JP2013058043A - Device, method and program for controlling travel of mobile body - Google Patents

Device, method and program for controlling travel of mobile body Download PDF

Info

Publication number
JP2013058043A
JP2013058043A JP2011195378A JP2011195378A JP2013058043A JP 2013058043 A JP2013058043 A JP 2013058043A JP 2011195378 A JP2011195378 A JP 2011195378A JP 2011195378 A JP2011195378 A JP 2011195378A JP 2013058043 A JP2013058043 A JP 2013058043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance data
reference point
moving body
traveling
external environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011195378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hikaru Sugata
光留 菅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011195378A priority Critical patent/JP2013058043A/en
Publication of JP2013058043A publication Critical patent/JP2013058043A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for suppressing calculation cost required for a mobile body to travel, avoiding collision with an external environment.SOLUTION: A travel controller 6 for controlling travel of an autonomous travel robot 1 includes: a distance data generation unit 60 for measuring distances between objects in an external environment existing in its way and a reference point A, and generating plural pieces of distance data; a shortest distance extraction unit 61 for extracting, as right shortest-distance data D, shortest-distance data classified to exist on the right side of its way when viewed from the reference point A among the plural pieces of distance data, and extracting, as left shortest-distance data D, shortest-distance data classified to exist on the left side of its way when viewed from the reference point A among the plural pieces of distance data; and a turning angle determination unit 62 for determining a turning angle θrequired for the autonomous travel robot 1 to avoid collision with the external environment.

Description

本発明は、移動体の走行制御装置、走行制御方法、走行制御プログラムに関する。   The present invention relates to a traveling control device for a moving body, a traveling control method, and a traveling control program.

この種の技術として、特許文献1は、移動体の走行制御装置を開示している。この走行制御装置は、移動体の周りに存在する障害物までの距離を所定角度間隔で全方位にわたって逐次計測するレンジファインダを備えている。そして、走行制御装置は、レンジファインダから得られた距離データに基づいて、移動体が通過可能な領域を生成し、移動体の車速及び舵角制御を行っている。これにより、移動体は、障害物との衝突を回避しながら走行することが可能となっている。   As this type of technology, Patent Document 1 discloses a traveling control device for a moving body. This travel control apparatus includes a range finder that sequentially measures the distance to an obstacle existing around a moving body in all directions at predetermined angular intervals. And the traveling control apparatus produces | generates the area | region which a mobile body can pass based on the distance data obtained from the range finder, and is performing the vehicle speed and steering angle control of a mobile body. Thereby, the moving body can travel while avoiding a collision with an obstacle.

特開平3−29010号公報JP-A-3-29010

しかし、上記特許文献1の走行制御装置では、移動体が通過可能な領域を生成するために大量の距離データを用いているので、計算コストが高い。   However, since the travel control device of Patent Document 1 uses a large amount of distance data to generate a region through which a moving body can pass, the calculation cost is high.

本願発明の目的は、移動体が外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制する技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for suppressing a calculation cost required for a moving body to travel while avoiding a collision with an external environment.

本願発明の第1の観点によれば、移動体の走行を制御する走行制御装置であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された単一の基準点が設定されており、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記基準点と、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する距離データ生成手段と、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出手段と、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定手段と、を備える、移動体の走行制御装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a travel control device that controls travel of a mobile body, and a single reference point that is fixed relative to the mobile body of the mobile body is set. A distance data generating means for measuring a distance between an external environment existing on the traveling direction side of the moving body and the reference point and generating a plurality of distance data; and among the plurality of distance data The moving object is classified on the right side in the traveling direction as viewed from the reference point, and the smallest distance data is extracted as the right shortest distance data DminR , and the plurality of distance data is extracted from the reference point. The shortest distance extraction means for extracting the smallest distance data as the shortest distance data DminL on the left side, and the mobile object that has collided with the external environment. Necessary to avoid Turning angle theta RA (where the left turn as positive.) A and a turning angle determining means for determining based on the following equation (1), the travel control apparatus for a mobile body is provided.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。   However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.

以上の構成によれば、前記右側最短距離データDminRと前記左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。 According to the above configuration, the turning angle θ required for the mobile body to avoid a collision with the external environment using only the two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since the RA is determined, it is possible to suppress the calculation cost required for the mobile body to travel while avoiding a collision with the external environment.

また、好ましくは、前記距離データ生成手段は、前記複数の距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。以上の構成によれば、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAを決定するに際し、前記移動体の進行方向正面に位置する前記外部環境ほど優先的に考慮されることになる。前記移動体の進行方向正面から大きく外れた外部環境は前記移動体の走行を阻害することがそもそもないので、この構成を採用しても前記移動体は問題なく走行することができるし、前記移動体を必要以上に旋回させることが減るので前記移動体の走行が簡素になる。 Preferably, the distance data generation unit corrects the plurality of distance data so that the distance data becomes smaller as the distance from the front of the moving body becomes smaller. According to the above configuration, when the turning angle θ RA required for the mobile body to avoid a collision with the external environment is determined, the external environment positioned in front of the mobile body in the traveling direction is preferential. Will be considered. Since the external environment greatly deviating from the front in the traveling direction of the moving body does not obstruct the traveling of the moving body, the moving body can travel without problems even if this configuration is adopted, and the moving Since it is less necessary to turn the body more than necessary, the traveling of the moving body is simplified.

本願発明の第2の観点によれば、移動体の走行を制御する走行制御方法であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された単一の基準点が設定されており、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記基準点と、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する距離データ生成ステップと、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出ステップと、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定ステップと、を含む、移動体の走行制御方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a travel control method for controlling travel of a mobile body, wherein a single reference point is set that is fixed relative to the mobile body of the mobile body. A distance data generation step of measuring a distance between the external environment existing on the traveling direction side of the moving body and the reference point to generate a plurality of distance data, and among the plurality of distance data The moving object is classified on the right side in the traveling direction as viewed from the reference point, and the smallest distance data is extracted as the right shortest distance data DminR , and the plurality of distance data is extracted from the reference point. The shortest distance extraction step of extracting the smallest distance data as the left shortest distance data DminL , and the collision of the mobile object with the external environment. To avoid The main pivot angle theta RA (where the left turn as positive.) A; and a turning angle determining step of determining based on the following equation (1), the travel control method for a mobile body is provided.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。   However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.

以上の方法によれば、前記右側最短距離データDminRと前記左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。 According to the above method, the turning angle θ required for the mobile body to avoid a collision with the external environment by only two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since the RA is determined, it is possible to suppress the calculation cost required for the mobile body to travel while avoiding a collision with the external environment.

また、コンピュータに、上記の走行制御方法を実行させるための走行制御プログラムが提供される。   A travel control program for causing a computer to execute the travel control method is provided.

本願発明の第3の観点によれば、移動体の走行を制御する走行制御装置であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された右側基準点及び左側基準点が設定され、前記右側基準点は、前記左側基準点と比較して、前記移動体の進行方向を見たときに右側となるように位置しており、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記右側基準点と、の間の距離を計測して複数の右側距離データを生成し、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記左側基準点と、の間の距離を計測して複数の左側距離データを生成する距離データ生成手段と、前記複数の右側距離データのうち、最も小さい右側距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の左側距離データのうち、最も小さい左側距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出手段と、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定手段と、を備える、移動体の走行制御装置が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a travel control device for controlling travel of a mobile body, wherein a right reference point and a left reference point that are fixed relative to the mobile body of the mobile body are The right reference point is set so as to be on the right side when viewed in the traveling direction of the moving body as compared with the left reference point, and is located outside the traveling direction side of the moving body. The distance between the environment and the right reference point is measured to generate a plurality of right distance data, and the distance between the external environment existing on the moving direction side of the moving body and the left reference point Distance data generating means for measuring a plurality of left distance data and extracting the smallest right distance data among the plurality of right distance data as the right shortest distance data DminR , The smallest left distance data Is extracted as a side shortest distance data D minL, the shortest distance extracting means, the movable body is required to avoid collision with the external environment turning angle theta RA (However, to. A left turn is positive) the There is provided a traveling control device for a moving body, comprising: a turning angle determining means that determines based on the following formula (1).

Figure 2013058043
Figure 2013058043

ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。   However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.

以上の構成によれば、前記右側最短距離データDminRと前記左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。また、前記右側最短距離データDminRや前記左側最短距離データDminLを生成するに際し、前記外部環境を分類せず連続的に取り扱うことになるので、前記旋回角θRAがステップ状に変化してしまう問題を解決することができる。 According to the above configuration, the turning angle θ required for the mobile body to avoid a collision with the external environment using only the two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since the RA is determined, it is possible to suppress the calculation cost required for the mobile body to travel while avoiding a collision with the external environment. Further, when generating the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL , the external environment is handled continuously without being classified, so the turning angle θ RA changes in a stepped manner. Can be solved.

