JP2010079697A - 障害物回避装置、障害物回避方法、及び自走車両 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な処理構成で障害物回避の有無を判定可能とする。
【解決手段】走行制御可能な移動体１周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する。そして、その見かけの大きさと、移動体１が位置する環境に応じて、移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓと判定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、走行制御可能な移動体について障害物回避装置、障害物回避方法、及び自走車両に関する。

自律走行する自走車両の障害物回避の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術では、長距離物体検知センサによって走行の障害となる前方の物体の有無を判別する（Ｓ２）。そして、物体検出センサから物体有りの検出信号が出力されると、指令速度を減速すると共に、上記物体を回避するための回避軌道を生成する（Ｓ４、Ｓ５）。
特開２００１−６０１１１号公報（図３参照）

上記従来技術では、障害物までの距離を算出するためにステレオカメラを用いている。しかし、一般的にステレオカメラは高額である。また、ステレオカメラから対象までの距離を算出するためには、２つのカメラが必要である。さらに、その２つのカメラから取得した画像のマッチング処理を行う必要である。そして、マッチング処理をする分だけ処理のための計算量が大きくなる。
本発明は、上記のような点に着目したもので、簡易な処理構成で障害物回避の有無を判定可能とすることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態は、走行制御可能な移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する。そして、その見かけの大きさと、移動体が位置する環境に応じて、移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する。

本発明によれば、物体の見かけの大きさに基づき、障害物か否かを判定している。このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物に対する回避動作の必要性を判定可能となる。
更に、障害物判定の閾値処理を移動体の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物か否かを判別可能となる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る移動体１を示す斜視図である。図２は、移動体を正面からみた模式図である。
（構成）
まず移動体１の構成について説明する。
本実施形態の移動体１は、図１及び図２に示すように、移動体本体２の左右両側に車輪３を配置した２輪形態の移動体１である。移動体本体２には、また駆動部４、及び駆動部４を制御する駆動制御部５を搭載する。駆動部４は、モータなどのアクチュエータからなり、アクチュエータの発生するトルクを駆動トルクとして車輪３に伝達する。その伝達した駆動トルクによって車輪３を回転駆動する。この移動体１は、左右の車輪３を駆動することで走行制御が可能となる。なお、左右の車輪３に回転数差を付けることで、移動体１を所定角度だけ回転（旋回）させて移動体１の進行方向を変更する。

ここで移動体１としては、ロボットを含む様々な移動体に適用可能である。また、車輪３で走行制御する移動体の場合において、３輪以上の車輪３を有する車両であっても良い。
また、駆動制御部５は、制御コントローラ９からの指令に応じて駆動部４を制御することで、左右の車輪３を回転制御する。これによって、移動体１は、制御コントローラ９からの指令に応じた方向に進行する。

また、上記移動体本体２には、物体検出センサ６、位置確認装置７、及び地図データ８を設ける。地図データ８は、随時、通信によって取得しても良い。
物体検出センサ６は、車両前方に存在する物体を検出し、物体検出センサ６上での物体の見かけの大きさを制御コントローラ９に出力する。物体検出センサ６は、物体の見かけの大きさが検出可能なセンサであれば良い。物体検出センサ６としては、例えば、カメラや光学センサレイなどパッシブなセンサが例示できる。なお、物体検出センサ６の検出距離は、例えば５ｍなどと予め設定しておく。

上記物体検出センサ６は、図３に示すように、平面視における、予め設定した視野角α内に存在する物体を検出する。そして、検出した物体の占める視野角θ（以下、物体視野角と呼ぶ）を、物体情報量として制御コントローラ９に出力する。物体情報量として、上記物体視野角θの代わりに、物体検出センサ６の所定位置（例えば受光部位置）での見かけの大きさそのもの（例えば受光部に映った像の大きさδ）を採用しても良い。なお、本実施形態では、物体について、実際の大きさや対象までの距離を必要としない。

ここでは、上記説明のように、物体の見かけの大きさの情報として、見かけ大きさの最大左右幅δを使用する。上下方向の情報も取得する場合には、見かけの大きさの最大上下幅も物体情報量として使用しても良い。最大左右幅δは、視野角θに応じた値となる。
位置確認装置７は、移動体１の現在の位置を検出して、検出情報を制御コントローラ９に出力する。位置確認装置７は、例えばカーナビゲーションシステムに代表する自車位置検出システムを使用すればよい。例えば、ＧＰＳセンサが例示できる。移動体の対象とする走行路面に磁気ネイルなどが埋設してある場合には、位置確認装置７のセンサを、その磁気ネイルなどを検出センサで構成しても良い。又は、走行履歴を記憶し、その走行履歴から現在の位置を検出するようにしても良い。

