JP2017123065A - Autonomous travelling device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an unnecessary slow-down or stoppage when there is an obstacle in the vicinity of an autonomous travelling route.SOLUTION: An autonomous travelling device is provided that comprises: a vehicle body; a travelling control unit which controls a driving member causing the vehicle body to travel; a distance detection unit which emits prescribed light to a first obstacle determination area including a forward space in an advance direction, and receives reflection light reflected by an object present in the first obstacle determination area to detect a distance to the object; an obstacle detection unit which detects a location of the object having the distance thereto detected and a direction with respect to the advance direction of the location where the object is present; a storage unit which stores a determination width W1 set as a width allowing the vehicle body to safely travel, and longer than a width of the vehicle body; and a control unit. When the obstacle detection unit detects an object OB1 in the first obstacle determination area, the control unit is configured to cause the vehicle body to travel toward the advance direction while confirming whether the obstacle is present in a second obstacle determination area having the determination width W1.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、自律走行装置に関し、特に、障害物までの距離を測定する機能を有する自律走行装置に関する。   The present invention relates to an autonomous traveling device, and more particularly to an autonomous traveling device having a function of measuring a distance to an obstacle.

今日、荷物を搬送する搬送用ロボットや、建物内および建物周辺や所定の敷地内の状況を監視する監視用ロボットなど、自律的に移動する自律走行装置が利用されている。
このような従来の自律走行装置は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、カメラ、距離画像センサ、GPS(Global Positioning System)から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を走行する。
2. Description of the Related Art Today, autonomous traveling devices that move autonomously are used, such as a transport robot that transports luggage, and a monitoring robot that monitors the situation in and around buildings and in predetermined sites.
Such a conventional autonomous traveling device stores in advance map information and travel route information of an area to be traveled, and uses information acquired from a camera, a distance image sensor, and a GPS (Global Positioning System) to obstruct an obstacle. Traveling on a predetermined route while avoiding

従来の自律走行装置では、自律走行する経路上に障害物を発見した場合、減速しながら走行するか、経路を変更するか、あるいは障害物に衝突する前に停止する(たとえば、特許文献1,2参照)。
安全走行をするためには、たとえば、障害物までの距離が10m以上ある場合は、比較的高速の通常速度で走行し、3m以内になった場合は減速を開始し、1m以内となった場合は停止するというような速度制御処理を行う。
In the conventional autonomous traveling device, when an obstacle is found on the autonomous traveling route, the vehicle travels while decelerating, changes the route, or stops before colliding with the obstacle (for example, Patent Document 1, 2).
To drive safely, for example, when the distance to the obstacle is 10m or more, drive at a relatively high normal speed, start deceleration when within 3m, and within 1m Performs a speed control process such as stopping.

国際公開WO2012/164691号International Publication WO2012 / 164691 特開平9−161196号公報JP-A-9-161196

しかし、狭い通路を走行する場合や、複数の障害物が所定の距離以上離れて存在する場合において、進行方向に安全に走行可能な通行幅があるにもかかわらず、減速してしまう場合や、障害物の手前で停止してしまう場合があった。
特に、所定の敷地内を監視する監視用ロボットの場合、所定の経路に従って、所定の時間内に監視を行うことが要求されるが、減速しなくても障害物を回避して走行を続けることが可能なのに、障害物を発見したために減速処理を頻繁に行ってしまうことがあり、所定時間内に監視処理が終了しない場合があった。
However, when traveling in a narrow passage or when there are a plurality of obstacles separated by a predetermined distance or more, even if there is a traffic width that can safely travel in the traveling direction, In some cases, the vehicle stopped before an obstacle.
In particular, in the case of a monitoring robot that monitors a predetermined site, it is required to perform monitoring within a predetermined time according to a predetermined route. However, there are cases where the deceleration process is frequently performed because an obstacle is found, and the monitoring process may not be completed within a predetermined time.

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、自律走行の安全を確保するために、原則として、減速や停止を行う必要がある場合は、減速や停止を行うが、走行経路方向にある障害物の検出状況に対応して、減速する必要のない場合は、できるだけ減速せずに走行し、障害物を回避して走行を継続するようにした自律走行装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in principle, when it is necessary to decelerate or stop in order to ensure the safety of autonomous driving, decelerate or stop. However, if it is not necessary to decelerate in response to the obstacle detection status in the direction of the traveling route, an autonomous traveling device that travels without decelerating as much as possible and avoids the obstacle and continues traveling is used. The issue is to provide.

この発明は、車体と、車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、進行方向の前方空間を含む所定の第1障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第1障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、前記距離が検出された物体の前記第1障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅W1を記憶した記憶部と、制御部とを備え、前記距離検出部が、前記第1障害物判定領域で物体までの距離を検出する第1検出モードと、前記第1障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が前記判定幅W1を持つ第2障害物判定領域で物体までの距離を検出する第2検出モードを有し、前記車体が前記第1検出モードで走行中に、前記障害物検出部が前記第1障害物判定領域内で物体OB1を検出した場合は、前記制御部が、前記第1検出モードから前記第2検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第2障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させることを特徴とする自律走行装置を提供するものである。   According to the present invention, a predetermined light is emitted to a predetermined first obstacle determination region including a vehicle body, a travel control unit that controls a driving member that drives the vehicle body, and a forward space in the traveling direction, and the first obstacle A distance detector that receives reflected light reflected by an object existing in the determination area and detects a distance to the object; and a position of the object in which the distance is detected in the first obstacle determination area An obstacle detection unit that detects a direction of the position where the object is present with respect to the traveling direction, and a determination width W1 that is set as a width that allows the vehicle body to travel safely and is longer than the vehicle body width. A storage unit that stores the control unit; and a control unit, wherein the distance detection unit is included in the first obstacle determination region, a first detection mode in which a distance to an object is detected in the first obstacle determination region, The width in the direction perpendicular to the traveling direction is the determination width W. A second obstacle determination area having a second detection mode for detecting a distance to the object, and when the vehicle body is traveling in the first detection mode, the obstacle detection unit is configured to detect the first obstacle determination area. In the case where the object OB1 is detected, whether or not there is an obstacle in the second obstacle determination area after the control unit switches the detection mode from the first detection mode to the second detection mode. It is an object of the present invention to provide an autonomous traveling device that travels a vehicle body in the traveling direction while confirming the above.

また、前記車体が前記第2検出モードで走行中に、前記第2障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第2障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする。
これによれば、第1障害物判定領域内に物体を検出したとしても、判定幅W1を持つ第2障害物判定領域に障害物が存在しなければ、進行方向に向かって走行するので、不必要な減速処理を減らして、走行を継続することができる。
また、判定幅W1を持つ第2障害物判定領域内に物体が存在する場合は、このまま走行を続けると、物体に衝突する可能性が高いので、減速処理を行うことによって、衝突を回避する動作をとりやすくなる。
When the vehicle body is traveling in the second detection mode and the obstacle is not detected in the second obstacle determination area, the vehicle travels in the traveling direction without decelerating, and the second obstacle determination area When an obstacle is detected, the traveling control unit performs a deceleration process.
According to this, even if an object is detected in the first obstacle determination area, if there is no obstacle in the second obstacle determination area having the determination width W1, the vehicle travels in the traveling direction. The required deceleration process can be reduced and the running can be continued.
In addition, when an object exists in the second obstacle determination area having the determination width W1, there is a high possibility that the vehicle will collide with the object if the vehicle continues to travel. Thus, an operation for avoiding the collision by performing a deceleration process It becomes easy to take.

また、前記車体が前記第1モードで走行中に、前記障害物検出部が、前記第1障害物判定領域内に複数の物体を検出した場合、複数の物体がそれぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Wsが前記判定幅W1よりも大きい場合に、前記制御部が、前記複数の物体間に、前記第1障害物判定領域に含まれる前記判定幅W1を持つ第2障害物判定領域、あるいは前記判定幅W1よりも大きく前記物体間の距離Wsよりも小さい幅を持つ第2障害物判定領域を設定し、前記第1検出モードから前記第2検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第2障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させることを特徴とする。
これによれば、第2障害物判定領域内に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させるので、複数の物体間に設定された第2障害物判定領域に障害物が存在しなければ、複数の物体の間を、減速せずに通過することが可能となる。
In addition, when the vehicle body is traveling in the first mode and the obstacle detection unit detects a plurality of objects in the first obstacle determination area, the plurality of objects are in directions different from the traveling direction. When the distance Ws between a plurality of objects is larger than the determination width W1, the control unit has the determination width W1 included in the first obstacle determination area between the plurality of objects. A second obstacle determination area or a second obstacle determination area having a width larger than the determination width W1 and smaller than the distance Ws between the objects is set and detected from the first detection mode to the second detection mode. After the mode is switched, the vehicle body is caused to travel in the traveling direction while checking whether there is an obstacle in the second obstacle determination area.
According to this, since the vehicle body travels in the traveling direction while confirming whether there is an obstacle in the second obstacle determination area, the second obstacle determination area set between a plurality of objects. If there is no obstacle, it is possible to pass between a plurality of objects without decelerating.

また、前記第1障害物判定領域に、物体間の距離Wsが前記判定幅W1よりも大きい2つの物体を検出した場合、前記制御部は、車体の進行方向が、前記2つの物体間の距離Wsの方向と垂直となり、車体が2つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の進行方向と位置とを調整することを特徴とする。
これによれば、車体が2つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の進行方向と位置とを調整するので、2つの物体間をより確実に、減速せずに、通過できるようになる。
In addition, when two objects having a distance Ws between objects larger than the determination width W1 are detected in the first obstacle determination area, the control unit determines that the traveling direction of the vehicle body is the distance between the two objects. The traveling direction and position of the vehicle body are adjusted so that the vehicle body passes through substantially the center between the two objects and is perpendicular to the direction of Ws.
According to this, the traveling direction and position of the vehicle body are adjusted so that the vehicle body passes through the approximate center between the two objects, so that the vehicle can pass between the two objects more reliably without deceleration. Become.

また、前記車体が前記第1検出モードから第2検出モードに切り替えた原因となった前記物体OB1の横を通過し、前記第1障害物判定領域に前記物体OB1が検出されなくなった場合に、前記第2検出モードから前記第1検出モードに検出モードを切り替えることを特徴とする。
また、前記第2検出モードで走行中は、警告音または警告灯を作動させ、前記第1検出モードで走行中は、前記警告音または警告灯を作動させないことを特徴とする。
Further, when the vehicle body passes by the side of the object OB1 that caused the switch from the first detection mode to the second detection mode, and the object OB1 is not detected in the first obstacle determination area, The detection mode is switched from the second detection mode to the first detection mode.
In addition, a warning sound or warning light is activated during traveling in the second detection mode, and the warning sound or warning light is not activated during traveling in the first detection mode.

また、前記距離検出部は、進行方向の前記第1障害物判定領域に光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記第1障害物判定領域の所定の複数の測点に向けて前記光が照射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備え、前記距離検出部が、前記発光部から光が出射された時刻と、前記物体によって反射された光が前記受光部に受光されたことを確認した時刻との時間差を利用して、前記発光部と前記複数の測点との間の距離を算出し、前記算出された距離から前記物体までの距離を検出することを特徴とする。
また、前記距離検出部は、所定の第1障害物判定領域内の2次元空間または3次元空間にレーザーを出射し、前記第1障害物判定領域内の複数の測点における距離を測定するLIDARを用いることを特徴とする。
Further, the distance detection unit includes a light emitting unit that emits light to the first obstacle determination region in a traveling direction, a light receiving unit that receives light, and a plurality of predetermined measurement points in the first obstacle determination region. A scanning control unit that scans the emission direction of the light so that the light is emitted toward the light source, and the distance detection unit detects the time when the light is emitted from the light emitting unit and the light reflected by the object The distance between the light emitting unit and the plurality of measurement points is calculated using a time difference from the time when it is confirmed that the light is received by the light receiving unit, and the distance from the calculated distance to the object Is detected.
The distance detection unit emits a laser to a two-dimensional space or a three-dimensional space in a predetermined first obstacle determination region, and measures distances at a plurality of measurement points in the first obstacle determination region. It is characterized by using.

この発明によれば、進行方向の前方空間を含む第1障害物判定領域に物体を検出した場合、第2障害物判定領域に、障害物が存在するか否かを確認しながら車体を走行させるので、第1障害物判定領域内に物体が検出されたとしても、上記第2障害物判定領域に障害物がなければ、減速することなく、車体を走行させることができる。
したがって、たとえば、所定の監視領域を所定の経路情報に従って自律走行する場合、経路近傍に障害物があった場合や狭い通路を通過する場合でも、不要な減速処理や停止をすることを減らすことができ、想定された時間内に監視処理を完了することができるようになる。
According to the present invention, when an object is detected in the first obstacle determination area including the forward space in the traveling direction, the vehicle body is caused to travel while checking whether an obstacle exists in the second obstacle determination area. Therefore, even if an object is detected in the first obstacle determination area, if there is no obstacle in the second obstacle determination area, the vehicle body can travel without deceleration.
Therefore, for example, when autonomously traveling in a predetermined monitoring area according to predetermined route information, even when there is an obstacle near the route or when passing through a narrow passage, it is possible to reduce unnecessary deceleration processing and stopping. And the monitoring process can be completed within the expected time.

この発明の自律走行装置の一実施例の外観図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view of one Example of the autonomous traveling apparatus of this invention. この発明の自律走行装置の走行に関係する構成の説明図である。It is explanatory drawing of the structure relevant to driving | running | working of the autonomous running apparatus of this invention. この発明の自律走行装置の一実施例の構成ブロック図である。It is a block diagram of a configuration of an embodiment of the autonomous mobile device of the present invention. この発明の距離検出部の一実施例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of one Example of the distance detection part of this invention. この発明の距離検出部から出射されるレーザーの走査方向の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the scanning direction of the laser radiate | emitted from the distance detection part of this invention. この発明のレーザーの照射領域を、上方向および後方から見た概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which looked at the irradiation area of the laser of this invention from the upper direction and back. この発明の記憶部に記憶される情報の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the information memorize | stored in the memory | storage part of this invention. この発明の自律走行装置が通常走行モードで走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works in normal driving mode. この発明の自律走行装置が通常走行モードで走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works in normal driving mode. この発明の自律走行装置が車幅走行モードで走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works in vehicle width driving mode. この発明の自律走行装置が車幅走行モードで走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works in vehicle width driving mode. この発明の自律走行装置が、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstructions. この発明の自律走行装置が、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstructions. この発明の自律走行装置が、進路変更した後、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstacles, after changing a course. この発明の自律走行装置が、進路変更した後、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstacles, after changing a course. この発明の自律走行装置が、進路変更した後、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstacles, after changing a course. この発明の自律走行装置が、進路変更した後、2つの障害物の間を走行する場合の走行状態の一実施例の説明図である。It is explanatory drawing of one Example of the driving | running | working state in case the autonomous running apparatus of this invention drive | works between two obstacles, after changing a course. この発明の自律走行装置の障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of the obstacle detection and traveling control of the autonomous traveling apparatus of this invention. この発明の自律走行装置の障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of the obstacle detection and traveling control of the autonomous traveling apparatus of this invention. この発明の自律走行装置の障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of the obstacle detection and traveling control of the autonomous traveling apparatus of this invention. この発明の自律走行装置の障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of the obstacle detection and traveling control of the autonomous traveling apparatus of this invention.

以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
<自律走行装置の構成>
図1に、この発明の自律走行装置の一実施例の外観図を示す。
図1において、この発明の自律走行装置1は、所定の経路情報に基づいて、障害物を避けながら、自律的に移動する機能を有する車両である。
また、自律走行装置1は、移動機能に加えて、輸送機能、監視機能、掃除機能、誘導機能、通報機能などの種々の機能を備えてもよい。
以下の実施例では、主として、屋外の所定の監視領域や通路を自律走行し、監視領域等の監視や輸送を行うことのできる自律走行装置について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by description of the following examples.
<Configuration of autonomous traveling device>
In FIG. 1, the external view of one Example of the autonomous running apparatus of this invention is shown.
In FIG. 1, an autonomous traveling device 1 of the present invention is a vehicle having a function of autonomously moving while avoiding an obstacle based on predetermined route information.
In addition to the moving function, the autonomous mobile device 1 may include various functions such as a transport function, a monitoring function, a cleaning function, a guidance function, and a notification function.
In the following embodiments, an autonomous traveling apparatus capable of autonomously traveling in a predetermined outdoor monitoring area or passage and monitoring or transporting the monitoring area will be mainly described.

図1の外観図において、自律走行装置1(以下、車両とも呼ぶ)は、主として、車体10と、4つの車輪(21,22)と、監視ユニット2と、制御ユニット3とを備える。
監視ユニット2は、移動する領域や路面の状態を確認する機能や監視対象を監視する機能を有する部分であり、たとえば、移動する前方空間の状態を確認する距離検出部51、カメラ(撮像部)55、走行している現在位置の情報を取得する位置情報取得部58などから構成される。
制御ユニット3は、この発明の自律走行装置の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、たとえば後述するような制御部50、画像認識部56、障害物検出部57、通信部54、記憶部70などから構成される。
In the external view of FIG. 1, the autonomous traveling device 1 (hereinafter also referred to as a vehicle) mainly includes a vehicle body 10, four wheels (21, 22), a monitoring unit 2, and a control unit 3.
The monitoring unit 2 is a part having a function of confirming a moving region and a road surface state and a function of monitoring a monitoring target. 55, a position information acquisition unit 58 for acquiring information on the current position of traveling.
The control unit 3 is a part that executes a traveling function and a monitoring function of the autonomous traveling device of the present invention. For example, a control unit 50, an image recognition unit 56, an obstacle detection unit 57, a communication unit 54, as described later, The storage unit 70 and the like are included.

この発明の自律走行装置1は、カメラ55、距離検出部51および障害物検出部57等を利用して、車体10の進行方向の前方の状態を確認しながら自走する。たとえば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、画像認識により障害物を認識した場合や、接触を検出した場合には、車体の停止動作など、所定の機能を実行する。
ただし、狭い通路を走行する場合、あるいは障害物を検出したが障害物に衝突することなく走行が可能な場合は、減速せずに自律走行を継続させる。
The autonomous traveling device 1 of the present invention uses the camera 55, the distance detection unit 51, the obstacle detection unit 57, and the like to travel on its own while confirming the state in front of the traveling direction of the vehicle body 10. For example, when it is detected that there are obstacles, steps, etc. ahead, the course is changed by performing operations such as rest, rotation, backward movement, and forward movement in order to prevent collision with the obstacles. When an obstacle is recognized by image recognition or when contact is detected, a predetermined function such as a stop operation of the vehicle body is executed.
However, when traveling in a narrow passage, or when an obstacle is detected but traveling is possible without colliding with the obstacle, autonomous traveling is continued without deceleration.