また、好ましくは、前記距離データ生成手段は、前記複数の右側距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正し、前記複数の左側距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。以上の構成によれば、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAを決定するに際し、前記移動体の進行方向正面に位置する前記外部環境ほど優先的に考慮されることになる。前記移動体の進行方向正面から大きく外れた外部環境は前記移動体の走行を阻害することがそもそもないので、この構成を採用しても前記移動体は問題なく走行することができるし、前記移動体を必要以上に旋回させることが減るので前記移動体の走行が簡素になる。 Preferably, the distance data generation unit corrects the plurality of right-side distance data to be smaller as the moving body is in front of the moving direction, and the plurality of left-side distance data is corrected in front of the moving body in the moving direction. It is corrected so that it becomes smaller as According to the above configuration, when the turning angle θ RA required for the mobile body to avoid a collision with the external environment is determined, the external environment positioned in front of the mobile body in the traveling direction is preferential. Will be considered. Since the external environment greatly deviating from the front in the traveling direction of the moving body does not obstruct the traveling of the moving body, the moving body can travel without problems even if this configuration is adopted, and the moving Since it is less necessary to turn the body more than necessary, the traveling of the moving body is simplified.

本願発明の第4の観点によれば、移動体の走行を制御する走行制御方法であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された右側基準点及び左側基準点が設定され、前記右側基準点は、前記左側基準点と比較して、前記移動体の進行方向を見たときに右側となるように位置しており、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記右側基準点と、の間の距離を計測して複数の右側距離データを生成し、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記左側基準点と、の間の距離を計測して複数の左側距離データを生成する距離データ生成ステップと、前記複数の右側距離データのうち、最も小さい右側距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の左側距離データのうち、最も小さい左側距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出ステップと、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定ステップと、を含む、移動体の走行制御方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a travel control method for controlling travel of a moving body, wherein a right reference point and a left reference point that are fixed relative to the mobile body of the mobile body are The right reference point is set so as to be on the right side when viewed in the traveling direction of the moving body as compared with the left reference point, and is located outside the traveling direction side of the moving body. The distance between the environment and the right reference point is measured to generate a plurality of right distance data, and the distance between the external environment existing on the moving direction side of the moving body and the left reference point A distance data generation step of measuring a plurality of left-side distance data, and extracting the smallest right-side distance data among the plurality of right-side distance data as the right-side shortest distance data DminR , The smallest left distance day Is extracted as a left shortest distance data D minL, the shortest distance extracting step, the movable body is the needed to avoid a collision with the external environment turning angle theta RA (where the left turn as positive.) And a turning angle determination step for determining the vehicle based on the following formula (1).

Figure 2013058043
Figure 2013058043

ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。   However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.

以上の方法によれば、前記右側最短距離データDminRと前記左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。また、前記右側最短距離データDminRや前記左側最短距離データDminLを生成するに際し、前記外部環境を分類せず連続的に取り扱うことになるので、前記旋回角θRAがステップ状に変化してしまう問題を解決することができる。 According to the above method, the turning angle θ required for the mobile body to avoid a collision with the external environment by only two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since the RA is determined, it is possible to suppress the calculation cost required for the mobile body to travel while avoiding a collision with the external environment. Further, when generating the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL , the external environment is handled continuously without being classified, so the turning angle θ RA changes in a stepped manner. Can be solved.

また、コンピュータに、上記の走行制御方法を実行させるための走行制御プログラムが提供される。   A travel control program for causing a computer to execute the travel control method is provided.

本願発明によれば、前記右側最短距離データDminRと前記左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、前記移動体が前記外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。 According to the present invention, the turning angle θ RA required for the mobile body to avoid a collision with the external environment using only the two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Therefore, the calculation cost required for the mobile body to travel while avoiding a collision with the external environment can be suppressed.

図1は、多数の障害物と向き合う自立走行ロボットの平面図である。(第1実施形態)FIG. 1 is a plan view of a self-supporting traveling robot that faces many obstacles. (First embodiment) 図2は、自立走行ロボットの機能ブロック図である。(第1実施形態)FIG. 2 is a functional block diagram of the autonomous robot. (First embodiment) 図3は、自立走行ロボットの制御フローである。(第1実施形態)FIG. 3 is a control flow of the autonomous traveling robot. (First embodiment) 図4は、LRFが全方位測距している様子をイメージした平面図である。(第1実施形態)FIG. 4 is a plan view of an image of LRF performing omnidirectional distance measurement. (First embodiment) 図5は、LRFによって生成された距離データ(重み付け補正前)を示すグラフである。(第1実施形態)FIG. 5 is a graph showing distance data (before weighting correction) generated by LRF. (First embodiment) 図6は、重み付け補正を説明するためのグラフである。(第1実施形態)FIG. 6 is a graph for explaining the weighting correction. (First embodiment) 図7は、LRFによって生成された距離データ(重み付け補正後)を示すグラフである。(第1実施形態)FIG. 7 is a graph showing distance data (after weighting correction) generated by LRF. (First embodiment) 図8は、自立走行ロボットの旋回方向を示す平面図である。(第1実施形態)FIG. 8 is a plan view showing the turning direction of the autonomous robot. (First embodiment) 図9は、第1実施形態の改善点を説明するための平面図である。(第2実施形態)FIG. 9 is a plan view for explaining improvements of the first embodiment. (Second Embodiment) 図10は、第1実施形態の改善点を説明するための平面図である。(第2実施形態)FIG. 10 is a plan view for explaining improvements of the first embodiment. (Second Embodiment) 図11は、自立走行ロボットの右側基準点と左側基準点を説明するための平面図である。(第2実施形態)FIG. 11 is a plan view for explaining the right reference point and the left reference point of the autonomous robot. (Second Embodiment) 図12は、自立走行ロボットの右側基準点(又は左側基準点)から障害物までの距離の演算方法を説明するための図である。(第2実施形態)FIG. 12 is a diagram for explaining a method of calculating the distance from the right reference point (or the left reference point) of the autonomous mobile robot to the obstacle. (Second Embodiment) 図13は、自立走行ロボットの旋回方向を示す平面図である。(第2実施形態)FIG. 13 is a plan view showing the turning direction of the autonomous robot. (Second Embodiment)

(第1実施形態)
以下、図1〜8を参照して、本願発明の第1実施形態を説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(自立走行ロボット1の構成)
先ず、図1及び図2を参照して、自立走行ロボット1(移動体)の構成を説明する。
(Configuration of the autonomous robot 1)
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the independent running robot 1 (moving body) is demonstrated.

図1及び図2に示すように、自立走行ロボット1は、ロボット本体2(移動体本体)と、右輪3と、左輪4と、LRF5(Laser Range Finder)と、走行制御部6(走行制御装置)と、を備えて構成されている。右輪3と左輪4は、ロボット本体2の両側面2aに回転自在に取り付けられている。LRF5は、ロボット本体2の前面2bに取り付けられている。走行制御部6は、ロボット本体2内に収容されている。そして、自立走行ロボット1は、右輪3と左輪4を同じ回転数で回転させることで直進し、異なる回転数で回転させることで旋回する形式となっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the self-supporting traveling robot 1 includes a robot body 2 (moving body body), a right wheel 3, a left wheel 4, an LRF 5 (Laser Range Finder), and a traveling control unit 6 (traveling control). Device). The right wheel 3 and the left wheel 4 are rotatably attached to both side surfaces 2 a of the robot body 2. The LRF 5 is attached to the front surface 2 b of the robot body 2. The travel control unit 6 is accommodated in the robot body 2. And the self-supporting traveling robot 1 has a form in which it goes straight by rotating the right wheel 3 and the left wheel 4 at the same rotation speed and turns by rotating at the different rotation speed.

