DE112011105449T5

DE112011105449T5 - Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, und Verfahren zu ihrer Steuerung

Info

Publication number: DE112011105449T5
Application number: DE201111105449
Authority: DE
Inventors: Taishi Ueda; Ryosuke Nakamura; Azusa Amino
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2014-04-17
Also published as: JPWO2013011543A1; US9116521B2; US20140148989A1; WO2013011543A1; KR101522970B1; KR20140039275A; JP5746347B2

Abstract

Bei einer autonomen Vorrichtung, die sich bewegen kann und die eine Fahreinheit mit einem durch einen Motor angetriebenen Rad und einen oberen Aufbau mit einem Sensor zur Erkennung der Umgebung aufweist, der ein Hindernis in einer Fahrrichtung erfasst, umfasst der obere Aufbau eine Einrichtung, die eine Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung und ein Hindernis erfasst, eine Einrichtung, welche die Ausweichfähigkeit des Hindernisses bewertet, eine Einrichtung, welche die Fähigkeit der Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis ermittelt, und eine Einrichtung, welche die Priorität der Kollisionsvermeidung eines voraussichtlichen Passagebereichs des Hindernisses aus der Fähigkeit der Kollisionsvermeidung ermittelt, und der obere Aufbau umfasst ferner eine Steuereinheit, welche die Fahreinheit zu einem Bereich bewegt, der ein Bereich ist, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung hoch ist, nicht mit einem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet, und der ein Bereich ist, wo eine Kollision vermieden werden kann, selbst wenn ein Bereich, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung niedrig ist, mit dem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, mit der Fähigkeit, einem Hindernis auszuweichen, sowie ein Verfahren zu ihrer Steuerung.
Stand der Technik
Wenn sich eine autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, wie etwa ein Roboter, im menschlichen Lebensraum bewegt, kann die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung in manchen Fällen ein Hindernis für eine Person darstellen, so dass irgendeine Art von Gegenmaßnahme erforderlich ist.
Als Stand der Technik für einen solchen Fall gibt es zum Beispiel die japanische ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2010-79852 (Patent-Literatur 1). Gemäß Patent-Literatur 1 kann die sich bewegende autonome Vorrichtung, während sich die sich bewegende autonome Vorrichtung entsprechend einer Zielpositionsbahn bewegt, auch wenn die Bewegung durch ein Hindernis unterbrochen wird, das Verhalten des Hindernisses erkennen. Wenn sich ferner das Hindernis, das ein Objekt ist (ein Mensch, eine andere sich bewegende autonome Vorrichtung und dergleichen), das sich autonom bewegen kann, bewegt, wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung entsprechend einer momentanen Zielpositionsbahn bewegt, kann die sich bewegende autonome Vorrichtung die Aktion so steuern, dass das Hindernis genötigt wird, den Weg für die sich bewegende autonome Vorrichtung freizumachen.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patent-Literatur 1: Japanische ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2010-79852 .
Patent-Literatur 2: Japanische ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2008-65755 .

