路径在风险区域的相对侧存在安全区域。在隔着朝向基准航路点的路径在风险区域的相对侧存在安全区域的情况下,能够利用安全区域以躲避风险区域。
在能够利用安全区域以躲避风险区域的情况下,处理进入步骤S345。
在无法利用安全区域以躲避风险区域的情况下,处理进入步骤S346。
在步骤S345中,迂回曲线设定部272在安全区域中设定代表点,设定迂回曲线。
代表点是安全区域中的地点。例如,迂回曲线设定部272设定穿过基准航路点和安全区域且具有特定曲率的圆弧,在设定的圆弧上设定代表点。
迂回曲线是穿过移动体110的位置、代表点和基准航路点的3次曲线。
图17示出代表点和迂回路径的例子。黑色圆点表示代表点,虚线表示迂回路径。
在图17中,隔着朝向基准航路点(Wi)的路径在风险区域的相对侧存在安全区域。
迂回曲线设定部272在安全区域中设定代表点。然后,迂回曲线设定部272生成穿过代表点和基准航路点(Wi)的迂回路径。
返回图16,对步骤S346进行说明。
在步骤S346中,区域切线设定部263根据移动体110的位置和风险区域设定区域切线。
步骤S346与实施方式2的步骤S244相同。
返回图15,从步骤S350起继续说明。
在步骤S350中,目标位置决定部230根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定目标位置。
步骤S350相当于实施方式1的步骤S140。
根据图18对步骤S350的步骤进行说明。
在步骤S351中,目标位置决定部230根据步骤S330的比较结果判定弯曲角度是否为角度阈值以下。
在弯曲角度为角度阈值以下的情况下,处理进入步骤S352。
在弯曲角度大于角度阈值的情况下,处理进入步骤S353。
但是,在弯曲角度与角度阈值相等的情况下,处理也可以进入步骤S353。
在步骤S352中,目标位置决定部230根据移动曲线、区域切线或迂回曲线决定目标位置。
具体而言,在未设定区域切线和迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。此外,在设定了区域切线而未设定迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据区域切线决定目标位置。此外,在设定了迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据迂回曲线决定目标位置。
目标位置是从移动体110的位置往前基准距离的位置。
在步骤S353中,目标位置决定部230根据移动曲线、区域切线或迂回曲线决定目标位置。
具体而言,在未设定区域切线和迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据移动曲线决定目标位置。此外,在设定了区域切线而未设定迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据区域切线决定目标位置。此外,在设定了迂回曲线的情况下,目标位置决定部230根据迂回曲线决定目标位置。
目标位置是从移动体110的位置往前缩短距离的位置。
返回图15,从步骤S360起继续说明。
在步骤S360中,移动速度决定部240根据弯曲角度与角度阈值的比较结果决定移动速度。
步骤S360与实施方式1的步骤S150相同。
在步骤S370中,输出部250将目标位置数据和移动速度数据输出到车辆控制装置130。
步骤S370与实施方式1的步骤S160相同。
***实施方式3的效果***
根据图19对实施方式3的效果进行说明。
(1)基准航路点(Wi)处的路径的弯曲角度为直角。因此,弯曲角度大。此外,在路径的内侧存在墙壁。该情况下,如果目标位置不近,则移动体110在从路径向内侧大幅偏移的曲线上移动而与墙壁发生碰撞。
(2)存在能够使移动体110迂回的安全区域。在实施方式3中,在存在安全区域的情况下,设定穿过安全区域的迂回路径。由此,能够更加可靠地躲避与物体发生碰撞。此外,迂回路径是移动体110不进行急转弯的平缓的路径,因此,移动体110的乘坐感受得到维持。
***实施方式的补充***
根据图20对路径追随装置200的硬件结构进行说明。
路径追随装置200具有处理电路209。
处理电路209是实现受理部210、路径直角判定部220、目标位置决定部230、移动速度决定部240、输出部250、碰撞风险判定部260和碰撞风险判定部260的硬件。
处理电路209可以是专用的硬件,也可以是执行存储器202中存储的程序的处理器201。
在处理电路209是专用的硬件的情况下,处理电路209例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA或它们的组合。
ASIC是Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路)的简称。
FPGA是Field Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)的简称。
路径追随装置200也可以具有代替处理电路209的多个处理电路。
在处理电路209中,也可以是,一部分功能通过专用的硬件实现,其余功能通过软件或固件实现。