図2に、この発明の自律走行装置の走行に関係する構成の説明図を示す。
図2(a)は、車両1の右側面図であり、右側の前輪21や後輪22を仮想線で示している。また、図2(b)は、図2(a)のB−B線矢視断面図を示し、後述するスプロケット21b,22b,31b,32bを仮想線で示している。車体10の前面13に前輪(21,31)を配置し、後面14に後輪(22,32)を配置する。
車体10の各側面12R,12Lには帯状のカバー18が設置され、車体10の前後方向に沿って延びている。カバー18の下側には、前輪21、31および後輪22、32をそれぞれ回転支持する車軸21a,31aおよび車軸22a、32aが設けられている。各車軸21a,31a,22a,32aは、動力伝達部材によって結合されない場合は、独立して回転可能となっている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration related to traveling of the autonomous traveling device of the present invention.
FIG. 2A is a right side view of the vehicle 1, and the right front wheel 21 and the rear wheel 22 are indicated by phantom lines. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. Front wheels (21, 31) are arranged on the front surface 13 of the vehicle body 10, and rear wheels (22, 32) are arranged on the rear surface 14.
A belt-like cover 18 is installed on each side surface 12R, 12L of the vehicle body 10 and extends along the front-rear direction of the vehicle body 10. Below the cover 18 are provided axles 21a, 31a and axles 22a, 32a that rotatably support the front wheels 21, 31 and the rear wheels 22, 32, respectively. Each axle 21a, 31a, 22a, 32a is independently rotatable when not coupled by a power transmission member.

左右のそれぞれ一対の前輪(21,31)と後輪(22,32)とには、動力伝達部材であるベルト23,33が設けられている。具体的には、右側の前輪21の車軸21aにはスプロケット21bが設けられ、後輪22の車軸22aにはスプロケット22bが設けられる。また、前輪のスプロケット21bと後輪のスプロケット22bとの間には、例えばスプロケットと歯合する突起を内面側に設けたベルト23が巻架されている。同様に、左側の前輪31の車軸31aにはスプロケット31bが設けられるとともに、後輪32の車軸32aにはスプロケット32bが設けられており、前輪のスプロケット31bと後輪のスプロケット32bとの間には、ベルト23と同様の構造を持つベルト33が巻架されている。   A pair of front wheels (21, 31) and rear wheels (22, 32) on the left and right sides are provided with belts 23, 33 as power transmission members. Specifically, a sprocket 21 b is provided on the axle 21 a of the right front wheel 21, and a sprocket 22 b is provided on the axle 22 a of the rear wheel 22. Between the front wheel sprocket 21b and the rear wheel sprocket 22b, for example, a belt 23 provided with a protrusion that meshes with the sprocket is provided on the inner surface side. Similarly, a sprocket 31b is provided on the axle 31a of the left front wheel 31, and a sprocket 32b is provided on the axle 32a of the rear wheel 32. Between the sprocket 31b of the front wheel and the sprocket 32b of the rear wheel, A belt 33 having the same structure as the belt 23 is wound around.

したがって、左右のそれぞれ一対の前輪と後輪(21と22,31と32)は、ベルト(23,33)によって連結駆動されるので、一方の車輪を駆動すればよい。たとえば、前輪(21,31)を駆動すればよい。一方の車輪を駆動輪とした場合に、他方の車輪は、動力伝達部材であるベルトによってスリップすることなく駆動される従動輪として機能する。
左右それぞれ一対の前輪と後輪とを連結駆動する動力伝達部材としては、スプロケットとこのスプロケットに歯合する突起を設けたベルトを用いるほか、例えば、スプロケットとこのスプロケットに歯合するチェーンを用いてもよい。さらに、スリップが許容できる場合は、摩擦の大きなプーリーとベルトを動力伝達部材として用いてもよい。ただし、駆動輪と従動輪の回転数が同じとなるように動力伝達部材を構成する。
図2では、前輪(21,31)が駆動輪に相当し、後輪(22,32)が従動輪に相当する。
Accordingly, the pair of front and rear wheels (21 and 22, 31 and 32) on the left and right sides are connected and driven by the belts (23 and 33), so that one of the wheels may be driven. For example, the front wheels (21, 31) may be driven. When one wheel is a driving wheel, the other wheel functions as a driven wheel that is driven without slipping by a belt that is a power transmission member.
As a power transmission member for connecting and driving a pair of left and right front wheels and rear wheels, in addition to using a sprocket and a belt provided with a projection that meshes with the sprocket, for example, using a sprocket and a chain that meshes with the sprocket. Also good. Furthermore, if slip is acceptable, a pulley and a belt having a large friction may be used as the power transmission member. However, the power transmission member is configured so that the rotational speeds of the driving wheel and the driven wheel are the same.
In FIG. 2, the front wheels (21, 31) correspond to drive wheels, and the rear wheels (22, 32) correspond to driven wheels.

車体10の底面15の前輪側には、右側の前後輪21,22を駆動するための電動モータ41Rと、左側の前後輪31,32を駆動するための電動モータ41Lの2つのモータが設けられている。右側の電動モータ41Rのモータ軸42Rと右側の前輪21の車軸21aとの間には、動力伝達機構としてギアボックス43Rが設けられている。同様に、左側の電動モータ41Lのモータ軸42Lと左側の前輪31の車軸31aとの間には、動力伝達機構としてギアボックス43Lが設けられている。ここでは、2つの電動モータ41R,41Lは車体の進行方向の中心線に対して左右対称となるように並列配置されており、ギアボックス43R,43Lもそれぞれ電動モータ41R,41Lの左右外側に配設されている。   Two motors, an electric motor 41R for driving the right front and rear wheels 21 and 22 and an electric motor 41L for driving the left front and rear wheels 31 and 32, are provided on the front wheel side of the bottom surface 15 of the vehicle body 10. ing. A gear box 43R is provided as a power transmission mechanism between the motor shaft 42R of the right electric motor 41R and the axle 21a of the right front wheel 21. Similarly, a gear box 43L is provided as a power transmission mechanism between the motor shaft 42L of the left electric motor 41L and the axle 31a of the left front wheel 31. Here, the two electric motors 41R and 41L are arranged in parallel so as to be symmetrical with respect to the center line in the traveling direction of the vehicle body, and the gear boxes 43R and 43L are also arranged on the left and right outer sides of the electric motors 41R and 41L, respectively. It is installed.

ギアボックス43R,43Lは、複数の歯車や軸などから構成され、電動モータからの動力をトルクや回転数、回転方向を変えて出力軸である車軸に伝達する組立部品であり、動力の伝達と遮断を切替えるクラッチを含んでいてもよい。なお、左右の後輪22,32はそれぞれ軸受44R,44Lによって軸支されており、軸受44R,44Lはそれぞれ車体10の底面15の右側面12R、左側面12Lに近接させて配設されている。   The gear boxes 43R and 43L are composed of a plurality of gears, shafts, and the like, and are assembly parts that transmit the power from the electric motor to the axle that is the output shaft by changing the torque, the rotation speed, and the rotation direction. A clutch for switching the shutoff may be included. The left and right rear wheels 22 and 32 are pivotally supported by bearings 44R and 44L, respectively, and the bearings 44R and 44L are disposed close to the right side surface 12R and the left side surface 12L of the bottom surface 15 of the vehicle body 10, respectively. .

以上の構成により、進行方向右側の一対の前後輪21,22と、左側の一対の前後輪31,32とは、独立して駆動することが可能となる。すなわち、右側の電動モータ41Rの動力はモータ軸42Rを介してギアボックス43Rに伝わり、ギアボックス43Rによって回転数、トルクあるいは回転方向が変更されて車軸21aに伝達される。そして、車軸21aの回転によって車輪21が回転するとともに、車軸21aの回転は、スプロケット21b、ベルト23、および、スプロケット22bを介して後軸22bに伝わり、後輪22を回転させることになる。左側の電動モータ41Lからの前輪31および後輪32への動力の伝達については上記した右側の動作と同様である。   With the above configuration, the pair of front and rear wheels 21 and 22 on the right in the traveling direction and the pair of left and right front and rear wheels 31 and 32 can be driven independently. That is, the power of the right electric motor 41R is transmitted to the gear box 43R via the motor shaft 42R, and the rotational speed, torque, or rotational direction is changed by the gear box 43R and transmitted to the axle 21a. The wheel 21 is rotated by the rotation of the axle 21a, and the rotation of the axle 21a is transmitted to the rear shaft 22b via the sprocket 21b, the belt 23, and the sprocket 22b, and the rear wheel 22 is rotated. Transmission of power from the left electric motor 41L to the front wheels 31 and the rear wheels 32 is the same as the operation on the right side described above.

2つの電動モータ41R,41Lの回転数が同じである場合、各ギアボックス43R,43Lのギア比(減速比)を同じにすれば、自律走行装置1は前進あるいは後進を行うことになる。自律走行装置1の速度を変更する場合は、各ギアボックス43R,43Lのギア比を同じ値に維持しつつ変化させればよい。
また、進行方向を変える場合は、各ギアボックス43R,43Lのギア比を変更して、右側の前輪21および後輪22の回転数と左側の前輪31および後輪32の回転数とに、回転差を持たせればよい。さらに、各ギアボックス43R,43Lからの出力の回転方向を変えることにより、左右の車輪の回転方向を反対にすることで車体中央部を中心とした定置旋回が可能になる。
When the rotation speeds of the two electric motors 41R and 41L are the same, the autonomous traveling device 1 moves forward or backward if the gear ratios (reduction ratios) of the gear boxes 43R and 43L are the same. When changing the speed of the autonomous mobile device 1, the gear ratios of the gear boxes 43R and 43L may be changed while maintaining the same value.
When changing the traveling direction, the gear ratios of the gear boxes 43R and 43L are changed so that the rotation speeds of the right front wheel 21 and the rear wheel 22 and the left front wheel 31 and the rear wheel 32 are rotated. It only has to make a difference. Furthermore, by changing the rotation direction of the output from each gear box 43R, 43L, the turning direction of the left and right wheels can be reversed to enable stationary turning around the vehicle body center.

自律走行装置1を定置旋回させる場合は、前後の車輪の角度を可変にするステアリング機構が設けられていないため、前後の車輪の間隔(ホイールベース)が大きいほど、車輪にかかる抵抗が大きくなり、旋回のために大きな駆動トルクが必要となる。しかし、各ギアボックス43R,43L内のギア比は可変にしているので、旋回時の車輪の回転数を下げるだけで車輪に大きなトルクを与えることができる。   When the autonomous traveling device 1 is turned stationary, the steering mechanism for changing the angle of the front and rear wheels is not provided. Therefore, the larger the distance between the front and rear wheels (wheel base), the greater the resistance applied to the wheels. A large driving torque is required for turning. However, since the gear ratios in the gear boxes 43R and 43L are variable, a large torque can be applied to the wheels only by reducing the rotation speed of the wheels during turning.

例えば、ギアボックス43R内のギア比として、モータ軸42R側のギアの歯数を10、中間ギアの歯数を20、車軸21b側のギアの歯数を40とした場合、車軸21bの回転数はモータ軸42Rの1/4の回転数となるが、4倍のトルクが得られる。そして、更に回転数が小さくなるようなギア比を選択することによって、より大きなトルクを得ることができるため、不整地や砂地などの車輪に係る抵抗が大きな路面であっても旋回が可能となる。   For example, when the gear ratio in the gear box 43R is 10 for the number of gear teeth on the motor shaft 42R, 20 for the number of teeth on the intermediate gear, and 40 for the gear on the side of the axle 21b, the rotational speed of the axle 21b Is ¼ of the rotational speed of the motor shaft 42R, but four times the torque is obtained. And, by selecting a gear ratio that further reduces the rotation speed, a larger torque can be obtained, so that it is possible to turn even on road surfaces with large resistance related to wheels such as rough terrain and sand. .

また、モータ軸42R,42Lと車軸21a,31aとの間にギアボックス43R,43Lを設けているため、車輪21,31からの振動が直接モータ軸に伝わることがない。さらに、ギアボックス43R,43Lに動力の伝達と切り離し(遮断)を行うクラッチを設けておき、電動モータ41R,41Lの非通電時には、電動モータ41R,41L側と駆動軸となる車軸21a,31aとの間の動力伝達を遮断しておくことが望ましい。これにより、仮に停止時に車体10に力が加わり車輪が回転しても、電動モータ41R,41Lには回転が伝わらないため、電動モータ41R,41Lに逆起電力が発生することはなく、電動モータ41R,41Lの回路を損傷するおそれもない。   Further, since the gear boxes 43R and 43L are provided between the motor shafts 42R and 42L and the axles 21a and 31a, vibrations from the wheels 21 and 31 are not directly transmitted to the motor shaft. Further, clutches for transmitting and disconnecting (cutting off) power are provided in the gear boxes 43R and 43L, and when the electric motors 41R and 41L are not energized, the electric motors 41R and 41L side and the axles 21a and 31a serving as drive shafts It is desirable to block power transmission between the two. As a result, even if a force is applied to the vehicle body 10 when the vehicle stops and the wheels rotate, the rotation is not transmitted to the electric motors 41R and 41L. Therefore, no back electromotive force is generated in the electric motors 41R and 41L. There is no possibility of damaging the circuits of 41R and 41L.

このように、左右のそれぞれ前後一対の前輪と後輪を動力伝達部材で連結し、前輪側に配置した2つの電動モータで駆動可能するようにして4輪を駆動しているので、後輪専用の電動モータ、さらに、この電動モータと後輪との間に必要な後輪専用のギアボックスを設ける必要がなく、後輪専用の電動モータやギアボックスのための設置スペースを削減することができる。
上記したように、車体10の底面15の前輪21,31側には2つの電動モータ41R,41Lを進行方向左右に配置し、さらに各電動モータ41R,41Lのそれぞれの左右側方にギアボックス43R,43Lを配置しているが、底面15の後輪22、32側には軸受44R,44Lを配置しているだけであるため、車体10の底面15には、その中央位置から例えば車体の後端までにわたって、広い収容スペース16を確保できる。
In this way, the left and right pair of front and rear front wheels and rear wheels are connected by a power transmission member, and the four wheels are driven so as to be driven by two electric motors arranged on the front wheel side. In addition, it is not necessary to provide a dedicated rear wheel gear box between the electric motor and the rear wheel, and the installation space for the rear wheel dedicated electric motor and gear box can be reduced. .
As described above, the two electric motors 41R and 41L are arranged on the front wheels 21 and 31 side of the bottom surface 15 of the vehicle body 10 on the left and right in the traveling direction, and further the gear box 43R on the left and right sides of the electric motors 41R and 41L. 43L, but only the bearings 44R and 44L are arranged on the rear wheels 22 and 32 side of the bottom surface 15. Therefore, the bottom surface 15 of the vehicle body 10 is placed on the bottom surface 15 of the vehicle body, for example, from the center position. A wide accommodation space 16 can be secured up to the end.

各電動モータ41R,41Lは、例えばリチウムイオン電池などのバッテリ(充電池)40を動力源とし、バッテリ40を収容スペース16に設置する。具体的には、バッテリ40は、例えば直方体の外形をなし、図2(b)に示すように、底面15の略中央位置に載置することが可能である。また、車体10の後面14は例えば上面あるいは底面15に対して開閉可能に構成し、収容スペース16へのバッテリ40の出し入れを容易にすることが望ましい。これにより、長時間走行を実現させるための大容量のバッテリ40を車体10の収容スペース16に搭載可能になり、また、バッテリ40の交換、充電、点検などの作業は、後面14から容易に実施可能になる。さらに、バッテリ40を底面15に配置することができるため、車体10の重心が低く、安定した走行が可能な電動車両を得ることができる。   Each electric motor 41R, 41L uses a battery (rechargeable battery) 40 such as a lithium ion battery as a power source, and installs the battery 40 in the accommodation space 16. Specifically, the battery 40 has a rectangular parallelepiped shape, for example, and can be placed at a substantially central position of the bottom surface 15 as shown in FIG. In addition, the rear surface 14 of the vehicle body 10 is preferably configured to be openable and closable with respect to the upper surface or the bottom surface 15, for example, so that the battery 40 can be easily inserted into and removed from the accommodation space 16. As a result, a large-capacity battery 40 for realizing long-time running can be mounted in the housing space 16 of the vehicle body 10, and work such as replacement, charging, and inspection of the battery 40 can be easily performed from the rear surface 14. It becomes possible. Furthermore, since the battery 40 can be disposed on the bottom surface 15, an electric vehicle capable of running stably with a low center of gravity of the vehicle body 10 can be obtained.

図3に、この発明の自律走行装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
図3において、この発明の自律走行装置1は、主として、制御部50,距離検出部51,走行制御部52,車輪53,通信部54,カメラ55,画像認識部56,障害物検出部57,位置情報取得部58,充電池59,速度検出部60,監視情報取得部61,記憶部70を備える。
また、自律走行装置1は、ネットワーク6を介して、管理サーバ5に接続され、管理サーバ5から送られる指示情報等に基づいて自律走行し、取得した監視情報などを管理サーバ5に送信する。
ネットワーク6としては、現在利用されているあらゆるネットワークを利用することができるが、自律走行装置1は、移動する装置であるので、無線通信が可能なネットワーク(たとえば、無線LAN)を利用することが好ましい。
FIG. 3 shows a block diagram of a configuration of an embodiment of the autonomous traveling device of the present invention.
3, the autonomous traveling device 1 of the present invention mainly includes a control unit 50, a distance detection unit 51, a travel control unit 52, a wheel 53, a communication unit 54, a camera 55, an image recognition unit 56, an obstacle detection unit 57, A position information acquisition unit 58, a rechargeable battery 59, a speed detection unit 60, a monitoring information acquisition unit 61, and a storage unit 70 are provided.
The autonomous mobile device 1 is connected to the management server 5 via the network 6, autonomously travels based on instruction information and the like sent from the management server 5, and transmits the acquired monitoring information and the like to the management server 5.
As the network 6, any currently used network can be used. However, since the autonomous mobile device 1 is a moving device, it is possible to use a network capable of wireless communication (for example, a wireless LAN). preferable.

無線通信のネットワークとしては、公衆に開放されているインターネットなどを利用してもよく、あるいは、接続できる装置が限定される専用回線の無線ネットワークを利用してもよい。また、無線通信路での無線伝送方式としては、各種無線LAN(Local Area Network)(WiFi(登録商標)認証の有無は問わない)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標) LE(Low Energy)などの規格に準じた方式が挙げられ、無線到達距離や伝送帯域などを考慮して使用すればよいが、例えば携帯電話網などを利用してもよい。   As a wireless communication network, the Internet open to the public or the like may be used, or a dedicated line wireless network in which devices that can be connected are limited may be used. In addition, as a wireless transmission method in a wireless communication path, various wireless LANs (Local Area Network) (with or without WiFi (registered trademark) authentication), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark) LE (Low Energy) ) And the like, and may be used in consideration of a wireless reachable distance, a transmission band, or the like. For example, a mobile phone network may be used.