制御コントローラ９は、図４に示すように、走行制御手段９Ａ、回避制御手段９Ｂ、及び走行制御量調整手段９Ｃを備える。回避制御手段９Ｂは、図５に示すように、環境判別手段９Ｂａ、回避障害物判定手段９Ｂｃ、第２回避障害物判定手段９Ｂｄ、回避減速量演算手段９Ｂｅ、及び回避回転量演算手段９Ｂｆを備える。そして、回避制御手段９Ｂで回避動作が必要と判定すると、回避制御手段９Ｂによる制御を、走行制御手段９Ａによる走行制御よりも優先して実行する。

本実施形態の走行制御手段９Ａは、目的位置及び目的行動についての少なくとも一方の指示を入力する。そして、目的位置に向けて、若しくは設定した目的行動を実現するための走行制御量を演算し、演算した走行制御量を走行制御量調整手段９Ｃに出力する。
なお、走行制御手段による移動体１の走行ルールは、上記制御に限定しない。例えば、掃除のためにランダムにフロア内を走行するように設定しても良い。
環境判別手段９Ｂａは、移動体１の現在位置における周囲環境を判別する。すなわち、位置確認装置７による現在位置情報に基づき、地図データ８上の位置を特定する。そして、移動体１が位置する環境カテゴリー（周囲環境の種別）を地図データ８から参照する。

本実施形態では、環境カテゴリーとして、歩道、車道、及び屋内に区分する。この環境カテゴリーの分類分けは、その周囲環境で通常存在すると想定される移動体の違いによって区分けしたものである。エリアによって移動体を更に細区分して特定できる場合には、上記環境カテゴリーを更に細かく分類しても良い。
そして、環境判別手段９Ｂａは、移動体１の位置する環境カテゴリーに応じて推定した回避すべき障害物Ｓの最小の大きさを取得する。

本実施形態では、次のようにする。すなわち、歩道と判別した場合には、移動する物体として歩行者と自転車を想定し、その最小の移動する物体として歩行者の足幅を想定して、１００ｍｍを最小物体幅とする。車道の場合には、移動する物体として自動車とバイクを想定し、その最小の移動する物体としてバイク幅を想定して、８００ｍｍを最小物体幅とする。屋内の場合には、移動する物体として歩行者とカートの足を想定して、その最小の移動する物体としてカートの足の幅を想定して、３０ｍｍを最小物体幅とする。なお、最小の障害物の特定として、移動する物体を対象として説明したが、植木などの静止物を対象としても良い。

回避障害物判定手段９Ｂｃは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさと、環境判別手段９Ｂａが取得した最小物体幅とに基づき、移動体１と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。上記推定した最低距離とは次の事を示す指標である。すなわち、対象とする物体が、少なくとも当該最低距離以上の距離だけ離れていることを表す。

ここで、環境判別手段９Ｂａを、第２環境判別手段９Ｂａ１及び閾値変更手段９Ｂａ２とから構成しても良い。
この場合には、第２環境判別手段９Ｂａ１は、上述のようにして、移動体１の位置する環境カテゴリーを取得する。また、閾値変更手段９Ｂａ２は、環境カテゴリーにて推定した最小物体幅に応じた第１の閾値を選択する。この場合には、回避障害物判定手段９Ｂｃは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさが、第１の閾値以上の場合に、回避動作を行う必要がある障害物Ｓと判定する。

第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、物体の見かけの大きさの変化量に基づく値が第２の閾値以上の場合に、回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。上記変化量に基づく値として、 障害物Ｓと移動体１とが、このままの軌道変化、加減速なしで移動したときに、両者が干渉するまでの時間（ＴＴＣ）を、使用する。この時間を、以下では干渉余裕時間ＴＴＣと呼ぶ。

この干渉余裕時間ＴＴＣについて、次に説明する。物体の見た目の大きさとして、物体視野角θを採用した場合で説明する。
図７に示すように、時刻ｔのときの物体視野角をθ１、時刻ｔ＋１のときの物体視野角をθ２とする。また、時刻ｔのときの物体までの距離をＬとする。また相対速度をｖとする。なお、物体の最大左右幅をＷとする。また、時刻ｔから時刻ｔ＋１までの時間をｔとする。

