JP2014106638A - Moving device and control method - Google Patents

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巧 今井
Yasutaka Wakabayashi
保孝 若林
Kenichi Iwauchi
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate whether a moving device can safely travel on an object on a travel surface or not.SOLUTION: A device movement speed calculation unit 1081 calculates a first vector showing the amount and direction of movement of a moving device. An obstacle relative speed calculation unit 1082 calculates a second vector showing the amount and direction of movement relative to the moving device, of a travel surface or an object on the travel surface. An obstacle absolute speed calculation unit 1083 calculates a third vector showing the amount and direction of absolute movement of the travel surface or the object on the travel surface on the basis of the first vector and the second vector, and movement of the moving device is controlled in accordance with the third vector.

Description

本発明は、移動装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a mobile device and a control method.

清掃を行うロボット、いわゆる掃除ロボットなどの移動装置は、家庭をはじめとしてビルのフロアやオフィスの清掃など様々な環境で用いられている。それらの環境には、移動装置が自動走行する上で障害となる要素が多くある。特に、移動装置自身の破損の恐れに繋がる転倒や転落を防ぐために、多くの移動装置には赤外線等を利用した高さ検知センサが備えられており、大きな段差を検知すると検知した先には進まないように制御されていることが多い。   2. Description of the Related Art Mobile devices such as cleaning robots, so-called cleaning robots, are used in various environments such as homes and building floors and offices. In these environments, there are many elements that hinder the mobile device from traveling automatically. In particular, many mobile devices are equipped with a height detection sensor that uses infrared rays, etc., to prevent the mobile device from falling or falling, which can lead to damage. It is often controlled so that there is no.

特許文献1に記載の技術は、ロボット掃除機システムの制御方法であって、敷居の高さを設定し、設定された値をロボット掃除機のメモリに保存し、ロボット掃除機が被掃除面の走行中に検出された敷居の高さと、ロボット掃除機の保存値とを比較し、比較結果に対応する方向にロボット掃除機を移動させる方法である。   The technique described in Patent Document 1 is a control method for a robot cleaner system, which sets the height of a threshold, stores the set value in the memory of the robot cleaner, and the robot cleaner cleans the surface to be cleaned. In this method, the height of the threshold detected during traveling is compared with the stored value of the robot cleaner, and the robot cleaner is moved in the direction corresponding to the comparison result.

特開2008−146617号公報JP 2008-146617 A

しかしながら、移動装置が使用される環境においては、高さに問題がなくても、その上を走行してしまうと危険なものがある。移動装置は、例えば、電源コードやスピーカーケーブルのような紐状の物体を車輪に巻き込んでしまうと、該紐状の物体が車輪に絡まって移動不能な状態に陥ったり、その先につながっている物を転倒・転落させてしまったりする恐れがある。また、移動装置は、走行面に紙状の物体があった場合に、その上を走行すると、紙状の物体を痛めてしまう可能性がある。さらに、移動装置は、該紙状の物体を車輪に絡めてしまう可能性がある。移動装置が吸引機構を有する場合は、吸引部が紐状の物体や紙状の物体を吸引するなどしてしまうことで、さらに故障や転倒・転落の可能性が高まる。このように、高さ検知センサのみを利用した方法では、自律走行を行う上での危険回避ができないという問題があった。   However, in an environment where the mobile device is used, even if there is no problem with the height, there is a danger that the vehicle travels on it. For example, when a string-like object such as a power cord or a speaker cable is caught in a wheel, the moving device becomes entangled with the wheel and becomes incapable of moving, or is connected to the tip. There is a risk of falling or falling objects. In addition, when there is a paper-like object on the running surface, the moving device may hurt the paper-like object if it travels on it. Further, the moving device may entangle the paper-like object with the wheel. When the moving device has a suction mechanism, the suction unit sucks a string-like object or a paper-like object, thereby further increasing the possibility of failure, falling, or falling. As described above, in the method using only the height detection sensor, there is a problem in that it is impossible to avoid danger in autonomous driving.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、走行面にある物体の上を安全に走行できるか否かを推定することができる移動装置および制御方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of said point, and makes it a subject to provide the moving apparatus and control method which can estimate whether it can drive | work safely on the object in a driving | running | working surface.

(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、走行面を移動する移動装置であって、前記移動装置の移動量および移動の向きを表す第1ベクトルを算出する自装置移動速度算出部と、前記走行面または走行面上の物体の前記移動装置に対する相対的な移動量および移動の向きを表す第2ベクトルを算出する障害物相対速度算出部と、前記第1ベクトルと、前記第2ベクトルとに基づいて、前記走行面または前記走行面上の前記物体の絶対的な移動量および移動の向きを表す第3ベクトルを算出する障害物絶対速度算出部と、を備え、前記第3のベクトルに応じて前記移動装置の移動を制御することを特徴とする。   (1) The present invention has been made to solve the above-described problems, and one aspect of the present invention is a moving device that moves on a traveling surface, and represents a moving amount and a moving direction of the moving device. A self-device movement speed calculation unit that calculates a first vector, and an obstacle relative speed calculation that calculates a second vector representing a relative movement amount and a movement direction of the traveling surface or an object on the traveling surface with respect to the moving device. Obstruction absolute for calculating a third vector representing an absolute movement amount and direction of movement of the object on the traveling surface or the traveling surface based on the first unit, the first vector, and the second vector A speed calculator, and controls movement of the moving device according to the third vector.

本発明によれば、走行面にある物体の上を安全に走行できるか否かを推定することができる。   According to the present invention, it can be estimated whether or not it is possible to safely travel on an object on the traveling surface.

本発明の第1の実施形態に係る移動装置の本体を左側面方向から見た一例を示す左側面図である。It is the left view which shows an example which looked at the main body of the movement apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention from the left direction. 本実施形態に係る移動装置の本体を上方向から見た一例を示す上断面図である。It is the upper section showing an example which looked at the main part of the movement device concerning this embodiment from the upper direction. 本実施形態に係る移動装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of a structure of the moving apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the control part which concerns on this embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る移動装置の本体を左側面方向から見た一例を示す左側面図である。It is the left view which shows an example which looked at the main body of the moving apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention from the left side direction. 本実施形態に係る移動装置の本体を上方向から見た一例を示す上断面図である。It is the upper section showing an example which looked at the main part of the movement device concerning this embodiment from the upper direction. 本実施形態に係る移動装置に設置されたカメラ映像からの距離算出方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the distance calculation method from the camera image | video installed in the moving apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る移動装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of a structure of the moving apparatus which concerns on this embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る移動装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of a structure of the moving apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態において、移動装置1が、移動装置1の移動量と移動の向きを表すベクトルと、映像内の物体の移動装置1に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルから、映像内の物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを推定することで危険度判定を行い、走行面にある物体の回避を行う場合について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, the moving device 1 uses the vector representing the moving amount and moving direction of the moving device 1 and the vector representing the relative moving amount and moving direction of the object in the image relative to the moving device 1 in the video. A case will be described in which risk determination is performed by estimating a vector representing the absolute amount of movement and the direction of movement of an object to avoid an object on the running surface.

図1および図2は、本発明の実施形態に係る移動装置1の一例を示す外観図である。
図1は、本実施形態に係る移動装置1の本体を左側面方向から見た一例を示す左側面図である。図2は、本実施形態に係る移動装置1の本体を上方向から見た一例を示す上面図である。図1および図2は、分かりやすく表現するために、外観からは実際に目視できない部分も図示している。
1 and 2 are external views showing an example of a moving device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a left side view illustrating an example of the main body of the moving device 1 according to the present embodiment as viewed from the left side direction. FIG. 2 is a top view illustrating an example of the main body of the moving device 1 according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 1 and FIG. 2 also illustrate portions that are not actually visible from the outside for the sake of easy understanding.

移動装置1は、走行面20の上に図面では左側を前方として位置している。この移動装置1は、前後方向の中心付近で左右に配置される左右の動輪100aおよび100b、動輪100aおよび100bより前方に配置される先輪101、動輪100aおよび100bより後方に配置される従輪102を備えている。移動装置1は、動輪100aおよび動輪100bの各々の角変位量を検出する角変位センサ103aおよび103bを動輪100aおよび100b各々の近傍、例えば、角変位センサ103aおよび103bが動輪100aおよび100bの角変位量を測定できる範囲に備えている。   The moving device 1 is positioned on the traveling surface 20 with the left side as the front in the drawing. The moving device 1 includes left and right driving wheels 100a and 100b arranged on the left and right near the center in the front-rear direction, a front wheel 101 arranged in front of the driving wheels 100a and 100b, and a slave wheel 102 arranged behind the driving wheels 100a and 100b. It has. In the moving device 1, the angular displacement sensors 103a and 103b for detecting the angular displacement amounts of the moving wheels 100a and 100b are arranged in the vicinity of each of the moving wheels 100a and 100b, for example, the angular displacement sensors 103a and 103b are angular displacements of the moving wheels 100a and 100b. It is in a range where the amount can be measured.