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Wenn mehrere Hindernisse vorliegen, welche die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung unterbrechen, kann jedes Hindernis unterschiedliche Ausweichfähigkeiten aufweisen, wie etwa die Fähigkeit zur Beschleunigung und die Fähigkeit zur Verlangsamung und eine Richtungsbeweglichkeit.
So kann zum Beispiel in einem Krankenhaus der Fall eintreten, dass ein Durchgang gleichzeitig durch eine gesunde Person, einen Rollstuhl und eine behinderte Person blockiert wird. In diesem Fall ist die Ausweichfähigkeit des Rollstuhls und der behinderten Person geringer als die der gesunden Person. Wenn sich daher die sich bewegende autonome Vorrichtung an einer Position befindet, an der die sich bewegende autonome Vorrichtung den Weg des Rollstuhls oder der behinderten Person blockiert, besteht eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass es Zeit erfordert, aneinander vorbei zu kommen, oder der Rollstuhl oder die behinderte Person kommt mit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung unbeabsichtigt in Kontakt. Wenn sich in diesem Fall die sich bewegende autonome Vorrichtung auf dem Weg der gesunden Person bewegt, deren Ausweichfähigkeit groß ist, ist der Einfluss auf die Bewegung des Rollstuhls und der behinderten Person gering.
Wenn sich allerdings die sich bewegende autonome Vorrichtung vor der gesunden Person bewegt, besteht eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Ausweichverhalten der gesunden Person Zeit erfordert oder einen unbeabsichtigten Kontakt verursacht, so dass es erforderlich ist, dass sich die sich bewegende autonome Vorrichtung zu einer Position bewegt, wo die gesunde Person der sich bewegenden autonomen Vorrichtung leicht ausweichen kann.
Um mit einer Situation, in der die Bewegung durch mehrere Hindernisse in dieser Weise blockiert ist, effizient und sicher zurechtzukommen, ist es erforderlich, eine sich bewegende autonome Vorrichtung vorzusehen, die sich zu einer Position bewegt, wo der Einfluss auf die Bewegung des Hindernisses, dessen Ausweichfähigkeit gering ist, klein ist und wo das Hindernis, dessen Ausweichfähigkeit groß ist, der sich bewegenden autonomen Vorrichtung leicht ausweichen kann. Die in Patent-Literatur 1 beschriebene Technik kann allerdings nicht in der Lage sein, auf sichere Weise mit der Situation fertigzuwerden, da bei dieser Technik der Fall nicht in Betracht gezogen wird, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung mit mehreren Hindernissen konfrontiert ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sich bewegende autonome Vorrichtung anzugeben, die sich, wenn mehrere Hindernisse vorliegen, welche die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung blockieren, zu einer Position bewegen kann, wo der Einfluss auf die Bewegung des Hindernisses, dessen Ausweichfähigkeit gering ist, klein ist und wo das Hindernis, dessen Ausweichfähigkeit hoch ist, der sich bewegenden autonomen Vorrichtung leicht ausweichen kann.
Lösung der Aufgabe
Die obige Aufgabe kann durch eine sich bewegende autonome Vorrichtung gelöst werden, die eine Fahreinheit mit einem durch einen Motor angetriebenen Rad und einen oberen Aufbau mit einem Sensor zur Umgebungserkennung, der ein Hindernis in einer Fahrrichtung erfasst, aufweist. Bei der sich bewegenden autonomen Vorrichtung umfasst der obere Aufbau eine Einrichtung zur Erkennung einer Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung und eines Hindernisses, eine Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit des Hindernisses, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fähigkeit der Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis und eine Einrichtung zum Erhalten der Priorität der Kollisionsvermeidung eines voraussichtlichen Passagebereichs des Hindernisses aus der Fähigkeit der Vermeidung einer Kollision, und der obere Aufbau umfasst ferner eine Steuereinheit, welche die Fahreinheit zu einem Bereich bewegt, der ein Bereich ist, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung hoch ist, nicht mit einem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet, und der ein Bereich ist, wo eine Kollision vermieden werden kann, selbst wenn ein Bereich, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung niedrig ist, mit dem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist es bevorzugt, dass die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichfähigkeit aus einer Geschwindigkeit und einer Breite des Hindernisses quantitativ berechnet.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist es bevorzugt, dass die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichpriorität des Hindernisses, dessen Ausweichfähigkeit kleiner als ein Referenzwert ist, als hoch festsetzt.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist es bevorzugt, dass die die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichpriorität eines Hindernisses, dessen Geschwindigkeit kleiner als ein Referenzbereich ist, und eines Hindernisses, dessen Geschwindigkeit höher als der Referenzbereich ist, als hoch festsetzt.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist es bevorzugt, dass die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit das Hindernis auf der Basis der Ausweichfähigkeit in verschiedene Typen klassifiziert.
Die obige Aufgabe kann gelöst werden durch ein Verfahren zur Steuerung einer autonomen Vorrichtung, die sich bewegen kann und die eine Kommunikationsvorrichtung aufweist, die mit einem Computer kommuniziert, der eine Informations-Speicherungseinheit, eine Fahrinformations-Berechnungseinheit, eine Hindernis-Erkennungseinheit, eine Fahrsteuerungseinheit, eine Hindernis-Klassifizierungseinheit, eine Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit und eine Aktions-Entscheidungseinheit umfasst.
Das Verfahren zur Steuerung umfasst:
einen Schritt des Ermittelns des Vorliegens oder Fehlens von Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit,
einen Schritt des Übermittelns eines endgültigen Bestimmungspunktes in der Informations-Speicherungseinheit an die Fahrsteuerungseinheit als einen momentanen Bestimmungspunkt, wenn keine Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit übertragen werden,
einen Schritt des Erhaltens eines passierbaren Bereichs, in dem die sich bewegende autonome Vorrichtung durch eine Fahreinheit fahren kann, ohne mit einem Hindernis zu kollidieren, wenn Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit übertragen werden,
einen Schritt des Abschätzens eines Passagebereichs eines momentan erfassten Hindernisses,
einen Schritt des Festlegens eines virtuellen passierbaren Bereichs, der ein Bereich ist, der zum Zwecke der Berechnung virtuell als passierbar festgelegt wird,
und
einen Schritt des Ermittelns eines Bestimmungspunktes auf der Basis des virtuellen passierbaren Bereichs.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine sich bewegende autonome Vorrichtung anzugeben, die sich, wenn mehrere Hindernisse vorliegen, welche die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung blockieren, zu einer Position bewegen kann, wo der Einfluss auf die Bewegung des Hindernisses, dessen Ausweichfähigkeit gering ist, klein ist und wo das Hindernis, dessen Ausweichfähigkeit hoch ist, der sich bewegenden autonomen Vorrichtung leicht ausweichen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine konzeptionelle Darstellung, welche die Bewegung einer sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus der sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Klassifizierung von Hindernissen gemäß der ersten Ausführungsform.
4 stellt ein Operations-Ablaufdiagramm einer Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform dar.
5 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines passierbaren Bereichs gemäß der ersten Ausführungsform.
6 stellt ein Verfahren zur Festsetzung eines Passagebereichs eines Hindernisses gemäß der ersten Ausführungsform dar.
7 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines virtuellen passierbaren Bereichs gemäß der ersten Ausführungsform.
8 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung eines Bestimmungspunktes TG gemäß der ersten Ausführungsform.
9 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse A gehören.
10 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse B gehören.
11 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse C gehören.
12 ist eine Darstellung des Aufbaus einer sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
13 ist ein Operations-Ablaufdiagramm für die sich bewegende autonome Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
14 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung eines temporären Bestimmungspunktes TG gemäß der zweiten Ausführungsform.
15 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung von TG gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung nicht durch einen virtuellen passierbaren Bereich hindurchbewegen kann.
16 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung von TG gemäß einer dritten Ausführungsform.
17 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für die Festsetzung eines Passagebereichs entsprechend topographischen Gegebenheiten gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Bei den Ausführungsformen hat die Weite des Durchgangs, durch den eine sich bewegende autonome Vorrichtung hindurchgeht, eine Länge, auf der die sich bewegende autonome Vorrichtung und ein anderes Hindernis jederzeit aneinander vorbeikommen können.
Erste Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform wird unter Bezug auf die 1 bis 11 beschrieben. Eine Übersicht über die sich bewegende autonome Vorrichtung, die durch die vorliegende Ausführungsform realisiert ist, wird unter Bezug auf 1 beschrieben.
Die 1(a) bis 1(c) sind konzeptionelle Darstellungen, welche die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
In 1 ermittelt die sich bewegende autonome Vorrichtung 1, wenn die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch mehrere Hindernisse blockiert ist, die sich in einem virtuellen passierbaren Bereich 61 (einem Bewegungsweg) bewegen, die Ausweichfähigkeit der Hindernisse und berechnet Ausweichprioritäten.
Im Fall von 1(a) erkennt die sich bewegende autonome Vorrichtung 1, dass eine behinderte Person B1 und ein Rollstuhl B2 Hindernisse mit hoher Ausweichpriorität darstellen, da die Ausweichfähigkeit der behinderten Person B1 und des Rollstuhls B2 geringer ist als die einer gesunden Person C1. Die Bereiche 51B1 und 51B2 sind Passagebereiche, durch die sich die behinderte Person B1 und der Rollstuhl B2 voraussichtlich hindurchbewegen. Die sich bewegende autonome Vorrichtung 1, welche die Passagebereiche 51B1 und 51B2 abschätzt, weicht der behinderten Person B1 und dem Rollstuhl B2 aus, die eine hohe Ausweichpriorität aufweisen, und bewegt sich zu einer Position, die außerhalb der Passagebereiche 51B1 und 51B2 liegt und wo eine erforderliche Änderung des Kurses der gesunden Person C1, die eine niedrige Ausweichpriorität aufweist, klein ist.
In einem Zustand von 1(b) bewegt sich die gesunde Person C1, welche die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 beobachtet, die ihren Weg zu den Passagebereichen der gesunden Person C1 mit niedriger Ausweichpriorität ändert, hinter die behinderte Person B1 und gibt dem Weg der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 den Vorrang.
In einem Zustand von 1(c) kann die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 nach Bestätigung, dass sich kein Hindernis im Passagebereich befindet, dadurch, dass sie der behinderten Person B1 und dem Rollstuhl B2 ausweicht, rasch durchfahren.
In der Situation von 1(a) bewertet eine herkömmliche sich bewegende autonome Vorrichtung 1 die Ausweichfähigkeit der Hindernisse nicht und legt den Passagebereich nicht fest, so dass sich die herkömmliche sich bewegende autonome Vorrichtung 1 nicht vollständig aus den Passagebereichen der Hindernisse mit geringer Ausweichfähigkeit entfernt. Daher ändern die behinderte Person B1 und der Rollstuhl B2, die geringe Ausweichfähigkeit besitzen, ihre Kurse, so dass die Effizienz schlecht sein kann und ein Risiko eintreten kann.
Demgegenüber kann sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung zu einer Position bewegen, wo die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 den Weg der Hindernisse mit geringer Ausweichfähigkeit nicht blockiert, und die das Hindernis mit hoher Ausweichfähigkeit leicht vermeiden kann.
Die 2(a) und 2(b) sind schematische Darstellungen des Aufbaus der sich bewegenden autonomen Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
2(a) ist eine Darstellung des mechanischen Aufbaus, und 2(b) ist eine Darstellung des Systemaufbaus der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 nach der ersten Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ist angenommen, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 kleiner als ein Mensch ist und im Wesentlichen in Innenräumen fährt.
Der mechanische Aufbau der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf 2(a) beschrieben. Die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 weist eine Fahreinheit 11 und einen oberen Aufbau 12 auf. Außerhalb der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 ist ein Computer 2 vorgesehen, der mit einer Kommunikationsvorrichtung 3 verbunden ist, und die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 und der Computer 2 tauschen durch drahtlose Kommunikation (durch Pfeile angedeutet) durch die Kommunikationsvorrichtung 3 und eine Kommunikationsvorrichtung 124 bidirektional Informationen aus.
Die Fahreinheit 11 weist Räder 111 und Antriebsmotoren 112 mit einem Encoder auf. Der obere Aufbau 12 enthält eine Batterie 121, die eine Stromquelle der sich bewegenden Vorrichtung ist, und eine Steuervorrichtung 22. Der obere Aufbau 12 umfasst einen Laser-Scanner als Sensor 123 zur Umgebungserkennung, der ein Hindernis erfasst, und die Kommunikationsvorrichtung 124, die mit dem Computer 2 kommuniziert. Wie in 2(b) dargestellt ist, umfasst der Computer 2 eine Informations-Speicherungseinheit 21, eine Fahrinformations-Berechnungseinheit 22, eine Hindernis-Erkennungseinheit 23, eine Fahrsteuerungseinheit 24, eine Hindernis-Klassifizierungseinheit 25, eine Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 und eine Aktions-Entscheidungseinheit 20.
Der Aufbau des Systems der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf 2(b) beschrieben. Die detaillierten Prozessabläufe jeder Komponente werden später beschrieben.
Zunächst werden Hindernis-Informationen, die von dem Sensor 123 zur Umgebungserkennung gewonnen werden, und die Winkelgeschwindigkeit der Raddrehung, die von der Fahreinheit 11 gewonnen wird, durch die Kommunikationsvorrichtung 124, die in der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 enthalten ist, und die Kommunikationsvorrichtung 3, die mit dem Computer 2 verbunden ist, zu der Informations-Speicherungseinheit 21 des Computers 2 übertragen. Die Informations-Speicherungseinheit 21 speichert Informationen, die zur Steuerung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung erforderlich sind, wie zum Beispiel einen endgültigen Bestimmungspunkt, der von der Aktions-Entscheidungseinheit 20 eingegeben wird, Messdaten von dem Sensor 123 zur Umgebungserkennung und dem Encoder des Motors 112, die gegenwärtige Position, Orientierung und Geschwindigkeit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1, die durch die Fahrinformations-Berechnungseinheit 22 berechnet werden, sowie die gegenwärtige Position und Geschwindigkeit eines Hindernisses, die durch die Hindernis-Erkennungseinheit 23 berechnet werden, in einem Speicher des Computers 2 oder aktualisiert Daten in dem Speicher oder ruft Daten in dem Speicher ab.
Der endgültige Bestimmungspunkt der Aktions-Entscheidungseinheit 20 wird durch eine Person von einem Endgerät des Computers 2 eingegeben oder zuvor durch ein Programm festgelegt. Die Fahrinformations-Berechnungseinheit 22 berechnet die gegenwärtigen Ursprungs-Referenzkoordinaten, die Orientierung, die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 aus dem Messergebnis des Encoders des Motors 112, das in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert ist, und liefert die gegenwärtigen Ursprungs-Referenzkoordinaten, die Orientierung, die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit wiederum an die Informations-Speicherungseinheit. Die Hindernis-Erkennungseinheit 23 bewertet die Koordinaten, die Geschwindigkeit und die Breite eines Hindernisses aus dem Messergebnis des Sensors 123 zur Umgebungserkennung, das in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert ist, und liefert die Koordinaten, die Geschwindigkeit und die Breite an die Informations-Speicherungseinheit 21.
Die Fahrsteuerungseinheit 24 übermittelt eine Ziel-Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und eine Ziel-Tangentialgeschwindigkeit durch die Kommunikationsvorrichtungen 3 und 124 auf der Basis von Hindernis-Informationen in der Informations-Speicherungseinheit 21 und eines gegenwärtigen Bestimmungspunktes, der durch die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 festgelegt wurde, an die Steuervorrichtung 122. Die Fahrsteuerungseinheit 24 ermittelt ferner, ob die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 dem Hindernis zu jeder Zeit ausweichen kann, und wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 dem Hindernis nicht ausweichen kann, meldet die Fahrsteuerungseinheit 24 der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 dem Hindernis nicht ausweichen kann. Wenn der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 von der Fahrsteuerungseinheit 24 mitgeteilt wird, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 dem Hindernis nicht ausweichen kann, klassifiziert die Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 das Hindernis durch die Ausweichfähigkeit, ermittelt den Rang der Ausweichpriorität des Hindernisses und teilt der Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 den Rang der Ausweichpriorität mit.
Wenn keine Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 übermittelt werden, teilt die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 der Fahrsteuerungseinheit 24 den endgültigen Bestimmungspunkt der Informations-Speicherungseinheit 21 als gegenwärtigen Bestimmungspunkt mit, und wenn Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 übermittelt werden, berechnet die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 einen Punkt, an dem die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 den Weg eines Hindernisses mit hohem Rang der Ausweichpriorität nicht blockiert und an dem ein Hindernis mit niederem Rang der Ausweichpriorität der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 leicht ausweichen kann, und teilt der Fahrsteuerungseinheit 24 den Punkt als Bestimmungspunkt mit.
Danach berechnet die Fahrsteuerungseinheit 24 erneut eine Geschwindigkeit in Geradeaus-Vorwärtsrichtung und eine Tangentialgeschwindigkeit, um zu dem durch die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 festgesetzten Bestimmungspunkt zu kommen, wobei dem Hindernis ausgewichen wird, und zeigt die Geschwindigkeit in Geradeaus-Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit der Steuervorrichtung 122 über die Kommunikationsvorrichtungen 3 und 124 an. Die Steuervorrichtung 122 steuert die Richtung der Bewegung und die Bewegungsgeschwindigkeit der Fahreinheit 11 auf der Basis von Informationen der Geschwindigkeitsmeldung von der Informations-Speicherungseinheit 21 und der Fahreinheit 11.
Im Folgenden werden Einzelheiten des Berechnungsprozesses jeder Komponente beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Laser-Scanner als Sensor 123 zur Umgebungserkennung verwendet, und eine Datenkette von Abständen zum Hindernis in einem vorgegebenen Winkelintervall wird durch die Kommunikationsvorrichtungen 124 und 3 zur Informations-Speicherungseinheit 21 übermittelt. Der Encoder des Motors 112 erfasst die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Rades und übermittelt die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Rades durch die Kommunikationsvorrichtungen 124 und 3 an die Informations-Speicherungseinheit 21.
Die Informations-Speicherungseinheit 21 speichert einen Ausgangspunkt, der durch einen Nutzer festgelegt wird, wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung gestartet wird, die Koordinaten des endgültigen Bestimmungspunktes in Bezug auf den Ausgangspunkt, die Hindernis-Informationen und die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Rades für einige vergangene Sekunden sowie die Ergebnisse der Berechnungen der Fahrinformations-Berechnungseinheit 22 und der Hindernis-Erkennungseinheit 23 in den Speicher des Computers 2.
Die Fahrinformations-Berechnungseinheit 22 berechnet die gegenwärtigen Ursprungs-Referenzkoordinaten, die Orientierung, die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 aus der zeitlichen Geschichte der Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Rades und der Orientierung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1, die in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert sind, und übermittelt die gegenwärtigen Ursprungs-Referenzkoordinaten, die Orientierung, die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit wieder an die Informations-Speicherungseinheit 21.
Die Hindernis-Erkennungseinheit 23 schätzt die Koordinaten, die Geschwindigkeit und die Breite des Hindernisses anhand der Daten ab, die von dem Sensor 123 zur Umgebungserkennung erhalten werden, und übermittelt die Koordinaten, die Geschwindigkeit und die Breite an die Informations-Speicherungseinheit 21. Obgleich bei der vorliegenden Ausführungsform ein Laser-Scanner verwendet ist, sind die erhaltenen Daten eine Datenkette jedes vorgegebenen Winkelintervalls. Daher ist ein Erkennungsverfahren erforderlich, das erkennt, dass mehrere Hindernisse separate Hindernisse darstellen.
Als Erkennungsverfahren gibt es zum Beispiel ein Verfahren der japanischen ungeprüften veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2008-65755 .
Bei diesem Verfahren wird zunächst bei einem Punkt der abrupten Änderung von Abstandswerten, die vom Laser-Scanner in Bezug auf Winkel zu einer bestimmten Zeit t erhalten wurden, die Datenkette in Gruppen kontinuierlicher Punkte unterteilt, und die unterteilte Datenkette wird in Form von Segmenten in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert. Hierdurch werden Beträge von Merkmalen wie etwa ein repräsentativer Punkt wie der Schwerpunkt, eine Form und dergleichen von jedem Segment zur Zeit t erkannt. Als Nächstes wird die gleiche Berechnung zur Zeit t + Δt durchgeführt, und die Beträge der Merkmale jedes Segments werden erhalten.
Hier werden die Beträge der Merkmale der Segmente, die zur Zeit t erhalten werden, mit den Beträgen der Merkmale der Segmente, die zur Zeit t + Δt erhalten werden, verglichen, und Segmente, deren Beträge der Merkmale einander ähnlich sind, werden als ein und dasselbe Hindernis erkannt; die Geschwindigkeit des Hindernisses kann aus dem Betrag der Änderung der repräsentativen Position erhalten werden, und die Breite des Hindernisses kann aus der Form erhalten werden. Ein Hindernis, dessen Bewegungsgeschwindigkeit im Wesentlichen gleich Null ist, wird als stehend angenommen, jeder durch den Laser-Scanner erhaltene Datenpunkt wird als ein Hindernis mit einer Breite von Null angenommen, und die angenommenen Hindernisse werden in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert.
In der Fahrsteuerungseinheit 24 wird ein allgemein gut bekanntes Verfahren zur Vermeidung von Hindernissen „The Dynamic Window Approach to Collision Avoidance” (IEEE Robotics & Automation Magazine 4(1), Seiten 23–33, 1997) angewandt. Bei diesem Verfahren werden pk und vq ausgewählt, die G(pk, vq) einer Zielfunktion maximieren, die in Formel 1 dargestellt ist und in der eine Abstand-zum-Hindernis-Funktion Lcol(pk, vq), wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 bei verschiedenen Niveaus von Kandidaten der Ziel-Tangentialgeschwindigkeit p1, p2, ... pk und verschiedenen Niveaus von Kandidaten der Zielgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung v1, v2, ... vq fährt, bei denen die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 fahren kann, eine Richtungsfunktion θgoal(pk) in Bezug auf Koordinaten des Bestimmungspunktes, die von der Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit übermittelt werden, und eine Funktion der Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung V(vq) ermittelt werden, und diese Funktionen werden mit α, β beziehungsweise γ multipliziert und aufsummiert.