図1において、自立走行ロボット1の進行方向側には、外部環境としての障害物a、障害物b、障害物c、障害物d、障害物eが存在している。走行制御部6は、自立走行ロボット1が障害物a〜eの間をすり抜けながら走行するように自立走行ロボット1の走行を制御するものである。図2に示すように、走行制御部6は、CPU50(Central Processing Unit)、RAM51(Random Access Memory)、ROM52(Read Only Memory)、モータドライバ53、右輪用モータ54(右輪駆動手段)、左輪用モータ55(左輪駆動手段)を備えて構成されている。ROM52には、走行制御プログラムが予め記憶されている。この走行制御プログラムは、自立走行ロボット1の電源投入後にCPU50に読み込まれ、CPU50上で実行されることで、CPU50等のハードウェアに、距離データ生成部60(距離データ生成手段)、最短距離抽出部61(最短距離抽出手段)、旋回角決定部62(旋回角決定手段)、走行輪制御部63(走行輪制御手段)としての機能を発揮させるようになっている。   In FIG. 1, an obstacle a, an obstacle b, an obstacle c, an obstacle d, and an obstacle e as external environments exist on the traveling direction side of the autonomous robot 1. The traveling control unit 6 controls the traveling of the autonomous traveling robot 1 so that the autonomous traveling robot 1 travels while passing through the obstacles a to e. As shown in FIG. 2, the traveling control unit 6 includes a CPU 50 (Central Processing Unit), a RAM 51 (Random Access Memory), a ROM 52 (Read Only Memory), a motor driver 53, a right wheel motor 54 (right wheel driving means), A left wheel motor 55 (left wheel driving means) is provided. The ROM 52 stores a traveling control program in advance. This traveling control program is read into the CPU 50 after the power of the autonomous traveling robot 1 is turned on, and is executed on the CPU 50, so that the distance data generating unit 60 (distance data generating means), the shortest distance extracting unit, and the like in the hardware such as the CPU 50 The functions of the unit 61 (shortest distance extracting unit), the turning angle determining unit 62 (turning angle determining unit), and the traveling wheel control unit 63 (traveling wheel control unit) are exhibited.

図1に示すように、自立走行ロボット1には、自立走行ロボット1のロボット本体2に対して相対的に位置固定された単一の基準点Aが設定されている。本実施形態では、基準点Aは、平面視でLRF5の先端に相当している。   As shown in FIG. 1, a single reference point A whose position is fixed relative to the robot body 2 of the self-supporting traveling robot 1 is set in the self-supporting traveling robot 1. In the present embodiment, the reference point A corresponds to the tip of the LRF 5 in plan view.

LRF5は、自立走行ロボット1の進行方向側の全方位に平面視で例えば5度間隔で測距用レーザL(図4参照)を照射することで、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する障害物a等の外部環境と、LRF5自体と、の間の距離と計測するものである。   The LRF 5 exists on the traveling direction side of the autonomous traveling robot 1 by irradiating the distance measuring laser L (see FIG. 4), for example, at intervals of 5 degrees in plan view in all directions on the traveling direction side of the autonomous traveling robot 1. The distance between the external environment such as the obstacle a and the LRF 5 itself is measured.

距離データ生成部60は、LRF5を用いて、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する障害物a等の外部環境と、基準点Aと、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する。距離データ生成部60は、生成した複数の距離データを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。距離データ生成部60は、補正した複数の距離データをRAM51に保存する。   The distance data generation unit 60 uses the LRF 5 to measure the distance between the external environment such as the obstacle a existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the reference point A, and obtains a plurality of distance data. Generate. The distance data generation unit 60 corrects the generated plurality of distance data so that the distance data generation unit 60 becomes smaller as it is in front of the traveling robot 1 in the traveling direction. The distance data generation unit 60 stores the corrected plurality of distance data in the RAM 51.

最短距離抽出部61は、RAM51から複数の距離データを読み込んだ上で、複数の距離データのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する。最短距離抽出部61は、抽出した右側最短距離データDminR及び左側最短距離データDminLをRAM51に保存する。 The shortest distance extraction unit 61 reads a plurality of distance data from the RAM 51, and among the plurality of distance data, the shortest distance extraction unit 61 is classified on the right side in the traveling direction of the autonomous robot 1 when viewed from the reference point A. The small distance data is extracted as the right shortest distance data DminR and is categorized on the left side of the traveling direction of the autonomous robot 1 as viewed from the reference point A. The smallest distance data is extracted as the left shortest distance data DminL. To do. The shortest distance extraction unit 61 stores the extracted right shortest distance data D minR and left shortest distance data D minL in the RAM 51.

旋回角決定部62は、RAM51から右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLを読み込んだ上で、自立走行ロボット1が障害物a等の外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する。ただし、下記式(1)において、p(x)はp(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。旋回角決定部62は、決定した旋回角θRAをRAM51に保存する。 The turning angle determination unit 62 reads the right shortest distance data DminR and the left shortest distance data DminL from the RAM 51, and is necessary for the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment such as the obstacle a. comprising turning angle theta RA (However, to. a left turn is positive) is determined on the basis of the following equation (1). However, in the following formula (1), p (x) is p (0) = 0 and is an odd function that is monotonically increasing with respect to x, and q (x, y) is q> 0, y> 0 and q (x, y)> 0, and a function that increases monotonously for each of x and y. The turning angle determination unit 62 stores the determined turning angle θ RA in the RAM 51.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

走行輪制御部63は、RAM51から旋回角θRAを読み込んだ上で、旋回角θRAに基づいて旋回指令をモータドライバ53に出力する。 The traveling wheel control unit 63 reads the turning angle θ RA from the RAM 51 and outputs a turning command to the motor driver 53 based on the turning angle θ RA .

モータドライバ53は、走行輪制御部63から受信した旋回指令に基づいて、右輪用モータ54と左輪用モータ55の回転数を制御する。これにより、自立走行ロボット1は、所望の旋回角θRA分だけ旋回することになる。 The motor driver 53 controls the rotation speeds of the right wheel motor 54 and the left wheel motor 55 based on the turning command received from the traveling wheel control unit 63. As a result, the autonomous mobile robot 1 turns by a desired turning angle θ RA .

(自立走行ロボット1の作動)
次に、図3〜8を参照して、自立走行ロボット1の作動を詳しく説明する。
(Operation of the autonomous robot 1)
Next, the operation of the self-supporting traveling robot 1 will be described in detail with reference to FIGS.

図3において、自立走行ロボット1の電源を投入すると(S300)、走行制御部6は、自立走行ロボット1が予め定められた目的地へ向かうように、直進走行指令をモータドライバ53に出力する。これにより、自立走行ロボット1は、直進走行を開始する(S310)。   In FIG. 3, when the power of the autonomous traveling robot 1 is turned on (S300), the traveling control unit 6 outputs a straight traveling command to the motor driver 53 so that the autonomous traveling robot 1 is directed to a predetermined destination. Thereby, the self-supporting traveling robot 1 starts straight traveling (S310).

(距離データ生成ステップ:S320〜S330)
次に、距離データ生成部60は、LRF5を用いて、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する障害物a等の外部環境と、基準点Aと、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する(S320)。即ち、図4に示すように、LRF5は、自立走行ロボット1の進行方向側(前方)の全方位に平面視で例えば5度間隔で測距用レーザLを照射することで、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する障害物a等の外部環境と、LRF5自体(即ち、基準点A)、の間の距離を計測する。LRF5は、計測結果である複数の距離データDrawと、距離データDraw毎の測距用レーザLの照射角度θLと、を距離データ生成部60に出力する。距離データ生成部60は、複数の距離データDrawと、各距離データDrawに対応する照射角度θLと、を関連付けてテーブル形式でRAM51に保存する。図5には、RAM51に保存されている、距離データDrawと、各距離データDrawに対応する照射角度θLと、の関係を折れ線グラフ形式で示している。図5において、横軸は照射角度θL[deg.]であり、自立走行ロボット1の進行方向を基準に左側を正とし右側を負としている。縦軸は距離データDrawである。
(Distance data generation step: S320 to S330)
Next, the distance data generation unit 60 uses the LRF 5 to measure the distance between the reference environment A and an external environment such as an obstacle a that exists on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and a plurality of distance data. Distance data is generated (S320). That is, as shown in FIG. 4, the LRF 5 irradiates the distance measuring laser L, for example, at intervals of 5 degrees in plan view in all directions on the traveling direction side (front) of the autonomous robot 1. The distance between the external environment such as the obstacle a existing on the traveling direction side of the LRF 5 and the LRF 5 itself (that is, the reference point A) is measured. The LRF 5 outputs a plurality of distance data D raw as measurement results and the irradiation angle θ L of the distance measuring laser L for each distance data D raw to the distance data generation unit 60. The distance data generation unit 60 associates the plurality of distance data D raw and the irradiation angle θ L corresponding to each distance data D raw and stores them in the RAM 51 in a table format. FIG. 5 shows a relationship between the distance data D raw stored in the RAM 51 and the irradiation angle θ L corresponding to each distance data D raw in a line graph format. In FIG. 5, the horizontal axis is the irradiation angle θ L [deg.], And the left side is positive and the right side is negative with respect to the traveling direction of the autonomous robot 1. The vertical axis is the distance data D raw .