すると、下記式のように表すことができる。
θ１ ≒Ｌ／Ｗ ・・・（１）
θ２ ≒（Ｌ− ｖ・ｔ）／Ｗ ・・・（２）
そして、θ１とθ２との差をとると、下記式で表される。
θ１ −θ２ ＝ｖ・ｔ／Ｗ ・・・（３）
ここで、（１）式をＷ ＝Ｌ／θ１と変形して（３）式に代入して整理すると、下記式となる。
Ｌ＝ｖ・ｔ・｛θ１／（θ１−θ２）｝
よって干渉するまでの干渉余裕時間ＴＴＣは、下記式で表すことができる。
ＴＴＣ ＝ Ｌ／ｖ＝ ｔ・｛θ１／（θ１−θ２）｝となる。
ここで、時間ｔは制御サイクルの時間から予め判明している値である。
したがって、物体視野角θの変化量から上記干渉余裕時間ＴＴＣを求めることができる。

そして、第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以上の場合には、回避動作を行う障害物Ｓと判定する。上記第２の閾値としては、例えば２秒に設定する。
回避減速量演算手段９Ｂｅは、回避障害物判定手段９Ｂｃが障害物Ｓと判定すると、減速した車速指令を走行制御量調整手段９Ｃに出力する。
すなわち、下記式によって、減速した車速指令値を演算する。そして、回避障害物判定手段９Ｂｃが障害物Ｓと判定中は、下記演算を、所定の演算装置の演算周期（例えば０．１ｓ）ごとに繰り返す。
ｖ ＝ａ・ｖ_(t-1)
ここで、ｖ_(t-1)は、前回の制御周期で出力した車速指令値である。また、ａは、減速量であって、１よりも小さい正の値である。

ここでは、制御対象である車速指令値を前回の指令値から求めている。これに代えて、実際の速度を計測しながら制御を行ってもよい。また、減速量ａは、一定値でも良いが、対象とする障害物Ｓとの干渉余裕時間ＴＴＣや推定最低距離などに応じて変更しても良い。
減速処理が複数回継続して実施することで、移動体１の移動速度が徐々にゼロに近い値となる。これにより、少なくとも障害物Ｓと干渉する前に移動体１の速度をゼロとする。この結果、障害物Ｓとの干渉による被害を少なくすることが可能となる。

回避回転量演算手段９Ｂｆは、第２回避障害物判定手段９Ｂｄが障害物Ｓと判定すると、方向変更指令を走行制御手段９Ａに出力する。
走行制御量調整手段９Ｃは、走行制御手段９Ａから取得した走行制御量、回避減速量演算手段９Ｂｅからの速度指令値、及び回避回転量演算手段９Ｂｆからの向変更指令に基づき、移動体１を走行制御するための制御量を演算する。そして、演算した制御量を駆動制御部５に出力する。

例えば、走行制御手段９Ａから取得した走行制御量、例えば、車速指令値、及び回転制御指令値を駆動制御部５に出力する。
このとき、回避減速量演算手段９Ｂｅが速度指令値を演算した場合には、走行制御手段９Ａからの車速指令値の代わりに、回避減速量演算手段９Ｂｅが演算した車速指令値を駆動制御部５に出力する。

また、回避回転量演算手段９Ｂｆが方向変更指令を出力した場合には、走行制御手段９Ａからの回転制御指令値を、所定回転量だけ補正する。
駆動制御部５では、取得した速度指令値とするための左右の回転量を演算すると共に、回転制御指令値に応じた回転数差が左右輪に発生するように、左右の回転量を補正する。そして、最終的な左右の回転量となるように、回転制御を実施する。回転数差は、例えば、一方の車輪３に所定の値を加算することで行う。

次に、上記回避制御手段９Ｂの処理を、図８を参照して説明する。
この回避制御手段９Ｂは、所定のサンプリング周期毎に作動する。
まず、ステップＳ１０では環境判別手段９Ｂａにおいて、現在走行している環境の判別を行う。例えば、ＧＰＳや走行履歴を用いて、現在走行している環境が、歩道、車道、屋内のいずれの環境カテゴリーに対応するか判別する。
次に、ステップＳ２０では、物体検知センサから、走行体前方に存在する物体の見かけの大きさを取得する。ここでは、見かけの最大左右幅を取得するとする。