[Formel 1] G(pk, vq) = α·Lcol(pk, vq) + β·θgoal(pk) + γ·V(vq) (Formel 1)
α, β und γ können durch Simulation oder durch eine experimentelle Regel festgelegt werden. Die ausgewählte Ziel-Tangentialgeschwindigkeit pk und die ausgewählte Zielgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung vq werden durch die Kommunikationsvorrichtungen 3 und 124 an die Steuervorrichtung 122 übermittelt. Wenn lediglich Kandidaten der Bewegungsbestimmung, deren Winkel θ des Vektors der Geschwindigkeit zum Bestimmungspunkt größer als 90° oder gleich 90° ist oder G(pk, vq) im Maximum ist, wenn vq ≤ 0 ist, wird entschieden, dass es unmöglich ist, bei der Annäherung an den Bestimmungspunkt Hindernissen auszuweichen, und eine auf die Unmöglichkeit des Ausweichens anzeigende Flag wird an die Hindernis-Erkennungseinheit 23 übermittelt.
Wenn die Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 die die Unmöglichkeit des Ausweichens anzeigende Flag von der Fahrsteuerungseinheit empfängt, klassifiziert die Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 die Hindernisse durch die Ausweichfähigkeit anhand der Geschwindigkeit und der Breite der Hindernisse, die in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert sind, und ermittelt den Rang der Ausweichpriorität. Es wird angenommen, dass die Ausweichfähigkeit eines gesunden Fußgängers am höchsten ist. Wenn die Breite des Hindernisses größer ist als die eines gewöhnlichen Fußgängers, wird angenommen, dass das Hindernis ein von einem Menschen verschiedener sich bewegender Körper ist, und die Ausweichfähigkeit wird als gering unterstellt. Von einem sich bewegenden Körper, dessen Bewegungsgeschwindigkeit kleiner ist als die eines gesunden Fußgängers, wird angenommen, dass es sich um einen von einem Menschen verschiedenen sich bewegenden Körper oder um eine Person, die einen schweren Gegenstand trägt, oder um eine behinderte Person handelt. Von einem sich bewegenden Körper, dessen Bewegungsgeschwindigkeit größer ist als die eines gesunden Fußgängers, wird angenommen, dass es ein sich bewegender Körper ist, dessen Geschwindigkeit und Kurs nur schwierig schnell zu ändern sind, wie etwa ein Läufer und ein Fahrrad. Die Ausweichfähigkeit der obigen sich bewegenden Körper wird als gering unterstellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausweichfähigkeit des Hindernisses unter Verwendung der Summe R bewertet, die durch Aufsummieren der Breite W und der Geschwindigkeit V des Hindernisses, die mit den Gewichtungen a und b multipliziert werden, erhalten wird, und die Hindernisse werden durch den Wert R und die Breite W und die Geschwindigkeit V der Hindernisse klassifiziert.