这样,路径追随装置200的功能能够通过硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
各实施方式是优选方式的例示,并不意图限制本发明的技术范围。各实施方式可以部分地实施,也可以与其他方式组合实施。使用流程图等说明的步骤也可以适当地变更。
作为路径追随装置200的要素的“部”也可以改写成“处理”、“工序”、“电路”或“线路”。
标号说明
100:移动体系统;110:移动体;120:传感器组;130:车辆控制装置;140:车辆;200:路径追随装置;201:处理器;202:存储器;203:辅助存储装置;204:通信装置;205:输入输出接口;209:处理电路;210:受理部;220:路径直角判定部;221:弯曲角度计算部;222:弯曲角度判定部;230:目标位置决定部;240:移动速度决定部;250:输出部;260:碰撞风险判定部;261:风险区域设定部;262:风险区域判定部;263:区域切线设定部;270:躲避路径设定部;271:安全区域判定部;272:迂回曲线设定部;290:存储部。
Claims (7)
1.一种路径追随装置,其中,所述路径追随装置具有:
弯曲角度计算部,其根据表示位于到目的地点为止的路径上的多个航路点的路径数据,计算从移动体的位置朝向所述目的地点的第基准点数个航路点即基准航路点处的所述路径的弯曲角度;
弯曲角度判定部,其将所述弯曲角度与角度阈值进行比较;以及
目标位置决定部,其在所述弯曲角度小于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前基准距离的位置决定为成为所述移动体的下一个移动目的地的目标位置,在所述弯曲角度大于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前比所述基准距离短的缩短距离的位置决定为所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的路径追随装置,其中,
所述弯曲角度计算部从所述路径数据取得所述基准航路点的坐标值、位于所述基准航路点近前的近前航路点的坐标值和位于所述基准航路点前方的前方航路点的坐标值,根据取得的坐标值计算所述弯曲角度。
3.根据权利要求1或2所述的路径追随装置,其中,
所述路径追随装置具有:
风险区域设定部,其根据表示检测到存在于所述移动体周围的物体的范围的物体检测数据,设定存在所述移动体与所述物体发生碰撞的风险的风险区域;
风险区域判定部,其判定沿着所述基准航路点前后的所述路径的移动曲线是否穿过所述风险区域;以及
区域切线设定部,其在所述移动曲线穿过所述风险区域的情况下,设定穿过所述移动体的所述位置且与所述风险区域相切的区域切线,
在设定了所述区域切线的情况下,所述目标位置决定部根据所述区域切线决定所述目标位置。
4.根据权利要求3所述的路径追随装置,其中,
所述风险区域设定部设定将所述物体的中间点设为中心、将所述物体的长度方向设为长轴方向、将所述物体的相对于所述长度方向的法线方向设为短轴方向的椭圆状的区域,作为所述风险区域。
5.根据权利要求3或4所述的路径追随装置,其中,
所述路径追随装置具有:
安全区域判定部,其在所述移动曲线穿过所述风险区域的情况下,根据表示未检测到所述物体的安全区域的安全区域数据,判定是否能够利用所述安全区域以躲避所述风险区域;以及
迂回曲线设定部,其在能够利用所述安全区域以躲避所述风险区域的情况下,设定穿过所述移动体的所述位置、所述安全区域中的代表点和所述基准航路点的迂回曲线,
在设定了所述迂回曲线的情况下,所述目标位置决定部根据所述迂回曲线决定所述目标位置。
6.一种路径追随方法,其中,
弯曲角度计算部根据表示位于到目的地点为止的路径上的多个航路点的路径数据,计算从移动体的位置朝向所述目的地点的第基准点数个航路点即基准航路点处的所述路径的弯曲角度,
弯曲角度判定部将所述弯曲角度与角度阈值进行比较,
目标位置决定部在所述弯曲角度小于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前基准距离的位置决定为成为所述移动体的下一个移动目的地的目标位置,在所述弯曲角度大于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前比所述基准距离短的缩短距离的位置决定为所述目标位置。
7.一种路径追随程序,其中,所述路径追随程序用于使计算机执行以下处理:
弯曲角度计算处理,根据表示位于到目的地点为止的路径上的多个航路点的路径数据,计算从移动体的位置朝向所述目的地点的第基准点数个航路点即基准航路点处的所述路径的弯曲角度;
弯曲角度判定处理,将所述弯曲角度与角度阈值进行比较;以及
目标位置决定处理,在所述弯曲角度小于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前基准距离的位置决定为成为所述移动体的下一个移动目的地的目标位置,在所述弯曲角度大于所述角度阈值的情况下,将从所述移动体的所述位置往前比所述基准距离短的缩短距离的位置决定为所述目标位置。
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