次に、距離データ生成部60は、RAM51から複数の距離データDrawと照射角度θLを読み込んだ上で、照射角度θLに基づいて、複数の距離データDrawを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する(S330)。図6には、重み付け補正関数W(θL)をグラフ形式で示している。図6において、横軸は照射角度θL[deg.]であり、自立走行ロボット1の進行方向を基準に左側を正とし右側を負としている。縦軸は重み付け補正関数W(θL)である。重み付け補正関数W(θL)は、W(0)=1であり、下に凸の偶関数である。従って、重み付け補正関数W(θL)は、例えば、W(θL)=kθ2+1(ただし、k>0)や、W(θL)=1/cosθ、W(θL)=1/cos2θとして定義される。従って、距離データDrawに重み付け補正関数W(θL)を掛けることで、距離データDrawは、自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正される。換言すれば、距離データDrawは、自立走行ロボット1の進行方向正面から外れるほど大きくなるように補正される。補正後の距離データDrawである補正後距離データDweightを図7に折れ線グラフ形式で示す。図7において、横軸は照射角度θL[deg.]であり、自立走行ロボット1の進行方向を基準に左側を正とし右側を負としている。縦軸は補正後距離データDweightである。注目すべきは、図1に示すように障害物aよりも自立走行ロボット1の近くに存在している障害物bが、図7では障害物aよりも自立走行ロボット1から遠い存在として捉えられている点である。距離データ生成部60は、複数の補正後距離データDweightをRAM51に保存する。 Next, the distance data generation unit 60 reads the plurality of distance data D raw and the irradiation angle θ L from the RAM 51, and then advances the plurality of distance data D raw based on the irradiation angle θ L. Correction is made so that the smaller the front, the smaller the direction (S330). FIG. 6 shows the weighting correction function W (θ L ) in a graph format. In FIG. 6, the horizontal axis is the irradiation angle θ L [deg.], And the left side is positive and the right side is negative with respect to the traveling direction of the self-supporting traveling robot 1. The vertical axis represents the weighting correction function W (θ L ). The weighting correction function W (θ L ) is W (0) = 1 and is an even function convex downward. Accordingly, the weighting correction function W (θ L ) is, for example, W (θ L ) = kθ 2 +1 (where k> 0), W (θ L ) = 1 / cos θ, W (θ L ) = 1 / cos 2 Defined as θ. Therefore, by multiplying the distance data D raw by the weighting correction function W (θ L ), the distance data D raw is corrected so as to become smaller as it is in front of the autonomous traveling robot 1 in the traveling direction. In other words, the distance data D raw is corrected so as to increase as the distance from the front in the traveling direction of the autonomous robot 1 increases. FIG. 7 shows the corrected distance data D weight , which is the corrected distance data D raw , in the form of a line graph. In FIG. 7, the horizontal axis is the irradiation angle θ L [deg.], And the left side is positive and the right side is negative with respect to the traveling direction of the autonomous robot 1. The vertical axis represents the corrected distance data D weight . It should be noted that as shown in FIG. 1, the obstacle b present near the autonomous traveling robot 1 than the obstacle a is regarded as being farther from the autonomous traveling robot 1 than the obstacle a in FIG. 7. It is a point. The distance data generation unit 60 stores a plurality of corrected distance data D weight in the RAM 51.

(最短距離抽出ステップ:S340)
次に、最短距離抽出部61は、RAM51から複数の補正後距離データDweightを読み込んだ上で、複数の補正後距離データDweightのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい補正後距離データDweightを右側最短距離データDminRとして抽出する(S340)。
(Shortest distance extraction step: S340)
Then, the shortest distance extracting unit 61, in terms of reading the plurality of corrected distance data D weight from RAM 51, among the plurality of the corrected distance data D weight, the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 as viewed from the reference point A It is those that are classified on the right, and extracts the smallest corrected distance data D weight as the right minimum distance data D minR (S340).

即ち、図7において、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向右側に分類される補正後距離データDweightは、照射角度θLがマイナスである領域に属する補正後距離データDweightである。図7の例では、複数の補正後距離データDweightのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい補正後距離データDweightは、障害物cと関連した補正後距離データDweightに含まれている。最短距離抽出部61は、その補正後距離データDweightを右側最短距離データDminRとして抽出し、抽出した右側最短距離データDminRをRAM51に保存する。 That is, in FIG. 7, the corrected distance data D weight progression is classified in the direction right autonomous mobile robot 1 as viewed from the reference point A is a corrected distance data D weight belonging to the area irradiation angle theta L is negative is there. In the example of FIG. 7, among the plurality of the corrected distance data D weight, be those that are classified to the right side in the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 as viewed from the reference point A, the smallest corrected distance data D weight is It is included in the corrected distance data D weight related to the obstacle c. The shortest distance extraction unit 61 extracts the corrected distance data D weight as the right shortest distance data D minR and stores the extracted right shortest distance data D minR in the RAM 51.

同様に、最短距離抽出部61は、RAM51から複数の補正後距離データDweightを読み込んだ上で、複数の補正後距離データDweightのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい補正後距離データDweightを左側最短距離データDminLとして抽出する(S340)。 Likewise, the shortest distance extracting unit 61, in terms of reading the plurality of corrected distance data D weight from RAM 51, among the plurality of the corrected distance data D weight, the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 as viewed from the reference point A It is those that are classified on the left, and extracts the smallest corrected distance data D weight as left shortest distance data D minL (S340).

即ち、図7において、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向左側に分類される補正後距離データDweightは、照射角度θLがプラスである領域に属する補正後距離データDweightである。図7の例では、複数の補正後距離データDweightのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい補正後距離データDweightは、障害物aと関連した補正後距離データDweightに含まれている。最短距離抽出部61は、その補正後距離データDweightを左側最短距離データDminLとして抽出し、抽出した左側最短距離データDminLをRAM51に保存する。 That is, in FIG. 7, the corrected distance data D weight progression is classified in the direction left free-standing mobile robot 1 as viewed from the reference point A is a corrected distance data D weight belonging to the area irradiation angle theta L is positive is there. In the example of FIG. 7, among the plurality of corrected distance data D weight , the distance data is classified on the left in the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 as viewed from the reference point A, and the smallest corrected distance data D weight is: It is included in the corrected distance data D weight related to the obstacle a. The shortest distance extraction unit 61 extracts the corrected distance data D weight as the left shortest distance data D minL and stores the extracted left shortest distance data D minL in the RAM 51.

(旋回角算出ステップ:S350)
次に、旋回角決定部62は、RAM51から右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLを読み込んだ上で、自立走行ロボット1が障害物a等の外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する(S350)。
(Turning angle calculation step: S350)
Then, the turning angle determination unit 62, upon reading the right minimum distance data D minR the left minimum distance data D minL from RAM 51, autonomous mobile robot 1 is to avoid collision with the external environment such as obstacles a turning angle theta RA (where the left turn as positive.) required for the determined based on the following equation (1) (S350).

Figure 2013058043
Figure 2013058043

本実施形態の旋回角決定部62は、具体的には、自立走行ロボット1が障害物a等の外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAを、上記式(1)を具体化した下記式(2)に基づいて決定する。詳しくは、上記式(1)において、p(x)=xとし、q(x,y)=xyとしている。 Specifically, the turning angle determination unit 62 of the present embodiment calculates the turning angle θ RA required for the autonomous traveling robot 1 to avoid a collision with an external environment such as the obstacle a from the above equation (1). Is determined based on the following formula (2). Specifically, in the above formula (1), p (x) = x and q (x, y) = xy.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

上記式(1)及び式(2)に共通して言えることは、第1に、右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLとの差が大きい場合は、大きな旋回角θRAとすること、第2に、右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLの少なくとも何れか一方でも小さい場合は、差し迫った外部環境との衝突を回避すべく大きな旋回角θRAとすること、である。 What can be said in common with the above formulas (1) and (2) is that when the difference between the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL is large, a large turning angle θ RA is used. Secondly , when at least one of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL is small, the turning angle θ RA is set to be large so as to avoid an impending collision with the external environment. is there.

なお、旋回角θRAの正負の定義を逆にすれば、上記式(1)においてp(DminL-DminR)は、p(DminR-DminL)とすべきことは言うまでもない。この点、上記式(1)では、旋回角θRAについて左旋回を正としているが、このことは説明の便宜を図っただけのものであり、左旋回と右旋回の何れを正にするかは、任意に設定することができる。即ち、旋回角θRAについては左旋回を正にしなければならないという特段の事情はなく、本願明細書において、旋回角θRAについて左旋回を正とした事実によっては、本願に開示の技術は何ら限定されることはない。 Needless to say, if the definition of the turning angle θ RA is reversed, p (D minL −D minR ) in the above equation (1) should be p (D minR −D minL ). In this regard, in the above formula (1), the left turn is positive for the turning angle θ RA , but this is just for convenience of explanation, and either the left turn or the right turn is made positive. It can be set arbitrarily. That is, there is no particular circumstance that the left turn must be made positive with respect to the turning angle θ RA . In the present specification, depending on the fact that the left turn is made positive with respect to the turning angle θ RA, there is no technique disclosed in this application. There is no limit.