次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２０で取得した周囲環境に存在する物体のセンサ上の見かけ大きさの変化から、干渉余裕時間ＴＴＣを求める。
次に、ステップＳ４０では、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下か否かを判定する。干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下の場合には、回避動作が必要としてステップＳ５０に移行する。一方、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値より大きい場合には、回転による回避動作をしない旨のフラグを立ててステップＳ６０に移行する。

ステップＳ５０では、方向変更の指令を出力する。そしてステップＳ５０に移行する。
ここで、障害物Ｓが自車両の左右のどちらから接近しているかを確認し、その反対方向に回転するよう指令値を出力する。また、方向変更のための回転量の補正は一定値であり、ここでは角測度ω＝０．５πｒａｄ／ｓとなるようにする。
ステップＳ６０では、判別した環境カテゴリーに対応する最小物体幅を選択する。本実施例では、歩道に関しては歩行者の足幅（１００ｍｍ）、交差点を含む車道（バイク幅８００ｍｍ）、屋内（カートの足の幅３００ｍｍ）と定義する。

次に、ステップＳ７０では、下記式に基づき、物体のセンサ上での見かけの大きさと、選択した最小物体幅とに基づき、対象とした物体までの推定した最低距離（推定最低距離）を求める。
推定最低距離Ｌ ＝（選択した最小物体幅）×（焦点距離）／（見かけの大きさ）
ここで、推定最低距離とは、対象とする物体は、少なくともこれ以上の距離だけ離れていることを表す指標である。

次に、ステップＳ３０７ではこの推定最低距離に対して閾値処理を行い、もし所定の値よりも推定最低距離が小さければ、減速動作を指示する。本実施例では、推定最低距離がｌｍとなったときに減速動作を指示する。
ここで、一旦、推定最低距離に変換してから閾値と比較する場合で説明した。これに代えて、選択した最小物体の幅に応じた第１の閾値を選択し、その選択した第１の閾値と見かけの大きさを比較して回避動作が必要か否かを判定するようにしても良い。

すなわち、上記推定最低距離Ｌの式から、下記のように記載できる。
（見かけの大きさ） ＝（選択した最小物体の幅）×（焦点距離）／推定最低距離Ｌ
したがって、この式に、推定最低距離Ｌとして距離に対する閾値を設定することで、（選択した最小物体の幅）に対応した（見かけの大きさ）が、選択する第１の閾値として一義的に特定できる。
ここで、上述のように、減速動作として現在の速度指令値に対して１未満の正の値の一定値を掛けた値を指令値として出力する。ただし、これは権利範囲を限定するものではなく、周辺障害物Ｓとの推定最低距離や干渉余裕時間ＴＴＣを考慮して減速量を変化させることも実施可能である。

また、閾値処理において減速動作が必要ないと判断された場合は、直ちに走行制御手段による所定の標準の移動速度指令値となる。
ステップＳ９０では、演算した指令値を出力する。
ここで左右の車輪３の回転量をＷｌ、Ｗｒとすると、直進速度は（Ｗｌ＋Ｗｒ）／２、回転量は「（Ｗｌ−Ｗｒ）×ホイール幅」として表すことができる。減速量は、例えばＷｌとＷｒに一定減速量をかけることで減速を実施する。また回転は回転方向（進行方向変更方向）に対し反対の車輪３（左に避ける場合は右の車輪３）の回転速度に一定の値を加えることで回転制御を実施する。

（動作・作用）
移動体１は、予め設定した目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けて移動するように、走行制御手段９Ａによって制御される。
このとき、回避制御手段９Ｂが、回避動作が必要と判断すると、目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けての移動を一次的に抑制して、回避制御手段９Ｂによって演算した減速もしくは進行方向の変更を実行する。
例えば、目標位置に向けて移動する際に、前方に障害物Ｓを検出すると、その障害物Ｓと干渉しないように、移動体１の速度が減速する。

また、障害物Ｓに所定時間後に干渉すると判定すると、障害物Ｓの進行方向が変更して、障害物Ｓとの干渉を抑える。
また、回避動作する障害物Ｓが存在しないと判定した場合には、目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けて移動するように、移動体１を制御する。
このとき、移動体１が走行する周囲環境によって回避の必要とする物体の判定を行うことで、環境に応じて適切な回避動作が可能となる。