管理サーバ5は、主として、通信部91,監視制御部92,記憶部93を備える。
通信部91は、ネットワーク6を介して、自律走行装置1と通信する部分であり、無線による通信機能を有することが好ましい。
監視制御部92は、自律走行装置1に対する移動制御、自律走行装置1の情報収集機能および監視機能などを実行させる部分である。
記憶部93は、自律走行装置1に対して移動指示をするための情報、自律走行装置1から送られてきた監視情報(受信監視情報93a)や、監視制御のためのプログラムなどを記憶する部分である。
The management server 5 mainly includes a communication unit 91, a monitoring control unit 92, and a storage unit 93.
The communication unit 91 is a part that communicates with the autonomous mobile device 1 via the network 6 and preferably has a wireless communication function.
The monitoring control unit 92 is a part that executes movement control for the autonomous traveling device 1, information collection function and monitoring function of the autonomous traveling device 1, and the like.
The storage unit 93 stores information for instructing movement to the autonomous mobile device 1, monitoring information (reception monitoring information 93a) sent from the autonomous mobile device 1, a program for monitoring control, and the like. It is.

自律走行装置1の制御部50は、走行制御部52などの各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、CPU,ROM,RAM,I/Oコントローラ,タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
CPUは、ROM等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各種ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の走行機能、画像認識機能、障害物検出機能などを実行する。
The control unit 50 of the autonomous traveling device 1 is a part that controls the operation of each component such as the traveling control unit 52, and is mainly realized by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O controller, a timer, and the like. The
The CPU organically operates various hardware based on a control program stored in advance in a ROM or the like, and executes the running function, the image recognition function, the obstacle detection function, and the like of the present invention.

距離検出部51は、車両の現在位置から、進行方向の前方空間を含む所定の空間(たとえば、障害物判定領域)内に存在する物体および路面までの距離を検出する部分である。距離検出部51は、車体の前面のほぼ中央付近に配置される。ここで、車両が屋外を走行する場合、物体とは、たとえば、建物、柱、壁、突起物などを意味する。
距離検出部51は、進行方向の前方空間の障害物判定領域に所定の光を出射した後、前方空間に存在する物体および路面によって反射された反射光を受光して、物体および路面までの距離を検出する。具体的には、距離検出部51は、主として、進行方向の所定の前方空間の障害物判定領域に光を出射する発光部51aと、物体によって反射された光を受光する受光部51bと、光の出射方向を、2次元的あるいは3次元的に変化させる走査制御部51cとから構成される。
The distance detection unit 51 is a part that detects the distance from the current position of the vehicle to an object and a road surface that exist in a predetermined space (for example, an obstacle determination region) including a forward space in the traveling direction. The distance detection unit 51 is disposed near the center of the front surface of the vehicle body. Here, when the vehicle travels outdoors, the object means, for example, a building, a pillar, a wall, a protrusion, or the like.
The distance detection unit 51 emits predetermined light to the obstacle determination area in the forward space in the traveling direction, and then receives the reflected light reflected by the object and the road surface existing in the front space, and the distance to the object and the road surface Is detected. Specifically, the distance detection unit 51 mainly includes a light emitting unit 51a that emits light to an obstacle determination region in a predetermined forward space in the traveling direction, a light receiving unit 51b that receives light reflected by an object, The scanning control unit 51c changes the emission direction of the two-dimensionally or two-dimensionally.

図4に、この発明の距離検出部51の一実施例の説明図を示す。
ここでは、発光部51aから出射されたレーザー51dが、物体100に反射して、受光距離L0だけ往復して戻ってきたレーザーの一部分が受光部51bに受光されることを示している。
FIG. 4 shows an explanatory diagram of an embodiment of the distance detector 51 of the present invention.
Here, the laser 51d emitted from the light emitting unit 51a is reflected by the object 100, and a part of the laser that has returned back and forth by the light receiving distance L0 is received by the light receiving unit 51b.

出射される光としては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などを用いることができるが、夜間でも測距が充分可能でなければならないため、レーザーを用いることが好ましい。
また、今日、距離検出用センサとして、LIDAR(Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging:ライダー)が用いられているが、これを距離検出部51として用いてもよい。
LIDARは、所定の障害物判定領域内の2次元空間または3次元空間にレーザーを出射し、障害物判定領域内の複数の測点における距離を測定する装置である。
また、LIDARは、発光部51aからレーザーを出射した後、物体によって反射された反射光を受光部51bで検出し、たとえば、出射時刻と受光時刻との時間差から、受光距離L0を算出する。この受光距離L0が、後述する測定距離情報72に相当する。
As the emitted light, laser, infrared light, visible light, ultrasonic wave, electromagnetic wave, or the like can be used. However, it is preferable to use a laser because distance measurement must be possible even at night.
Also, today, LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging: rider) is used as a distance detection sensor, but this may be used as the distance detection unit 51.
The LIDAR is a device that emits a laser to a two-dimensional space or a three-dimensional space in a predetermined obstacle determination area and measures distances at a plurality of measurement points in the obstacle determination area.
The LIDAR detects the reflected light reflected by the object after the laser is emitted from the light emitting unit 51a, and calculates the light receiving distance L0 from the time difference between the emission time and the light receiving time, for example. This light receiving distance L0 corresponds to measurement distance information 72 described later.

発光部51aから出射されたレーザーが、距離L0だけ離れた動かない物体に当たったとすると、発光部51aの先端から物体表面までの距離L0の2倍に相当する距離(2L0)だけ進行して、受光部51bに受光される。
レーザーを出射した時刻と受光した時刻とは、レーザーが上記距離(2L0)を進行するのにかかる時間T0だけずれている。すなわち、時間差が生じている。この時間差T0と、光の速度とを利用することによって、上記受光距離L0を算出することができる。
また、この算出された受光距離L0から、物体(障害物)までの距離が検出される。
If the laser emitted from the light emitting unit 51a hits a non-moving object separated by a distance L0, the laser beam travels by a distance (2L0) corresponding to twice the distance L0 from the tip of the light emitting unit 51a to the object surface. Light is received by the light receiving portion 51b.
The time when the laser is emitted and the time when the laser is received are shifted by a time T0 required for the laser to travel the distance (2L0). That is, there is a time difference. By using the time difference T0 and the speed of light, the light receiving distance L0 can be calculated.
Further, the distance to the object (obstacle) is detected from the calculated light receiving distance L0.

図4には、距離検出部51を動かさない場合を示しており、発光部51aから出射されるレーザーは同じ光路を進行する場合を示している。
したがって、物体100の一点に当たって反射してきた反射光を受光した場合、発光部51aの先端と物体の一点との距離のみが算出される。
FIG. 4 shows a case where the distance detecting unit 51 is not moved, and shows a case where the laser emitted from the light emitting unit 51a travels on the same optical path.
Therefore, when the reflected light reflected by one point of the object 100 is received, only the distance between the tip of the light emitting unit 51a and one point of the object is calculated.

走査制御部51cは、進行方向の前方空間にある障害物判定領域の所定の複数の測点に向けて光が出射されるように、光の出射方向を走査させる部分であり、距離検出部51の向きを一定時間ごとに少しずつ変化させることによって、出射されるレーザーが進行する光路を少しずつ移動させる。
LIDAR51では、水平方向の所定の2次元空間の範囲内で、レーザーの出射方向を所定の走査ピッチずつ変化させて、物体までの距離を算出する(水平方向の2次元走査)。また、3次元的に距離を算出する場合は、垂直方向に、所定の走査ピッチだけレーザーの出射方向を変化させて、さらに上記の水平方向の2次元走査を行って距離を算出する。
The scanning control unit 51c is a part that scans the light emission direction so that the light is emitted toward a plurality of predetermined measurement points in the obstacle determination region in the forward space in the traveling direction. The distance detection unit 51 Is changed little by little at regular intervals, and the optical path traveled by the emitted laser is moved little by little.
The LIDAR 51 calculates the distance to the object by changing the laser emission direction by a predetermined scanning pitch within a predetermined two-dimensional space in the horizontal direction (horizontal two-dimensional scanning). When calculating the distance three-dimensionally, the laser emission direction is changed by a predetermined scanning pitch in the vertical direction, and the above two-dimensional scanning in the horizontal direction is further performed to calculate the distance.

図5に、距離検出部(LIDAR)51から出射されるレーザーの走査方向の概略説明図を示す。
また、図6に、距離検出部(LIDAR)51から出射されたレーザーの照射領域を、上方から見た図(図6(a))と、後方から見た図(図6(b))を示す。
図5において、1つの点は、所定の距離だけ離れた位置の垂直方向の2次元平面(垂直平面)において、レーザーが当たった位置(以下、測点と呼ぶ)を示している。
FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the scanning direction of the laser emitted from the distance detection unit (LIDAR) 51.
FIG. 6 shows a view of the irradiation region of the laser emitted from the distance detector (LIDAR) 51 (FIG. 6A) and a view seen from the rear (FIG. 6B). Show.
In FIG. 5, one point indicates a position (hereinafter referred to as a measurement point) where the laser hits on a two-dimensional plane (vertical plane) in a vertical direction at a position separated by a predetermined distance.

たとえば、距離検出部51の発光部51aから出るレーザーの出射方向を、水平方向に所定の走査ピッチだけ右方向に移動するように、距離検出部51の向きを変化させると、レーザーは、水平方向の右方向に走査ピッチだけずれた隣の位置(測点)の垂直平面に当たる。
もし、この垂直平面の位置に物体が存在したとすると、各測点において反射されたレーザーの反射光の一部分が、受光部51bに受光される。
このように順次、水平方向に、所定の走査ピッチずつ、レーザーの照射方向をずらしていくと、所定数の測点に対してレーザーが照射される。レーザーが照射された複数の測点ごとに、反射光の受光の有無を確認して距離を算出する。
For example, when the direction of the distance detection unit 51 is changed so that the emission direction of the laser emitted from the light emitting unit 51a of the distance detection unit 51 is moved to the right by a predetermined scanning pitch in the horizontal direction, the laser is moved in the horizontal direction. It hits the vertical plane of the next position (measurement point) shifted to the right by the scanning pitch.
If an object exists at the position of the vertical plane, a part of the reflected light of the laser reflected at each measurement point is received by the light receiving unit 51b.
In this manner, when the laser irradiation direction is shifted sequentially by a predetermined scanning pitch in the horizontal direction, the laser is irradiated to a predetermined number of measurement points. The distance is calculated by confirming whether or not the reflected light is received at each of the plurality of measurement points irradiated with the laser.

図6(a)には、レーザーの照射方向を、水平方向に走査ピッチずつずらして、図の左右方向(すなわち水平方向)に、レーザーを走査する例の説明図を示している。
たとえば、図6(a)に示すように、最も右側方向に、レーザーが照射された場合、その方向に物体が存在すれば、物体からの反射光を受光することによって、受光距離L0が算出される。
FIG. 6A shows an explanatory diagram of an example in which the laser irradiation direction is shifted in the horizontal direction by the scanning pitch and the laser is scanned in the left-right direction (that is, the horizontal direction) in the figure.
For example, as shown in FIG. 6A, when the laser is irradiated in the rightmost direction, if there is an object in that direction, the light receiving distance L0 is calculated by receiving the reflected light from the object. The

また、図5に示すように、レーザーを走査する方向を垂直方向とした場合、たとえば、レーザーを出射する方向を、垂直方向の上方向に所定の走査ピッチだけずらした場合は、レーザーは、垂直方向の上方向に走査ピッチだけずれた隣の位置(測点)の垂直平面に当たる。
レーザーの出射方向を垂直方向の上方向に1走査ピッチだけずらした後、図6(a)に示すように、水平方向にレーザーの照射方向をずらせば、前回の測点よりも上方向に1走査ピッチだけずれた位置の測点に対して、レーザーが照射される。
このように、水平方向のレーザーの走査と、垂直方向のレーザーの走査を順次行うことによって、所定の3次元空間に対してレーザーが照射され、3次元の測定空間に物体が存在すれば、その物体までの距離が算出される。
Further, as shown in FIG. 5, when the laser scanning direction is the vertical direction, for example, when the laser emission direction is shifted upward by a predetermined scanning pitch in the vertical direction, the laser is vertical. It hits the vertical plane of the next position (measurement point) shifted in the upward direction by the scanning pitch.
After shifting the laser emission direction by one scanning pitch in the vertical upward direction, as shown in FIG. 6A, if the laser irradiation direction is shifted in the horizontal direction, the laser beam is shifted upward by 1 from the previous measurement point. A laser beam is irradiated to a measurement point at a position shifted by the scanning pitch.
In this way, by sequentially performing a horizontal laser scan and a vertical laser scan, the laser is irradiated to a predetermined three-dimensional space, and if an object exists in the three-dimensional measurement space, The distance to the object is calculated.

また、複数の測点に向けて出射された光(レーザー)が物体に反射された場合に、物体に反射された反射光が受光部に受光されたことが確認されると、距離が算出された測点の位置に物体の一部分が存在すると判定される。
さらに、物体の一部分が存在すると判定された複数の測点を含む領域内に、その物体が存在し、その複数の測点を含む領域の情報から、物体の形状あるいは人体の姿勢などを特徴づける検知情報を取得する。
検知情報は、何らかの物体を特徴づける情報であるが、距離検出部51によって取得してもよく、あるいは、カメラ55によって撮影された物体の画像データから取得してもよい。
In addition, when light (laser) emitted toward a plurality of measurement points is reflected by an object, if it is confirmed that the reflected light reflected by the object is received by the light receiving unit, the distance is calculated. It is determined that a part of the object exists at the position of the measured point.
Furthermore, the object exists in an area including a plurality of measurement points where it is determined that a part of the object exists, and the shape of the object or the posture of the human body is characterized from information on the area including the plurality of measurement points. Get detection information.
The detection information is information that characterizes some object, but may be acquired by the distance detection unit 51 or may be acquired from image data of an object photographed by the camera 55.

なお、2次元走査において、レーザーを走査する方向を、水平方向として説明したが、これに限るものではなく、垂直方向にレーザーを出射する方向を変化させてもよい。
3次元的な測定空間にレーザーを照射する場合は、垂直方向の2次元走査をした後、水平方向に所定の走査ピッチだけずらして、順次、同様の垂直方向の2次元走査を行えばよい。
In the two-dimensional scanning, the laser scanning direction is described as the horizontal direction, but the present invention is not limited to this, and the laser emitting direction may be changed in the vertical direction.
When irradiating a laser to a three-dimensional measurement space, after performing two-dimensional scanning in the vertical direction, the same two-dimensional scanning in the same vertical direction may be sequentially performed by shifting the scanning direction by a predetermined scanning pitch in the horizontal direction.

図6(b)には、レーザーを水平方向と垂直方向に走査した場合に、3次元空間に照射されるレーザーの測点の概略説明図を示している。
もし、レーザーが出射された1つの測点の方向に、物体が存在しなければ、レーザーはそのまま光路上を進行し、反射光は受光されず、距離は測定できない。
逆に、ある測点に出射されたレーザーに対して反射光が受光された場合は、距離が算出され、算出された距離だけ離れた位置に、物体が存在することが認識される。
図6(b)では、右下部分の6つの測点において、反射光が検出されたことを示しており、この6つの測点を含む領域に、何らかの物体(たとえば、人体、障害物など)が存在することが認識される。
FIG. 6B is a schematic explanatory diagram of laser measurement points irradiated on the three-dimensional space when the laser is scanned in the horizontal direction and the vertical direction.
If there is no object in the direction of one measuring point where the laser is emitted, the laser travels on the optical path as it is, the reflected light is not received, and the distance cannot be measured.
Conversely, when reflected light is received with respect to a laser emitted to a certain measurement point, a distance is calculated, and it is recognized that an object exists at a position separated by the calculated distance.
FIG. 6B shows that reflected light is detected at the six measurement points in the lower right part, and some object (for example, a human body, an obstacle, etc.) is present in the region including these six measurement points. Is recognized.

距離検出部51の受光部51bにレーザー51dが入射されると、そのレーザーの受光強度に対応した電気信号が出力される。
制御部50は、受光部51bから出力される電気信号を確認し、たとえば、所定のしきい値以上の強度を有する電気信号が検出された場合に、レーザーを受光したと判断する。
発光部51aには、従来から用いられているレーザー発光素子が用いられ、受光部51bには、レーザーを検出するレーザー受光素子が用いられる。
When the laser 51d is incident on the light receiving unit 51b of the distance detecting unit 51, an electrical signal corresponding to the received light intensity of the laser is output.
The control unit 50 confirms the electrical signal output from the light receiving unit 51b, and determines that the laser is received, for example, when an electrical signal having an intensity equal to or greater than a predetermined threshold is detected.
Conventionally used laser light emitting elements are used for the light emitting part 51a, and laser light receiving elements for detecting a laser are used for the light receiving part 51b.

また、制御部50は、発光部51aから出射されたレーザーの出射時刻と、受光部51bに反射光が受光されたことを確認された受光時刻との時間差T0を利用して、発光部51aと複数の測点との間の距離である受光距離L0を算出する。
制御部50が、たとえば、タイマーを利用して現在時刻を取得し、レーザーの出射時刻と、レーザーの受光が確認された受光時刻との時間差T0を算出し、この両時刻の時間差T0と、レーザーの速度とを利用して、受光距離L0を算出する。
In addition, the control unit 50 uses the time difference T0 between the emission time of the laser emitted from the light emitting unit 51a and the light reception time when it is confirmed that the reflected light is received by the light receiving unit 51b. A light receiving distance L0, which is a distance between a plurality of measurement points, is calculated.
The control unit 50 obtains the current time using, for example, a timer, calculates a time difference T0 between the laser emission time and the light reception time when laser reception is confirmed, and the time difference T0 between these two times and the laser The light receiving distance L0 is calculated by using the speed of.

走行制御部52は、車体を走行させる駆動部材を制御する部分であり、主として、駆動部材に相当する車輪53の回転を制御して、直線走行および回転動作などをさせることによって、自動的に車両を走行させる。駆動部材には、車輪やキャタピラ(登録商標)などが含まれる。
車輪53は、図1および図2に示したような4つの車輪(21,22,31,32)に相当する。
また、上記したように、車輪のうち、左右の前輪(21,31)を駆動輪とし、左右の後輪(22,32)は回転制御をしない従動輪としてもよい。
また、図示しないエンコーダを、駆動輪(21,31)の左輪と右輪にそれぞれ設け、車輪の回転数や回転方向、回転位置、回転速度によって車両の移動距離等を計測し、走行を制御してもよい。エンコーダは、後述する速度検出部60に相当する。
The travel control unit 52 is a part that controls a drive member that travels the vehicle body, and mainly controls the rotation of the wheels 53 corresponding to the drive member to perform linear travel, rotational operation, and the like, so that the vehicle automatically To run. The driving member includes a wheel, a caterpillar (registered trademark), and the like.
The wheel 53 corresponds to four wheels (21, 22, 31, 32) as shown in FIGS.
Further, as described above, of the wheels, the left and right front wheels (21, 31) may be drive wheels, and the left and right rear wheels (22, 32) may be driven wheels that are not rotationally controlled.
In addition, encoders (not shown) are provided on the left and right wheels of the drive wheels (21, 31), respectively, and the travel distance of the vehicle is measured by the rotation speed, rotation direction, rotation position, and rotation speed of the wheels to control traveling. May be. The encoder corresponds to a speed detection unit 60 described later.