[Formel 2] R = a·W + b·V (Formel 2)
Die Gewichtungen a und b werden aus dem oberen Grenzwert Rmax des Wertes R einer gesunden Person erhalten, wie später beschrieben ist. Das Verfahren der Klassifizierung wird unter Bezug auf 3 beschrieben.
3 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur Klassifizierung der Hindernisse gemäß der ersten Ausführungsform.
Gemäß 3 wird, wenn die Untergrenze der Geschwindigkeit eines gesunden Fußgängers Vmin ist, die Obergrenze der Breite eines gesunden Fußgängers Wmax ist und die Obergrenze des Werte R eines gesunden Fußgängers Rmax ist, das Hindernis klassifiziert, wie nachstehend beschrieben wird, und die Ausweichpriorität ist definiert als A > B > C.

[Formel 3] Wenn R > Rmax: Klasse A, wenn (V < Vmin und W < Wmax) oder (R < Rmax und W > Wmax): Klasse B, wenn Vmin < V und W < Wmax: Klasse C (Formel 3)
Der Wert Rmax wird heuristisch so ermittelt, dass die Hindernisse klassifiziert werden, wie in 3 dargestellt ist. Aus dem Wert Rmax werden a und b in Formel 2 ermittelt. Ein sich bewegender Körper der Klasse A, dessen Wert R groß ist, ist ein breiter und schwerer sich bewegender Körper oder ein sich bewegender Körper, der sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, so dass es für den sich bewegenden Körper schwierig ist, die Geschwindigkeit und den Kurs zu ändern. Daher muss die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 dem sich bewegenden Körper aktiv ausweichen. Ein sich bewegender Körper der Klasse B, dessen Werte V und R klein sind und dessen Wert W groß ist, stellt einen sich bewegenden Körper dar, der seinen Kurs nicht leicht ändern kann, der aber wegen seiner Größe und seiner geringen Geschwindigkeit leicht anhalten kann, so dass angenommen wird, dass der sich bewegende Körper dadurch, dass er selbst anhält, eine Kollision mit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 vermeiden kann. Ein sich bewegender Körper der Klasse C besitzt wegen der Geschwindigkeit und der Breite die gleiche Ausweichfähigkeit wie eine gesunde Person, so dass angenommen wird, dass der sich bewegende Körper der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 leicht ausweichen kann.
Die Arbeitsweise der Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 wird auf der Grundlage eines Ablaufdiagramms in 4 unter Bezug auf die 5 bis 8 beschrieben.
4 stellt ein Operations-Ablaufdiagramm der Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform dar.
Wenn gemäß 4 in S100 keine Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 übermittelt werden, geht die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 weiter zu S101. Wenn Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 zu der Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 übermittelt werden, geht die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 weiter zu S102 und den nachfolgenden Schritten, berechnet einen Punkt TG, an dem die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 den Weg eines Hindernisses mit hohem Rang der Ausweichpriorität nicht blockiert und an dem ein Hindernis mit einem niedrigen Rang der Ausweichpriorität der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 leicht ausweichen kann, und meldet der Fahrsteuerungseinheit 24 den Punkt TG als Bestimmungspunkt.
In Schritt 101 meldet die Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit 26 der Fahrsteuerungseinheit 24 den endgültigen Bestimmungspunkt in der Informations-Speicherungseinheit 21 als gegenwärtigen Bestimmungspunkt TG.
In S102 wird, wie in 5 durch die schraffierte Fläche dargestellt ist, ein passierbarer Bereich 60 erhalten, in dem die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 durch die Fahreinheit 11 fahren kann, ohne mit einem Hindernis zu kollidieren. Der passierbare Bereich 60 ist als Pa definiert, und Formel 4 ist durch die Koordinaten Oi und die Breite Wi eines i-ten Hindernisses (i = 1, 2, ... N) definiert, die in der Informations-Speicherungseinheit 21 gespeichert sind.