ここで、上記回避動作が必要か否かの判定を、見かけの物体の大きさによって判定している。すなわち、物体までの距離を直接検出することなく回避判定を行うことができる。
見かけの大きさで判定しているので、見かけの大きさが同じでも、相対的に、大きな物体ほど離れた状態で回避動作を行う事になる。すなわち、横方向に広がっている壁のような物体に対し、カートの脚のような物体の方が相対的に接近してから回避動作をするようになる。すなわち、大きな物体を障害物と認識した場合ほど早めに回避動作を実施する。

また、移動体１の位置する環境によって回避すべき物体の最小の大きさを変更することで、見かけの大きさで回避すべきか否かの精度が向上する。
移動の一例を、図９に示す。この場合には、目的位置に向けて走行制御するように設定した場合、移動方向前方に目的地位置側の側壁を検出する度に、障害物回避の制御が介入することで、走行路に沿って、目標位置まで移動する。
ここで、回避減速量演算手段９Ｂｅは、減速制御手段を構成する。回避回転量演算手段９Ｂｆは進行方向変更手段を構成する。移動体１は、自立的に走行する自走車両を構成する。

（本実施形態の効果）
（１）物体検知センサは、移動体１の周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する。また、環境判別手段９Ｂａが、移動体１の位置する環境に応じて推定した回避すべき障害物Ｓの最小の大きさを取得する。そして、回避障害物判定手段９Ｂｃが、物体の見かけの大きさと、環境判別手段９Ｂａが取得した障害物Ｓの最小の大きさとに基づき移動体１と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。

すなわち、見かけの大きさに基づき、障害物Ｓまでの最低距離（距離の下限値）を推定する。このため、このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物Ｓに対する回避動作の必要性を判定可能となる。
更に、本実施形態では、障害物判定の閾値処理を移動体１の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物Ｓか否かを判別可能となる。

（２）回避障害物判定手段９Ｂｃは、物体検出センサ６が取得した物体の見かけの大きさが第１の閾値以上の場合には、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓと判定する。また、閾値変更手段９Ｂａ２が、第２環境判別手段９Ｂａ１が判別する環境に応じて、上記第１の閾値を変更する。
すなわち、見かけの大きさに基づき、回避動作が必要な障害物Ｓか否か判定している。このため、このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物Ｓに対する回避動作に必要性を判定可能となる。
更に、本実施形態では、障害物判定の閾値を移動体１の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物Ｓか否かを判別可能となる。

（３）上記見かけの大きさとして、当該物体の占める視野角θ若しくは視野角に応じた値を使用する。
これによって、物体の見かけの大きさの情報を確実に取得可能となる。
視野角に応じた値とは、例えばセンサ受光部での物体の像の大きさを指す。
（４）第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさの変化量に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定する。
すなわち、移動体１と物体との見かけの大きさの相対的な変化量に基づいても判定する。
これによって、より確実に回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定することが
できる。

（５）上記第２回避障害物判定手段は、上記見かけの大きさの変化量から移動体に対し物体が干渉するまでの時間である干渉余裕時間ＴＴＣを推定し、その推定した干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下の場合には、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定する。
干渉余裕時間ＴＴＣによって、物体の見かけの大きさに基づき、回避動作を行う必要がある障害物Ｓとの余裕が分かる。これによって、回避すべき物体か否かを判定することができる。

（６）減速制御手段は、回避障害物判定手段９Ｂｃが上記物体の見かけの大きさに基づき障害物Ｓと判定すると、移動体１の進行速度を減速させる。また、進行方向変更制御手段は、上記回避障害物判定手段９Ｂｃが上記見かけの大きさの変化量に応じた量に基づき障害物Ｓと判定すると、移動体１の進行方向を変更する。
これによって、障害物Ｓとの干渉を抑えることが出来る。

（７）環境判別手段９Ｂａは、移動体１の位置確認装置７、走行履歴、地図データ８の少なくとも１つを使用して周囲環境を判別する。
これにより、移動体１がおかれている環境を推定することができる。よって、障害物Ｓまでの最低距離を推定するためのパラメータを環境に応じて変更することができる。結果として、例えば、環境に応じて適切な対象までの距離の下限値を求めることができる。
（８）自走車両に対し、上述のような障害物回避装置を搭載する。
自立的に走行している車両であっても、自動的に障害物Ｓを回避可能となる。