通信部54は、ネットワーク6を介して、管理サーバ5と、データの送受信を行う部分である。上記したように、無線通信によってネットワーク6に接続し、管理サーバ5と通信できる機能を有することが好ましい。
たとえば、異常状態が発生し通知処理を実行する場合、通信部54は、異常状態が発生したこと、異常状態の発生日時および発生位置を含む通知情報を、自律走行装置とは異なる位置に配置された管理サーバ5に送信する。
また、通知情報は、自律走行装置とは異なる位置にいる担当者の所持する端末に送信してもよく、管理サーバおよび端末の少なくともどちらか一方または両方に送信すればよい。
なお、送信先をどこにするかは、予め設定しておく必要があるが、車両の運用形態に対応させて、異常状態の内容などに基づいて、送信先を変更、追加できるようにしてもよい。
The communication unit 54 is a part that transmits / receives data to / from the management server 5 via the network 6. As described above, it is preferable to have a function of connecting to the network 6 by wireless communication and communicating with the management server 5.
For example, when an abnormal state occurs and the notification process is executed, the communication unit 54 arranges the notification information including the occurrence of the abnormal state, the occurrence date and time of the abnormal state, and the occurrence position at a position different from the autonomous traveling device. To the management server 5.
The notification information may be transmitted to a terminal owned by a person in charge at a position different from that of the autonomous mobile device, and may be transmitted to at least one or both of the management server and the terminal.
In addition, although it is necessary to set in advance where the transmission destination is, it may be possible to change or add the transmission destination based on the contents of the abnormal state in accordance with the operation mode of the vehicle. .

カメラ55は、主として、車両の走行方向の前方空間を含む所定の空間の画像を撮影する部分であり、撮影する画像は、静止画でも、動画でもよい。撮影された画像は、入力画像データ71として、記憶部70に記憶され、管理サーバ5からの要求に応じて、管理サーバ5に転送される。
また、カメラ55は、1台だけでなく、複数台備えてもよい。たとえば、車体の前方、左方、右方、後方をそれぞれ撮影するように、4台のカメラを固定設置してもよく、また各カメラの撮影方向を変更できるようにしてもよく、ズーム機能を備えてもよい。
また、車両が屋外を走行する場合、天候がよく撮影領域が十分に明るい場合は、カメラで撮影した画像を分析することにより、人体、障害物、路面の状態等を検出する。
The camera 55 is a part that mainly captures an image of a predetermined space including a front space in the traveling direction of the vehicle, and the image to be captured may be a still image or a moving image. The captured image is stored in the storage unit 70 as input image data 71 and transferred to the management server 5 in response to a request from the management server 5.
Moreover, you may provide not only one camera 55 but multiple units | sets. For example, four cameras may be fixedly installed to shoot the front, left, right, and rear of the vehicle body, and the shooting direction of each camera may be changed. You may prepare.
When the vehicle travels outdoors and the weather is good and the shooting area is sufficiently bright, the human body, obstacles, road conditions, etc. are detected by analyzing the images taken by the camera.

画像認識部56は、カメラ55によって撮影された画像データ(入力画像データ71)の中に含まれる物体を認識する部分である。たとえば、画像データに含まれる物体を抽出し、抽出された物体が、人体の所定の特徴を持つ物体である場合に、その物体を人体として認識する。さらに認識された人体の部分の画像データ(人体画像)と、記憶部70に予め記憶された人物登録情報とを比較して、人体画像が予め登録された人物に一致可能か否かを判断する。画像認識処理は、既存の画像認識技術を用いればよい。
認識する物体は、人体に限るものではなく、壁、柱、段差、動物、狭い通路のような障害物を認識してもよい。
The image recognition unit 56 is a part that recognizes an object included in the image data (input image data 71) captured by the camera 55. For example, an object included in image data is extracted, and when the extracted object is an object having a predetermined characteristic of the human body, the object is recognized as a human body. Further, the recognized human body image data (human body image) is compared with the person registration information stored in advance in the storage unit 70 to determine whether or not the human body image can match the person registered in advance. . The image recognition process may use existing image recognition technology.
An object to be recognized is not limited to a human body, and an obstacle such as a wall, a pillar, a step, an animal, or a narrow passage may be recognized.

障害物検出部57は、主に、距離検出部51から取得した情報を利用して、物体(障害物)を検出する部分である。特に、距離検出部51によって距離が検出された物体の障害物判定領域内での位置と、物体が存在する位置の進行方向に対する方向とが検出される。
たとえば、距離検出部51によって、反射光が受光され距離が算出された測点の位置には障害物が存在することが検出される。
また、上記したように、複数の測点までの距離が算出されるので、距離が算出された測点の位置情報から、障害物の大きさ、位置、形状、障害物までの距離が取得される。
さらに、図6(a)に示したレーザーの走査方向のうち、ほぼ中央のレーザーの走査方向を、車両の進行方向とすると、障害物を検出した測点の位置と、レーザーの走査方向との関係から、検出した障害物が、進行方向に対して右側方向にあるのか、左側方向にあるのか、あるいは、ちょうど進行方向上にあるのかを判断することができる。
また、進行方向を方向を決める基準のゼロ度として、障害物が存在する位置の角度を算出することもできる。すなわち、進行方向に対する障害物が存在する方向を検出することができる。
The obstacle detection unit 57 is a part that detects an object (obstacle) mainly using information acquired from the distance detection unit 51. In particular, the position of the object whose distance is detected by the distance detection unit 51 in the obstacle determination area and the direction of the position where the object is present with respect to the traveling direction are detected.
For example, the distance detector 51 detects the presence of an obstacle at the position of the measuring point where the reflected light is received and the distance is calculated.
In addition, as described above, since the distances to a plurality of measurement points are calculated, the size, position, shape, and distance to the obstacles of the obstacles are acquired from the position information of the measurement points for which the distances have been calculated. The
Furthermore, if the scanning direction of the laser at the center in the scanning direction of the laser shown in FIG. 6A is the traveling direction of the vehicle, the position of the station where the obstacle is detected and the scanning direction of the laser From the relationship, it can be determined whether the detected obstacle is in the right direction, the left direction, or just in the traveling direction with respect to the traveling direction.
In addition, the angle of the position where the obstacle exists can be calculated by setting the traveling direction as the reference zero degree for determining the direction. That is, it is possible to detect a direction in which an obstacle exists in the traveling direction.

また、レーザーの走査領域内の異なる位置に、複数の障害物が検出された場合は、各障害物ごとに、大きさ、位置、形状、距離、進行方向に対する方向に加えて、その複数の障害物どうしの間隔(障害物間距離)も算出される。
これらの検出された障害物についての情報(たとえば、距離、位置、方向、大きさ、障害物間距離)は、後述するように、障害物情報77として、記憶部70に記憶される。
ただし、障害物情報77は、車両が走行中も常に取得されるので、所定時間ごとに更新される。
In addition, when multiple obstacles are detected at different positions in the laser scanning area, in addition to the size, position, shape, distance, and direction of the traveling direction, the obstacles are detected for each obstacle. The distance between objects (distance between obstacles) is also calculated.
Information about these detected obstacles (for example, distance, position, direction, size, distance between obstacles) is stored in the storage unit 70 as obstacle information 77 as will be described later.
However, since the obstacle information 77 is always acquired even while the vehicle is traveling, it is updated every predetermined time.

上記のように検出された障害物までの距離と、進行方向に対する障害物の方向と、複数個の障害物間距離などを利用することにより、車両の走行方向の変更や速度制御が行われ、特に進行方向に障害物が発見されても減速する必要がないと判断された場合には、減速せずに走行を継続させる。   By using the distance to the obstacle detected as described above, the direction of the obstacle with respect to the traveling direction, the distance between the plurality of obstacles, etc., the change of the traveling direction of the vehicle and the speed control are performed, In particular, if it is determined that it is not necessary to decelerate even if an obstacle is found in the traveling direction, the vehicle continues running without decelerating.

位置情報取得部58は、車両の現在位置を示す情報(緯度、経度など)を取得する部分であり、たとえば、GPS(Global Position System)を利用して、現在位置情報73を取得してもよい。
取得された現在位置情報73と、記憶部70に予め記憶された経路情報74とを比較しながら、車両の進行すべき方向を決定し、車両を自律走行させる。
車両を自律走行させるためには、上記した距離検出部51、カメラ55、障害物検出部57、位置情報取得部58のすべてから得た情報を用いることが好ましいが、あるいは少なくともいずれか1つから得た情報を利用して自律走行させてもよい。
The position information acquisition unit 58 is a part that acquires information (latitude, longitude, etc.) indicating the current position of the vehicle. For example, the current position information 73 may be acquired using GPS (Global Position System). .
While comparing the acquired current position information 73 and route information 74 stored in advance in the storage unit 70, the direction in which the vehicle should travel is determined, and the vehicle is allowed to travel autonomously.
In order to make the vehicle autonomously travel, it is preferable to use information obtained from all of the distance detection unit 51, the camera 55, the obstacle detection unit 57, and the position information acquisition unit 58, or from at least one of them. You may make it run autonomously using the obtained information.

また、位置情報取得部58としては、GPSと同様に、現在利用されている他の衛星測位システムを用いてもよい。たとえば、日本の準天頂衛星システム(Quasi-Zenith Satellite System:QZSS)、ロシアのGLONASS(Global Navigation Satellite System)、EUのガリレオ、中国の北斗、インドのIRNSS(Indian Regional NavigationalSatellite System)などを利用してもよい。   Further, as the position information acquisition unit 58, other currently used satellite positioning systems may be used as in the case of GPS. For example, using Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), Russian GLONASS (Global Navigation Satellite System), EU Galileo, China Hokuto, India IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System) Also good.

充電池59は、車両1の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、走行機能、距離検出機能、画像認識機能、衝突検出機能、通信機能を行うための電力を供給する部分である。
たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ni−Cd電池、鉛電池、各種燃料電池などの充電池が用いられる。
また、図示しない電池残量検出部を備え、充電池の残りの容量(電池残量)を検出し、検出された電池残量に基づいて、所定の充電設備の方へ帰還するべきか否かを判断し、電池残量が所定残量よりも少なくなった場合は、充電設備へ自動的に帰還するようにしてもよい。
The rechargeable battery 59 is a part that supplies power to each functional element of the vehicle 1, and is a part that mainly supplies power for performing a travel function, a distance detection function, an image recognition function, a collision detection function, and a communication function. It is.
For example, rechargeable batteries such as lithium ion batteries, nickel metal hydride batteries, Ni-Cd batteries, lead batteries, and various fuel cells are used.
In addition, a battery remaining amount detection unit (not shown) is provided to detect the remaining capacity (battery remaining amount) of the rechargeable battery, and whether or not to return to a predetermined charging facility based on the detected battery remaining amount. When the remaining battery level is less than the predetermined remaining level, the battery may be automatically returned to the charging facility.

速度検出部60は、車両1の走行中の速度を検出する部分であり、主として、車輪53に取り付けられたエンコーダに相当する。CPUは、速度検出部60から速度情報をリアルタイムで取得し、状況に応じて、走行制御部52を制御して、加速あるいは減速をする。   The speed detection unit 60 is a part that detects the speed during travel of the vehicle 1 and mainly corresponds to an encoder attached to the wheel 53. The CPU acquires speed information from the speed detection unit 60 in real time, and controls the traveling control unit 52 according to the situation to accelerate or decelerate.

上記した構成要素に加えて、車両1が走行中に、障害物に衝突したこと、接触したこと、あるいは近づいたことを検出する衝突検出部を備えてもよい。たとえば、感圧スイッチ、マイクロスイッチ、超音波センサ、赤外線測距センサなどからなる接触センサや非接触センサが用いられ、たとえば、車体のバンパーに配置する。
衝突検出部は、1つでもよいが、車体の前方、側面、後方からの衝突を検知するために、車体の前方、側面、後方の所定の位置に、それぞれ複数個設けることが好ましい。
たとえば、複数個の衝突検出部を、バンパーを構成する弾性部材と車体との間に、互いに所定の距離だけ離して取り付けることが好ましい。
走行制御部52が車両の減速処理を実行した後に、衝突検出部によって、障害物との衝突を検出した場合には、車体が破損しないようにするために、走行制御部52が、車体を停止させる処理を実行する。また、CPUが、衝突検出部から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識してもよい。さらに、認識された障害物の位置情報に基づいて、CPUは、車体を停止させるか、あるいは、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。
In addition to the above-described components, a collision detection unit that detects that the vehicle 1 has collided with, touched, or approached an obstacle while traveling may be provided. For example, a contact sensor or a non-contact sensor including a pressure sensitive switch, a micro switch, an ultrasonic sensor, an infrared distance measuring sensor, or the like is used.
One collision detection unit may be provided, but a plurality of collision detection units are preferably provided at predetermined positions on the front, side, and rear of the vehicle body in order to detect collisions from the front, side, and rear of the vehicle body.
For example, it is preferable that a plurality of collision detection units are attached at a predetermined distance from each other between the elastic member constituting the bumper and the vehicle body.
When the collision detection unit detects a collision with an obstacle after the traveling control unit 52 executes the vehicle deceleration process, the traveling control unit 52 stops the vehicle body so that the vehicle body is not damaged. Execute the process. Further, the CPU may recognize the position where the obstacle exists based on the signal output from the collision detection unit. Further, based on the recognized position information of the obstacle, the CPU stops the vehicle body or determines a direction to travel next while avoiding the obstacle.

記憶部70は、自律走行装置1の各機能を実行するために必要な情報やプログラムを記憶部する部分であり、ROM,RAM,フラッシュメモリなどの半導体記憶素子,HDD,SSDなどの記憶装置、その他の記憶媒体が用いられる。記憶部70には、たとえば、入力画像データ71,測定距離情報72,現在位置情報73,経路情報74,送信監視情報75,設定速度情報76,障害物情報77,動作モード78,減速領域情報79,車幅判定領域80などが記憶される。   The storage unit 70 is a part that stores information and programs necessary for executing each function of the autonomous mobile device 1, and includes a semiconductor storage element such as ROM, RAM, and flash memory, a storage device such as HDD, SSD, Other storage media are used. The storage unit 70 includes, for example, input image data 71, measurement distance information 72, current position information 73, route information 74, transmission monitoring information 75, set speed information 76, obstacle information 77, operation mode 78, deceleration area information 79. , A vehicle width determination area 80 and the like are stored.

入力画像データ71は、カメラ55によって撮影された画像データである。カメラが複数台ある場合は、カメラごとに記憶される。画像データとしては、静止画および動画のどちらでもよい。画像データは、不審者の検知、異常状態の検出、車両の進路決定などに利用され、送信監視情報75の1つとして、管理サーバ5に送信される。   The input image data 71 is image data taken by the camera 55. When there are a plurality of cameras, it is stored for each camera. The image data may be either a still image or a moving image. The image data is used for detecting a suspicious person, detecting an abnormal state, determining a course of the vehicle, and the like, and is transmitted to the management server 5 as one of the transmission monitoring information 75.

測定距離情報72は、上記のように距離検出部51から取得した情報によって算出された受光距離L0である。1つの受光距離L0は、所定の距離測定領域内の1つの測点において測定された距離を意味する。
また、この情報73は、所定の距離測定領域内に属する測点ごとに記憶され、各測点の位置情報と対応づけて記憶される。たとえば、測点が水平方向にm個あり、垂直方向にn個ある場合は、合計m×n個の測点にそれぞれ対応した受光距離L0が記憶される。
The measurement distance information 72 is the light reception distance L0 calculated by the information acquired from the distance detection unit 51 as described above. One light receiving distance L0 means a distance measured at one measuring point in a predetermined distance measuring region.
Further, this information 73 is stored for each measuring point belonging to the predetermined distance measuring area, and is stored in association with the position information of each measuring point. For example, when there are m measuring points in the horizontal direction and n measuring points in the vertical direction, the light receiving distances L0 corresponding to the total of m × n measuring points are stored.

また、各測点の方向に、レーザーを反射する物体(障害物、路面、柱など)が存在し、その物体からの反射光を受光できた場合は、その物体までの受光距離L0が記憶される。ただし、測点方向に物体が存在しない場合は、反射光が受光されないので、測点距離情報72として、たとえば、受光距離L0の代わりに、測定できなかったことを示す情報を記憶してもよい。   In addition, if there is an object (obstacle, road surface, pillar, etc.) that reflects the laser in the direction of each measurement point and the reflected light from the object can be received, the light receiving distance L0 to that object is stored. The However, since no reflected light is received when there is no object in the direction of the measurement point, information indicating that measurement could not be performed may be stored as the measurement point distance information 72, for example, instead of the light reception distance L0. .

現在位置情報73は、位置情報取得部58によって取得された車両の現在位置を示す情報である。たとえば、GPSを利用して取得された緯度と経度とからなる情報である。この情報は、たとえば、車両の進路を決定するのに用いられる。   The current position information 73 is information indicating the current position of the vehicle acquired by the position information acquisition unit 58. For example, it is information consisting of latitude and longitude acquired using GPS. This information is used, for example, to determine the course of the vehicle.

経路情報74は、車両が走行すべき経路の地図を予め記憶したものであり、たとえば、移動する経路や領域が予め固定的に決まっている場合は、当初から固定的な情報として記憶される。ただし、経路変更をする必要がある場合などでは、ネットワーク6を介して、管理サーバ5から送信される情報を、新たな経路情報74として記憶してもよい。   The route information 74 is stored in advance as a map of a route on which the vehicle should travel. For example, when the route and area to be moved are fixedly determined in advance, the route information 74 is stored as fixed information from the beginning. However, when it is necessary to change the route, information transmitted from the management server 5 via the network 6 may be stored as new route information 74.

送信監視情報75は、走行中および停止中に取得した種々の監視対象の情報であり、ネットワーク6を介して管理サーバ5に送信される情報である。この情報としては、たとえば、カメラ55によって撮影された入力画像データ71,走行距離,移動経路,環境データ(温度,湿度,放射線,ガス,雨量,音声,紫外線など),地形データ,障害物データ,路面情報,警告情報などが含まれる。
このような監視情報を取得するために、たとえば、温度計,湿度計,マイク,ガス検知装置などを備えることが好ましい。
The transmission monitoring information 75 is information of various monitoring targets acquired during traveling and stopping, and is information transmitted to the management server 5 via the network 6. This information includes, for example, input image data 71 photographed by the camera 55, travel distance, travel route, environment data (temperature, humidity, radiation, gas, rainfall, voice, ultraviolet light, etc.), terrain data, obstacle data, Includes road surface information and warning information.
In order to acquire such monitoring information, for example, it is preferable to include a thermometer, a hygrometer, a microphone, a gas detection device, and the like.