移動装置1は、先輪101の前方に障害物センサ104を備え、高さ検知センサ105、カメラ106、および衝撃センサ107を先輪101より後方かつ従輪102より前方に備える。移動装置1は、動輪100aおよび100bの左右方向の中心付近に駆動部109を備え、駆動部109より後方かつ従輪102より前方に制御部108を備えている。
なお、本実施形態における各センサ、カメラの位置は一例であり、本発明はこれに限定されない。
The moving device 1 includes an obstacle sensor 104 in front of the front wheel 101, and includes a height detection sensor 105, a camera 106, and an impact sensor 107 behind the front wheel 101 and ahead of the secondary wheel 102. The moving device 1 includes a drive unit 109 near the center in the left-right direction of the driving wheels 100 a and 100 b, and includes a control unit 108 behind the drive unit 109 and ahead of the slave wheel 102.
In addition, the position of each sensor and camera in this embodiment is an example, and this invention is not limited to this.

図3は、本実施形態に係る移動装置1の構成の一例を示す概略ブロック図である。
移動装置1は、角変位センサ103aおよび103bと、障害物センサ104と、高さ検知センサ105と、カメラ106aと、衝撃センサ107と、制御部108と、駆動部109とを含んで構成される。移動装置1は、その他一般的に公知の移動装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an example of the configuration of the mobile device 1 according to the present embodiment.
The moving device 1 includes angular displacement sensors 103a and 103b, an obstacle sensor 104, a height detection sensor 105, a camera 106a, an impact sensor 107, a control unit 108, and a drive unit 109. . The moving device 1 has other generally known moving device functions, but illustration and description thereof are omitted.

角変位センサ103aおよび103bは、移動装置1がある位置から他の位置へ移動したとき、動輪100aおよび100bの回転角を測定する。回転角を測定する方法は、ロータリーエンコーダーやリニアエンコーダーなどを用いてもよいし、磁界や光、音波などを媒体とした非接触式を用いてもよいし、ダイヤルゲージや差動トランスなどの接触式を用いてもよい。角変位センサ103aおよび103bは、例えば、ロータリーエンコーダーを用いて測定した回転角を示す情報aを制御部108に出力する。   The angular displacement sensors 103a and 103b measure the rotation angles of the driving wheels 100a and 100b when the moving device 1 moves from one position to another position. As a method for measuring the rotation angle, a rotary encoder or a linear encoder may be used, a non-contact type using a medium such as a magnetic field, light, or sound wave may be used, or a contact such as a dial gauge or a differential transformer may be used. An expression may be used. The angular displacement sensors 103a and 103b, for example, output information a indicating the rotation angle measured using a rotary encoder to the control unit 108.

障害物センサ104は、例えば、送波器により超音波、無線波、赤外線などを発信し、その反射波を受波器で受信することにより、移動装置1の進行方向の物体の状態、例えば、物体の有無、物体がある場合、該物体までの距離などを測定する。障害物センサ104は、測定した物体の状態を示す情報bを制御部108に出力する。   The obstacle sensor 104 transmits, for example, an ultrasonic wave, a radio wave, an infrared ray, or the like by a transmitter, and receives a reflected wave thereof by a receiver. The presence / absence of an object, if there is an object, the distance to the object is measured. The obstacle sensor 104 outputs information b indicating the measured state of the object to the control unit 108.

高さ検知センサ105は、例えば、送波器により超音波、無線波、赤外線などを物体(走行面)に向け発信し、その反射波を受波器で受信することにより、特定の高さにおける物体の有無などを測定する。高さ検知センサ105は、測定した物体の状態を示す情報cを制御部108に出力する。   For example, the height detection sensor 105 transmits ultrasonic waves, radio waves, infrared rays, and the like to an object (running surface) by a transmitter, and receives the reflected waves by a receiver, for example, at a specific height. Measure the presence or absence of objects. The height detection sensor 105 outputs information c indicating the measured state of the object to the control unit 108.

カメラ106aは、移動装置1の底面に設置され、移動装置1の下部の様子を撮影する。カメラ106aは、撮影した映像dを制御部108に出力する。   The camera 106 a is installed on the bottom surface of the moving device 1 and photographs the state of the lower portion of the moving device 1. The camera 106 a outputs the captured video d to the control unit 108.

衝撃センサ107は、超音波や加速度などを用いて衝撃を検出する。衝撃センサ107は、衝撃の強弱、衝撃の有無などを示す情報eを制御部108に出力する。
制御部108は、各センサから入力された各情報a、b、c、eや映像dや、あらかじめ学習した環境地図の情報などに基づき、移動装置1の走行状態を制御する信号、例えば、移動装置1を停止、移動装置1が物体を回避する割り込み信号を駆動部109に出力する。駆動部109は、動輪100aおよび100bを駆動させ、移動装置1を走行させる。また、障害物センサ104が物体を検出した場合、または衝撃センサ107が閾値以上の衝撃を検出した場合、または高さ検知センサ105が閾値以上の高さを検出した場合、駆動部109は、移動装置1の走行を停止する、または移動装置1が物体や高さが検出されない位置まで回避する制御を行う。
制御部108の詳細な動作については、後述する。
The impact sensor 107 detects an impact using ultrasonic waves or acceleration. The impact sensor 107 outputs information e indicating the intensity of impact, presence / absence of impact, and the like to the control unit 108.
The control unit 108 controls the traveling state of the mobile device 1 based on the information a, b, c, e, the video d input from each sensor, the information on the environmental map learned in advance, etc. The apparatus 1 is stopped, and the moving apparatus 1 outputs an interrupt signal for avoiding the object to the driving unit 109. The drive unit 109 drives the driving wheels 100a and 100b to cause the moving device 1 to travel. Further, when the obstacle sensor 104 detects an object, the impact sensor 107 detects an impact greater than a threshold value, or the height detection sensor 105 detects a height greater than the threshold value, the drive unit 109 moves. Control is performed such that the travel of the device 1 is stopped or the moving device 1 avoids a position where no object or height is detected.
Detailed operation of the control unit 108 will be described later.

制御部108は、自装置移動速度算出部1081と、障害物相対速度算出部1082と、障害物絶対速度算出部1083と、危険度判定部1084と、割り込み信号生成部1085とを含んで構成される。
自装置移動速度算出部1081は、角変位センサ103aおよび103bから入力された移動装置1の左右の動輪100aおよび100bの角速度を示す情報aと、予めわかっている左右の動輪の大きさ、例えば半径を用いて、移動装置1の現在の移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。ここで、角変位センサ103aおよび103bは、例えば、ロータリーエンコーダーを用いる。
The control unit 108 includes an own apparatus moving speed calculation unit 1081, an obstacle relative speed calculation unit 1082, an obstacle absolute speed calculation unit 1083, a risk determination unit 1084, and an interrupt signal generation unit 1085. The
The own apparatus moving speed calculation unit 1081 receives information a indicating the angular velocities of the left and right moving wheels 100a and 100b of the moving apparatus 1 input from the angular displacement sensors 103a and 103b, and the size of the left and right moving wheels known in advance, for example, a radius. Is used to calculate a vector representing the current amount of movement and the direction of movement of the mobile device 1. Here, the angular displacement sensors 103a and 103b use, for example, a rotary encoder.

障害物相対速度算出部1082は、カメラ106aから入力された映像dに基づき、映像内の走行面上にある物体の相対的な移動量および移動の向きを表すベクトルを算出する。カメラ106aは、移動装置1の下を向いて設置されているため、映像内での移動量および移動の向きは、走行面における移動量と移動の向きと比例関係にあるため、映像内での移動量及び移動の向きを走行面における移動量と移動の向きに変換する。   The obstacle relative speed calculation unit 1082 calculates a vector representing the relative movement amount and direction of movement of an object on the running surface in the video based on the video d input from the camera 106a. Since the camera 106a is installed facing down the moving device 1, the moving amount and moving direction in the image are proportional to the moving amount and moving direction on the traveling surface. The amount of movement and the direction of movement are converted into the amount of movement and the direction of movement on the traveling surface.