[Formel 4] Pa = {X| ||X – Oi|| > r + Wi} (Formel 4)
Hierbei ist r ein erforderlicher Abstand für ein Hindernis, um die Kollision mit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 sicher zu vermeiden, und r wird festgelegt auf der Basis der Größe der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1, eines Abstands zwischen der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 und einem anderen sich bewegenden Körper, wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 und der andere sich bewegende Körper aneinander vorbeikommen, und eines Abstands zwischen der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 und einem peripheren Objekt, wenn eine andere Komponente der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 betätigt wird.
In S103 wird ein Passagebereich 51 eines gerade erfassten Hindernisses abgeschätzt. Wenn die Koordinaten vom Ursprung von N Hindernissen Oi, die von der Informations-Speicherungseinheit 21 erhalten werden, Oi sind, der Geschwindigkeitsvektor Vi ist und der Einheits-Normalenvektor von Vi ni ist, wird der Passagebereich T (Oi) von Oi gemäß Formel 5 abgeschätzt.

[Formel 5] T(Oi) = Oi + s·Vi + t·ni, s ≥ 0 und |t| ≤ Wi/2 + r (Formel 5)
Wenn, wie in 6 dargestellt ist, die gegenwärtige Position Xi der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch den linken Term von Formel 5 ersetzt wird und s und t erhalten werden, wenn die Werte von s und t den Bedingungen s ≥ 0 und |t| ≤ Wi/2+ r genügen, wird festgestellt, dass sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 im Passagebereich des Hindernisses Oi befindet.
In S104 wird ein virtueller passierbarer Bereich 61 (schraffierter Bereich in 7) festgelegt, der ein Bereich ist, der zum Zwecke der Berechnung virtuell als passierbar festgelegt wird. Der virtuelle passierbare Bereich 61 wird, wie nachstehend beschrieben wird, auf der Basis des Rangs der Ausweichpriorität festgelegt, der durch die Hindernis-Klassifizierungseinheit 25 festgelegt wurde.

(1) Wenn die Typen von N Hindernissen Ai (i = 1, 2, ... N) in dem passierbaren Bereich 60 oder dem virtuellen passierbaren Bereich 61 lediglich A sind, werden die Passagebereiche 51Ai von allen Hindernissen als unpassierbar festgelegt, wie in 7(a) dargestellt ist, und der verbleibende Bereich wird als virtueller passierbarer Bereich 61P festgelegt. Wenn die Koordinaten von Ai vom Ursprung Oi sind, die Breite Wi ist, der Geschwindigkeitsvektor jedes Hindernisses Vi ist und der Einheits-Normalenvektor von Vi ni ist, wird der virtuelle passierbare Bereich 61P durch die Formel 6 dargestellt.

P = {X|X = Oi + s·Vi + t·ni, wobei i eine natürliche Zahl von 1 bis N ist und (s < 0 oder |t| > Wi/2 + r)} (Formel 6)

(2) Wenn die Typen von N Hindernissen Bi (i = 1, 2, ... N) in dem passierbaren Bereich 60 oder dem virtuellen passierbaren Bereich 61 lediglich B sind, werden die Passagebereiche 51Bi der Hindernisse Bi(i ≠ k) mit Ausnahme eines Hindernisses Bk, dessen Geschwindigkeit am kleinsten ist, als unpassierbar festgelegt, wie in 7(b) dargestellt ist, und der verbleibende Bereich wird als virtueller passierbarer Bereich 61P festgelegt (schraffierter Bereich in 7(b)).

P = {X|X = Oi + s·Vi + t·ni, wobei i eine natürliche Zahl von 1 bis N und von k verschieden ist und (s < 0 oder |t| > Wi/2 + r)} (Formel 7)

Als obenerwähntes Hindernis Bk kann ein Hindernis ausgewählt werden, welches das letzte Hindernis darstellt, mit dem kollidiert werden kann.

(3) Wenn der Typ der Hindernisse in dem passierbaren Bereich 60 oder dem virtuellen passierbaren Bereich 61 lediglich C ist, wird der passierbare Bereich 60 oder der virtuelle passierbare Bereich 61 ohne Änderung verwendet.
(4) Wenn es in dem passierbaren Bereich 60 mindestens zwei Typen (aus den Typen A, B und C) von Hindernissen gibt, werden die Passagebereiche sämtlicher Hindernisse mit Ausnahme der Hindernisse des Typs, dessen Ausweichpriorität am kleinsten ist, als unpassierbar festgelegt, und der verbleibende Bereich wird als virtueller passierbarer Bereich 61 festgesetzt. Wenn, wie in 7(c-1) dargestellt ist, P Hindernisse Mi (i = 1, 2, ... P) Hindernisse des Typs sind, dessen Ausweichpriorität am kleinsten ist, Q Hindernisse Nj (j = 1, 2, ... Q) Hindernisse der anderen Typen darstellen, die Koordinaten von Nj Nj sind, die Geschwindigkeit Vj ist und der Einheits-Normalenvektor von Vj nj ist, wird der virtuelle passierbare Bereich 61P (schraffierter Bereich in 7(c-1)) durch die Formel 8 dargestellt.

P = {X|X = Nj + s·Vj + t·nj mit j = 1, 2, ... Q und (s < 0 oder |t| > Wi/2 + r)} (Formel 8)