設定速度情報76は、車両の走行速度に相当し、この情報に基づいて、現在の走行速度が設定される。
たとえば、障害物のない経路を走行する場合は、設定速度情報76に、比較的速い速度が設定され、走行制御部52は、この設定速度情報76に設定された速度で走行するように、車輪53を制御する。
また、障害物や段差を検出したことによって、減速する必要があると判断した場合は、設定速度情報76に、比較的遅い速度が設定される。
The set speed information 76 corresponds to the travel speed of the vehicle, and the current travel speed is set based on this information.
For example, when traveling on a route without an obstacle, a relatively high speed is set in the set speed information 76, and the travel control unit 52 moves the wheels so as to travel at the speed set in the set speed information 76. 53 is controlled.
When it is determined that it is necessary to decelerate by detecting an obstacle or a step, a relatively slow speed is set in the set speed information 76.

障害物情報77は、検出された障害物に関する情報であり、現在位置から障害物までの距離、障害物の形状、位置、方向、大きさ、色、障害物間距離、高低差、傾斜角度などからなる情報である。たとえば、距離検出部51によって、障害物の形状、大きさ、障害物までの距離が取得され、障害物情報77の一部分として記憶される。また、カメラ55、画像認識部56、障害物検出部57によっても、障害物を特定するような情報が取得される。   The obstacle information 77 is information on the detected obstacle, such as the distance from the current position to the obstacle, the shape, position, direction, size, color, distance between obstacles, height difference, inclination angle, etc. It is the information which consists of. For example, the distance detection unit 51 acquires the shape and size of the obstacle, and the distance to the obstacle, and stores them as a part of the obstacle information 77. The camera 55, the image recognition unit 56, and the obstacle detection unit 57 also acquire information that identifies the obstacle.

動作モード78(MD)は、車両の走行状態の種類を意味し、主として、障害物等を検出していない場合のモード(通常走行モードM1と呼ぶ)と、障害物等を検出した場合のモード(車幅走行モードM2と呼ぶ)とを有するものとする。
通常走行モードM1は、上記した第1検出モードに相当し、レーザーを走査することが可能な全範囲について、障害物等の検出を行いながら走行するモードである。
車幅走行モードM2は、上記した第2検出モードに相当し、レーザーを走査することが可能な全範囲のうち、障害物等の検出を行う範囲を限定して走行するモードである。特に、後述するように、2つの物体を検出した場合に、他の障害物を検出する範囲を、上記2つの物体の間に限定して走行するモードである。この場合、進行方向の空間のうち、車両の自己の幅(車両幅W0)よりもやや広い幅を持つ長方形空間が、他の障害物を検出する範囲として設定される。
また、車幅走行モード(第2検出モード)で走行中は、図示しない警告音または警告灯を作動させ、通常走行モード(第1検出モード)で走行中は、警告音または警告灯を作動させないようにしてもよい。
The operation mode 78 (MD) means the type of driving state of the vehicle, and mainly a mode when no obstacles are detected (referred to as a normal driving mode M1) and a mode when obstacles are detected. (Referred to as vehicle width travel mode M2).
The normal travel mode M1 corresponds to the first detection mode described above, and is a mode in which the vehicle travels while detecting obstacles or the like over the entire range where the laser can be scanned.
The vehicle width travel mode M2 corresponds to the above-described second detection mode, and is a mode in which the vehicle travels by limiting the range in which an obstacle or the like is detected out of the entire range in which the laser can be scanned. In particular, as described later, when two objects are detected, this is a mode in which a range in which other obstacles are detected is limited to the two objects. In this case, a rectangular space having a width slightly wider than the vehicle's own width (vehicle width W0) in the traveling direction space is set as a range for detecting other obstacles.
Further, a warning sound or warning light (not shown) is activated during traveling in the vehicle width traveling mode (second detection mode), and a warning sound or warning light is not activated during traveling in the normal traveling mode (first detection mode). You may do it.

減速領域情報79は、障害物の存在を検出する領域を設定した情報であり、原則として、この設定された領域に障害物が存在することが検出された場合は、減速処理を行う。
ただし、後述するように、進行方向に2つの障害物が検出され、これらの障害物間の距離Wsが、予め設定された判定幅W1よりも大きい場合であって、進行方向へ直進しても障害物に当たらずに、障害物間を通過できる場合は、減速処理は行わない。
減速領域情報79としては、後述するように、走行状態に対応して、たとえば、障害物判定領域A1と、車幅判定領域A2のうち、いずれかが設定される。
The deceleration area information 79 is information in which an area for detecting the presence of an obstacle is set. In principle, when it is detected that an obstacle exists in the set area, deceleration processing is performed.
However, as will be described later, when two obstacles are detected in the advancing direction and the distance Ws between these obstacles is larger than a preset determination width W1, even if the vehicle travels straight in the advancing direction. If the vehicle can pass between obstacles without hitting an obstacle, the deceleration process is not performed.
As the deceleration area information 79, as will be described later, for example, one of an obstacle determination area A1 and a vehicle width determination area A2 is set corresponding to the traveling state.

車幅判定領域80(A2)は、上記した減速領域情報79に設定される領域情報の1つであり、自律走行装置の車両幅W0に対応して、その領域の大きさが予め設定される。
車幅判定領域80(A2)は、後述する図7に示すように、判定幅W1と、判定奥行L1によって画定される長方形空間の領域とする。
判定幅W1は、進行方向に垂直な方向の幅であり、車体が安全に走行することが可能な幅として設定され、かつ、車体の幅(車両幅W0)よりも長い幅として、予め設定記憶される。
車幅判定領域80(A2)が減速領域情報79に設定された場合は、車幅判定領域80の内部に、障害物等が存在するか否かが判断される。
ただし、車幅判定領域A2としては、以下の実施例では、長方形空間の領域として説明するが、この形状に限るものではない。
たとえば、進行方向の遠い方に開いた扇形形状、逆三角形のような形状を、車幅判定領域A2として設定してもよい。
The vehicle width determination region 80 (A2) is one of the region information set in the deceleration region information 79 described above, and the size of the region is set in advance corresponding to the vehicle width W0 of the autonomous traveling device. .
The vehicle width determination area 80 (A2) is a rectangular space area defined by the determination width W1 and the determination depth L1, as shown in FIG.
The determination width W1 is a width in a direction perpendicular to the traveling direction, is set as a width that allows the vehicle body to travel safely, and is stored in advance as a width that is longer than the vehicle body width (vehicle width W0). Is done.
When the vehicle width determination area 80 (A2) is set in the deceleration area information 79, it is determined whether an obstacle or the like exists in the vehicle width determination area 80.
However, the vehicle width determination area A2 is described as an area of a rectangular space in the following embodiments, but is not limited to this shape.
For example, a sector shape or an inverted triangle shape that opens farther in the traveling direction may be set as the vehicle width determination region A2.

<記憶部に記憶される情報の説明>
図7に、記憶部70に記憶される情報のうち、主要な情報についての説明図を示す。
図7(a)に、記憶部70に記憶される4つの情報の一実施例を示し、図7(b)〜図7(d)に、これらの情報の説明図を示す。
減速領域情報79(GA)は、上記したように障害物を検出する領域を設定したものであるが、以下の実施例では、2つの領域(A1,A2)のうち、いずれかが設定されるものとする。
2つの領域とは、上記した第1障害物判定領域に相当する障害物判定領域A1と、上記した第2障害物判定領域に相当する車幅判定領域A2とする。
<Description of information stored in storage unit>
FIG. 7 shows an explanatory diagram of main information among the information stored in the storage unit 70.
FIG. 7A shows an example of four pieces of information stored in the storage unit 70, and FIGS. 7B to 7D show explanatory diagrams of these pieces of information.
As described above, the deceleration area information 79 (GA) sets an area for detecting an obstacle. In the following embodiment, one of the two areas (A1, A2) is set. Shall.
The two areas are an obstacle determination area A1 corresponding to the first obstacle determination area and a vehicle width determination area A2 corresponding to the second obstacle determination area.

図7(b)に、障害物判定領域A1の一実施例を示す。
図7(b)は、自律走行装置1を上方向から見た平面図を示しており、自律走行装置1が、紙面の上方向に走行している状態を示している。
図7(b)において、自律走行装置1の進行方向前方であって、扇形形状の領域が、障害物判定領域A1である。
扇形形状の領域は、検知角αおよび検知距離Lで決定される領域であり、進行方向に対し、左右方向に、それぞれα/2の角度だけ開いた領域内に障害物が存在する場合、その障害物を検知するものとする。
ここで、検知角αは、説明のために180度以内の角度としているが、180度以上の角度でもよく、たとえば270度程度の角度に設定すればよい。また、検知距離Lは、たとえば25m程度である。
後述する動作モード78(MD)が通常走行モードM1の場合、この障害物判定領域A1の内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
FIG. 7B shows an example of the obstacle determination area A1.
FIG.7 (b) has shown the top view which looked at the autonomous traveling apparatus 1 from the upper direction, and has shown the state which the autonomous traveling apparatus 1 is drive | working upwards on the paper surface.
In FIG. 7B, the fan-shaped area in front of the autonomous traveling device 1 in the traveling direction is the obstacle determination area A1.
The fan-shaped region is a region determined by the detection angle α and the detection distance L, and when an obstacle exists in the region opened by an angle α / 2 in the left-right direction with respect to the traveling direction, Obstacles shall be detected.
Here, for the sake of explanation, the detection angle α is set to an angle of 180 degrees or less, but may be an angle of 180 degrees or more, for example, an angle of about 270 degrees. Moreover, the detection distance L is about 25 m, for example.
When an operation mode 78 (MD), which will be described later, is a normal travel mode M1, it is checked whether or not an obstacle exists in the obstacle determination area A1.

図7(c)に、車幅判定領域A2の一実施例を示す。
図7(c)において、車幅判定領域A2は、斜線で示した領域であり、上記した障害物判定領域A1の内部であって、図示したような縦L1、横W1の大きさの長方形状の領域とする。ただし、上記したように、車幅判定領域A2の形状は、長方形に限定されるものではない。
縦方向の長さ(判定奥行とも呼ぶ)L1は、進行方向に平行な方向の長さであり、横方向の長さ(車幅判定幅あるいは判定幅とも呼ぶ)W1は、進行方向に垂直な方向の長さである。
FIG. 7C shows an example of the vehicle width determination area A2.
In FIG. 7C, the vehicle width determination area A2 is an area indicated by hatching, and is inside the obstacle determination area A1 described above, and has a rectangular shape with the size of the vertical L1 and the horizontal W1 as shown in the figure. The area is However, as described above, the shape of the vehicle width determination region A2 is not limited to a rectangle.
The length in the vertical direction (also referred to as determination depth) L1 is the length in the direction parallel to the traveling direction, and the length in the horizontal direction (also referred to as vehicle width determination width or determination width) W1 is perpendicular to the traveling direction. The length of the direction.

この車幅判定領域A2は、障害物判定領域A1内に、物体を検出した場合に設定される。
また、この領域A2は、進行方向に垂直な方向であって車体の中心を中点とする判定幅W1を持つ進行方向の前方の長方形空間とする。
ただし、距離検出部51であるLIDARの取り付け位置が、車体の中心からずれている場合は、LIDARを構成する発光部51aの取り付け位置を中点とする判定幅W1を持つ前方の長方形空間を、車幅判定領域A2としてもよい。
また、直進する場合は、図7(c)に示した前方の長方形領域を車幅判定領域A2とすればよいが、右方向あるいは左方向に曲がる場合は、曲がる角度に対応して、曲がる方向に所定の角度だけ傾いた判定幅W1を持つ長方形領域を、車幅判定領域A2としてもよい。
車幅判定領域A2が設定された場合、すなわち動作モードMDが車幅走行モードM2となった場合、障害物検出部57が検出した情報を用いて、この領域A2の長方形空間に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させる。
The vehicle width determination area A2 is set when an object is detected in the obstacle determination area A1.
The area A2 is a rectangular space in the forward direction of the traveling direction that has a determination width W1 that is a direction perpendicular to the traveling direction and that has the center of the vehicle body as a midpoint.
However, when the attachment position of the LIDAR that is the distance detection unit 51 is deviated from the center of the vehicle body, a front rectangular space having a determination width W1 with the attachment position of the light emitting unit 51a constituting the LIDAR as a midpoint, It is good also as vehicle width determination area | region A2.
In addition, when going straight, the front rectangular area shown in FIG. 7 (c) may be the vehicle width determination area A2, but when turning right or left, the direction of turning corresponds to the angle of turn. A rectangular area having a determination width W1 inclined at a predetermined angle may be used as the vehicle width determination area A2.
When the vehicle width determination area A2 is set, that is, when the operation mode MD becomes the vehicle width travel mode M2, an obstacle is detected in the rectangular space of the area A2 using information detected by the obstacle detection unit 57. The vehicle body is made to travel in the traveling direction while checking whether or not it exists.

車両1の横方向の長さ(車両幅)をW0とすると、この車両幅W0を考慮して、車幅判定領域A2の横方向の長さ(判定幅)W1は、W1>W0となるように予め設定される。
また、判定幅W1は、車両幅W0の車両1が進行方向に直進する場合に、安全に走行することが可能な通路幅の長さに相当する。
理想的には、W1を、W0よりもわずかに大きく設定すれば、車両1はその通路幅W1の道路を走行可能であるが、路面の小さな凹凸状態や段差、位置情報取得部58での取得誤差などのために車両1が左右にぶれることを考慮して、判定幅W1は、車両幅W0よりも、たとえば1m程度大きく設定することが好ましい。
Assuming that the lateral length (vehicle width) of the vehicle 1 is W0, the lateral length (determination width) W1 of the vehicle width determination area A2 is W1> W0 in consideration of the vehicle width W0. Is preset.
The determination width W1 corresponds to the length of the passage width that can travel safely when the vehicle 1 having the vehicle width W0 travels straight in the traveling direction.
Ideally, if W1 is set to be slightly larger than W0, the vehicle 1 can travel on the road having the passage width W1. Considering that the vehicle 1 is shaken from side to side due to an error or the like, the determination width W1 is preferably set to be, for example, about 1 m larger than the vehicle width W0.

車幅判定領域A2の判定幅W1と判定奥行L1は、車幅判定領域情報80として、予め記憶部70に記憶しておけばよい。
また、車幅判定領域A2は、所定の距離だけ離れた位置にある2つの障害物を検出し、2つの障害物間の距離Wsが判定幅W1よりも大きい場合に(Ws>W1)、減速領域情報GAに設定される。
The determination width W1 and the determination depth L1 of the vehicle width determination area A2 may be stored in advance in the storage unit 70 as the vehicle width determination area information 80.
Further, the vehicle width determination area A2 detects two obstacles at positions separated by a predetermined distance, and decelerates when the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1). The area information GA is set.

図7(d)に、障害物判定領域A1の内部に、2つの障害物(OB1,OB2)を検出している状態を示す。
距離検出部51としてLIDARを用いた場合、領域A1の内部に障害物があることを検出したとすると、車両1から各障害物までの距離が測定され、2つの障害物(OB1,OB2)が存在する位置と方向も取得される。
したがって、取得された距離や方向等の情報を利用することによって、2つの障害物間の距離Wsを、所定の計算式によって算出することができる。
この算出された障害物間距離Wsが、予め記憶された判定幅W1よりも大きい場合(Ws>W1)、判定幅W1を持つ車幅判定領域A2が障害物判定領域A1内に設定され、その後、車両1は、車幅走行モードM2で、減速せずに走行する。
領域A2の長方形空間の横方向の長さである判定幅W1は、2つの障害物の間に入るように設定される。
FIG. 7D shows a state in which two obstacles (OB1, OB2) are detected in the obstacle determination area A1.
When LIDAR is used as the distance detection unit 51, if it is detected that there is an obstacle in the area A1, the distance from the vehicle 1 to each obstacle is measured, and two obstacles (OB1, OB2) are obtained. Existing positions and directions are also obtained.
Therefore, the distance Ws between the two obstacles can be calculated by a predetermined calculation formula by using information such as the acquired distance and direction.
When the calculated distance between obstacles Ws is larger than the pre-stored determination width W1 (Ws> W1), the vehicle width determination area A2 having the determination width W1 is set in the obstacle determination area A1, and thereafter The vehicle 1 travels without decelerating in the vehicle width travel mode M2.
The determination width W1, which is the horizontal length of the rectangular space in the area A2, is set so as to enter between two obstacles.

車幅走行モードM2では、障害物判定領域A1の中の車幅判定領域A2の内部に、障害物が存在するか否かをチェックしながら、進行方向に向かって走行する。
すなわち、検出された2つの障害物OB1とOB2との間に、他の障害物が存在するか否かをチェックしながら走行する。
進行方向前方の長方形空間である車幅判定領域A2の中に、他の障害物が存在しない場合は、減速せずに、進行方向に向かって走行すればよい。
一方、領域A2の中に他の障害物が検出された場合は、減速するか、あるいは停止してもよい。
In the vehicle width travel mode M2, the vehicle travels in the traveling direction while checking whether there is an obstacle inside the vehicle width determination area A2 in the obstacle determination area A1.
That is, the vehicle travels while checking whether there is another obstacle between the two detected obstacles OB1 and OB2.
If there is no other obstacle in the vehicle width determination area A2 that is a rectangular space ahead in the traveling direction, the vehicle may travel in the traveling direction without decelerating.
On the other hand, when another obstacle is detected in the area A2, the vehicle may decelerate or stop.

障害物情報77は、すでに説明したように、障害物までの距離、位置、方向、大きさ、障害物間距離などを含み、これらの情報は、自律走行しながら取得されるので、時々刻々変化する。
障害物の位置はたとえば、2次元的あるいは3次元的な空間座標で記憶され、方向は進行方向に対する角度で記憶してもよく、進行方向に対して左あるいは右というような情報で記憶してもよい。
動作モード78(MD)としては、走行状況、走行速度、GPSの受信精度などに基づいて、複数のモードを予め設定すればよいが、ここでは、通常走行モードM1と、車幅走行モードM2の2つのモードを予め設定するものとする。
通常走行モードM1は、障害物判定領域A1の内部に障害物を検出していない状態で、比較的高速で走行するモードであり、たとえば、時速5kmで定速走行するモードとする(速度V1=5)。
As described above, the obstacle information 77 includes the distance to the obstacle, the position, the direction, the size, the distance between the obstacles, and the like. Since these pieces of information are acquired while autonomously traveling, they change every moment. To do.
For example, the position of the obstacle is stored in two-dimensional or three-dimensional spatial coordinates, and the direction may be stored as an angle with respect to the traveling direction. Also good.
As the operation mode 78 (MD), a plurality of modes may be set in advance based on the traveling situation, traveling speed, GPS reception accuracy, and the like. Here, the normal traveling mode M1 and the vehicle width traveling mode M2 are set. Two modes are set in advance.
The normal travel mode M1 is a mode in which the vehicle travels at a relatively high speed while no obstacle is detected in the obstacle determination area A1, and is, for example, a mode in which the vehicle travels at a constant speed of 5 km per hour (speed V1 = 5).