光軸方向におけるカメラ106aから物体までの距離と映像での大きさは、カメラ映像の横方向と平行にX軸、カメラ映像の縦方向と並行にY軸、光軸と一致するようにZ軸をとった3次元座標系を考えると、反比例の関係にある。Z軸方向の大きさで正規化した座標は、映像内の座標(u,v)、実空間での座標(X,Y,Z)をX/Z=δu(u―cx)/f、Y/Z=δv(v―cv)/fの関係にある。ここで、δuはカメラ106aの横方向の画素ピッチ、δvはカメラの縦方向の画素ピッチ、fは焦点距離、cuとcvは光軸と映像面との交点である画像中心の座標である。
本実施形態では、カメラ106aを移動装置1の下を向いて設置され、走行面にある物体を撮影するため、Z=Z0で固定値となる。なお、Z0はカメラ106aから走行面までの距離である。画素ピッチδu、δv、焦点距離f、画像中心cu,cvは、カメラパラメータと呼ばれる、カメラによって決まる定数であり、あらかじめ求めておくことが出来る。したがって、映像内の座標から実空間での座標(X,Y)を算出することができる。
The distance from the camera 106a to the object in the optical axis direction and the size in the image are the X axis parallel to the horizontal direction of the camera image, the Y axis parallel to the vertical direction of the camera image, and the Z axis so as to coincide with the optical axis. Considering a three-dimensional coordinate system taking the above, there is an inversely proportional relationship. The coordinates normalized by the size in the Z-axis direction are the coordinates (u, v) in the video and the coordinates (X, Y, Z) in the real space as X / Z = δu (u−cx) / f, Y / Z = δv (v−cv) / f. Here, δu is the pixel pitch in the horizontal direction of the camera 106a, δv is the pixel pitch in the vertical direction of the camera, f is the focal length, and cu and cv are the coordinates of the image center that is the intersection of the optical axis and the image plane.
In the present embodiment, since the camera 106a is installed facing the lower side of the moving device 1 and an object on the traveling surface is photographed, a fixed value is obtained when Z = Z0. Z0 is the distance from the camera 106a to the traveling surface. The pixel pitches δu and δv, the focal length f, and the image centers cu and cv are constants determined by the camera, called camera parameters, and can be obtained in advance. Therefore, the coordinates (X, Y) in the real space can be calculated from the coordinates in the video.

障害物相対速度算出部1082は、カメラ106aにおいて取得した映像dを時間方向に渡って解析する。障害物相対速度算出部1082は、該解析により映像内の物体の、移動装置1に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。例えば、障害物相対速度算出部1082は、所定の時間だけ異なるタイミングで撮影された複数の映像間でのブロックマッチングを行うことにより映像内の物体の移動装置1に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。ブロックマッチングは、1枚目の映像のあるブロックの映像が2枚目の映像のどのブロックに対応するかを探索する。ブロックマッチングは、探索した映像に対応するブロックから移動量および移動の向きを表すベクトルを算出する。障害物相対速度算出部1082は、ブロックマッチングを映像内の物体それぞれに適用し、単位時間当たりの映像内での物体の移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。   The obstacle relative speed calculation unit 1082 analyzes the video d acquired by the camera 106a in the time direction. The obstacle relative speed calculation unit 1082 calculates a vector representing the amount of movement and the direction of movement of the object in the video relative to the moving device 1 by the analysis. For example, the obstacle relative speed calculation unit 1082 performs block matching between a plurality of images captured at different timings by a predetermined time, thereby moving the relative movement amount and movement of the object in the image with respect to the moving device 1. A vector representing the direction is calculated. In block matching, a search is made as to which block of the second video corresponds to the video of a block of the first video. In block matching, a vector representing a movement amount and a movement direction is calculated from a block corresponding to the searched video. The obstacle relative speed calculation unit 1082 applies block matching to each object in the video, and calculates a vector representing the amount of movement and the direction of movement of the object in the video per unit time.

障害物絶対速度算出部1083は、自装置移動速度算出部1081が算出した自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルと、障害物相対速度算出部1082が算出した自装置に対する走行面または走行面上の物体の相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルとを足し合わせ、走行面または走行面上の物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。ここで絶対的な移動量と移動の向きとは、走行面または走行面に対する移動量および移動の向きのことである。   The obstacle absolute speed calculation unit 1083 is a vector representing the movement amount and direction of movement of the own device calculated by the own device movement speed calculation unit 1081, and a travel surface or a travel for the own device calculated by the obstacle relative speed calculation unit 1082. The relative movement amount of the object on the surface and the vector representing the movement direction are added to calculate a vector representing the absolute movement amount and the movement direction of the object on the traveling surface or the traveling surface. Here, the absolute amount of movement and the direction of movement are the amount of movement and the direction of movement relative to the traveling surface or the traveling surface.

なお、物体は、高さを持つ可能性があり、そのため物体からカメラまでの距離(高さ)が走行面からカメラまでの距離よりも近い場合は、算出結果は、実際よりも大きな移動量となる。しかし、ここでは、映像に映った物体は全て走行面に存在すると仮定する。   Note that an object may have a height, so if the distance (height) from the object to the camera is closer than the distance from the running surface to the camera, the calculation result will be the amount of movement greater than the actual amount. Become. However, here, it is assumed that all the objects shown in the image are present on the traveling surface.

危険度判定部1084は、障害物絶対速度算出部1083が算出した物体の絶対的な移動量および移動の向きを表すベクトルの大きさと、閾値とを比較し、該ベクトルの大きさが閾値より大きければ危険と判定し、危険を示す情報を割り込み信号生成部1085に出力する。   The degree-of-risk determination unit 1084 compares the magnitude of the vector representing the absolute movement amount and direction of movement of the object calculated by the obstacle absolute speed calculation unit 1083 with a threshold value, and the magnitude of the vector is larger than the threshold value. If it is determined that there is a danger, information indicating the danger is output to the interrupt signal generation unit 1085.

ここで、危険と判定する状態には、移動装置1が走行することにより干渉を受けて動いている場合、物体自体が移動している場合などが含まれる。これにより、走行面または走行面上の物体が転倒・転落、破損や移動装置1への物体の巻き込みなどの危険を判定することができる。   Here, the state determined to be dangerous includes a case where the moving device 1 is moving due to interference caused by traveling, a case where the object itself is moving, and the like. As a result, it is possible to determine the danger that the traveling surface or the object on the traveling surface falls, falls, breaks, or the object is caught in the moving device 1.

割り込み信号生成部1085は、危険度判定部1084から危険を示す情報が入力されると、駆動部109に移動装置1の走行を停止あるいは物体の回避を行わせる割り込み信号を出力し、移動装置1の走行における駆動状態を変更する。   When the information indicating the danger is input from the risk determination unit 1084, the interrupt signal generation unit 1085 outputs an interrupt signal that causes the driving unit 109 to stop traveling or avoid an object. The driving state in the running is changed.

図4は、本実施形態に係る制御部108の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、制御部108の自装置移動速度算出部1081は、移動装置1に備えられた各変位センサから入力された回転角を示す情報aに基づき、自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する(ステップS101)。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing of the control unit 108 according to the present embodiment.
First, the own device moving speed calculating unit 1081 of the control unit 108 is a vector representing the moving amount and the moving direction of the own device based on the information a indicating the rotation angle input from each displacement sensor provided in the moving device 1. Is calculated (step S101).

制御部108の障害物相対速度算出部1082は、カメラ106aが取得した映像dを時間方向に渡って解析する。障害物相対速度算出部1082は、該解析により映像内の物体の、移動装置1に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。(ステップS102)。   The obstacle relative speed calculation unit 1082 of the control unit 108 analyzes the video d acquired by the camera 106a in the time direction. The obstacle relative speed calculation unit 1082 calculates a vector representing the amount of movement and the direction of movement of the object in the video relative to the moving device 1 by the analysis. (Step S102).

制御部108の障害物絶対速度算出部1083は、ステップS102にて算出した映像内の物体の自装置に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルから、ステップS101にて算出した自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルを用いて、自装置の移動による影響を差し引いた、映像内の物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルおよび該ベクトルの大きさを算出する(ステップS103)。   The obstacle absolute velocity calculation unit 1083 of the control unit 108 calculates the own device calculated in step S101 from the vector indicating the relative movement amount and the movement direction of the object in the image calculated in step S102. Using the vector representing the amount of movement and the direction of movement, a vector representing the absolute amount of movement and direction of the object in the video, and the size of the vector, after subtracting the influence of the movement of the device itself, is calculated ( Step S103).

制御部108の危険度判定部1084は、ステップS103にて算出した物体の絶対的な移動量および移動の向きを表すベクトルの大きさと、閾値とを比較することにより、移動装置1の下方に物体があるかを推定する。具体的には、絶対的な移動量および移動の向きを表すベクトルの大きさが閾値より大きいとき、すなわち、走行面または走行面上にある物体が移動している場合、危険度判定部1084は、危険と判定する(ステップS104)。   The risk determination unit 1084 of the control unit 108 compares the magnitude of the vector that represents the absolute movement amount and movement direction of the object calculated in step S103 with a threshold value, thereby moving the object below the moving device 1. Estimate if there is. Specifically, when the magnitude of the vector representing the absolute movement amount and the movement direction is larger than the threshold value, that is, when the object on the traveling surface or the traveling surface is moving, the risk determination unit 1084 It is determined as dangerous (step S104).

危険度判定部1084は、危険と判定した場合、危険を示す情報を割り込み信号生成部1085に出力する。
制御部108の割り込み信号生成部1085は、ステップS104にて判定され、出力された危険を示す情報に基づいて、駆動部109に移動装置1の走行を停止または物体の回避を行わせる割り込み信号を出力し、移動装置1の走行における駆動状態を変更する(ステップS105)。
When the risk determination unit 1084 determines that there is a risk, the risk level determination unit 1084 outputs information indicating the risk to the interrupt signal generation unit 1085.
The interrupt signal generation unit 1085 of the control unit 108 determines an interrupt signal that causes the drive unit 109 to stop traveling or avoid the object based on the information indicating the danger that is determined and output in step S104. To output and change the driving state of the travel of the mobile device 1 (step S105).