さて、次に、旋回角決定部62は、決定した旋回角θRAをサチュレーションフィルタにかけることで、旋回角θRAの絶対値が過大とならないよう、必要に応じて旋回角θRAを補正する。 Next, the turning angle determination unit 62 applies the determined turning angle θ RA to the saturation filter to correct the turning angle θ RA as necessary so that the absolute value of the turning angle θ RA does not become excessive. .

そして、旋回角決定部62は、旋回角θRAをRAM51に保存する。 Then, the turning angle determination unit 62 stores the turning angle θ RA in the RAM 51.

(旋回ステップ:S360)
次に、走行輪制御部63は、RAM51から旋回角θRAを読み込んだ上で、旋回角θRAに基づいて旋回指令をモータドライバ53に出力する(S360)。モータドライバ53は、走行輪制御部63から受信した旋回指令に基づいて、右輪用モータ54と左輪用モータ55の回転数を制御する。これにより、自立走行ロボット1は、図8において太線矢印で示すように、所望の旋回角θRA分だけ旋回することになる。
(Turning step: S360)
Next, the traveling wheel control unit 63 reads the turning angle θ RA from the RAM 51 and outputs a turning command to the motor driver 53 based on the turning angle θ RA (S360). The motor driver 53 controls the rotation speeds of the right wheel motor 54 and the left wheel motor 55 based on the turning command received from the traveling wheel control unit 63. As a result, the self-running robot 1 turns by a desired turning angle θ RA as shown by a thick arrow in FIG.

詳しくは、自立走行ロボット1は、自立走行ロボット1の走行を全く妨害しないという理由で自立走行ロボット1の進行方向正面から大きく外れている障害物bの存在は無視し、障害物aと障害物cとの距離に基づいて旋回する(図5〜7参照)。図8の例では、障害物cの方が障害物aよりも自立走行ロボット1の近くに位置しているが、図7に示すように補正後の段階では障害物aの方が障害物cよりも自立走行ロボット1の近くに位置しているものとして取り扱う。従って、障害物aから遠ざかるように、即ち自立走行ロボット1は進行方向右側へと旋回することになる(上記式(1)の関数pを参照)。このとき、障害物aも障害物cも自立走行ロボット1から相当遠くに位置しているので、自立走行ロボット1は差し迫って急旋回する必要はなく、図8に示すように自立走行ロボット1は進行方向右側へと滑らかに旋回することになる(上記式(1)の関数qを参照)。   In detail, the autonomous mobile robot 1 ignores the presence of the obstacle b that is greatly deviated from the front in the traveling direction of the autonomous robot 1 because it does not interfere with the travel of the autonomous robot 1. It turns based on the distance with c (refer FIGS. 5-7). In the example of FIG. 8, the obstacle c is located closer to the autonomous mobile robot 1 than the obstacle a. However, as shown in FIG. Rather, it is treated as being located near the autonomous robot 1. Therefore, the autonomous mobile robot 1 turns to the right in the traveling direction so as to move away from the obstacle a (see the function p in the above equation (1)). At this time, since the obstacle a and the obstacle c are located considerably far from the autonomous traveling robot 1, the autonomous traveling robot 1 does not have to make an imminent turn and the autonomous traveling robot 1 does not need to make a sudden turn as shown in FIG. The vehicle turns smoothly to the right in the direction of travel (see function q in equation (1) above).

次に、走行制御部6は、自立走行ロボット1が目的地に到達したか判定する(S370)。走行制御部6は、自立走行ロボット1がもう目的地に到達したと判定したら(S370:YES)、走行停止指令をモータドライバ53に出力して、自立走行ロボット1を停止させる(S380)。一方、走行制御部6は、自立走行ロボット1がまだ目的地に到達していないと判定したら(S370:NO)、処理をS320に戻す。   Next, the traveling control unit 6 determines whether the autonomous traveling robot 1 has reached the destination (S370). When it is determined that the autonomous traveling robot 1 has already reached the destination (S370: YES), the traveling control unit 6 outputs a traveling stop command to the motor driver 53 to stop the autonomous traveling robot 1 (S380). On the other hand, if the traveling control unit 6 determines that the autonomous traveling robot 1 has not yet reached the destination (S370: NO), the traveling control unit 6 returns the process to S320.

以上の本願発明の第1実施形態を説明したが、上記第1実施形態は、要するに、以下の特長を有している。   The above-described first embodiment of the present invention has been described. In short, the first embodiment has the following features.

即ち、自立走行ロボット1(移動体)の走行を制御する走行制御部6(走行制御装置)は、以下のように構成されている。即ち、自立走行ロボット1には、自立走行ロボット1のロボット本体2(移動体本体)に対して相対的に位置固定された単一の基準点Aが設定されている。自立走行ロボット1は、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境(障害物a等)と、基準点Aと、の間の距離を計測して複数の距離データ(距離データDraw又は補正後距離データDweightに相当。)を生成する距離データ生成部60(距離データ生成手段)と、複数の距離データのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、複数の距離データのうち、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出部61(最短距離抽出手段)と、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定部62(旋回角決定手段)と、を備える。ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。以上の構成によれば、右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。 That is, the traveling control unit 6 (traveling control device) that controls the traveling of the autonomous traveling robot 1 (moving body) is configured as follows. That is, a single reference point A that is fixed relative to the robot body 2 (moving body body) of the autonomous traveling robot 1 is set in the autonomous traveling robot 1. The autonomous robot 1 measures the distance between the external environment (obstacle a, etc.) existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the reference point A, and calculates a plurality of distance data (distance data D raw or The distance data generation unit 60 (distance data generation means) for generating the corrected distance data D weight ), and among the plurality of distance data, it is classified on the right side in the traveling direction of the autonomous robot 1 when viewed from the reference point A. The smallest distance data is extracted as right shortest distance data DminR , and among the plurality of distance data, it is classified on the left side in the traveling direction of the autonomous robot 1 when viewed from the reference point A. The shortest distance extraction unit 61 (shortest distance extraction means) that extracts the smallest distance data as the left shortest distance data D minL and the turning angle θ required for the autonomous mobile robot 1 to avoid collision with the external environment RA ( However, a turning angle determination unit 62 (turning angle determination means) that determines left turn as positive) based on the following equation (1) is provided. However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y. According to the above configuration, the turning angle θ RA necessary for the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment is determined only by the two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since it is determined, the calculation cost required for the autonomous traveling robot 1 to travel while avoiding a collision with the external environment can be suppressed.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

また、距離データ生成部60は、複数の距離データDrawを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。以上の構成によれば、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAを決定するに際し、自立走行ロボット1の進行方向正面に位置する外部環境ほど優先的に考慮されることになる。自立走行ロボット1の進行方向正面から大きく外れた外部環境は自立走行ロボット1の走行を阻害することがそもそもないので、この構成を採用しても自立走行ロボット1は問題なく走行することができるし、自立走行ロボット1を必要以上に旋回させることが減るので自立走行ロボット1の走行が簡素になる。 In addition, the distance data generation unit 60 corrects the plurality of distance data D raw so that the distance data D raw becomes smaller as it is in front of the traveling robot 1 in the traveling direction. According to the above configuration, when the turning angle θ RA required for the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment is determined, the external environment positioned in front of the traveling direction of the autonomous robot 1 is preferential. Will be considered. Since the external environment greatly deviating from the front of the traveling direction of the autonomous robot 1 does not hinder the traveling of the autonomous robot 1, the autonomous robot 1 can travel without any problems even if this configuration is adopted. Since the self-traveling robot 1 is turned less than necessary, the travel of the self-supporting travel robot 1 is simplified.

なお、上記第1実施形態において、距離データ生成部60は、複数の距離データDrawを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正することとしたが、この補正は必ずしも必須の処理ではなく、任意に採用され得る処理であることを付言しておく。 In the first embodiment, the distance data generation unit 60 corrects the plurality of distance data D raw so that the distance data D raw becomes smaller as it is in front of the traveling robot 1 in the traveling direction. It should be noted that this is not a process described above but can be arbitrarily adopted.

以上に本願発明の好適な第1実施形態を説明したが、上記第1実施形態は、以下のように変更することができる。   Although the preferred first embodiment of the present invention has been described above, the first embodiment can be modified as follows.