車幅走行モードM2は、上記したように、車幅判定領域A2を設定した場合に設定されるモードであり、原則として、通常走行モードM1とは、障害物を検出する領域の大きさが異なるだけで、同じ速度V1で走行するモードとする。
すなわち、車幅走行モードM2に設定されている場合、障害物判定領域内に2つの障害物が検出されたが、2つの障害物間の距離Wsが判定幅W1よりも大きいので、車両1は、2つの障害物の間にある車幅判定領域A2を、減速せずに、通常走行モードM1と同じ速度V1で走行する。
ただし、車幅判定領域A2に新たな障害物を検出した場合は、減速あるいは停止させる。
As described above, the vehicle width travel mode M2 is a mode that is set when the vehicle width determination area A2 is set. As a general rule, the vehicle travel mode M2 differs from the normal travel mode M1 in the size of the area for detecting obstacles. Only in the mode of traveling at the same speed V1.
That is, when the vehicle width travel mode M2 is set, two obstacles are detected in the obstacle determination area, but the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1, so that the vehicle 1 The vehicle travels in the vehicle width determination area A2 between the two obstacles at the same speed V1 as in the normal travel mode M1 without decelerating.
However, when a new obstacle is detected in the vehicle width determination area A2, the vehicle is decelerated or stopped.

車幅判定領域A2の大きさを決定する情報80の判定幅W1と判定奥行L1とは、予め固定的に設定しておけばよい。また、判定幅W1は、車体が安全に走行することが可能な幅として予め設定されるが、少なくとも車両幅W0よりも大きな値を設定すればよい。ただし、車両幅W0や車両を走行させる通路幅などとの関係を考慮して、判定幅W1の設定値を変更できるようにしてもよい。   The determination width W1 and the determination depth L1 of the information 80 for determining the size of the vehicle width determination area A2 may be fixedly set in advance. The determination width W1 is set in advance as a width that allows the vehicle body to travel safely, but may be set to a value that is at least larger than the vehicle width W0. However, the setting value of the determination width W1 may be changed in consideration of the relationship with the vehicle width W0 and the width of the passage where the vehicle travels.

<障害物検出の実施例>
以下に、自律走行中に障害物を検出した場合の走行状態の変化について、いくつかの実施例を示す。
(実施例1)
図8に、通常走行モードで走行している場合の走行状態の実施例1を示す。
図8(a)は、通常走行モードM1で走行しているときに、進行方向の障害物判定領域A1の内部に障害物を検出していない場合を示している。
この場合、車両1は、減速することなく、一定速度V1で走行する。
図8(b)は、通常走行モードM1で走行しているときに、進行方向の障害物判定領域A1の内部に、1つの障害物OB1を検出した場合を示している。
障害物判定領域A1内に検出された物体(障害物OB1)が、判定幅W1を持つ進行方向の前方空間内に存在するものとする。
このとき、障害物OB1までの測定距離Lmと、障害物の位置情報から、障害物OB1が進行方向のやや左であるがほぼ進行方向の経路上にあったとすると、障害物までの距離Lmが、減速を開始する距離として予め設定された距離よりも短ければ、減速処理をする。
すなわち、領域A1内に検出された物体OB1が、車両のいる位置を含む判定幅W1を持つ進行方向の空間内に存在する場合は、その物体までの距離Lmが所定距離よりも短くなれば、減速処理を行う。
<Example of obstacle detection>
Below, some examples are shown about change of a run state when an obstacle is detected during autonomous run.
Example 1
FIG. 8 shows a first embodiment of the traveling state when traveling in the normal traveling mode.
FIG. 8A shows a case where no obstacle is detected in the obstacle determination area A1 in the traveling direction when traveling in the normal traveling mode M1.
In this case, the vehicle 1 travels at a constant speed V1 without decelerating.
FIG. 8B shows a case where one obstacle OB1 is detected inside the obstacle determination area A1 in the traveling direction when traveling in the normal traveling mode M1.
It is assumed that the object (obstacle OB1) detected in the obstacle determination area A1 exists in the forward space in the traveling direction having the determination width W1.
At this time, from the measured distance Lm to the obstacle OB1 and the position information of the obstacle, if the obstacle OB1 is slightly on the left in the traveling direction but is substantially on the path in the traveling direction, the distance Lm to the obstacle is If the distance for starting deceleration is shorter than the distance set in advance, deceleration processing is performed.
That is, when the object OB1 detected in the area A1 is present in the traveling direction space having the determination width W1 including the position where the vehicle is present, if the distance Lm to the object is shorter than the predetermined distance, Performs deceleration processing.

図8(c)は、通常走行モードM1で走行しているときに、障害物判定領域A1の内部に、1つの障害物OB1を検出した場合で、障害物OB1までの測定距離Lmが非常に短くなった場合を示している。
たとえば、これ以上近づいた場合は停止させるという距離Lxを予め設定記憶しておき、障害物OB1までの測定距離Lmが、Lxよりも短くなった場合は、車両1を停止させる。
FIG. 8C shows a case where one obstacle OB1 is detected inside the obstacle determination area A1 when traveling in the normal traveling mode M1, and the measurement distance Lm to the obstacle OB1 is very large. The case where it became short is shown.
For example, the distance Lx to stop when approaching further is set and stored in advance, and the vehicle 1 is stopped when the measurement distance Lm to the obstacle OB1 becomes shorter than Lx.

(実施例2)
図9に、通常走行モードで走行している場合の走行状態の実施例2を示す。
図9(a)は、通常走行モードM1で走行している場合、左方前方に障害物OB1が存在するが、進行方向の障害物判定領域A1の内部に、その障害物OB1がまだ入ってきていない場合を示している。
この場合、障害物判定領域A1において障害物は検出されないので、車両1は、減速することなく、一定速度V1で走行する。
(Example 2)
FIG. 9 shows a second embodiment of the traveling state when traveling in the normal traveling mode.
FIG. 9A shows that when the vehicle travels in the normal travel mode M1, the obstacle OB1 exists on the left front side, but the obstacle OB1 still enters the obstacle determination area A1 in the traveling direction. It shows a case that is not.
In this case, since no obstacle is detected in the obstacle determination area A1, the vehicle 1 travels at a constant speed V1 without being decelerated.

図9(b)は、図9(a)の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここでは、障害物OB1の一部分が障害物判定領域A1の内部に入ったため、障害物OB1の存在が検出されたとする。
また、障害物OB1までの測定距離Lmと、障害物の位置、方向の情報を取得することによって、障害物OB1は、領域A1の左側部分にあり、進行方向の経路上にはなく、さらに、判定幅W1よりも外側に存在することが確認されたとする。
上記確認内容から、車両1がこのまま進行方向に直進したとしても障害物OB1に衝突することはないので、減速することなく、一定速度V1のまま走行を継続する。
FIG. 9B shows a state after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG.
Here, it is assumed that the presence of the obstacle OB1 is detected because a part of the obstacle OB1 has entered the obstacle determination area A1.
In addition, by acquiring the measurement distance Lm to the obstacle OB1 and the information on the position and direction of the obstacle, the obstacle OB1 is on the left side of the area A1, and is not on the path in the traveling direction. Suppose that it is confirmed that it exists outside the determination width W1.
From the above confirmation contents, even if the vehicle 1 travels straight in the traveling direction as it is, it does not collide with the obstacle OB1, and therefore, the vehicle 1 continues to travel without decelerating at a constant speed V1.

図9(c)は、図9(b)の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここでは、障害物OB1が、障害物判定領域A1の内部に検出されなくなった場合を示している。
すなわち、車両1が、このまま減速せずに直進したとしても、障害物OB1は、車両1の左側を通過することになるので、車両1は障害物OB1に衝突することはない。
したがって、車両1は、減速せずに、一定速度V1のまま走行を継続する。
FIG. 9 (c) shows a state after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 9 (b).
Here, a case where the obstacle OB1 is no longer detected inside the obstacle determination area A1 is shown.
That is, even if the vehicle 1 goes straight without decelerating as it is, the obstacle OB1 passes through the left side of the vehicle 1, so the vehicle 1 does not collide with the obstacle OB1.
Therefore, the vehicle 1 continues traveling without decelerating at a constant speed V1.

(実施例3)
図10に、車幅走行モードで走行している場合の走行状態の実施例3を示す。
図10(a)は、車両1が、車幅判定領域A2の判定幅W1よりもやや広く、両側に壁のある通路の中に進入しようとしている場合を示している。
ここでは、説明を容易なものとするために、車両1が、通路のほぼまん中に進入しようとしている場合を示している。また、通路の幅は、ほぼ一定値Wsとし、Ws>W1であるとする。
車両1は、この通路に進入する直前において、通常走行モードM1で走行していたとすると、減速領域情報79として障害物判定領域A1が設定され、この障害物判定領域A1の内部に障害物があるか否かをチェックしながら走行する。
(Example 3)
FIG. 10 shows a third embodiment of the traveling state when traveling in the vehicle width traveling mode.
FIG. 10A shows a case where the vehicle 1 is about to enter a passage having a wall that is slightly wider than the determination width W1 of the vehicle width determination area A2.
Here, for ease of explanation, a case is shown in which the vehicle 1 is about to enter almost the middle of the passage. The width of the passage is set to a substantially constant value Ws, and Ws> W1.
If the vehicle 1 is traveling in the normal travel mode M1 immediately before entering the passage, the obstacle determination area A1 is set as the deceleration area information 79, and there is an obstacle inside the obstacle determination area A1. Drive while checking whether or not.

図10(a)では、通路の両側の壁A,Bの一部分が、障害物判定領域A1の内部に入るので、この壁A,Bの一部分が障害物として検出される。このとき、図7(a)に示したような障害物情報77が取得される。
たとえば、2つの障害物として検出された壁Aと壁Bとの間の距離(障害物間距離Ws)が、通路の幅として算出される。
さらに、壁Aと壁Bの位置と方向も取得されるので、壁Aと壁Bは、進行方向に対して、それぞれ左側と右側の方向に存在することが検出される。
In FIG. 10A, a part of the walls A and B on both sides of the passage enters the obstacle determination area A1, and thus a part of the walls A and B is detected as an obstacle. At this time, the obstacle information 77 as shown in FIG. 7A is acquired.
For example, the distance between the wall A and the wall B detected as two obstacles (inter-obstacle distance Ws) is calculated as the width of the passage.
Further, since the positions and directions of the walls A and B are also acquired, it is detected that the walls A and B exist in the left and right directions, respectively, with respect to the traveling direction.

2つの障害物(壁A,壁B)が検出されたが、その障害物間距離Wsは、判定幅W1よりも大きいので、減速領域情報79として、車幅判定領域A2が設定され、今後はこの車幅判定領域A2の内部に、障害物が存在するか否かのチェックが行われる。
すなわち、進行方向に対して垂直な方向の判定幅W1と、進行方向に対して平行な方向の判定奥行L1とによって決定される車幅判定領域A2が、障害物判定領域A1の中に設定される。また、動作モードMDを、車幅走行モードM2とする。
ここで、距離測定部51の発光部51aが車体の前方で中央位置に設けられているとすると、判定幅W1は、車体の中央から左右方向にそれぞれW1/2の長さとなるように設定される。
ただし、図10(a)の走行状態では、2つの壁Aと壁Bとの間の距離Wsの範囲内であって、進行方向にはまだ他の障害物は検出されていないので、車両1は減速せずに、進行方向に向かって走行する。
Although two obstacles (wall A and wall B) are detected, the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1, so the vehicle width determination area A2 is set as the deceleration area information 79. A check is made as to whether an obstacle exists in the vehicle width determination area A2.
That is, the vehicle width determination area A2 determined by the determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction and the determination depth L1 in the direction parallel to the traveling direction is set in the obstacle determination area A1. The Further, the operation mode MD is set to the vehicle width travel mode M2.
Here, if the light emitting unit 51a of the distance measuring unit 51 is provided at the center position in front of the vehicle body, the determination width W1 is set to have a length of W1 / 2 in the horizontal direction from the center of the vehicle body. The
However, in the traveling state of FIG. 10A, the vehicle 1 is within the range of the distance Ws between the two walls A and B and no other obstacles have been detected in the traveling direction. Travels in the direction of travel without decelerating.

図10(b)は、図10(a)の走行状態から所定の時間が経過した後に、車両1が通路内を走行している場合を示している。
ここでは、通路の奥に障害物OB1が存在するが、車幅判定領域A2には、まだ障害物OB1が検出されていないとする。
したがって、図10(b)の走行状態では、車両1は、減速せずに、進行方向に向かって、走行を継続する。
FIG. 10B shows a case where the vehicle 1 is traveling in the passage after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG.
Here, it is assumed that the obstacle OB1 exists in the back of the passage, but the obstacle OB1 has not been detected yet in the vehicle width determination area A2.
Therefore, in the traveling state of FIG. 10B, the vehicle 1 continues traveling in the traveling direction without decelerating.

図10(c)は、図10(b)の走行状態から所定の時間が経過した後に、通路内走行中に、車幅判定領域A2の内部に、障害物OB1を検出した場合を示している。
この場合、障害物OB1の障害物情報77を取得することによって、障害物OB1は、進行方向に対し左側に存在し、障害物OB1までの距離がLmであり、その位置は、判定幅W1よりも内側にあることが検出される。
障害物OB1までの距離Lmが、予め設定された減速すべき距離よりも小さいとすると、車両1は、減速し、同じ進行方向に向かって走行する。
このように、道幅のせまい通路に入っても、通路幅が、車両幅W0を考慮して設定された判定幅W1よりも広い場合は、減速せずに、走行することができる場合がある。
FIG. 10C shows a case where an obstacle OB1 is detected inside the vehicle width determination area A2 during traveling in the passage after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 10B. .
In this case, by acquiring the obstacle information 77 of the obstacle OB1, the obstacle OB1 exists on the left side with respect to the traveling direction, the distance to the obstacle OB1 is Lm, and its position is determined from the determination width W1. Is also detected to be inside.
Assuming that the distance Lm to the obstacle OB1 is smaller than a predetermined distance to be decelerated, the vehicle 1 decelerates and travels in the same traveling direction.
As described above, even if the road width is narrow, if the passage width is wider than the determination width W1 set in consideration of the vehicle width W0, the vehicle may be able to travel without deceleration.

(実施例4)
図11に、車幅走行モードで走行している場合の走行状態の実施例4を示す。
図11では、両側に壁のある通路を走行するのではなく、所定の距離以上離れた位置にある2つの障害物の間を通過する場合について説明する。
車両の進行方向に、距離Wsだけ離れた位置に2つの障害物(OB1,OB2)があるものとする。ここで、障害物間距離Ws>判定幅W1とする。
図11(a)において、車両1が通常走行モードM1で走行中に、障害物判定領域A1の内部に、2つの障害物(OB1,OB2)を検出したとする。
このとき、2つの障害物の障害物情報77を取得し、2つの障害物の位置は、進行方向の左側と右側であり、障害物間距離Wsが判定幅W1よりも大きいことが検出されたとすると、動作モードMDを車幅走行モードM2に切り替える。
Example 4
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the traveling state when traveling in the vehicle width traveling mode.
In FIG. 11, a case will be described in which the vehicle passes between two obstacles located at a predetermined distance or more, instead of traveling along a passage having walls on both sides.
It is assumed that there are two obstacles (OB1, OB2) at positions separated by a distance Ws in the traveling direction of the vehicle. Here, the distance between obstacles Ws> the determination width W1.
In FIG. 11A, it is assumed that two obstacles (OB1, OB2) are detected in the obstacle determination area A1 while the vehicle 1 is traveling in the normal traveling mode M1.
At this time, the obstacle information 77 of the two obstacles is acquired, the positions of the two obstacles are the left side and the right side in the traveling direction, and it is detected that the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1. Then, the operation mode MD is switched to the vehicle width travel mode M2.

また、判定奥行L1と判定幅W1からなる長方形形状の車幅判定領域A2を減速領域情報79に設定し、その後、この領域A2の内部に、障害物があるか否かをチェックする。
2つの障害物間距離Wsが判定幅W1よりも大きく(Ws>W1)、車両1がこの距離Wsのほぼ中央付近を走行しているとすると障害物(OB1,OB2)に衝突することはないので、減速せずに、進行方向に走行する。
Further, a rectangular vehicle width determination area A2 composed of the determination depth L1 and the determination width W1 is set in the deceleration area information 79, and then it is checked whether there is an obstacle inside the area A2.
If the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1), and the vehicle 1 is traveling approximately near the center of the distance Ws, it does not collide with the obstacles (OB1, OB2). So it travels in the direction of travel without slowing down.

なお、図11(a)では、障害物間距離Wsは、判定幅W1よりもわずかに大きいように図示しているが、WsがW1よりもかなり大きい場合もあり得る。このように、障害物間距離Wsが判定幅W1よりもかなり大きい場合は、車幅判定領域A2の横方向の長さとして、判定幅W1を使用するのではなく、判定幅W1よりも大きく障害物間距離Wsよりも小さい幅を設定してもよい。
すなわち、障害物の有無をチェックする領域として、縦横の長さが固定的な長方形空間の車幅判定領域A2を使用するのではなく、2つの障害物間の距離Wsに対応して、自動的に車幅判定領域A2の横方向の長さを、設定変更してもよい。
In FIG. 11A, the distance between obstacles Ws is illustrated as being slightly larger than the determination width W1, but Ws may be considerably larger than W1. Thus, when the distance Ws between obstacles is considerably larger than the determination width W1, the determination width W1 is not used as the lateral length of the vehicle width determination area A2, but the obstacle is larger than the determination width W1. A width smaller than the inter-object distance Ws may be set.
That is, the vehicle width determination area A2 of a rectangular space with a fixed vertical and horizontal length is not used as an area for checking the presence / absence of an obstacle, but automatically according to the distance Ws between two obstacles. In addition, the lateral length of the vehicle width determination area A2 may be changed.

図11(b)は、図11(a)の後、車両1がさらに進行方向に走行した場合を示している。ここでは、2つの障害物(OB1,OB2)は、障害物判定領域A1の外に出たとする。
車両1が一定速度V1で走行しているとすると、障害物(OB1,OB2)までの距離は、図11(a)の状態ですでに測定されているので、走行速度と障害物までの距離と障害物の位置情報とから、2つの障害物が障害物判定領域A1の外に出るおおよその時間が算出できる。
この後、2つの障害物(OB1,OB2)が検出されなくなるので、障害物を検出する領域を、車幅判定領域A2から障害物判定領域A1に戻す。すなわち、減速領域情報79に、障害物判定領域A1を設定し、通常走行モードM1に戻る。
また、図11(b)の場合も、車両1が2つの障害物に衝突することはないので、減速せずに、進行方向に走行する。
FIG.11 (b) has shown the case where the vehicle 1 further drive | worked to the advancing direction after Fig.11 (a). Here, it is assumed that the two obstacles (OB1, OB2) have moved out of the obstacle determination area A1.
If the vehicle 1 is traveling at a constant speed V1, the distance to the obstacles (OB1, OB2) has already been measured in the state of FIG. 11 (a), so the traveling speed and the distance to the obstacle. And the position information of the obstacle, it is possible to calculate an approximate time for the two obstacles to go out of the obstacle determination area A1.
Thereafter, since the two obstacles (OB1, OB2) are not detected, the area where the obstacle is detected is returned from the vehicle width determination area A2 to the obstacle determination area A1. That is, the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information 79, and the process returns to the normal travel mode M1.
In the case of FIG. 11B as well, the vehicle 1 does not collide with two obstacles, and thus travels in the traveling direction without decelerating.