それぞれのステップについて、より詳細に説明する。
制御部108の自装置移動速度算出部1081は、ステップS101において、まず角変位センサ103aおよび103bから入力された移動装置1の左右の動輪100aおよび100bの角速度を示す情報aと、予めわかっている左右の動輪の大きさ、例えば半径を用いて、移動装置1の現在の移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。制御部108の障害物相対速度算出部1082は、ステップS102において、カメラ106aからの映像dの時間変化を解析することにより、撮影された走行面の映像内の物体の現在の移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する。
Each step will be described in more detail.
In step S101, the own device moving speed calculation unit 1081 of the control unit 108 first knows in advance information a indicating the angular velocities of the left and right moving wheels 100a and 100b of the moving device 1 input from the angular displacement sensors 103a and 103b. A vector representing the current amount of movement and the direction of movement of the moving device 1 is calculated using the sizes of the left and right wheels, for example, the radius. In step S102, the obstacle relative speed calculation unit 1082 of the control unit 108 analyzes the temporal change of the image d from the camera 106a, thereby detecting the current movement amount and movement of the object in the captured image of the traveling surface. A vector representing the direction is calculated.

障害物相対速度算出部1082がカメラ106において撮影した映像dから移動の向きと移動量を求める具体的な手段として、例えば、所定の時間だけ異なるタイミングで撮影された複数の映像間でのブロックマッチングを行う。   As specific means for obtaining the direction and amount of movement from the image d captured by the camera 106 by the obstacle relative speed calculation unit 1082, for example, block matching between a plurality of images captured at different timings for a predetermined time. I do.

本実施の形態において、カメラ106aは、移動装置1の下向きに設置されているため、映像内での移動量は、走行面における移動量と比例関係にあると見なせる。さらに、その比例係数は、カメラ106aのカメラパラメータである焦点距離と画角と解像度を用いて算出できる。したがって、制御部108は、映像内の物体それぞれについて移動の向きと移動量を求めることが可能となる。   In the present embodiment, since the camera 106a is installed downward, the moving amount in the video can be regarded as being proportional to the moving amount on the traveling surface. Further, the proportionality coefficient can be calculated using the focal length, the angle of view, and the resolution, which are camera parameters of the camera 106a. Therefore, the control unit 108 can determine the direction and amount of movement of each object in the video.

制御部108の障害物絶対速度算出部1083は、ステップS103において、ステップS102にて算出した自装置に対する映像内の物体の相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルから、ステップS101にて算出した自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルを用いて、物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルおよび該ベクトルの大きさを算出する。物体と自装置が同じ方向へ動いていた場合、物体の移動装置1に対する相対速度は、自装置の速度分だけ小さく求められる。物体と自装置が逆方向へ動いていた場合は、物体の移動装置1に対する相対速度は、自装置の速度分だけ大きく求められる。これにより、それぞれのベクトルを足し合わせることで、物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出することが可能である。   In step S103, the obstacle absolute speed calculation unit 1083 of the control unit 108 calculates in step S101 from the vector representing the relative movement amount and direction of movement of the object in the image with respect to the own apparatus calculated in step S102. The vector representing the absolute amount of movement and the direction of movement of the object and the size of the vector are calculated using the vector representing the amount of movement and the direction of movement of the device itself. When the object and the own device are moving in the same direction, the relative speed of the object with respect to the moving device 1 is determined to be smaller by the speed of the own device. When the object and the own apparatus are moving in the opposite directions, the relative speed of the object with respect to the moving apparatus 1 is determined to be larger by the speed of the own apparatus. Thereby, by adding the respective vectors, it is possible to calculate a vector representing the absolute movement amount and the movement direction of the object.

制御部108の危険度判定部1084は、ステップS104において、算出した物体の絶対的な移動量および移動の向きを表すベクトルの大きさと、閾値とを比較することにより、移動装置1の下方に移動する物体があるかを推定し、閾値より物体の絶対的な移動量および移動の向きを表すベクトルの大きさが大きい場合に、危険と判定し、危険を示す情報を割り込み信号生成部1085に出力する。   In step S104, the risk determination unit 1084 of the control unit 108 moves downward in the moving device 1 by comparing the calculated magnitude of the absolute movement amount and direction of the vector with the threshold value. If the magnitude of the vector indicating the absolute movement amount and movement direction of the object is larger than the threshold, it is determined that the object is dangerous, and information indicating the danger is output to the interrupt signal generation unit 1085. To do.

なお、ブロックマッチングなどで算出した結果を、映像信号に対するオブジェクト認識を行ってオブジェクト毎に平均化を行なってもよい。それによりブロックマッチングの結果に誤差が含まれていても、誤差の影響を小さくすることができる。
また、走行面に静止状態でない物体が存在する場合、制御部108の危険度判定部1084は、危険と判定し、例えば、移動装置1の走行を停止し、一定の距離逆走した上で回避を行ってもよく、カメラ映像を利用して、移動装置1が走行することで干渉して移動させてしまった物体と特徴が似た物体とがカメラ映像に映らなくなるまで回避するようにしてもよい。
The result calculated by block matching or the like may be averaged for each object by performing object recognition on the video signal. Thereby, even if an error is included in the result of block matching, the influence of the error can be reduced.
Further, when there is an object that is not stationary on the traveling surface, the risk determination unit 1084 of the control unit 108 determines that it is dangerous. For example, the traveling of the mobile device 1 is stopped and the vehicle travels backward after a certain distance. The camera image may be used to avoid an object that has been interfered and moved by the movement of the mobile device 1 and an object with similar characteristics from appearing in the camera image. Good.

また、図4におけるステップS101とステップS102の順番を入れ替えてもよいし、ステップS101とステップS102を同時に行なってもよい。
なお、カメラ106aは、レンズやカメラ本体が移動装置の底面から突起する部分がないように、移動装置1の本体部に埋め込まれる形で設置されることが望ましい。このようにすることで、走行中にカメラ106aが物体等と接触して破損することを防ぐことができる。また、カメラ106aの撮影範囲を照らすことが可能なライトをカメラ106aの近傍、例えば、カメラ106aの撮影範囲を照射できる位置に設けてもよい。カメラ106aは、移動装置1の底面に配置されているため、移動装置1が外部の照明や日光を遮ってしまうことで十分な光量を確保しづらいが、ライトを利用することにより、光量を確保してノイズの少ない映像を取得可能となる。
Moreover, the order of step S101 and step S102 in FIG. 4 may be switched, and step S101 and step S102 may be performed simultaneously.
The camera 106a is desirably installed in a form embedded in the main body of the moving device 1 so that the lens and the camera main body do not protrude from the bottom surface of the moving device. By doing in this way, it can prevent that the camera 106a contacts with an object etc. during driving | running | working and is damaged. Further, a light that can illuminate the shooting range of the camera 106a may be provided in the vicinity of the camera 106a, for example, at a position where the shooting range of the camera 106a can be irradiated. Since the camera 106a is disposed on the bottom surface of the moving device 1, it is difficult for the moving device 1 to block external illumination and sunlight, but it is difficult to secure a sufficient amount of light, but using a light ensures the amount of light. As a result, it is possible to obtain a video with less noise.

また、カメラ106aの映像に移動装置1の一部が写り込んでいた場合、移動装置1は、他の写り込みがない部分と同様に扱うと、写り込みのある部分が移動しているものとして扱ってしまう。そのため、移動装置1が走行を始める前から、移動の向きと移動量が移動装置1と常に一致するものは、移動装置1の一部であるとみなして、除外するようにしてもよい。
また、移動装置1は、2台以上のカメラを用い、いわゆるステレオマッチングを行なって物体の三次元座標を求めるようにしてもよい。同時とみなせる時間差で撮影された複数のカメラ映像によるステレオマッチングを行うことで、移動装置1は、物体までの奥行きを推定することができるため、物体が走行面に存在すると仮定することなく、実際の距離を推定できるため、走行面の物体の移動量や移動の向きをより正確に求めることができる。
In addition, when a part of the moving device 1 is reflected in the video of the camera 106a, the moving device 1 assumes that the portion with the reflection is moved when handled in the same manner as other portions without the reflection. I will handle it. Therefore, before the moving device 1 starts traveling, a device whose movement direction and moving amount always coincide with the moving device 1 may be regarded as a part of the moving device 1 and excluded.
Further, the moving device 1 may use two or more cameras and perform so-called stereo matching to obtain the three-dimensional coordinates of the object. Since the mobile device 1 can estimate the depth to the object by performing stereo matching using a plurality of camera images photographed at a time difference that can be regarded as simultaneous, the mobile device 1 can actually estimate the depth to the object without actually assuming that the object exists on the traveling surface. Therefore, the amount of movement and the direction of movement of the object on the traveling surface can be obtained more accurately.