Der virtuelle passierbare Bereich 61 wird wie oben beschrieben so festgelegt, dass die Hindernisse, die sich im virtuellen passierbaren Bereich 61 befinden, auf einen der Typen B und C beschränkt werden können. Durch Durchführen der oben erläuterten Maßnahmen (2) oder (3) und Aktualisieren des virtuellen passierbaren Bereichs ergibt sich der virtuelle passierbare Bereich 61 schließlich so, wie er in 7(c-2) dargestellt ist.
In S105 wird der Bestimmungspunkt TG auf der Basis des in S104 festgelegten virtuellen passierbaren Bereichs 61 ermittelt. Das Verfahren zur Ermittlung von TG wird unter Bezug auf 8 beschrieben.
Wenn sämtliche Typen der Hindernisse von Klasse A sind, wie in 8(a) dargestellt ist, wird die Bewegungsrichtung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch unpassierbare Bereiche blockiert. In diesem Fall wird ein Punkt hinter der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 und am nächsten zu der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 in dem virtuellen passierbaren Bereich als Bestimmungspunkt TG bestimmt. Wenn zu den Hindernissen ein Hindernis einer anderen Klasse als A gehört, gibt es durch die Verfahren von (2), (3) oder (4) in S104 im virtuellen passierbaren Bereich 61 lediglich ein Hindernis der Klasse B oder C, oder es gibt mehrere Hindernisse der Klasse C.
Wenn sich lediglich ein Hindernis 05 in dem virtuellen passierbaren Bereich 61 befindet, wie in 8(b) dargestellt ist, kann die Änderung des Kurses des Hindernisses 05 klein sein, wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 zu einer Grenzlinie L1 oder L2 des virtuellen passierbaren Bereich 61 bewegt. Zur eindeutigen Bestimmung der Position an L1 oder L2 werden zum Beispiel die Schnittpunkte zwischen einer Stopp-Position 71, wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 bei maximaler Beschleunigung in einer möglichen Abdrehrichtung die Geschwindigkeit verringert, und L1 und L2 als Kandidaten für TG bestimmt. Wenn der Abstand zwischen der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 und L1 größer ist als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 und L2, wird der Schnittpunkt zwischen L1 und der Stopp-Position 71 als vorläufiger Bestimmungspunkt TG bestimmt, und im umgekehrten Fall wird der Schnittpunkt zwischen L2 und der Stopp-Position 71 als vorläufiger Bestimmungspunkt TG bestimmt. Wenn sich, wie in 8(c) dargestellt ist, N Hindernisse (Oi, i = 1, 2, ... N) in dem virtuellen passierbaren Bereich 61 befinden, sind die Kursänderungen der Hindernisse klein, wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 zu den Grenzlinien L1 und L2 des virtuellen passierbaren Bereichs 61 und einer Mittellinie Lik zwischen den Grenzlinien der Passagebereiche 510i und 510k der Hindernisse Oi und Ok(k = 1, 2, ... N, |i – k| = 1) bewegt, die einander benachbart sind, so dass in der gleichen Weise wie in dem Fall, in dem nur ein Hindernis vorliegt, ein Punkt, an dem der Abstand zwischen der Grenze des Passagebereichs des Hindernisses und der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 am größten ist, als temporärer Bestimmungspunkt TG aus den Schnittpunkten zwischen der Stopp-Position 71 und jeder der Linien L3, L4 und Lik bestimmt wird.
Die Steuervorrichtung 122 steuert den Motor 112 der Fahreinheit 11 so, dass die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und die Tangentialgeschwindigkeit der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 gemäß den Instruktionen durch die Fahrsteuerungseinheit 24 realisiert werden.
Im Folgenden wird ein Beispiel für den Betrieb der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 unter Bezug auf die 1, 9, 10 und 11 beschrieben.
In diesen Zeichnungen ist zum leichteren Verständnis des Konzepts r in den Formeln 4 bis 8 als Null gesetzt, und anstatt einer Fläche 72, die durch die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 eingenommen wird, ist ein Kreis dargestellt, dessen Radius r ist und dessen Mittelpunkt die Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung ist.
9 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse A gehören.
10 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse B gehören.
11 stellt ein Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform für die Bewegung in einem Fall dar, in dem die Hindernisse lediglich zur Klasse C gehören.
1 stellt ein Beispiel in einem Fall dar, in dem die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch mehrere Hindernisse blockiert ist.
So ist zum Beispiel die gesunde Person C1 in die Klase C klassifiziert, und die behinderte Person B1 und der Rollstuhl B2 sind in die Klasse B klassifiziert. Bei der gesunden Person C1 der Klasse C handelt es sich um einen Typ mit der niedrigsten Ausweichpriorität, so dass, wie in 1(a) dargestellt ist, die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 anders als im Fall der gesunden Person C1 die Passagebereiche der Hindernisse B1 und B2 nicht passieren kann, und der virtuelle Passagebereich 61 wird festgelegt. Wenn der Bestimmungspunkt TG gemäß S105 in 4 bestimmt wird, wird TG auf einen Punkt gesetzt, an dem der Kurs von B1 und der von B2 nicht blockiert sind und die Änderung des Kurses von C1 klein sein kann.
Wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 zu TG bewegt, wie in 1(b) dargestellt ist, ist zu erwarten, dass sich B1 und B2 ohne Änderung weiter vorwärtsbewegen und C1 ein Ausweichverhalten zeigt. Wie aus 1(3) ersichtlich ist, kann sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 aufgrund des Ausweichverhaltens von C1 durch die Passage bewegen, und die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 startet erneut die Bewegung zum endgültigen Bestimmungspunkt.
9 stellt ein Beispiel für einen Fall dar, in dem die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch ein Bett A1, das in einem Notfall transportiert wird, und die Krankenschwestern A2 und A3 blockiert wird.
In 9 sind A1, A2 und A3 schneller als Vmax in Formel 3 und bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, so dass A1, A2 und A3 in Klasse A klassifiziert werden. Daher sind die Passagebereiche sämtlicher Hindernisse unpassierbar, und der virtuelle passierbare Bereich 61 ist wie in 9(a) dargestellt. Hier gibt es an einer Position, an der die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 bei maximaler Beschleunigung stoppen kann, keinen virtuellen passierbaren Bereich 61, der die eingenommene Fläche 72 umfasst, so dass der temporäre Bestimmungspunkt TG hinter der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 festgesetzt wird und sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 zu dem temporären Bestimmungspunkt TG bewegt, wie in 9(b) dargestellt ist. Auf diese Weise kann die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 das Vorbeikommen der Hindernisse an TG abwarten, ohne die Bewegungen der Hindernisse zu beeinträchtigen. Nachdem alle Hindernisse vorbeigekommen sind, wie in 9(c) dargestellt ist, beginnt die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 von neuem die Bewegung zum endgültigen Bestimmungspunkt.
10 ist ein Beispiel für einen Fall, in dem die Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch die behinderte Person B1 und den Rollstuhl B2 blockiert wird.
In 10 werden die behinderte Person B1, deren Geschwindigkeit klein ist, und der Rollstuhl B2, dessen Breite groß ist, in die Klasse B klassifiziert. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der behinderten Person Bi kleiner ist, wie in 10(a) dargestellt, ist der Passagebereich 51B2 des Hindernisses B2 anders als bei B1 unpassierbar. In dem festgelegten virtuellen passierbaren Bereich 61 wird der temporäre Bestimmungspunkt TG so festgesetzt, dass die eingenommene Fläche 72 den Passagebereich 51B2 nicht überlappt, und die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 bewegt sich zu dem temporären Bestimmungspunkt TG, wie in 10(b) dargestellt ist. Obgleich zu erwarten ist, dass die Änderung des Kurses der behinderten Person B1 schwierig ist, da sich die behinderte Person B1 längs einer Wand bewegt, kann die behinderte Person B1 leicht anhalten, da die Geschwindigkeit von Bi gering ist. Wenn die behinderte Person B1 wartet, bis sich der Rollstuhl B2 weiterbewegt und ein passierbarer Abstand zwischen der behinderten Person B1 und der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 gebildet wird, wie in 10(c) dargestellt ist, ist zu erwarten, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 durch ihn hindurch passieren kann. Wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 hindurch passieren kann, beginnt die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 von neuem die Bewegung zum endgültigen Bestimmungspunkt.
11 stellt einen Fall dar, in dem der Durchgang, den die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 passiert, durch drei Fußgänger blockiert wird.
In 11 sind alle Fußgänger C1, C2 und C3 in Klasse C klassifiziert, so dass der virtuelle passierbare Bereich 61 der gleiche ist wie der passierbare Bereich 60, wie in 11(a) dargestellt ist. Durch S105, wie in 4 dargestellt, wird TG auf die Mittellinie zwischen den Grenzlinien der Passagebereiche 51C1 und 51C2 der Fußgänger C1 und C2 festgesetzt, und wenn sich die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 zu TG bewegt, ist zu erwarten, dass die Fußgänger C1 und C2 ein Ausweichverhalten zeigen, wie in 11(b) dargestellt ist. Wenn der Abstand zwischen den Fußgängern C1 und C2 größer wird und die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 in die Lage kommt, sich zu bewegen, startet die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 von neuem die Bewegung zum endgültigen Bestimmungspunkt, wie in 11(c) dargestellt ist.
Wenn, wie oben beschrieben, der Weg der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 1 durch Hindernisse blockiert wird, klassifiziert die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 die Hindernisse nach ihrer Ausweichfähigkeit und vergibt jedem Hindernis eine Ausweichpriorität und schätzt ferner die Passagebereiche der Hindernisse so ab, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 1 nicht in den Passagebereich eines sich bewegenden Körpers eintritt, dessen Ausweichfähigkeit gering ist, und bewegt sich zu einer Position, an der eine Kursänderung eines sich bewegenden Körpers, der eine hohe Ausweichfähigkeit besitzt, klein ist. Es ist daher möglich, eine Kollision zwischen einem Hindernis und der sich bewegenden autonomen Vorrichtung sicher und effizient zu vermeiden.
Zweite Ausführungsform
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall, in dem die sich bewegende autonome Vorrichtung einen Computer umfasst, unter Bezug auf die 12 bis 15 beschrieben.
Die sich bewegende autonome Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform besitzt eine Größe, dass ein Mensch darauf fahren kann, und fährt hauptsächlich im Freien. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den unten beschriebenen Einzelheiten, und die sonstigen Einzelheiten sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, so dass eine redundante Beschreibung weggelassen wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die gleichen Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie die der ersten Ausführungsform.
12 ist eine Darstellung des Aufbaus der sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
13 stellt ein Operations-Ablaufdiagramm der sich bewegenden autonomen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform dar.
14 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung eines temporären Bestimmungspunktes TG gemäß der zweiten Ausführungsform.
15 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur Ermittlung von TG, wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung nicht durch einen virtuellen passierbaren Bereich hindurch passieren kann, gemäß der zweiten Ausführungsform.
In 12 ist eine Darstellung des mechanischen Aufbaus einer sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 der vorliegenden Ausführungsform in 12(a) veranschaulicht, und eine Darstellung des Systemaufbaus der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 geht aus 12(b) hervor. Die sich bewegende autonome Vorrichtung 8 umfasst eine Fahreinheit 81 und eine Mitfahreinheit 82. Obgleich sich der Computer bei der ersten Ausführungsform außerhalb befindet, ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Computer 9 in der Fahreinheit 81 enthalten, und eine in der Fahreinheit 81 enthaltene Steuervorrichtung 814 ist durch Drahtleitung mit dem Computer 9 verbunden. Daher übermitteln die Komponenten Informationen zueinander und empfangen Informationen voneinander durch die Kommunikationsvorrichtungen 3 und 124 in der ersten Ausführungsform und können hier durch eine Leitung Informationen direkt zueinander übermitteln und voneinander empfangen. Die Fahreinheit 81 weist ferner Räder 811 zur Bewegung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung, Antriebmotoren 812 mit Encodern am linken beziehungsweise rechten Hinterrad und eine Batterie 813 auf, die eine Stromquelle in der Fahreinheit ist. Die Mitfahreinheit 82 besitzt ein Innenvolumen, in das ein Mensch eintreten kann, und weist einen Laser-Scanner als Sensor 821 zur Umgebungserkennung auf.
Wie in 13 dargestellt, wird bei der zweiten Ausführungsform eine eingenommene Fläche 71 der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 durch ein Rechteck dargestellt, dessen Breite in Bezug auf die Fahrrichtung r in der Formel 4 ist, so dass es möglich ist, den Abstand zwischen einem Hindernis und einer Oberfläche der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 in Abhängigkeit von der Orientierung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 abzuschätzen. Die Länge des eingenommenen Bereichs 71 in Richtung von vorn nach hinten wird auf der Basis der Größe der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 und eines Abstands zwischen der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 und einem peripheren Objekt festgelegt, wenn die sich bewegende autonome Vorrichtung 8 stoppt.
Eine Fahrsteuerungseinheit 94 steuert nicht nur die Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8, sondern auch die Orientierung der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8, um anderen Hindernissen leicht auszuweichen. Wenn zum Beispiel eine Winkelfunktion θgoal in der Formel 1 so festgesetzt wird, dass der Wert der Winkelfunktion θgoal umso größer ist, je näher die Orientierung zu einer Richtung parallel zu der Grenzlinie des Passagebereichs des Hindernisses ist, wie in 14(a) dargestellt (wenn die Anzahl der Hindernisse in dem virtuellen passierbaren Bereich gleich Eins ist), oder je näher die Orientierung zu einer Richtung parallel zu der Mittellinie zwischen Grenzlinien von einander benachbarten Passagebereichen ist, wie in 14(b) dargestellt (wenn die Anzahl der Hindernisse in dem virtuellen passierbaren Bereich Zwei oder mehr ist), ist es möglich, die Kursänderung von Hindernissen, an denen die sich bewegende autonome Vorrichtung 8 vorbeikommt, zu verringern.
Es wird angenommen, dass die sich bewegende autonome Vorrichtung 8 der vorliegenden Ausführungsform einen Menschen befördert, so dass die Weite r des eingenommenen Bereichs 71 größer ist als die eines Menschen. Wenn daher der virtuelle passierbare Bereich 61 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform festgelegt wird, wie in 15 dargestellt, ist es möglich, dass die eingenommene Fläche 72 nicht vollständig außerhalb der Passagebereiche 51 der Hindernisse liegt, die unpassierbar sind.
In 15 ist allerdings (wenn der virtuelle passierbare Bereich schmaler ist als die Breite der sich bewegenden autonomen Vorrichtung) zum leichteren Verständnis des Phänomens der virtuelle passierbare Bereich 61 so dargestellt, dass die Weite r der eingenommenen Fläche 72 nicht berücksichtigt ist. Wenn die eingenommene Fläche 72 nicht vollständig außerhalb der Passagebereiche 51 der Hindernisse liegen kann, die unpassierbar sind, werden unpassierbare Passagebereiche der Passagebereiche 51 der Hindernisse, deren Klasse nicht A ist, einer nach dem anderen in aufsteigender Reihenfolge von R passierbar gemacht, und eine Neueinstellung wird so versucht, dass die eingenommene Fläche 72 nicht in die unpassierbaren Bereiche 51 hineingeht. Wenn die Neueinstellung unmöglich ist oder wenn die Klass der Hindernisse der unpassierbaren Passagebereiche lediglich A ist, wird in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ein Punkt, der sich im virtuellen Passagebereich 61 hinter der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 befindet und der am nächsten zu der sich bewegenden autonomen Vorrichtung 8 liegt, als Bestimmungspunkt TG festgelegt.
Dritte Ausführungsform
Wenn bei der ersten und der zweiten Ausführungsform die Mittellinien der gegenwärtigen Passagebereiche der Hindernisse C1 und C2 L1 und L2 sind und die Mittellinien der Passagebereiche der Hindernisse C1 und C2, wenn der sich bewegenden autonomen Vorrichtung ausgewichen wird, L1' und L2' sind, wie in 16 dargestellt ist, kann der temporäre Bestimmungspunkt TG, wenn ein Punkt, an dem der durch L1 und L1' gebildete Winkel θ1 gleich dem durch L2 und L2' gebildeten Winkel θ2 ist, die Änderung des Kurses von beiden Hindernissen C1 und C2 verringern.
Vierte Ausführungsform
Bei der ersten und der zweiten Ausführungsform können die möglichen Passagebereiche 51 der Hindernisse nicht nur in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Breite des Hindernisses festgelegt werden, sondern auch in Abhängigkeit von einem Bewegungsmuster des Hindernisses und der peripheren Topographie. So wird zum Beispiel dann, wenn sich ein Hindernis durch eine Kurve hindurchbewegt, wie in 17 dargestellt ist, ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem ein der Kurve entsprechender bogenförmiger Passagebereich festgelegt wird.
Fünfte Ausführungsform
Bei der ersten bis vierten Ausführungsform kann die Fahrsteuerungseinheit vorzugsweise nach einem beliebigen Verfahren eingesetzt werden, mit dem die sich bewegende autonome Vorrichtung in einer Umgebung gesteuert werden kann, in der ein Hindernis vorliegt. So ermittelt zum Beispiel bei einem Verfahren zur Übermittlung einer Ziel-Geschwindigkeit an die Steuervorrichtung, beispielsweise, wenn die Ziel-Geschwindigkeit kleiner als Null oder gleich Null wird, die Fahrsteuerungseinheit, dass es unmöglich ist, dem Hindernis auszuweichen. Wenn ferner zum Beispiel die Fahrsteuerungseinheit eine Route zum Bestimmungspunkt erzeugt und die Fahrsteuerungseinheit ermittelt, dass es unmöglich ist, die Route zu erzeugen, kann festgestellt werden, dass es unmöglich ist, dem Hindernis auszuweichen. Die Fahreinheit kann ferner vorzugsweise als Vorrichtung verwendet werden, welche die sich bewegende autonome Vorrichtung bewegt, und Räder mit einem Lenkmechanismus, Beine, ein Luftkissenantrieb und dergleichen werden in Abhängigkeit von einer Umgebung bevorzugt als Fahreinheit verwendet.
Als Einheit zur Umgebungserkennung, die in der Lage ist, die Breite, die Position und die Geschwindigkeit eines Hindernisses abzuschätzen, können vorzugsweise verschiedene Sensoren, bei denen Millimeterwellen, Ultraschallwellen oder dergleichen verwendet werden, ein Drucksensor, eine Kommunikationsvorrichtung, die ein IC-Tag oder dergleichen erfasst, wenn ein Hindernis, dem auszuweichen ist, das IC-Tag oder dergleichen aufweist, oder die Kombination der obigen Komponenten Verwendung finden.
Was die Hindernis-Klassifizierungseinheit anbelangt, können Hindernisse klassifiziert werden, ohne eine Bewertung der Ausweichfähigkeit des Hindernisses durchzuführen, durch Anbringen eines Senders für jeden Typ der sich bewegenden autonomen Vorrichtung und der Hindernisse, Empfangen von Informationen des Typs, der Position, der Geschwindigkeit und dergleichen der Hindernisse durch einen an der sich bewegenden autonomen Vorrichtung oder einem Teil in der Nähe der sich bewegenden autonomen Vorrichtung angebrachten Empfänger und Senden der empfangenen Informationen an einen Computer. Es ist auch möglich, die Hindernisse anhand des Aussehens der Hindernisse durch Verwendung einer Camera, eines 3D-Laser-Scanners oder dergleichen, die das Aussehen erfassen, zu klassifizieren. Anstelle der Breite des Hindernisses kann sein Gewicht verwendet werden. Bei Verwendung des Gewichts werden unter dem gesamten Boden, auf dem sich die sich bewegende autonome Vorrichtung bewegt, Drucksensoren angeordnet, so dass das Gewicht des Hindernisses aus einem Messergebnis abgeschätzt werden kann. Die Ausweichpriorität kann unter Berücksichtigung des Bewegungsbereiches der sich bewegenden autonomen Vorrichtung festgelegt werden. Es gibt zum Beispiel ein Verfahren, bei dem sich die sich bewegende autonome Vorrichtung auf der Basis von Kennfelddaten bewegt, die Kennfelddaten ein Verfahren zur Festsetzung einer Ausweichpriorität für jeden Bereich darstellen und die Ausweichpriorität auf der Basis des Verfahrens zur Festsetzung einer Ausweichpriorität festgesetzt wird.
Bezugszeichenliste