図11(c)は、図11(a)の後、車両1が進行方向に走行した場合であって、車幅判定領域A2の内部に、新たな障害物OB3を検出した場合を示している。
このとき、障害物OB3は、車幅判定領域A2の中に存在するので、このまま進行すると、車両は障害物OB3と衝突する可能性がある。
そこで、車幅判定領域A2の中に障害物OB3を検出した場合は、減速する。
上記のように、2つの障害物を検出したとしても、2つの障害物の間隔Wsが、車両幅W0を考慮して設定された所定の判定幅W1よりも大きい場合は、減速せずに、走行することができる場合があり、判定幅W1の範囲内に新たな障害物を検出した場合は減速すればよい。
FIG. 11C shows a case where, after FIG. 11A, the vehicle 1 travels in the traveling direction, and a new obstacle OB3 is detected inside the vehicle width determination area A2. .
At this time, since the obstacle OB3 exists in the vehicle width determination area A2, the vehicle may collide with the obstacle OB3 as it proceeds.
Therefore, when the obstacle OB3 is detected in the vehicle width determination area A2, the vehicle is decelerated.
As described above, even if two obstacles are detected, if the interval Ws between the two obstacles is larger than a predetermined determination width W1 set in consideration of the vehicle width W0, the vehicle is not decelerated. In some cases, the vehicle can travel, and when a new obstacle is detected within the range of the determination width W1, the vehicle may be decelerated.

なお、図11(a)において、通常走行モードM1で走行中に、障害物判定領域A1に、2つの障害物を検出した場合を示したが、この領域A1内であって、判定幅W1の領域内で、車体の進行方向の中心よりも左側半分、あるいは右側半分の片方向領域のみに障害物を検出した場合、その障害物を検出した左側または右側の片方向領域のみに、長方形形状の車幅判定領域A2を設定してもよい。
たとえば、図11(a)の判定幅W1の領域内のうち、左側半分の片方向領域のみに、1つの障害物OB1を検出した場合、この左側半分の片方向領域のみに、車幅判定領域A2を設定してもよい。
また、このとき、車幅判定領域A2を設定した側のみの走行モードを車幅走行モードM2に切り替え、障害物判定領域A1のままの部分については、通常走行モードM1のままとしてもよい。
In FIG. 11A, the case where two obstacles are detected in the obstacle determination area A1 while traveling in the normal driving mode M1 is shown. When an obstacle is detected only in the unidirectional area on the left half or right half of the center of the vehicle body in the traveling direction within the area, the rectangular shape is limited only to the left or right unidirectional area where the obstacle is detected. The vehicle width determination area A2 may be set.
For example, when one obstacle OB1 is detected only in the left half unidirectional area in the determination width W1 area of FIG. 11A, the vehicle width determination area only in the left half unidirectional area. A2 may be set.
Further, at this time, the travel mode only on the side where the vehicle width determination area A2 is set may be switched to the vehicle width travel mode M2, and the normal travel mode M1 may be left for the portion that remains in the obstacle determination area A1.

(実施例5)
図12および図13に、車両が2つの障害物の間を通過する場合の詳細な実施例を示す。
ここでは、障害物検出部57が、障害物判定領域A1内に、複数の物体(図12では2つの障害物)を検出した場合に、複数の物体が、それぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Wsが、判定幅W1よりも大きい場合について説明する。
この場合、複数の物体間に、判定幅W1を持つ長方形空間か、あるいは判定幅W1よりも大きく物体間距離Wsよりも小さい幅を持つ長方形空間を設定し、その長方形空間に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させる。
(Example 5)
FIG. 12 and FIG. 13 show a detailed embodiment when the vehicle passes between two obstacles.
Here, when the obstacle detection unit 57 detects a plurality of objects (two obstacles in FIG. 12) in the obstacle determination region A1, the plurality of objects are respectively in different directions with respect to the traveling direction. A case where the distance Ws between the plurality of objects exists and is larger than the determination width W1 will be described.
In this case, a rectangular space having a determination width W1 or a rectangular space larger than the determination width W1 and smaller than the inter-object distance Ws is set between a plurality of objects, and an obstacle exists in the rectangular space. The vehicle body is made to travel in the traveling direction while confirming whether or not to do so.

図12(a)は、車両1が、通常走行モードM1で、一定速度で走行している場合を示している。この状態では、障害物判定領域A1において、障害物が存在するか否かをチェックしている。
図12(a)では、2つの障害物(OB1,OB2)が、進行方向前方に、距離Wsだけ離れて存在しているものとする。ここで、障害物間距離Wsは、判定幅W1よりも大きいものとする(Ws>W1)。
また、車両1の進行方向は、2つの障害物間の距離Wsのほぼ中央付近であるとする。
この2つの障害物(OB1,OB2)が、障害物判定領域A1の内部にまだ検出されていないとすると、車両1は、減速せずに、一定速度の走行を継続する。
FIG. 12A shows a case where the vehicle 1 is traveling at a constant speed in the normal traveling mode M1. In this state, it is checked whether an obstacle exists in the obstacle determination area A1.
In FIG. 12A, it is assumed that two obstacles (OB1, OB2) are present at a distance Ws ahead of the traveling direction. Here, it is assumed that the distance Ws between obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1).
Further, it is assumed that the traveling direction of the vehicle 1 is approximately near the center of the distance Ws between the two obstacles.
If these two obstacles (OB1, OB2) have not yet been detected inside the obstacle determination area A1, the vehicle 1 continues to travel at a constant speed without decelerating.

図12(b)は、図12(a)の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここで、障害物判定領域A1の中に、2つの障害物(OB1,OB2)の一部分が入り、2つの障害物の存在が検出されたとする。この場合、2つの障害物までの距離、位置、方向、2つの障害物間距離Wsなどが取得され、障害物情報77として記憶される。
これらの取得された情報から、2つの障害物(OB1,OB2)は、進行方向に対して、それぞれ左側と右側にあり、障害物間距離Wsが判定幅W1よりも大きく、車両1は、2つの障害物の間のほぼ中央付近を走行していることがわかる。
FIG.12 (b) has shown after predetermined time passed from the driving | running | working state of Fig.12 (a).
Here, it is assumed that a part of two obstacles (OB1, OB2) enters the obstacle determination area A1 and the presence of the two obstacles is detected. In this case, the distance to the two obstacles, the position, the direction, the distance between the two obstacles Ws, and the like are acquired and stored as the obstacle information 77.
From these acquired information, the two obstacles (OB1, OB2) are respectively on the left side and the right side with respect to the traveling direction, the distance Ws between obstacles is larger than the determination width W1, and the vehicle 1 is 2 It can be seen that the vehicle is running near the center between the two obstacles.

図12(b)においては、2つの障害物が検出されたものの、その障害物間距離Wsは、判定幅W1よりも大きく、車両1は、2つの障害物間のほぼ中央付近を走行しているので、まだ障害物に衝突することはなく、減速せずに、進行方向に向かって走行する。
そこで、所定の判定幅W1以上離れた2つの障害物が検出されたので、図12(c)に示すように、動作モードMDを車幅走行モードM2に切り替える。
また、減速領域情報79に、判定幅W1、判定奥行L1の車幅判定領域A2を設定し、この2つの障害物の間の長方形領域A2内に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させるようにする。
In FIG. 12B, although two obstacles are detected, the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1, and the vehicle 1 travels in the vicinity of the center between the two obstacles. Therefore, it does not collide with an obstacle yet and travels in the traveling direction without decelerating.
Therefore, since two obstacles separated by a predetermined determination width W1 or more are detected, the operation mode MD is switched to the vehicle width travel mode M2 as shown in FIG. 12 (c).
Further, the vehicle width determination area A2 having the determination width W1 and the determination depth L1 is set in the deceleration area information 79, and it is confirmed whether or not an obstacle exists in the rectangular area A2 between the two obstacles. However, the vehicle body is made to travel in the direction of travel.

図12(c)は、図11(a)の走行状態と同じ状態であるが、図12(c)の走行状態においては、車幅判定領域A2の内部には、障害物は検出されていないので、減速することなく、進行方向に向かって走行を継続する。   FIG. 12 (c) is the same state as the traveling state of FIG. 11 (a), but no obstacle is detected in the vehicle width determination area A2 in the traveling state of FIG. 12 (c). Therefore, the vehicle continues to travel in the traveling direction without decelerating.

次に、図13(a)は、図11(b)に示したのと同じ状態を示している。
すなわち、図12(c)の状態から、所定の時間が経過すると、図13(a)の状態となり、2つの障害物(OB1,OB2)が車幅判定領域A2のみならず、障害物判定領域A1の中にも検出されなくなる。
この場合、2つの障害物が検出されなくなったので、図13(b)に示すように、障害物を検出するための領域を、車幅判定領域A2から、障害物判定領域A1に戻し、動作モードMDを通常走行モードM1に切り替える。
すなわち、減速領域情報79に、障害物判定領域A1を設定する。
図13(a)および図13(b)の場合も、2つの障害物(OB1,OB2)に衝突することはないので、車両1は、減速せずに、進行方向に向かって走行を継続する。
Next, FIG. 13A shows the same state as shown in FIG.
That is, when a predetermined time elapses from the state of FIG. 12C, the state of FIG. 13A is obtained, and the two obstacles (OB1, OB2) are not only the vehicle width determination area A2, but also the obstacle determination area. It is no longer detected in A1.
In this case, since the two obstacles are no longer detected, the area for detecting the obstacle is returned from the vehicle width determination area A2 to the obstacle determination area A1 as shown in FIG. The mode MD is switched to the normal travel mode M1.
That is, the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information 79.
In the case of FIG. 13A and FIG. 13B as well, the vehicle 1 does not collide with the two obstacles (OB1, OB2), so the vehicle 1 continues traveling in the traveling direction without decelerating. .

図13(c)は、図13(b)の走行状態から、所定の時間が経過した後の走行状態を示している。
2つの障害物(OB1,OB2)は、車両1のほぼ真横まできており、車両1は、2つの障害物の間を通過している。
この場合も、障害物判定領域A1に、新たな障害物が検出されていないとすると、車両は、減速せずに、走行を継続する。
上記のように、進行方向前方に、判定幅W1よりも大きな間隔を空けて2つの障害物が存在する場合において、車両1が、その障害物間のほぼ中央を走行する場合は、車両1は、減速することなく、2つの障害物の間を通過することができる。
FIG.13 (c) has shown the driving | running state after predetermined time passed from the driving | running | working state of FIG.13 (b).
The two obstacles (OB1, OB2) are almost directly beside the vehicle 1, and the vehicle 1 passes between the two obstacles.
Also in this case, if no new obstacle is detected in the obstacle determination area A1, the vehicle continues traveling without decelerating.
As described above, when there are two obstacles ahead of the traveling direction with an interval larger than the determination width W1, when the vehicle 1 travels substantially in the middle between the obstacles, the vehicle 1 Can pass between two obstacles without slowing down.

図18に、図12および図13に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
このフローチャートでは、図12および図13に示したように、障害物判定領域A1の内部に見つけた2つの障害物間の距離Wsが、所定の車幅判定幅W1よりも広い場合には、原則として、減速せずに走行を継続し、障害物判定領域A1内に車幅判定領域A2を設定して、この領域A2内に障害物が存在するか否かのチェックを行う。
FIG. 18 shows a flowchart of an embodiment of the obstacle detection and travel control shown in FIGS.
In this flowchart, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, when the distance Ws between two obstacles found in the obstacle determination area A1 is larger than the predetermined vehicle width determination width W1, in principle, Then, the vehicle continues traveling without decelerating, sets the vehicle width determination area A2 in the obstacle determination area A1, and checks whether there is an obstacle in the area A2.

図18のステップS1からS4において、初期設定を行う。
まず、ステップS1において、制御部50が、記憶部70から、経路情報74を読み出し、これから走行しようとする経路を認識する。
ステップS2において、記憶部70の減速領域情報GA79に、障害物判定領域A1を設定する(GA=A1)。
これにより、図5や図7(b)に示したように、扇形形状の領域が障害物の有無をチェックする領域に設定される。
Initial setting is performed in steps S1 to S4 in FIG.
First, in step S1, the control unit 50 reads the route information 74 from the storage unit 70 and recognizes the route to be traveled from now on.
In step S2, the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information GA79 of the storage unit 70 (GA = A1).
As a result, as shown in FIGS. 5 and 7B, the fan-shaped region is set as a region for checking the presence or absence of an obstacle.

ステップS3において、記憶部70の動作モードMDに、通常走行モードM1を設定する(MD=M1)。これにより、減速領域情報79に設定された減速領域GAに対して、障害物の有無を検出しながら、経路情報で示された経路に従って、原則として、一定速度で走行する。
ステップS4において、記憶部70の設定速度情報Vに、予め固定的に定められている通常速度V1を設定する(V=V1)。たとえば、V1=5km/時を設定する。
In step S3, the normal travel mode M1 is set as the operation mode MD of the storage unit 70 (MD = M1). Thus, in principle, the vehicle travels at a constant speed according to the route indicated by the route information while detecting the presence or absence of an obstacle with respect to the deceleration region GA set in the deceleration region information 79.
In step S4, a preset normal speed V1 is set in the set speed information V of the storage unit 70 (V = V1). For example, V1 = 5 km / hour is set.

上記の初期設定をした後、ステップS5において、走行制御部52が車輪53を制御して、設定速度情報Vの速度で、経路上を自律走行する。
自律走行をしている場合、距離検出部51による距離検出処理、カメラ55による画像撮影、入力画像データの画像認識処理、速度検出処理、監視情報取得処理なども行う。
ステップS6において、障害物検出部57が、減速領域GAの内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
ここで、障害物の存在が検出されると、上記したように、検出された障害物の位置、方向、距離などの障害物情報77が取得され記憶される。
After the above initial setting, in step S5, the travel control unit 52 controls the wheels 53 to autonomously travel on the route at the speed of the set speed information V.
When the vehicle is traveling autonomously, distance detection processing by the distance detection unit 51, image capturing by the camera 55, image recognition processing of input image data, speed detection processing, monitoring information acquisition processing, and the like are also performed.
In step S6, the obstacle detection unit 57 checks whether there is an obstacle inside the deceleration area GA.
Here, when the presence of an obstacle is detected, as described above, obstacle information 77 such as the position, direction, and distance of the detected obstacle is acquired and stored.

ステップS7において、減速領域GA内に、障害物があった場合は、ステップS14に進み、ない場合はステップS8に進む。
ステップS8において、障害物がまだ検出されていないので、設定速度情報Vを、通常速度V1のままにしておく。
ステップS9において、記憶部70に記憶されている現在の動作モードMDをチェックする。
動作モードMD=通常走行モードM1の場合は、ステップS5に戻る。
動作モードMD=車幅走行モードM2の場合は、ステップS10に進む。
ステップS10において、障害物判定領域A1の内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
ステップS11において、障害物判定領域A1内に障害物があった場合はステップS5に戻り、なかった場合はステップS12に進む。
In step S7, if there is an obstacle in the deceleration area GA, the process proceeds to step S14, and if not, the process proceeds to step S8.
In step S8, since the obstacle has not been detected yet, the set speed information V is kept at the normal speed V1.
In step S9, the current operation mode MD stored in the storage unit 70 is checked.
If the operation mode MD is the normal running mode M1, the process returns to step S5.
If the operation mode MD is the vehicle width travel mode M2, the process proceeds to step S10.
In step S10, it is checked whether there is an obstacle inside the obstacle determination area A1.
In step S11, if there is an obstacle in the obstacle determination area A1, the process returns to step S5, and if not, the process proceeds to step S12.

ステップS12において、障害物が検出されていないので、ステップS2と同様に、減速領域GAに、障害物判定領域A1を設定する(GA=A1)。
ステップS13において、ステップS3と同様に、動作モードMDに、通常走行モードM1を設定する(MD=M1)。
その後、ステップS5に戻る。
In step S12, since no obstacle is detected, the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area GA as in step S2 (GA = A1).
In step S13, as in step S3, the normal travel mode M1 is set as the operation mode MD (MD = M1).
Thereafter, the process returns to step S5.

ステップS14において、障害物が検出されたので、進行方向に対し垂直な方向の車幅判定幅W1内に、障害物があるか否かをチェックする。この車幅判定幅W1は、図7(c)に示した車幅判定領域A2の横方向の長さに相当する。
たとえば、検出された障害物に対して取得された図7(a)のような障害物情報77を利用して、W1内にその障害物が存在するか否かをチェックする。
また、障害物が2つ以上検出された場合においては、それらの障害物間距離Wsが算出され、WsがW1よりも大きいか否かがチェックされる。
車幅判定幅W1内に、障害物がなければステップS15に進み、障害物があればステップS18に進む。
In step S14, since an obstacle is detected, it is checked whether there is an obstacle within the vehicle width determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction. The vehicle width determination width W1 corresponds to the lateral length of the vehicle width determination area A2 shown in FIG.
For example, using the obstacle information 77 as shown in FIG. 7A acquired for the detected obstacle, it is checked whether or not the obstacle exists in W1.
When two or more obstacles are detected, the distance Ws between the obstacles is calculated, and it is checked whether or not Ws is larger than W1.
If there is no obstacle in the vehicle width determination width W1, the process proceeds to step S15, and if there is an obstacle, the process proceeds to step S18.

ステップS15において、進行方向の判定幅W1の中に障害物がないので、減速せずにそのまま進行しても問題ないと判断し、設定速度情報Vに、通常速度V1を設定し、自律走行を行う(V=V1)。
ステップS16において、障害物が検出されているが、判定幅W1の中に障害物はないので、判定幅W1の内部に障害物を検出する領域を制限するために、減速領域情報GAに、車幅判定領域A2を設定する(GA=A2)。
ステップS17において、動作モードMDに、車幅走行モードM2を設定する(MD=M2)。その後、ステップS5に戻る。
ステップS15からS17の設定が行われた場合、障害物が検出されているが、図12(b)、図12(c)に示すように、進行方向の判定幅W1の中には、障害物はまだ検出されていないので、減速せずに、前方方向に向かって走行を継続する。
In step S15, since there is no obstacle in the determination width W1 in the traveling direction, it is determined that there is no problem even if the vehicle travels as it is without decelerating. Perform (V = V1).
In step S16, an obstacle is detected. However, since there is no obstacle in the determination width W1, the vehicle is included in the deceleration area information GA in order to limit the area in which the obstacle is detected in the determination width W1. A width determination area A2 is set (GA = A2).
In step S17, the vehicle width travel mode M2 is set as the operation mode MD (MD = M2). Thereafter, the process returns to step S5.
When the settings in steps S15 to S17 are performed, an obstacle is detected. However, as shown in FIGS. 12B and 12C, the obstacle is included in the determination width W1 in the traveling direction. Has not been detected yet, the vehicle continues to travel forward without decelerating.