即ち、上記第1実施形態において自立走行ロボット1は、右輪3の回転数と左輪4の回転数に差を設けることで旋回する形式となっているが、これに代えて、右輪3や左輪4の向きを変える構成を採用することができる。この場合、旋回角θRAは、操舵角として解釈することになる。 That is, in the first embodiment, the autonomous robot 1 turns by providing a difference between the rotation speed of the right wheel 3 and the rotation speed of the left wheel 4, but instead, the right wheel 3 or A configuration in which the direction of the left wheel 4 is changed can be employed. In this case, the turning angle θ RA is interpreted as a steering angle.

また、上記第1実施形態では、移動体の一例として自立走行ロボット1を取り上げたが、移動体は、自立走行するものであっても自立走行せずに操縦者によって操縦されるものであってもよい。移動体が操縦者によって操縦されるものである場合は、移動体は、移動体の走行が操縦者による操縦によって支配される通常走行モードと、操縦者による操縦の支配を脱して、代わりに走行制御部6の走行制御によって支配される回避モードと、を切り替え可能に有することが好ましい。また、移動体と障害物との距離に応じて、通常走行モードから回避モードへ自動的に切り替わるように構成することが好ましい。一例として、移動体と障害物との距離が所定値を下回ったときに、通常走行モードから回避モードへ自動的に切り替わるようにした構成が挙げられる。   Moreover, in the said 1st Embodiment, although the self-supporting traveling robot 1 was picked up as an example of a moving body, even if a moving body is independent-running, it is steered by a pilot, without running independently. Also good. If the moving object is controlled by the pilot, the moving object will run instead of the normal driving mode where the driving of the moving object is controlled by the pilot and the control of the pilot. It is preferable that the avoidance mode controlled by the traveling control of the control unit 6 is switchable. In addition, it is preferable that the normal travel mode is automatically switched to the avoidance mode according to the distance between the moving body and the obstacle. As an example, there is a configuration in which when the distance between the moving body and the obstacle is less than a predetermined value, the normal travel mode is automatically switched to the avoidance mode.

また、自立走行ロボット1と障害物との間の距離に応じて停止するようにしてもよい。また、自立走行ロボット1が旋回する際は、走行速度を意図的に落とす制御が考えられる。   Moreover, you may make it stop according to the distance between the autonomous mobile robot 1 and an obstruction. Further, when the self-running traveling robot 1 turns, it is conceivable to control the traveling speed intentionally.

(第2実施形態)
次に、図9〜13を参照しつつ、本願発明の第2実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第1実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the present embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment, and overlapping descriptions will be omitted as appropriate. In addition, in principle, the same reference numerals are assigned to components corresponding to the respective components of the first embodiment.

(上記第1実施形態の課題)
図9及び図10に示すように、基準点Aから見て自立走行ロボット1の進行方向に一致する線を自立走行ロボット1の正面線Cと定義すると、場合によっては、図9のように正面線Cの左側に位置していた障害物fが、図10のように正面線Cを時折跨ぐ可能性がある。この場合、図9の状態では、正面線Cの右側には何ら障害物がないので、自立走行ロボット1は右側へ大きな旋回角θRAで旋回しようとするが、自立走行ロボット1が何らかの弾みで蛇行するなどして図10のように障害物fが正面線Cを跨ぐと、自立走行ロボット1の旋回角θRAの絶対値は急に小さくなる。このように自立走行ロボット1の旋回角θRAがステップ状に変化すると、自立走行ロボット1の滑らかな走行を著しく阻害する。
(Problems of the first embodiment)
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, when a line that coincides with the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 when viewed from the reference point A is defined as a front line C of the autonomous robot 1, depending on the case, the front as shown in FIG. There is a possibility that the obstacle f located on the left side of the line C occasionally crosses the front line C as shown in FIG. In this case, in the state of FIG. 9, since there is no obstacle on the right side of the front line C, the autonomous mobile robot 1 tries to turn to the right side with a large turning angle θ RA , but the autonomous mobile robot 1 does not have any momentum. When the obstacle f crosses the front line C as shown in FIG. 10 due to meandering or the like, the absolute value of the turning angle θ RA of the autonomous robot 1 suddenly decreases. As described above, when the turning angle θ RA of the autonomous robot 1 changes stepwise, the smooth running of the autonomous robot 1 is significantly hindered.

そこで、第2実施形態では、図11に示すように、自立走行ロボット1のロボット本体2に対して相対的に位置固定された右側基準点AR及び左側基準点ALが設定されている。右側基準点ARは、左側基準点ALと比較して、自立走行ロボット1の進行方向を見たときに右側となるように位置する。端的に言えば、自立走行ロボット1の進行方向で見たときに、右側基準点ARは正面線Cの右側に、左側基準点ALは正面線Cの左側に、位置している。好ましくは、自立走行ロボット1の進行方向で見たときに、右側基準点ARと左側基準点ALは、正面線Cを基準に左右対称となっている。換言すれば、右側基準点ARと左側基準点ALは、自立走行ロボット1のロボット本体2の中心から進行方向に引いた線を基準として左右対称となっている。本実施形態において、右側基準点ARは、平面視で、正面線Cに対して垂直な方向で正面線Cから自立走行ロボット1の進行方向右側に離れる方向で、LRF5から距離h分、離れた位置に設定されている。また、左側基準点ALは、平面視で、正面線Cに対して垂直な方向で正面線Cから自立走行ロボット1の進行方向左側に離れる方向で、LRF5から距離h分、離れた位置に設定されている。従って、右側基準点ARと左側基準点ALは、正面線Cに対して直交する方向に距離2h分、離れている。換言すれば、右側基準点ARと左側基準点ALは、正面線Cに対して直交する方向に同じ距離、離れている。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 11, the right reference point AR and the left reference point AL that are fixed relative to the robot body 2 of the self-supporting traveling robot 1 are set. The right reference point AR is located on the right side when the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 is viewed as compared to the left reference point AL. In short, the right reference point AR is located on the right side of the front line C and the left reference point AL is located on the left side of the front line C when viewed in the traveling direction of the autonomous mobile robot 1. Preferably, the right reference point AR and the left reference point AL are symmetric with respect to the front line C when viewed in the traveling direction of the autonomous robot 1. In other words, the right reference point AR and the left reference point AL are symmetrical with respect to a line drawn in the traveling direction from the center of the robot body 2 of the autonomous robot 1. In the present embodiment, the right reference point AR is separated from the LRF 5 by a distance h in a direction away from the front line C to the right in the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 in a direction perpendicular to the front line C in plan view. Set to position. Further, the left reference point AL is set at a position separated from the LRF 5 by a distance h in a direction away from the front line C in the direction perpendicular to the front line C to the left side in the traveling direction of the autonomous robot 1 in plan view. Has been. Therefore, the right reference point AR and the left reference point AL are separated by a distance 2h in a direction orthogonal to the front line C. In other words, the right reference point AR and the left reference point AL are separated by the same distance in the direction orthogonal to the front line C.

そして、図12に示すように、距離データ生成部60は、LRF5を用いて、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、右側基準点ARと、の間の距離を計測して右側距離データDrawRを生成し、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、左側基準点ALと、の間の距離を計測して左側距離データDrawLを生成する。次に、距離データ生成部60は、複数の右側距離データDrawRを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正し、複数の左側距離データDrawLを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。距離データ生成部60は、補正した右側距離データDrawRと、補正した左側距離データDrawLと、をRAM51に保存する。 Then, as shown in FIG. 12, the distance data generation unit 60 uses the LRF 5 to measure the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the right reference point AR. The right distance data D rawR is generated, and the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the left reference point AL is measured to generate the left distance data D rawL . Next, the distance data generation unit 60 corrects the plurality of right-side distance data D rawR so that it becomes smaller as it is in front of the traveling robot 1 in the traveling direction, and the plurality of left-side distance data D rawL progresses by the traveling robot 1. Correction is made so that the smaller the front of the direction, the smaller. The distance data generation unit 60 stores the corrected right distance data D rawR and the corrected left distance data D rawL in the RAM 51.