（変形例）
（１）上記実施形態では、移動体１が移動中における障害物回避を想定して説明している。移動体１が停止している状態で、障害物Ｓが接近する場合であっても良い。この場合には、物体検知センサで、移動体１前方ばかりでなく、側方や後方の物体を検出するようにしても良い。
（２）また第２の閾値を、環境判別手段９Ｂａが取得する情報によって変更しても良い。
（３）上記実施形態では、見かけの大きさのうちの、左右幅に基づいて回避動作を行うか否かを判定している。見かけの大きさの上下幅（高さ）を回避動作を行うか否かの条件に付加しても良い。例えば、見かけの高さが所定以上の場合にだけ回避動作を行うように設定しても良い。
（４）移動体として、自立的に移送する移動体を想定して説明したが、これに限定しない。人が操縦する移動体であっても良い。

本発明に基づく実施形態に係る移動体を示す斜視図である。 本発明に基づく実施形態に係る移動体を示す模式図である。 物体検知センサによる見かけの大きさの検出を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る制御コントローラの構成を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の構成を示す図である。 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の変形した構成を示す図である。 干渉余裕時間ＴＴＣを説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の処理を説明する図である。 走行の一例を説明するための図である。

符号の説明

１ 移動体（自走車両）
２ 移動体本体
３ 車輪
４ 駆動部
５ 駆動制御部
６ 物体検出センサ
７ 位置確認装置
８ 地図データ
９ 制御コントローラ
９Ａ 走行制御手段
９Ｂ 回避制御手段
９Ｂａ 環境判別手段
９Ｂａ１ 第２環境判別手段
９Ｂａ２ 閾値変更手段
９Ｂｂ 回避障害物判定手段
９Ｂｃ 第２回避障害物判定手段
９Ｂｄ 回避障害物判定手段
９Ｂｅ 回避減速量演算手段
９Ｂｆ 回避回転量演算手段
９Ｃ 走行制御量調整手段
Ｌ 推定最低距離
Ｓ 障害物
ＴＴＣ 干渉余裕時間
α センサの視野角
δ 最大左右幅（見かけの大きさ）
θ 物体の占める視野角（物体視野角）

Claims (10)

1. 走行制御可能な移動体の障害物回避装置であって、
   移動体に設けられて移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する物体検知センサと、
   移動体の位置する環境に応じて推定した回避すべき障害物の最小の大きさを取得する環境判別手段と、
   上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさと、環境判別手段が取得した障害物の最小の大きさとに基づき移動体と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する回避障害物判定手段と、
   を備えることを特徴とする障害物回避装置。
2. 走行制御可能な移動体の障害物回避装置であって、
   移動体に設けられて移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する物体検知センサと、
   上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさが第１の閾値以上の場合には、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定する回避障害物判定手段と、
   移動体の位置する環境を判別する第２環境判別手段と、
   第２環境判別手段が判別する環境に応じて上記第１の閾値を変更する閾値変更手段と、を備えることを特徴とする障害物回避装置。
3. 上記見かけの大きさとして、当該物体の占める視野角、若しくはその視野角に応じた値を使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した障害物回避装置。
4. 上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさの変化量に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する第２回避障害物判定手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した障害物回避装置。
5. 上記第２回避障害物判定手段は、上記見かけの大きさの変化量に基づき移動体に対し物体が干渉するまでの時間である干渉余裕時間を推定し、その推定した干渉余裕時間が第２の閾値以下の場合には、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定することを特徴とする請求項４に記載した障害物回避装置。
6. 上記物体検知センサは、移動体の進行方向に存在する物体を取得対象とし、
   上記回避障害物判定手段が上記物体の見かけの大きさに基づき障害物と判定すると、移動体の進行速度を減速させる減速制御手段と、
   上記第２回避障害物判定手段が上記見かけの大きさの変化量に応じた量に基づき障害物と判定すると、移動体の進行方向を変更する進行方向変更制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載した障害物回避装置。
7. 環境判別手段は、移動体の位置確認装置、走行履歴、地図データの少なくとも１つを使用して周囲環境を判別することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した障害物回避装置。
8. 上記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の障害物回避装置を搭載したことを特徴とする自走車両。
9. 走行制御可能な移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさと、移動体の位置する環境によって推定される回避すべき障害物の大きさに基づき、物体までの最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定することを特徴とする障害物回避方法。
10. 走行制御可能な移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得し、その見かけの大きさが第１の閾値以上の場合には、移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定し、
    上記第１の閾値を、移動体の位置する環境に応じて変更することを特徴とする障害物回避方法。

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