また、本実施形態における移動装置1は、図1に示すように前後方向の中心付近で左右に配置される左右の動輪100aおよび100bと、先輪101と、従輪102とを備える構成であるが、本発明は、これに限定されない。例えば、四輪自動車のような左右二輪が前後に配置された四輪構成であってもよいし、左右二輪を後方に配置し、先輪を前方中央に配置した三輪構成であってもよいし、左右二輪を前方に配置し、従輪を後方中央に配置した三輪構成であってもよい。   Further, as shown in FIG. 1, the moving device 1 in the present embodiment is configured to include left and right moving wheels 100 a and 100 b, a front wheel 101, and a follower wheel 102 that are arranged on the left and right near the center in the front-rear direction. However, the present invention is not limited to this. For example, a four-wheel configuration in which two left and right wheels such as a four-wheeled vehicle are arranged in front and rear may be used, or a three-wheel configuration in which two left and right wheels are arranged rearward and a front wheel is arranged in the front center may be used. Alternatively, a three-wheel configuration may be employed in which the left and right two wheels are arranged forward and the slave wheel is arranged in the rear center.

また、自装置移動速度算出部1081は、移動装置1の移動量と移動の向きを表すベクトルを取得するために角変位センサ103aおよび103bを利用しているが本発明はこれに限定されず、例えば、GPSや無線通信技術などを利用した測位システムなど、他の手段を用いてもよい。また、障害物相対速度算出部1082は、走行面の物体の移動量と移動の向きを表すベクトルを取得するためにカメラ106aを利用しているが本発明はこれに限定されず、障害物センサと距離センサの出力信号から推定を行うようにしてもよい。   Further, the own device moving speed calculation unit 1081 uses the angular displacement sensors 103a and 103b to acquire the vectors representing the moving amount and the moving direction of the moving device 1, but the present invention is not limited to this. For example, other means such as a positioning system using GPS or wireless communication technology may be used. The obstacle relative speed calculation unit 1082 uses the camera 106a to acquire a vector representing the amount of movement and the direction of movement of the object on the traveling surface, but the present invention is not limited to this, and the obstacle sensor Alternatively, the estimation may be performed from the output signal of the distance sensor.

このように、本実施形態によれば、移動装置1は、走行面にある物体の上を安全に走行できるか否かを推定することができる。そのため、移動装置1が走行することによって生じる可能性のある、走行面にある物体を移動装置1の使用者が意図しない形で移動させてしまうことや、ケーブルのような紐状の物体を巻き込む恐れのある物体の上を無理に走行しようとして、トラブルを起こす可能性を低減することができる。   Thus, according to the present embodiment, the mobile device 1 can estimate whether or not it can safely travel on an object on the traveling surface. For this reason, an object on the traveling surface that may be generated when the mobile device 1 travels is moved in an unintended manner by the user of the mobile device 1 or a string-like object such as a cable is involved. It is possible to reduce the possibility of causing trouble by trying to forcibly run on a feared object.

(第2の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
第1の実施形態では、移動装置1の底面に設置したカメラ106aを用いて相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出し、算出した自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルと自装置に対する映像内の物体の相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルとに基づいて、映像内の物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する場合について説明した。
本実施形態においては、移動装置1aの前方に走行面20に対して斜めにカメラ106bを設置した場合について説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the first embodiment, a vector representing the relative movement amount and the direction of movement is calculated using the camera 106a installed on the bottom surface of the mobile device 1, and the calculated vector representing the movement amount and the direction of movement of the own device. The case where the vector representing the absolute amount of movement and the direction of movement of the object in the video is calculated based on the relative movement amount of the object in the video with respect to the device and the vector representing the direction of movement has been described. .
In the present embodiment, a case where the camera 106b is installed obliquely with respect to the traveling surface 20 in front of the moving device 1a will be described.

図5および図6は、本発明の実施形態に係る移動装置1aの一例を示す外観図である。
図5は、本実施形態に係る移動装置1aの本体を左側面方向から見た一例を示す左側面図である。図6は、本実施形態に係る移動装置1aの本体を上方向から見た一例を示す上面図である。図5および図6は、分かりやすく表現するために、外観からは実際に目視できない部分も図示している。
5 and 6 are external views showing an example of the moving device 1a according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a left side view illustrating an example of the main body of the moving device 1a according to the present embodiment as viewed from the left side direction. FIG. 6 is a top view illustrating an example of the main body of the moving device 1a according to the present embodiment as viewed from above. 5 and 6 also illustrate portions that are not actually visible from the outside for the sake of easy understanding.

移動装置1aは、図1に示すように走行面20の上に図面では左側を前方として位置している。この移動装置1aは、前後方向の中心付近で左右に配置される左右の動輪100aおよび100b、動輪100aおよび100bより前方に配置される先輪101、動輪100aおよび100bより後方に配置される従輪102を備えている。移動装置1aは、動輪100aおよび動輪100bの各々の角変位量を検出する角変位センサ103aおよび103bが動輪100aおよび100b各々の近傍、例えば、角変位センサ103aおよび103bが動輪100aおよび100bの角変位量を測定できる範囲に備えている。   As shown in FIG. 1, the moving device 1 a is positioned on the traveling surface 20 with the left side as the front in the drawing. The moving device 1a includes left and right moving wheels 100a and 100b arranged on the left and right near the center in the front-rear direction, a front wheel 101 arranged in front of the moving wheels 100a and 100b, and a slave wheel 102 arranged behind the moving wheels 100a and 100b. It has. In the moving device 1a, the angular displacement sensors 103a and 103b that detect the angular displacement amounts of the moving wheels 100a and 100b are in the vicinity of the moving wheels 100a and 100b, for example, the angular displacement sensors 103a and 103b are angular displacements of the moving wheels 100a and 100b. It is in a range where the amount can be measured.

移動装置1aは、先輪101の前方に障害物センサ104aおよびカメラ106bが前方斜下向きに配置され、高さ検知センサ105、および衝撃センサ107を先輪101より後方かつ従輪102より前方に備える。移動装置1aは、動輪100aおよび100bの左右方向の中心付近に駆動部109を備え、駆動部109より後方かつ従輪102より前方に制御部108を備えている。
なお、本実施形態における各センサ、カメラの位置は一例であり、本発明はこれに限定されない。
In the moving device 1a, an obstacle sensor 104a and a camera 106b are disposed in front of the front wheel 101 in a diagonally downward direction, and a height detection sensor 105 and an impact sensor 107 are provided behind the front wheel 101 and ahead of the secondary wheel 102. The moving device 1a includes a drive unit 109 near the center in the left-right direction of the driving wheels 100a and 100b, and includes a control unit 108 behind the drive unit 109 and ahead of the slave wheel 102.
In addition, the position of each sensor and camera in this embodiment is an example, and this invention is not limited to this.

図8は、本実施形態に係る移動装置1aの構成の一例を示す概略ブロック図である。
移動装置1aは、動輪100aおよび100bと、先輪101と、従輪102と、角変位センサ103aおよび103bと、障害物センサ104と、高さ検知センサ105と、カメラ106bと、衝撃センサ107と、制御部108aと、駆動部109と、メモリ110aとを含んで構成される。移動装置1aは、その他一般的に公知の移動装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。また、動輪100aおよび100bと、先輪101と、従輪102の説明は、省略する。
FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating an example of the configuration of the mobile device 1a according to the present embodiment.
The moving device 1a includes a driving wheel 100a and 100b, a leading wheel 101, a slave wheel 102, angular displacement sensors 103a and 103b, an obstacle sensor 104, a height detection sensor 105, a camera 106b, an impact sensor 107, A control unit 108a, a drive unit 109, and a memory 110a are included. Although the moving device 1a has other generally known moving device functions, illustration and description thereof are omitted. Further, description of the driving wheels 100a and 100b, the leading wheel 101, and the slave wheel 102 is omitted.

第1の実施形態における移動装置1と、本実施形態における移動装置1aとを比較すると、カメラ106aが削除され、メモリ110aが追加されている。また、カメラ106bの設置位置がカメラ106aと異なる。それ以外の構成は、同様であるので説明は省略する。   When the mobile device 1 in the first embodiment and the mobile device 1a in the present embodiment are compared, the camera 106a is deleted and the memory 110a is added. Further, the installation position of the camera 106b is different from that of the camera 106a. Since the other configuration is the same, the description thereof is omitted.