1: sich bewegende autonome Vorrichtung der ersten Ausführungsform
11: Fahreinheit der ersten Ausführungsform
111: Rad der ersten Ausführungsform
112: Motor der ersten Ausführungsform
12: oberer Aufbau der ersten Ausführungsform
121: Batterie der ersten Ausführungsform
122: Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform
123: Sensor zur Umgebungserkennung der ersten Ausführungsform
124: Kommunikationsvorrichtung, die im oberen Aufbau 11 enthalten ist
2: Computer der ersten Ausführungsform
20: Aktions-Entscheidungseinheit der ersten Ausführungsform
21: Informations-Speicherungseinheit der ersten Ausführungsform
22: Fahrinformations-Berechnungseinheit der ersten Ausführungsform
23: Hindernis-Erkennungseinheit der ersten Ausführungsform
24: Fahrsteuerungseinheit der ersten Ausführungsform
25: Hindernis-Klassifizierungseinheit der ersten Ausführungsform
26: Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit der ersten Ausführungsform
3: Kommunikationsvorrichtung, die mit dem Computer 2 verbunden ist
51: Passagebereich
60: passierbarer Bereich
61: virtueller passierbarer Bereich
71: kürzeste Stopp-Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung
72: eingenommene Fläche der sich bewegenden autonomen Vorrichtung
8: sich bewegende autonome Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
81: Fahreinheit der zweiten Ausführungsform
811: Rad der zweiten Ausführungsform
812: Motor der zweiten Ausführungsform
813: Batterie der zweiten Ausführungsform
814: Steuervorrichtung der zweiten Ausführungsform
82: Mitfahreinheit der zweiten Ausführungsform
821: Sensor zur Umgebungserkennung der zweiten Ausführungsform
9: Computer der zweiten Ausführungsform
91: Informations-Speicherungseinheit der zweiten Ausführungsform
92: Fahrinformations-Berechnungseinheit der zweiten Ausführungsform
93: Hindernis-Erkennungseinheit der zweiten Ausführungsform
94: Fahrsteuerungseinheit der zweiten Ausführungsform
95: Hindernis-Klassifizierungseinheit der zweiten Ausführungsform
96: Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit der zweiten Ausführungsform
Oi, Ai, Bi, Ci: i-tes Hindernis
Li: Grenzlinie des i-ten virtuellen passierbaren Bereichs 61
Ljk: Mittellinie zwischen Grenzlinien des j-ten Passagebereichs 51 und des k-ten Passagebereichs, die einander benachbart sind
TG: temporärer Bestimmungspunkt