ここで、図12を参照して、LRF5を用いた、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、右側基準点ARと、の間の距離の計測方法について説明する。先ず、上記第1実施形態と同様にして、LRF5を用いて、LRF5と障害物gまでの距離である距離データDrawを計測する。そして、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、右側基準点ARと、の間の距離である右側距離データDrawRは、余弦定理である下記式(3)で求める。なお、下記式(3)において、照射角度θLの定義は、上記第1実施形態と同様である。 Here, with reference to FIG. 12, the measuring method of the distance between the external environment which exists in the advancing direction side of the self-supporting traveling robot 1 and the right reference point AR using the LRF 5 will be described. First, in the same manner as in the first embodiment, the distance data D raw that is the distance between the LRF 5 and the obstacle g is measured using the LRF 5. Then, the right distance data D rawR which is the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the right reference point AR is obtained by the following equation (3) which is a cosine theorem. In the following formula (3), the definition of the irradiation angle θ L is the same as that in the first embodiment.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

同じように、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、左側基準点ALと、の間の距離である左側距離データDrawLは、余弦定理である下記式(4)で求める。なお、下記式(4)において、照射角度θLの定義は、上記第1実施形態と同様である。 Similarly, left distance data D rawL that is the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the autonomous mobile robot 1 and the left reference point AL is obtained by the following equation (4) that is a cosine theorem. In the following formula (4), the definition of the irradiation angle θ L is the same as that in the first embodiment.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

最短距離抽出部61は、RAM51から複数の右側距離データDrawRを読み込んだ上で、複数の右側距離データDrawRのうち、最も小さい右側距離データDrawRを右側最短距離データDminRとして抽出する。同様に、最短距離抽出部61は、RAM51から複数の左側距離データDrawLを読み込んだ上で、複数の左側距離データDrawLのうち、最も小さい左側距離データDrawLを左側最短距離データDminLとして抽出する。最短距離抽出部61は、抽出した右側最短距離データDminR及び左側最短距離データDminLをRAM51に保存する。 Shortest distance extracting unit 61, in terms of reading the plurality of right distance data D RaWR from RAM 51, among the plurality of right distance data D RaWR, extracts the smallest right distance data D RaWR as right shortest distance data D minR. Similarly, the shortest distance extraction unit 61 reads a plurality of left distance data D rawL from the RAM 51, and among the plurality of left distance data D rawL , the smallest left distance data D rawL is used as the left shortest distance data DminL. Extract. The shortest distance extraction unit 61 stores the extracted right shortest distance data D minR and left shortest distance data D minL in the RAM 51.

旋回角決定部62や走行輪制御部63等については、上記第1実施形態と同様であるから、それらの説明は省略する。   Since the turning angle determination unit 62 and the traveling wheel control unit 63 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図13には、本実施形態における自立走行ロボット1の走行の様子を示している。図13に示すように、本実施形態における自立走行ロボット1も、問題なく、障害物fとの衝突を回避するように旋回することになる。   FIG. 13 shows a traveling state of the self-supporting traveling robot 1 in the present embodiment. As shown in FIG. 13, the autonomous mobile robot 1 in the present embodiment also turns without any problem so as to avoid a collision with the obstacle f.

以上に本願発明の第2実施形態を説明したが、第2実施形態は、要するに、以下の特長を有している。   Although the second embodiment of the present invention has been described above, the second embodiment basically has the following features.

即ち、自立走行ロボット1の走行を制御する走行制御部6は、以下のように構成されている。自立走行ロボット1には、自立走行ロボット1のロボット本体2に対して相対的に位置固定された右側基準点AR及び左側基準点ALが設定されている。右側基準点ARは、左側基準点ALと比較して、自立走行ロボット1の進行方向を見たときに右側となるように位置している。自立走行ロボット1は、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、右側基準点ARと、の間の距離を計測して複数の右側距離データDrawRを生成し、自立走行ロボット1の進行方向側に存在する外部環境と、左側基準点ALと、の間の距離を計測して複数の左側距離データDrawLを生成する距離データ生成部60と、複数の右側距離データDrawRのうち、最も小さい右側距離データDrawRを右側最短距離データDminRとして抽出し、複数の左側距離データDrawLのうち、最も小さい左側距離データDrawLを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出部61と、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定部62と、を備える。ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。以上の構成によれば、右側最短距離データDminRと左側最短距離データDminLの2つの距離データだけで自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAが決定されるので、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避しながら走行するのに必要となる計算コストを抑制することができる。また、右側最短距離データDminRや前記左側最短距離データDminLを生成するに際し、外部環境を分類せず連続的に取り扱うことになるので、旋回角θRAがステップ状に変化してしまう問題を解決することができる。 That is, the traveling control unit 6 that controls the traveling of the autonomous traveling robot 1 is configured as follows. A right reference point AR and a left reference point AL that are fixed relative to the robot body 2 of the self-supporting traveling robot 1 are set in the self-supporting traveling robot 1. The right reference point AR is positioned so as to be on the right side when the traveling direction of the autonomous mobile robot 1 is viewed as compared with the left reference point AL. The autonomous mobile robot 1 measures the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the autonomous robot 1 and the right reference point AR to generate a plurality of right distance data D rawR. A distance data generation unit 60 that measures a distance between the external environment existing on the traveling direction side of the left side reference point AL and a plurality of left side distance data D rawL , and a plurality of right side distance data D rawR among extracts the smallest right distance data D RaWR as right shortest distance data D minR, among the plurality of left distance data D Rawl, extracts the smallest left distance data D Rawl as left shortest distance data D minL, the shortest distance A turn for determining the turning angle θ RA (where left turn is positive) necessary for the extraction unit 61 and the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment based on the following formula (1) And an angle determination unit 62 The However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y. According to the above configuration, the turning angle θ RA necessary for the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment is determined only by the two distance data of the right shortest distance data D minR and the left shortest distance data D minL. Since it is determined, the calculation cost required for the autonomous traveling robot 1 to travel while avoiding a collision with the external environment can be suppressed. Moreover, when generating the right minimum distance data D minR and the left shortest distance data D minL, it means that handled continuously without classifying the external environment, the problem of turning angle theta RA is changed stepwise Can be solved.

Figure 2013058043
Figure 2013058043

また、距離データ生成部60は、複数の右側距離データDrawRを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正し、複数の左側距離データDrawLを自立走行ロボット1の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する。以上の構成によれば、自立走行ロボット1が外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRAを決定するに際し、自立走行ロボット1の進行方向正面に位置する外部環境ほど優先的に考慮されることになる。自立走行ロボット1の進行方向正面から大きく外れた外部環境は自立走行ロボット1の走行を阻害することがそもそもないので、この構成を採用しても自立走行ロボット1は問題なく走行することができるし、自立走行ロボット1を必要以上に旋回させることが減るので自立走行ロボット1の走行が簡素になる。 In addition, the distance data generation unit 60 corrects the plurality of right distance data D rawR so that it becomes smaller as the distance from the front of the autonomous traveling robot 1 becomes smaller, and the plurality of left distance data D rawL becomes the traveling direction of the autonomous robot 1. It corrects so that it may become so small that it is the front. According to the above configuration, when the turning angle θ RA required for the autonomous mobile robot 1 to avoid a collision with the external environment is determined, the external environment positioned in front of the traveling direction of the autonomous robot 1 is preferential. Will be considered. Since the external environment greatly deviating from the front of the traveling direction of the autonomous robot 1 does not hinder the traveling of the autonomous robot 1, the autonomous robot 1 can travel without any problems even if this configuration is adopted. Since the self-traveling robot 1 is turned less than necessary, the travel of the self-supporting travel robot 1 is simplified.

1 自立走行ロボット
2 ロボット本体
3 右輪
4 左輪
5 LRF
6 走行制御部(走行制御装置)
1 autonomous robot 2 robot body 3 right wheel 4 left wheel 5 LRF
6 Travel control unit (travel control device)

Claims (8)