移動装置1aは、カメラ106bを移動装置1aの前方に走行面20に対して斜めに設置した場合でも、カメラ106bにおける処理内容は基本的には変わらないが、第1の実施形態では映像平面と床平面が平行であったのに対し、カメラ106bの光軸が走行面20に対して鉛直な方向から角度を持っているため、第1の実施形態では固定としていたカメラ106aから走行面までの距離が、画像のy座標によって異なる。つまり映像内での見かけ上の移動量の同じ物体が映像内の上方と下方にあった場合、実際の移動量は、映像内の上方すなわち距離が遠いところにある物体の方が大きく、下方にある距離が近い物体のほうが小さい。そこで、例えば、図7の映像平面Aを、画像中心を固定したまま走行面と並行な面Bへ投影することができる。このようにすることで、第1の実施形態と同様に、投影された映像平面における移動量と走行面での移動量とが比例関係となる。面Bの投影を行うために必要な、カメラ106bの光軸と走行面とがなす角度αおよび画像中心におけるカメラ106bから物体までの距離δの値は、カメラ106bの設置位置によって決まる固定値であるから、予めメモリ110aに記憶させておいてもよい。   Even when the moving device 1a is installed with the camera 106b obliquely with respect to the traveling surface 20 in front of the moving device 1a, the processing content in the camera 106b is basically the same. Although the floor plane is parallel, the optical axis of the camera 106b has an angle from a direction perpendicular to the traveling surface 20, so that the camera 106a to the traveling surface fixed in the first embodiment is fixed. The distance varies depending on the y coordinate of the image. In other words, if an object with the same apparent amount of movement in the image is above and below the image, the actual amount of movement is larger for the object above the image, that is, at a distance, and downward. Objects closer to a certain distance are smaller. Therefore, for example, the video plane A in FIG. 7 can be projected onto a plane B parallel to the traveling surface while the image center is fixed. By doing so, as in the first embodiment, the amount of movement on the projected image plane and the amount of movement on the traveling surface are in a proportional relationship. The angle α formed between the optical axis of the camera 106b and the traveling surface and the distance δ from the camera 106b to the object at the center of the image necessary for the projection of the surface B are fixed values determined by the installation position of the camera 106b. Therefore, it may be stored in the memory 110a in advance.

このようにカメラ106bを移動装置1aの前方に走行面20に対して斜めに設置することにより、物体が移動装置1の底面へ入り込むまで近づくことなく、前方にある状態からでも移動する物体を推定することが可能となり、例えば、移動装置1aの進行方向において移動する物体に対して回避行動をとることで、物体に移動装置1aが物体への衝突または転倒・転落の危険性を低減することができる。なお、カメラ106bの角度を前方へ傾けた分だけ床方向の撮影可能範囲が狭くなり、走行面の物体を撮影できなくなる可能性があるため、画角の広いカメラを用いることが望ましい。また、制御部108aは、例えば電源コードや新聞などといった、一度危険であると判断された物体の情報をメモリ110aに記憶させる。制御部108aは、メモリ110aに記憶された危険であると判断した物体の情報であると認識した場合、物体がカメラ106bの映像に映った段階で、移動装置1aを停止、あるいは、物体を回避させる割り込み信号を駆動部109に出力することで、危険であると判断した物体を回避する。すると移動装置1aは、一度物体の上を走行しようとした際に危険であると判断された物体については、二度目以降はその上を走行するよりも早い段階で、物体の回避を行うことができるため、より安全な走行が可能となる。物体の情報は、移動装置1aが走行時にメモリ110aに記憶させる以外にも、インターネットなどから提供されるデータベースを参照するなどして、ユーザが予め設定し、メモリ110aに記憶させておいてもよい。   By thus installing the camera 106b obliquely with respect to the traveling surface 20 in front of the moving device 1a, the moving object is estimated even from a state in front without approaching until the object enters the bottom surface of the moving device 1. For example, by taking an avoidance action with respect to an object moving in the traveling direction of the moving device 1a, the risk of the object causing the moving device 1a to collide with the object or to fall or fall is reduced. it can. Note that it is desirable to use a camera with a wide angle of view, because the shootable range in the floor direction is narrowed by the amount the camera 106b is tilted forward, and objects on the running surface may not be captured. In addition, the control unit 108a causes the memory 110a to store information on an object that is once determined to be dangerous, such as a power cord or a newspaper. When the control unit 108a recognizes the information of the object determined to be dangerous stored in the memory 110a, the control unit 108a stops the moving apparatus 1a or avoids the object when the object appears in the video of the camera 106b. By outputting an interrupt signal to be output to the drive unit 109, an object determined to be dangerous is avoided. Then, the moving device 1a can avoid the object at an earlier stage than an object that has been determined to be dangerous when attempting to travel on the object once. Therefore, safer driving is possible. The object information may be set in advance by the user by referring to a database provided from the Internet or the like and stored in the memory 110a in addition to the information stored in the memory 110a when the mobile device 1a travels. .

このように、本実施形態によれば、移動装置1aは、走行面にある物体の上を安全に走行できるか否かを推定することができる。また、移動装置1aが走行することによって生じる可能性のある、走行面の物体を移動装置の使用者が意図しない形で移動させてしまうことや、ケーブルのような移動装置1aに巻き込む恐れのある物体の上を無理に走行しようとして、トラブルを起こす可能性を低減することができる。   Thus, according to the present embodiment, the moving device 1a can estimate whether or not it can safely travel on an object on the traveling surface. Further, there is a possibility that an object on the running surface, which may be generated when the mobile device 1a travels, may be moved in an unintended manner by the user of the mobile device or may be caught in the mobile device 1a such as a cable. It is possible to reduce the possibility of causing trouble by forcibly running on the object.

(第3の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。
第1の実施形態では、カメラ106aを用いて取得した映像を時間方向に渡って解析し、該解析により映像内の物体の移動装置1に対する相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出し、算出した自装置の移動量と移動の向きを表すベクトルと自装置に対する映像内の物体の相対的な移動量と移動の向きを表すベクトルとに基づいて、移動装置1の移動分をキャンセルした、映像内の物体の絶対的な移動量と移動の向きを表すベクトルを算出する場合について説明した。
本実施形態においては、移動装置1が掃除ロボットである場合について説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the first embodiment, an image acquired using the camera 106a is analyzed over time, and a vector representing the amount of movement and the direction of movement of an object in the image relative to the moving device 1 is calculated by the analysis. The amount of movement of the mobile device 1 is canceled based on the calculated vector indicating the movement amount and direction of the own device and the vector indicating the relative movement amount and direction of the object in the video with respect to the own device. A case has been described in which a vector representing the absolute movement amount and movement direction of an object in a video is calculated.
In this embodiment, the case where the moving apparatus 1 is a cleaning robot will be described.

図9は、本実施形態に係る移動装置1bの構成の一例を示す概略ブロック図である。
移動装置1bは、動輪100aおよび100bと、先輪101と、従輪102と、角変位センサ103aおよび103bと、障害物センサ104と、高さ検知センサ105と、カメラ106bと、衝撃センサ107と、制御部108aと、駆動部109と、吸引部120bとを含んで構成される。移動装置1bは、その他一般的に公知の移動装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。
FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating an example of the configuration of the mobile device 1b according to the present embodiment.
The moving device 1b includes a driving wheel 100a and 100b, a leading wheel 101, a slave wheel 102, angular displacement sensors 103a and 103b, an obstacle sensor 104, a height detection sensor 105, a camera 106b, an impact sensor 107, The control part 108a, the drive part 109, and the suction part 120b are comprised. Although the moving device 1b has other generally known moving device functions, illustration and description thereof are omitted.

第1の実施形態における移動装置1と、本実施形態における移動装置1bとを比較すると、吸引部120bが追加されている。それ以外の構成は、同様であるので説明は省略する。
本実施形態において移動装置1bは、例えば、掃除ロボットである。移動装置1bにおいて、障害物センサ104や高さ検知センサ105だけでは検出できない衝突や転倒・転落の危険性がある物体の一つとして、移動装置1bが吸い込むことができない大きな物体や、紐状の物体や紙状の物体を吸引部120bで吸引してしまうことが挙げられる。吸引部120bは、吸い込むことが出来ない大きさの物体を吸引しようとし続けることで、他の物体を吸引できなくなり、その結果、移動装置1bの移動が妨げられてしまう恐れがある。また、吸引部120bは、紐状の物体や紙状の物体を吸引すると、吸引部120bのローラーに絡まってしまう恐れがある。
When the moving device 1 in the first embodiment and the moving device 1b in the present embodiment are compared, a suction unit 120b is added. Since the other configuration is the same, the description thereof is omitted.
In the present embodiment, the moving device 1b is, for example, a cleaning robot. In the moving device 1b, as one of the objects that may not be detected only by the obstacle sensor 104 or the height detection sensor 105, there is a risk of collision or falling or falling, a large object that cannot be sucked by the moving device 1b, For example, an object or a paper-like object may be sucked by the suction unit 120b. The suction unit 120b may not suck other objects by continuously trying to suck an object of a size that cannot be sucked, and as a result, the movement of the moving device 1b may be hindered. Further, when the suction unit 120b sucks a string-like object or a paper-like object, the suction unit 120b may be entangled with the roller of the suction unit 120b.

そのため、本実施形態における移動装置1bは、移動装置1bから所定の範囲内にある移動装置1bが吸い込み可能な大きさを超える物体を検出する。また、本実施形態における移動装置1bは、移動装置1bから所定の範囲内にある紐状の物体に対して、移動装置1bの周囲まで広がった紐状の物体の一部を吸引部120bで吸引することにより、それ以外の他の部分までが移動装置1bの方に引き寄せられることを検出する。制御部108は、移動装置1bから所定の範囲内にある物体の大きさを所定のしきい値と比較する。また、制御部108は、移動装置1bから所定の範囲内にある物体が移動装置1bへ向かって移動している場合、その移動量を所定のしきい値と比較する。   Therefore, the moving device 1b in the present embodiment detects an object that exceeds the size that can be sucked by the moving device 1b within a predetermined range from the moving device 1b. In addition, the moving device 1b according to the present embodiment sucks a part of the string-like object extending to the periphery of the moving device 1b with the suction unit 120b with respect to the string-like object within a predetermined range from the moving device 1b. By doing so, it is detected that the other parts are attracted toward the moving device 1b. The control unit 108 compares the size of an object within a predetermined range from the moving device 1b with a predetermined threshold value. In addition, when an object within a predetermined range from the moving device 1b is moving toward the moving device 1b, the control unit 108 compares the moving amount with a predetermined threshold value.