Claims

Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann und die aufweist: eine Fahreinheit mit einem durch einen Motor angetriebenen Rad und einen oberen Aufbau mit einem Sensor zur Umgebungserkennung, der ein Hindernis in einer Fahrrichtung erfasst, wobei der obere Aufbau umfasst: eine Einrichtung zur Erkennung einer Position der sich bewegenden autonomen Vorrichtung und eines Hindernisses, eine Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit des Hindernisses, eine Einrichtung zur Ermittlung der Fähigkeit der Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis und eine Einrichtung zum Erhalt der Priorität der Kollisionsvermeidung eines voraussichtlichen Passagebereichs des Hindernisses aus der Fähigkeit der Vermeidung einer Kollision und der obere Aufbau ferner umfasst: eine Steuereinheit, welche die Fahreinheit zu einem Bereich bewegt, der ein Bereich ist, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung hoch ist, nicht mit einem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet, und der ein Bereich ist, wo eine Kollision vermieden werden kann, selbst wenn ein Bereich, wo ein voraussichtlicher Passagebereich eines Hindernisses, dessen Priorität der Kollisionsvermeidung niedrig ist, mit dem Bereich überlappt, in dem sich die Fahreinheit befindet.
Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichfähigkeit aus einer Geschwindigkeit und einer Breite des Hindernisses quantitativ berechnet.
Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichpriorität des Hindernisses, dessen Ausweichfähigkeit kleiner als ein Referenzwert ist, als hoch festsetzt.
Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit die Ausweichpriorität eines Hindernisses, dessen Geschwindigkeit kleiner als ein Referenzbereich ist, und eines Hindernisses, dessen Geschwindigkeit höher als der Referenzbereich ist, als hoch festsetzt.
Autonome Vorrichtung, die sich bewegen kann, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Einrichtung zur Bewertung der Ausweichfähigkeit das Hindernis auf der Basis der Ausweichfähigkeit in verschiedene Typen klassifiziert.
Verfahren zur Steuerung einer autonomen Vorrichtung, die sich bewegen kann und die aufweist: eine Kommunikationsvorrichtung, die mit einem Computer kommuniziert, der eine Informations-Speicherungseinheit, eine Fahrinformations-Berechnungseinheit, eine Hindernis-Erkennungseinheit, eine Fahrsteuerungseinheit, eine Hindernis-Klassifizierungseinheit, eine Bestimmungspunkt-Festsetzungseinheit und eine Aktions-Entscheidungseinheit umfasst, wobei das Verfahren zur Steuerung umfasst: einen Schritt des Ermittelns des Vorliegens oder Fehlens von Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit, einen Schritt des Übermittelns eines endgültigen Bestimmungspunktes in der Informations-Speicherungseinheit an die Fahrsteuerungseinheit als einen momentanen Bestimmungspunkt, wenn keine Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit übertragen werden, einen Schritt des Erhaltens eines passierbaren Bereichs, in dem sich die sich bewegende autonome Vorrichtung durch eine Fahreinheit bewegen kann, ohne mit einem Hindernis zu kollidieren, wenn Informationen von der Hindernis-Klassifizierungseinheit übertragen werden, einen Schritt des Abschätzens eines Passagebereichs eines momentan erfassten Hindernisses, einen Schritt des Festlegens eines virtuellen passierbaren Bereichs, der ein Bereich ist, der zum Zwecke der Berechnung virtuell als passierbar festgelegt wird, und einen Schritt des Ermittelns eines Bestimmungspunktes auf der Basis des virtuellen passierbaren Bereichs.