移動体の走行を制御する走行制御装置であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された単一の基準点が設定されており、
前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記基準点と、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する距離データ生成手段と、
前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出手段と、
前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定手段と、
を備える、
移動体の走行制御装置。
Figure 2013058043
ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。
A travel control device for controlling travel of a mobile body, wherein a single reference point is set that is fixed relative to the mobile body of the mobile body,
Distance data generating means for measuring a distance between an external environment existing on the traveling direction side of the moving body and the reference point and generating a plurality of distance data;
Among the plurality of distance data, it is classified on the right side in the traveling direction of the moving body as viewed from the reference point, and the smallest distance data is extracted as right shortest distance data DminR , and the plurality of distance data Among them, the shortest distance extraction means that is classified on the left side in the traveling direction of the moving body as viewed from the reference point, and extracts the smallest distance data as the left shortest distance data DminL ,
A turning angle determining means for determining a turning angle θ RA (where left turning is positive) necessary for the mobile body to avoid a collision with the external environment based on the following formula (1):
Comprising
A traveling control device for a moving body.
Figure 2013058043
However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.
請求項1に記載の移動体の走行制御装置であって、
前記距離データ生成手段は、前記複数の距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する、
移動体の走行制御装置。
A travel control device for a mobile object according to claim 1,
The distance data generating means corrects the plurality of distance data so that the distance data becomes smaller as it is in front of the moving body.
A traveling control device for a moving body.
移動体の走行を制御する走行制御方法であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された単一の基準点が設定されており、
前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記基準点と、の間の距離を計測して複数の距離データを生成する距離データ生成ステップと、
前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向右側に分類されるものであって、最も小さい距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の距離データのうち、前記基準点から見て前記移動体の進行方向左側に分類されるものであって、最も小さい距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出ステップと、
前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定ステップと、を含む、
移動体の走行制御方法。
Figure 2013058043
ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。
A travel control method for controlling travel of a mobile body, wherein a single reference point is set that is fixed relative to the mobile body of the mobile body,
A distance data generation step of measuring a distance between the external environment existing on the traveling direction side of the moving body and the reference point to generate a plurality of distance data;
Among the plurality of distance data, it is classified on the right side in the traveling direction of the moving body as viewed from the reference point, and the smallest distance data is extracted as right shortest distance data DminR , and the plurality of distance data Among them, the shortest distance extraction step that is classified on the left side in the moving direction of the moving body as seen from the reference point, and extracts the smallest distance data as the left shortest distance data DminL ,
A turning angle determining step of determining a turning angle θ RA (where left turning is positive) necessary for the mobile body to avoid collision with the external environment based on the following formula (1): including,
A traveling control method for a moving object.
Figure 2013058043
However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.
コンピュータに、請求項3に記載の移動体の走行制御方法を実行させるための走行制御プログラム。 A travel control program for causing a computer to execute the travel control method for a moving object according to claim 3. 移動体の走行を制御する走行制御装置であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された右側基準点及び左側基準点が設定され、前記右側基準点は、前記左側基準点と比較して、前記移動体の進行方向を見たときに右側となるように位置しており、
前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記右側基準点と、の間の距離を計測して複数の右側距離データを生成し、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記左側基準点と、の間の距離を計測して複数の左側距離データを生成する距離データ生成手段と、
前記複数の右側距離データのうち、最も小さい右側距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の左側距離データのうち、最も小さい左側距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出手段と、
前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定手段と、
を備える、
移動体の走行制御装置。
Figure 2013058043
ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。
A traveling control device for controlling traveling of a moving body, wherein a right reference point and a left reference point that are fixed relative to the moving body of the moving body are set, and the right reference point is the left side reference point Compared to the reference point, it is located on the right side when looking at the traveling direction of the moving body,
Measuring the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the mobile object and the right reference point to generate a plurality of right distance data, and the external environment existing on the traveling direction side of the mobile object; Distance data generating means for measuring a distance between the left reference point and generating a plurality of left distance data;
Among the plurality of right distance data, the smallest right distance data is extracted as the right shortest distance data D minR , and among the plurality of left distance data, the smallest left distance data is extracted as the left shortest distance data D minL . Shortest distance extraction means;
A turning angle determining means for determining a turning angle θ RA (where left turning is positive) necessary for the mobile body to avoid a collision with the external environment based on the following formula (1):
Comprising
A traveling control device for a moving body.
Figure 2013058043
However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.
請求項5に記載の移動体の走行制御装置であって、
前記距離データ生成手段は、前記複数の右側距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正し、前記複数の左側距離データを前記移動体の進行方向正面であるほど小さくなるように補正する、
移動体の走行制御装置。
A traveling control device for a moving body according to claim 5,
The distance data generation unit corrects the plurality of right-side distance data to be smaller as the moving body is in front of the moving body, and reduces the plurality of left-side distance data as the moving body is in front of the moving direction. To correct,
A traveling control device for a moving body.
移動体の走行を制御する走行制御方法であって、前記移動体の移動体本体に対して相対的に位置固定された右側基準点及び左側基準点が設定され、前記右側基準点は、前記左側基準点と比較して、前記移動体の進行方向を見たときに右側となるように位置しており、
前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記右側基準点と、の間の距離を計測して複数の右側距離データを生成し、前記移動体の進行方向側に存在する外部環境と、前記左側基準点と、の間の距離を計測して複数の左側距離データを生成する距離データ生成ステップと、
前記複数の右側距離データのうち、最も小さい右側距離データを右側最短距離データDminRとして抽出し、前記複数の左側距離データのうち、最も小さい左側距離データを左側最短距離データDminLとして抽出する、最短距離抽出ステップと、
前記移動体が前記外部環境との衝突を回避するのに必要となる旋回角θRA(ただし、左旋回を正とする。)を下記式(1)に基づいて決定する旋回角決定ステップと、を含む、
移動体の走行制御方法。
Figure 2013058043
ただし、p(x)は、p(0)=0で、且つ、xについて単調増加な奇関数であり、q(x,y)はx>0、y>0でq(x,y)>0となり、且つ、x、y夫々について単調増加となる関数である。
A traveling control method for controlling traveling of a moving body, wherein a right reference point and a left reference point that are fixed relative to the moving body of the moving body are set, and the right reference point is the left side reference point Compared to the reference point, it is located on the right side when looking at the traveling direction of the moving body,
Measuring the distance between the external environment existing on the traveling direction side of the mobile object and the right reference point to generate a plurality of right distance data, and the external environment existing on the traveling direction side of the mobile object; A distance data generating step for measuring a distance between the left reference point and generating a plurality of left distance data;
Among the plurality of right distance data, the smallest right distance data is extracted as the right shortest distance data D minR , and among the plurality of left distance data, the smallest left distance data is extracted as the left shortest distance data D minL . A shortest distance extraction step;
A turning angle determining step of determining a turning angle θ RA (where left turning is positive) necessary for the mobile body to avoid collision with the external environment based on the following formula (1): including,
A traveling control method for a moving object.
Figure 2013058043
However, p (x) is an odd function with p (0) = 0 and monotonically increasing with respect to x, q (x, y) is x> 0, y> 0, and q (x, y)> It is a function that becomes 0 and monotonically increases for each of x and y.
コンピュータに、請求項7に記載の移動体の走行制御方法を実行させるための走行制御プログラム。 A travel control program for causing a computer to execute the travel control method for a moving object according to claim 7.
JP2011195378A 2011-09-07 2011-09-07 Device, method and program for controlling travel of mobile body Withdrawn JP2013058043A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011195378A JP2013058043A (en) 2011-09-07 2011-09-07 Device, method and program for controlling travel of mobile body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011195378A JP2013058043A (en) 2011-09-07 2011-09-07 Device, method and program for controlling travel of mobile body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013058043A true JP2013058043A (en) 2013-03-28

Family

ID=48133892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011195378A Withdrawn JP2013058043A (en) 2011-09-07 2011-09-07 Device, method and program for controlling travel of mobile body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013058043A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11177529B2 (en) 2019-02-18 2021-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Battery container device, battery device, and method of removing battery
CN114610006A (en) * 2020-11-24 2022-06-10 广东博智林机器人有限公司 Working method and device of terrace equipment, terrace equipment and storage medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11177529B2 (en) 2019-02-18 2021-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Battery container device, battery device, and method of removing battery
CN114610006A (en) * 2020-11-24 2022-06-10 广东博智林机器人有限公司 Working method and device of terrace equipment, terrace equipment and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7180219B2 (en) autonomous vehicle
JP4682973B2 (en) Travel route creation method, autonomous mobile body, and autonomous mobile body control system
JP6297956B2 (en) Route generator
JPWO2019043832A1 (en) Driving control method and driving control device for driving support vehicle
JP4670807B2 (en) Travel route creation method, autonomous mobile body, and autonomous mobile body control system
JP6610799B2 (en) Vehicle traveling control method and traveling control apparatus
JP6723301B2 (en) Vehicle steering system
JP2016081403A (en) Unmanned moving body and method of creating route for unmanned moving body
JP6727985B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and moving body
JP6448118B2 (en) Route planning method and apparatus for moving body
JP2010134742A (en) Movement control device having obstacle avoiding function
JP2017144759A (en) Vehicle control device
JP2009110251A (en) Obstacle recognition device and autonomous traveling object having the same and its control method
JP6304011B2 (en) Vehicle travel control device
JP2020164061A (en) Vehicle control device
JP4467533B2 (en) Folding line following mobile robot and control method of broken line following mobile robot
JP5446765B2 (en) Route search system, route search method, route search program, and moving body
JP2013058043A (en) Device, method and program for controlling travel of mobile body
JP5476887B2 (en) Group traveling control device and group traveling control method
JP6399436B2 (en) Route planning method and apparatus for moving body
JP2016215979A (en) Vehicle travel control device
WO2017158951A1 (en) Object detection system, abnormality determination method, and program
JP2010079689A (en) Vehicle
JP2017177847A (en) Steering control apparatus
JP2007331459A (en) Braking force control apparatus for vehicle and braking force control method for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141202