制御部108は、該判定結果に基づいて、移動装置1bが吸い込み可能な大きさを超える物体や、吸い込みによって移動装置1bの周囲の部分までが引きこまれてしまう物体を吸引部120bで吸引していると検出した場合、吸引部120bの吸引を停止することによって、物体が転倒・転落することを防ぐことができる。このため、本実施形態で用いるカメラ106bは、移動装置1bの周辺を広く撮影できることが望ましい。例えば、カメラ106bは、魚眼レンズを用いたカメラを、移動装置1bの前方へ設置される。魚眼レンズは、非常に強い歪を持つため、マシンビジョンに用いる際に歪補正が行われる。しかしながら、カメラ106bは、魚眼レンズの中心を吸引部120bの吸引口と略一致させることで、吸引される物体が撮影している映像の中心に向かってくることになる。   Based on the determination result, the control unit 108 uses the suction unit 120b to suck objects that exceed the size that can be sucked by the moving device 1b and objects that are drawn into the surroundings of the moving device 1b due to sucking. If it is detected that the object is falling, the object can be prevented from falling or falling by stopping the suction of the suction part 120b. For this reason, it is desirable that the camera 106b used in the present embodiment can capture a wide area around the moving device 1b. For example, as the camera 106b, a camera using a fisheye lens is installed in front of the moving device 1b. The fisheye lens has a very strong distortion, so that distortion correction is performed when it is used for machine vision. However, the camera 106b makes the center of the fisheye lens substantially coincide with the suction port of the suction unit 120b, so that the object to be sucked comes toward the center of the image being shot.

魚眼レンズの歪は、レンズ中心から円対称であり、レンズの中心に比べて周辺が圧縮された映像となる。そのため、歪補正を行わずにカメラ106bが撮影した映像から移動量を制御部108が算出した場合、レンズの中心から離れるほど映像内での移動量が小さくなる、実際の移動量よりも小さな移動量であると算出してしまう。しかしながら、吸引部120bにおいて物体が吸引されている状態においては、魚眼レンズの周辺部に映った部分、すなわち、移動装置1bから一定の距離がある物体の一部が移動する。移動装置1bから一定の距離がある物体の一部が移動しているとき、レンズ中心に近い、すなわち、移動装置1bに近くにある物体の一部も移動することになるため、制御部108は、レンズ中心付近から得られる映像に対してだけ物体の移動量を算出し、レンズ周辺部における物体の移動量の算出を省略することができる。   The distortion of the fish-eye lens is circularly symmetric from the center of the lens, and the periphery is compressed compared to the center of the lens. For this reason, when the control unit 108 calculates the movement amount from the image captured by the camera 106b without performing distortion correction, the movement amount in the image decreases as the distance from the center of the lens decreases, and the movement is smaller than the actual movement amount. It is calculated to be a quantity. However, in the state where the object is sucked by the suction unit 120b, a part reflected in the peripheral part of the fisheye lens, that is, a part of the object having a certain distance from the moving device 1b moves. When a part of an object having a certain distance from the moving device 1b is moving, the part close to the center of the lens, that is, a part of the object close to the moving device 1b is also moved. The amount of movement of the object can be calculated only for the image obtained from the vicinity of the lens center, and the calculation of the amount of movement of the object in the periphery of the lens can be omitted.

制御部108は、魚眼レンズの歪による移動量の変化を考慮し、レンズ中心からのレンズ内の距離に応じて、物体の移動量の閾値を変更してもよい。また、レンズの中心付近は、歪による圧縮の影響が少ないため、ある程度の誤差が許容される場合であれば、歪補正を行わなくてもよい。さらに、吸引よる物体の移動量は、移動装置1bの移動量よりも十分速く、移動装置1bの移動によって生じる、カメラ106bによって撮影される映像における物体の移動量や移動の向きへの影響は無視できることが多いため、図4のステップS101とステップS103を省略し、ステップS102の結果をステップS103の結果として用いてもよい。   The control unit 108 may change the threshold of the amount of movement of the object in accordance with the distance in the lens from the lens center in consideration of the change in the amount of movement due to distortion of the fisheye lens. In addition, since the influence of compression due to distortion is small in the vicinity of the center of the lens, distortion correction may not be performed if a certain amount of error is allowed. Further, the amount of movement of the object due to suction is sufficiently faster than the amount of movement of the moving device 1b, and the influence on the amount of moving of the object and the direction of the movement in the image captured by the camera 106b caused by the movement of the moving device 1b is ignored. Since this is often possible, step S101 and step S103 in FIG. 4 may be omitted, and the result of step S102 may be used as the result of step S103.

このように、本実施形態によれば、移動装置1bは、走行面にある物体の上を安全に走行できるか否かを推定することができる。また、移動装置1bが走行することによって生じる可能性のある、走行面の物体を移動装置の使用者が意図しない形で移動させてしまうことや、ケーブルのような巻き込みの恐れのある物体の上を無理に走行しようとして、トラブルを起こす可能性を低減することができる。   Thus, according to the present embodiment, the moving device 1b can estimate whether or not it can safely travel on an object on the traveling surface. In addition, an object on the traveling surface that may be generated when the mobile device 1b travels may be moved in an unintended manner by the user of the mobile device, or an object that may be caught up, such as a cable. The possibility of causing troubles when trying to drive forcibly can be reduced.

さらに、移動装置1b(掃除ロボット)が吸引することができない、大きな物体や長い物体を吸引しようとして、その物体の一部が移動装置1bに引き寄せられることを検出し、吸引部120bの吸引を停止することにより、無理な吸引によるトラブル、例えば、移動装置1bの故障や、物体の転倒・転落、物体の破損などが発生することを防ぐことができる。   Furthermore, when the moving device 1b (cleaning robot) tries to suck a large or long object that cannot be sucked, it is detected that a part of the object is attracted to the moving device 1b, and the suction of the suction unit 120b is stopped. By doing so, it is possible to prevent troubles caused by excessive suction, for example, the failure of the moving device 1b, the fall / fall of the object, the breakage of the object, and the like.

なお、上述した実施形態における移動装置の一部、または全部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   In addition, you may make it implement | achieve part or all of the moving apparatus in embodiment mentioned above with a computer. In that case, the program for realizing the control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed. Here, the “computer system” is a computer system built in the mobile device, and includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, In such a case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included and a program that holds a program for a certain period of time.

また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。   The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

また、上述した実施形態における移動装置の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。移動装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。   Moreover, you may implement | achieve part or all of the moving apparatus in embodiment mentioned above as integrated circuits, such as LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the mobile device may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。   As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to

走行面を移動する移動装置であって、前記移動装置(1、1a、1b)の移動量および移動の向きを表す第1ベクトルを算出する自装置移動速度算出部1081と、前記走行面または走行面上の物体の前記移動装置に対する相対的な移動量および移動の向きを表す第2ベクトルを算出する障害物相対速度算出部1082と、前記第1ベクトルと、前記第2ベクトルとに基づいて、前記走行面または前記走行面上の前記物体の絶対的な移動量および移動の向きを表す第3ベクトルを算出する障害物絶対速度算出部1083と、を備え、前記第3のベクトルに応じて前記移動装置の移動を制御することを特徴とする移動装置。   A moving device that moves on a running surface, the device moving speed calculation unit 1081 that calculates a first vector representing a moving amount and a moving direction of the moving device (1, 1a, 1b), and the running surface or the running Based on an obstacle relative speed calculation unit 1082 that calculates a second vector representing a movement amount and a direction of movement of an object on a surface relative to the moving device, the first vector, and the second vector, An obstacle absolute speed calculation unit 1083 for calculating a third vector representing an absolute movement amount and a movement direction of the object on the traveling surface or the traveling surface, and according to the third vector, A moving device that controls movement of the moving device.

前記障害物相対速度算出部1082は、下向きまたは斜下向きに設置された1つのカメラ106aにより異なる時間に撮影された少なくとも2枚の映像を用いて、前記第2ベクトルを推定することを特徴とする移動装置。   The obstacle relative speed calculation unit 1082 estimates the second vector using at least two images captured at different times by a single camera 106a installed downward or obliquely downward. Mobile equipment.

前記障害物相対速度算出部1082は、下向きまたは斜下向きに設置された少なくとも2つのカメラ106bにより同時に撮影された映像に基づいて、前記第2ベクトルを推定することを特徴とする移動装置。   The obstacle relative speed calculation unit 1082 estimates the second vector based on images simultaneously captured by at least two cameras 106b installed downward or obliquely downward.

危険度判定部1084をさらに備え、前記障害物絶対速度算出部1083は、前記障害物相対速度算出部1082が算出した第2ベクトルと、前記自装置移動速度算出部1081が算出した第1ベクトルとを足し合わせることで前記第3ベクトルと該第3ベクトルの大きさを算出し、前記危険度判定部1084は、前記障害物絶対速度算出部1083が算出した前記第3ベクトルの大きさと閾値とを比較することで移動装置(1、1a、1b)の下方に存在する物体に対する危険性の有無を推定することを特徴とする移動装置。   The obstacle absolute speed calculation unit 1083 further includes a risk degree determination unit 1084, and the obstacle absolute speed calculation unit 1083 includes a second vector calculated by the obstacle relative speed calculation unit 1082 and a first vector calculated by the own apparatus movement speed calculation unit 1081. To calculate the third vector and the magnitude of the third vector, and the risk determination unit 1084 calculates the magnitude of the third vector calculated by the obstacle absolute speed calculation unit 1083 and the threshold value. A moving device characterized by estimating the presence or absence of danger with respect to an object existing below the moving device (1, 1a, 1b) by comparison.

走行面20における移動装置(1、1a、1b)の移動を制御する制御方法であって、前記移動装置(1、1a、1b)の移動量および移動の向きを表す第1ベクトルを算出する自装置移動速度算出ステップと、前記走行面または走行面上の物体の前記移動装置に対する相対的な移動量および移動の向きを表す第2ベクトルを算出する障害物相対速度算出ステップと、前記第1ベクトルと、前記第2ベクトルとに基づいて、前記走行面または前記走行面上の前記物体の絶対的な移動量および移動の向きを表す第3ベクトルを算出する障害物絶対速度算出ステップと、を備え、前記第3のベクトルに応じて前記移動装置(1、1a、1bの移動を制御することを特徴とする制御方法。   A control method for controlling the movement of the moving device (1, 1a, 1b) on the traveling surface 20, and calculating the first vector representing the moving amount and moving direction of the moving device (1, 1a, 1b). An apparatus moving speed calculating step; an obstacle relative speed calculating step for calculating a second vector representing a relative moving amount and moving direction of the traveling surface or an object on the traveling surface with respect to the moving device; and the first vector. And an obstacle absolute speed calculating step for calculating a third vector representing an absolute moving amount and a moving direction of the object on the traveling surface or the traveling surface based on the second vector. The control method is characterized in that the movement of the moving devices (1, 1a, 1b) is controlled according to the third vector.

前記障害物相対速度算出ステップは、下向きまたは斜下向きに設置された1つのカメラにより異なる時間に撮影された少なくとも2枚の映像を用いて、前記第2ベクトルを推定することを特徴とする制御方法。   The obstacle relative speed calculating step estimates the second vector using at least two images taken at different times by one camera installed downward or obliquely downward. .

前記障害物相対速度算出ステップは、下向きまたは斜下向きに設置された少なくとも2つのカメラにより同時に撮影された映像に基づいて、前記第2ベクトルを推定すること
を特徴とする制御方法。
The obstacle relative velocity calculating step is characterized in that the second vector is estimated based on images simultaneously captured by at least two cameras installed downward or obliquely downward.

前記障害物絶対速度算出ステップは、前記障害物相対速度算出ステップが算出した第2ベクトルと、前記自装置移動速度算出ステップが算出した第1ベクトルとを足し合わせることで前記第3ベクトルと該第3ベクトルの大きさを算出し、危険度判定ステップは、前記障害物絶対速度算出ステップが算出した前記第3ベクトルの大きさと閾値とを比較することで移動装置の下方に存在する物体に対する危険性の有無を推定することを特徴とする制御方法。   The obstacle absolute velocity calculating step adds the second vector calculated by the obstacle relative velocity calculating step and the first vector calculated by the own device moving velocity calculating step to thereby add the third vector and the first vector. The magnitude of the three vectors is calculated, and the risk determination step compares the magnitude of the third vector calculated by the obstacle absolute speed calculation step with a threshold value, thereby comparing the risk of an object existing below the mobile device. The control method characterized by estimating the presence or absence of.

1、1a、1b 移動装置
100a、100b 動輪
101 先輪
102 従輪
103a、103b 角変位センサ
104 障害物センサ
105 高さ検知センサ
106a、106b カメラ
107 衝撃センサ
108、108a 制御部
1081 自装置移動速度算出部
1082 障害物相対速度算出部
1083 障害物絶対速度算出部
1084 危険度判定部
1085 割り込み信号生成部
109 駆動部
110a メモリ
120 吸引部
20 走行面
1, 1a, 1b Moving device 100a, 100b Driving wheel 101 Front wheel 102 Follower wheel 103a, 103b Angular displacement sensor 104 Obstacle sensor 105 Height detection sensor 106a, 106b Camera 107 Impact sensor 108, 108a Control unit 1081 Self-device movement speed calculation unit 1082 Obstacle relative speed calculation unit 1083 Obstacle absolute speed calculation unit 1084 Risk level determination unit 1085 Interrupt signal generation unit 109 Drive unit 110a Memory 120 Suction unit 20 Running surface

Claims (5)

走行面を移動する移動装置であって、
前記移動装置の移動量および移動の向きを表す第1ベクトルを算出する自装置移動速度算出部と、
前記走行面または走行面上の物体の前記移動装置に対する相対的な移動量および移動の向きを表す第2ベクトルを算出する障害物相対速度算出部と、
前記第1ベクトルと、前記第2ベクトルとに基づいて、前記走行面または前記走行面上の前記物体の絶対的な移動量および移動の向きを表す第3ベクトルを算出する障害物絶対速度算出部と、
を備え、
前記第3ベクトルに応じて前記移動装置の移動を制御すること
を特徴とする移動装置。
A moving device for moving a running surface,
An own apparatus moving speed calculating unit for calculating a first vector representing a moving amount and a moving direction of the moving apparatus;
An obstacle relative speed calculation unit for calculating a second vector representing a relative movement amount and a movement direction of the traveling surface or an object on the traveling surface with respect to the moving device;
An obstruction absolute speed calculation unit that calculates a third vector representing the absolute movement amount and direction of movement of the object on the traveling surface or the traveling surface based on the first vector and the second vector. When,
With
A moving device that controls movement of the moving device according to the third vector.
前記障害物相対速度算出部は、下向きまたは斜下向きに設置されたカメラにより撮影された少なくとも2枚の映像を用いて、前記第2ベクトルを推定すること
を特徴とする請求項1に記載の移動装置。
2. The movement according to claim 1, wherein the obstacle relative speed calculation unit estimates the second vector using at least two images captured by a camera installed downward or obliquely downward. apparatus.
危険度判定部をさらに備え、
前記障害物絶対速度算出部は、
前記障害物相対速度算出部が算出した第2ベクトルと、
前記自装置移動速度算出部が算出した第1ベクトルとから前記第3ベクトルを算出し、
前記危険度判定部は、
前記障害物絶対速度算出部が算出した前記第3ベクトルの大きさと閾値とを比較することで移動装置の下方に存在する物体に対する危険性の有無を推定すること
を特徴とする請求項1から請求項2のいずれか1項に記載の移動装置。
A risk determination unit,
The obstacle absolute speed calculator is
A second vector calculated by the obstacle relative speed calculation unit;
Calculating the third vector from the first vector calculated by the device movement speed calculation unit;
The risk determination unit
The presence / absence of a danger to an object existing below the moving device is estimated by comparing the magnitude of the third vector calculated by the obstacle absolute speed calculation unit with a threshold value. Item 3. The moving device according to any one of Items 2 to 3.
走行面における移動装置の移動を制御する制御方法であって、
前記移動装置の移動量および移動の向きを表す第1ベクトルを算出する自装置移動速度算出ステップと、
前記走行面または走行面上の物体の前記移動装置に対する相対的な移動量および移動の向きを表す第2ベクトルを算出する障害物相対速度算出ステップと、
前記第1ベクトルと、前記第2ベクトルとに基づいて、前記走行面または前記走行面上の前記物体の絶対的な移動量および移動の向きを表す第3ベクトルを算出する障害物絶対速度算出ステップと、
を備え、
前記第3ベクトルに応じて前記移動装置の移動を制御すること
を特徴とする制御方法。
A control method for controlling movement of a moving device on a running surface,
A self-device moving speed calculating step of calculating a first vector representing a moving amount and a moving direction of the moving device;
An obstacle relative speed calculating step of calculating a second vector representing a relative moving amount and moving direction of the traveling surface or an object on the traveling surface with respect to the moving device;
Obstacle absolute velocity calculating step for calculating a third vector representing an absolute movement amount and a moving direction of the object on the traveling surface or the traveling surface based on the first vector and the second vector. When,
With
A control method comprising: controlling movement of the moving device in accordance with the third vector.
前記障害物相対速度算出ステップは、下向きまたは斜下向きに設置された1つのカメラにより異なる時間に撮影された少なくとも2枚の映像を用いて、前記第2ベクトルを推定すること
を特徴とする請求項4に記載の制御方法。
The obstacle relative velocity calculating step estimates the second vector using at least two images taken at different times by a single camera installed downward or obliquely downward. 4. The control method according to 4.
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