ステップS18において、車両の進行方向の判定幅W1の中に障害物が存在するので、たとえば、図11(c)に示したように、このままの速度で走行すると障害物に衝突する可能性が高いと考え、まず、取得した障害物情報77のうち、障害物までの距離Lmが、予め設定された停止判定距離Lpよりも小さいか否かをチェックする。
Lm<Lpの場合ステップS20に進み、そうでない場合ステップS19に進む。
ステップS19において、障害物までの距離Lmは、まだ停止判定距離Lpよりも長いので、設定速度情報Vに、通常速度V1よりも遅い徐行速度V2(<V1)を設定し、減速する(V=V2)。その後、ステップS5に戻る。
一方、ステップS20において、Lm<Lpなので、障害物までの距離Lmはかなり短いと判断し、走行を停止させる。この後、ステップS5に戻るか、あるいは車両の制御担当者やユーザの指示を待ってもよい。
In step S18, since there is an obstacle in the determination width W1 of the traveling direction of the vehicle, for example, as shown in FIG. 11C, there is a high possibility that the vehicle will collide with the obstacle when traveling at this speed. First, in the acquired obstacle information 77, it is checked whether or not the distance Lm to the obstacle is smaller than a preset stop determination distance Lp.
If Lm <Lp, the process proceeds to step S20, and if not, the process proceeds to step S19.
In step S19, since the distance Lm to the obstacle is still longer than the stop determination distance Lp, the slow speed V2 (<V1) slower than the normal speed V1 is set in the set speed information V and decelerates (V = V2). Thereafter, the process returns to step S5.
On the other hand, in step S20, since Lm <Lp, it is determined that the distance Lm to the obstacle is quite short, and the traveling is stopped. Thereafter, the process may return to step S5 or wait for an instruction from a vehicle control person or a user.

このフローチャートでは、図12および図13に示したように、主に、車幅判定幅W1よりも広い距離だけ離れた位置にある2つの障害物の間であって、その間のほぼ中央付近を走行する場合に、減速せずに走行を継続する。
2つの障害物間の中央付近を走行しない場合は、次に示す実施例6のような走行制御をすればよい。
In this flowchart, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, the vehicle mainly travels between two obstacles located at a distance wider than the vehicle width determination width W1 and approximately in the middle between them. If you do, continue running without decelerating.
When the vehicle does not travel near the center between two obstacles, the travel control as in Example 6 shown below may be performed.

(実施例6)
図14および図15に、車両が2つの障害物間を通過する場合であって、いずれか一方の障害物に近い経路上を走行し、障害物に近づいていく場合について示す。
ここでは、障害物判定領域A1内に、2つの物体を検出し、その2つの物体間の距離Wsが判定幅W1よりも大きい場合であって、車体の進行方向と位置とを調整する場合について、説明する。
たとえば、車体の進行方向が2つの物体間の距離Wsの方向と垂直となるようにし、車体が2つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の定置回転と所定の方向への移動をすることによって、進行方向と位置とを調整する。
(Example 6)
14 and 15 show a case where the vehicle passes between two obstacles, travels on a route close to one of the obstacles, and approaches the obstacle.
Here, two objects are detected in the obstacle determination area A1, and the distance Ws between the two objects is larger than the determination width W1, and the vehicle body traveling direction and position are adjusted. ,explain.
For example, the stationary movement of the vehicle body and the movement in a predetermined direction are performed so that the traveling direction of the vehicle body is perpendicular to the direction of the distance Ws between the two objects and the vehicle body passes almost the center between the two objects. By adjusting the travel direction and position,

図14(a)は、車両1が、通常走行モードM1で、一定速度で走行している場合を示している。
図14(a)の走行状態では、減速領域GAに設定された障害物判定領域A1において、障害物が存在するか否かをチェックしているが、この領域A1内に、まだ障害物を検出していないので、減速せずに走行する。
また、車両1の進行方向前方に、距離Ws(>W1)だけ離れた2つの障害物(OB1,OB2)が存在し、車両1は、左側の障害物OB1に近い側の経路を進行しているものとする。
ここで、もし車両1がこのような進行方向に走行をしつづけると、1つの障害物OB1を検出し、この障害物OB1に衝突する可能性があるものとする。
FIG. 14A shows a case where the vehicle 1 is traveling at a constant speed in the normal traveling mode M1.
In the traveling state of FIG. 14A, it is checked whether there is an obstacle in the obstacle determination area A1 set in the deceleration area GA, but an obstacle is still detected in this area A1. I ’m not driving, so I ’m driving without slowing down.
Further, there are two obstacles (OB1, OB2) separated by a distance Ws (> W1) ahead of the traveling direction of the vehicle 1, and the vehicle 1 travels on a path closer to the left obstacle OB1. It shall be.
Here, if the vehicle 1 continues to travel in such a traveling direction, it is assumed that one obstacle OB1 may be detected and collide with the obstacle OB1.

図14(b)は、図14(a)の走行状態から所定の時間が経過した場合を示している。
ここで、障害物判定領域A1の内部で、車両の進行方向のやや左側方向に、1つの障害物OB1を検出したとする。
障害物OB1が検出されると、この障害物OB1に対する障害物情報77が取得される。
たとえば、障害物OB1までの距離Lm、障害物OB1の位置、方向、大きさなどが取得される。
これらの障害物情報77から、障害物OB1が、車両1の進行方向のやや左側方向に存在し、車両1の中心を中央とする進行方向の垂直方向(紙面の左右方向)の判定幅W1の中に、入っていることが確認されたとする。
この場合、車両1が、このまま走行を続けると、障害物OB1に衝突する可能性があると判定し、図14(c)に示すように、車両1を移動させる。
FIG. 14B shows a case where a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG.
Here, it is assumed that one obstacle OB1 is detected in the obstacle determination area A1 in a slightly left direction in the traveling direction of the vehicle.
When the obstacle OB1 is detected, the obstacle information 77 for the obstacle OB1 is acquired.
For example, the distance Lm to the obstacle OB1, the position, direction, and size of the obstacle OB1 are acquired.
From these obstacle information 77, the obstacle OB1 is present in a slightly left direction in the traveling direction of the vehicle 1, and the determination width W1 in the vertical direction of the traveling direction centered on the center of the vehicle 1 (left and right direction on the paper surface) Suppose that it is confirmed that it is inside.
In this case, if the vehicle 1 continues to travel as it is, it is determined that the vehicle 1 may collide with the obstacle OB1, and the vehicle 1 is moved as shown in FIG.

図14(c)は、図14(b)の後、車両1の現在位置で停止した後右方向に定置方向転換(右方向回転)した場合を示している。たとえば、90度だけ右方向に回転する。
この後、車両1は、検出された障害物OB1のない右側方向に、所定の距離だけ移動する。
この状態では、もう1つの障害物OB2の存在はまだ検出されていないので、所定の距離としては、2つの障害物OB1とOB2との距離Wsを考慮した移動はできない。そこで、所定の距離は、たとえば、W0/2の距離を用いればよい。
車両1は、所定の距離だけ右側へ移動した後、停止して、90度だけ左方向に回転して、最初の進行方向と同じ方向を向くように方向転換する。また、方向転換した後、進行方向に向かって前進する。
もし、右方向へ移動した上記所定の距離が短かったために、前進することによって、障害物OB1のみを検出し障害物OB1までの距離が短くなった場合は、減速あるいは停止をすればよい。
また、右方向へ移動した所定の距離が長かったために、前進することによって異なる障害物OB2のみを検出した場合も、減速あるいは停止をすればよい。
FIG. 14C shows a case where, after FIG. 14B, the vehicle 1 is stopped at the current position of the vehicle 1 and then changed in the stationary direction (rotated rightward) in the right direction. For example, it rotates 90 degrees to the right.
Thereafter, the vehicle 1 moves a predetermined distance in the right direction without the detected obstacle OB1.
In this state, since the presence of another obstacle OB2 has not yet been detected, the predetermined distance cannot be moved in consideration of the distance Ws between the two obstacles OB1 and OB2. Therefore, for example, a distance of W0 / 2 may be used as the predetermined distance.
The vehicle 1 moves to the right side by a predetermined distance, then stops, rotates 90 degrees to the left, and turns to face the same direction as the first traveling direction. In addition, after changing direction, it moves forward in the direction of travel.
If the predetermined distance moved in the right direction is short and only the obstacle OB1 is detected by moving forward and the distance to the obstacle OB1 is shortened, the vehicle may be decelerated or stopped.
In addition, since the predetermined distance moved in the right direction is long, even when only the different obstacle OB2 is detected by moving forward, the vehicle may be decelerated or stopped.

図15(a)は、図14(c)の後、定位置で左方向へ回転した後に前進した場合の走行状態の一例を示している。
ここでは、車両1は、通常走行モードで走行しており、障害物判定領域A1に、2つの障害物(OB1,OB2)を検出した場合を示している。
また、車両1は、2つの障害物(OB1,OB2)の間の距離Wsのほぼ中央付近を走行するようになったとする。
さらに、2つの障害物の障害物情報77を取得することにより、障害物間距離Wsが判定幅W1よりも大きいことが検出されたとする。
この場合、Ws>W1であって、車両1は、2つの障害物間のほぼ中央を走行しているので、このまま走行しても、2つの障害物のどちらにも衝突しないと判断し、図15(b)に示すように、車幅走行モードM2に切替えて、減速しないで走行を継続する。
FIG. 15 (a) shows an example of a traveling state when the vehicle moves forward after rotating leftward at a fixed position after FIG. 14 (c).
Here, the vehicle 1 is traveling in the normal traveling mode, and shows a case where two obstacles (OB1, OB2) are detected in the obstacle determination area A1.
In addition, it is assumed that the vehicle 1 travels approximately near the center of the distance Ws between the two obstacles (OB1, OB2).
Furthermore, it is assumed that by acquiring the obstacle information 77 of two obstacles, it is detected that the distance Ws between obstacles is larger than the determination width W1.
In this case, since Ws> W1 and the vehicle 1 is traveling substantially in the middle between the two obstacles, it is determined that the vehicle 1 will not collide with either of the two obstacles even if the vehicle 1 is traveling as it is. As shown in FIG. 15 (b), the vehicle is switched to the vehicle width traveling mode M2 to continue traveling without decelerating.

また、減速領域情報GAに、障害物判定領域A1の中に含まれる車幅判定領域A2を設定し、この領域A2内に新たな障害物が存在するか否かをチェックしながら走行する。この領域A2内に障害物がなければ、減速せずに、走行を継続する。   Further, the vehicle width determination area A2 included in the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information GA, and the vehicle travels while checking whether or not a new obstacle exists in the area A2. If there is no obstacle in this area A2, the vehicle continues traveling without decelerating.

図15(c)は、図15(b)の後、車幅走行モードM2で走行している場合を示している。
ここでは、図15(b)の走行状態から車両1がさらに前進し、車幅判定領域A2内に障害物がなく、障害物判定領域A1にも、障害物が検出されなくなった場合を示している。
2つの領域A1,A2のいずれにも障害物が検出されていないので、この後、通常走行モードM1に切り替え、車幅判定領域A2の設定を解除し、減速領域情報GAに、障害物判定領域A1を設定して、減速せずに、進行方向に向かって走行を継続する。
FIG. 15C shows a case where the vehicle travels in the vehicle width travel mode M2 after FIG. 15B.
Here, a case is shown in which the vehicle 1 further moves forward from the traveling state of FIG. 15B, there is no obstacle in the vehicle width determination area A2, and no obstacle is detected in the obstacle determination area A1. Yes.
Since no obstacle is detected in either of the two areas A1 and A2, after that, the mode is switched to the normal traveling mode M1, the setting of the vehicle width determination area A2 is canceled, and the obstacle determination area is included in the deceleration area information GA. Set A1 and continue traveling in the traveling direction without decelerating.

上記のように、1つの障害物を検出したために移動して進行方向を変更した後、進行方向前方に判定幅W1よりも大きな間隔を持つ2つの障害物が検出された場合において、その2つの障害物間を走行できる場合は、車両1は、減速することなく、2つの障害物間を通過するようにする。これにより、無用な減速処理を少なくし、停止してしまうことを避けるように走行するので、障害物を回避して走行を継続することができる。   As described above, when two obstacles having a distance larger than the determination width W1 are detected in front of the traveling direction after moving because the obstacle is detected and changing the traveling direction, the two obstacles are detected. When traveling between obstacles, the vehicle 1 passes between the two obstacles without decelerating. As a result, unnecessary deceleration processing is reduced and the vehicle travels so as to avoid stopping, so that it is possible to continue traveling while avoiding obstacles.

図19に、図14および図15に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
図19では、図18と比べて、片方向に障害物を検出した場合に、走行方向を定置回転などにより移動させる処理を行うことが追加される。
図18と同じ処理については、同一のステップ番号を付与し、説明を省略する。
ステップS1からS4までの初期設定と、ステップS5からS17までの一連の処理については、図18と同様である。
ステップS14において、進行方向の判定幅W1内に、障害物があると判断された場合はステップS31に進む。この状態は、たとえば、図14(b)に示したような走行状態である。
FIG. 19 shows a flowchart of an embodiment of the obstacle detection and travel control shown in FIGS.
In FIG. 19, compared to FIG. 18, when an obstacle is detected in one direction, it is added to perform a process of moving the traveling direction by stationary rotation or the like.
The same processing as that in FIG. 18 is assigned the same step number and description thereof is omitted.
The initial setting from steps S1 to S4 and the series of processing from steps S5 to S17 are the same as those in FIG.
If it is determined in step S14 that there is an obstacle within the determination width W1 in the traveling direction, the process proceeds to step S31. This state is, for example, a traveling state as shown in FIG.

ステップS31において、検出された障害物のある方向をチェックする。
ここでは、距離検出部51であるLIDARによって取得された障害物までの距離と、位置情報などからなる障害物情報77に基づいて、障害物のある方向を確認する。
たとえば、図14(b)の場合は、検出された障害物は1つであり、進行方向に対して左側方向にあると判断される。
In step S31, the detected direction of the obstacle is checked.
Here, the direction of the obstacle is confirmed based on the distance to the obstacle acquired by the LIDAR which is the distance detection unit 51 and the obstacle information 77 including the position information.
For example, in the case of FIG. 14B, the number of detected obstacles is one, and it is determined that the obstacle is on the left side with respect to the traveling direction.

ステップS32において、検出された障害物は、進行方向に対して、片方向のみに存在するか、あるいは両方向に存在するかを判断する。
ここで、片方向とは、進行方向の左側方向のみか、あるいは、進行方向の右側方向のみを意味し、片方向のみに障害物が存在する場合は、左側あるいは右側のどちらか一方に、障害物が存在することを意味する。
また、両方向に障害物が存在する場合とは、進行方向の左側方向に障害物が存在し、進行方向の右側方向にも障害物が存在する状態を意味し、2つの異なる障害物が、所定の距離だけ離れた進行方向の左右方向にそれぞれ存在する状態を意味する。ただし、判定幅W1以上の幅を持つ1つの大きな障害物が、進行方向の左側および右側を含む前方全体に存在する場合(たとえば、前方に壁がある場合)も、両方向に障害物が存在すると判断するものとする。
In step S32, it is determined whether the detected obstacle exists in only one direction or in both directions with respect to the traveling direction.
Here, unidirectional means only the left side of the traveling direction or only the right side of the traveling direction, and if there is an obstacle only in one direction, the obstacle is either on the left side or the right side. Means that an object exists.
The case where there are obstacles in both directions means that there are obstacles in the left direction of the traveling direction and obstacles in the right direction of the traveling direction, and two different obstacles are predetermined. Means a state that exists in the left-right direction of the traveling direction separated by a distance of. However, even when one large obstacle having a width equal to or greater than the determination width W1 exists in the entire front including the left and right sides in the traveling direction (for example, when there is a wall in the front), there is an obstacle in both directions. It shall be judged.

ステップS32の判断において、片方向のみに障害物が存在する場合はステップS33へ進み、両方向に障害物が存在する場合はステップS18に進む。
ステップS33において、障害物に衝突するのを回避するために、検出された障害物のない方向に、車両1を所定距離だけ移動させる。
たとえば、図14(b)に示したように、進行方向の左側方向にのみ障害物OB1が存在する場合は、図14(c)に示すように、障害物のない右側方向に、車両1を移動させる。
ここで、車両1を移動させる場合、まず、一旦停止して、停止した位置で定置回転(図14(c)の場合は右方向に90度回転)した後、前方方向へ所定の距離だけ走行し、その後、上記の定置回転とは逆の回転をして、もとの進行方向と同じ方向を向くようにすればよい。
上記の前方方向へ走行する所定の距離は、たとえば、W1までの乱数値によって決定するか、あるいは、予めW0/2に設定し、予め記憶部70に記憶しておけばよい。
このような移動により、たとえば、図14(c)の走行状態から、右方向に所定の距離だけ走行した後、左方向に90度回転して、もとの進行方向に向きを戻してから、通常走行を再開する。
ステップS33の後、ステップS5に戻り、進行方向はもとの進行方向と同一であって、障害物のない方向に所定の距離だけずれた位置で自律走行を継続する。
上記したステップS31〜S33以外のステップは、図18と同様なので、説明を省略する。
If it is determined in step S32 that an obstacle exists only in one direction, the process proceeds to step S33, and if an obstacle exists in both directions, the process proceeds to step S18.
In step S33, in order to avoid colliding with the obstacle, the vehicle 1 is moved by a predetermined distance in the direction without the detected obstacle.
For example, as shown in FIG. 14B, when the obstacle OB1 exists only in the left direction of the traveling direction, as shown in FIG. 14C, the vehicle 1 is moved in the right direction without an obstacle. Move.
Here, when the vehicle 1 is moved, the vehicle 1 is first stopped, and after stationary rotation at the stopped position (90 ° clockwise in the case of FIG. 14C), the vehicle 1 travels a predetermined distance in the forward direction. Then, it is only necessary to rotate in the opposite direction to the stationary rotation so as to face the same direction as the original traveling direction.
The predetermined distance traveled in the forward direction may be determined, for example, by a random value up to W1, or may be set in advance to W0 / 2 and stored in the storage unit 70 in advance.
By such a movement, for example, after traveling a predetermined distance in the right direction from the traveling state of FIG. 14 (c), rotated 90 degrees to the left and returned to the original traveling direction, Resume normal driving.
After step S33, the process returns to step S5, and the traveling direction is the same as the original traveling direction, and the autonomous traveling is continued at a position shifted by a predetermined distance in a direction without an obstacle.
Steps other than the above-described steps S31 to S33 are the same as those in FIG.

上記のような処理を行うことによって、図14に示すように最初1つの障害物に向かって走行している場合においても、走行位置をその障害物のない方向に少しずらすことによって、方向転換のときは減速と停止をする必要があるが、その他の走行状態では減速することなく走行することができ、特に、図15に示すように、判定幅W1以上離れた位置に存在する2つの障害物の間を、減速することなく、通過することができるようになる。   By performing the processing as described above, even when the vehicle is traveling toward one obstacle as shown in FIG. 14, the direction of change of direction can be changed by slightly shifting the traveling position in the direction without the obstacle. Sometimes it is necessary to decelerate and stop, but in other driving conditions, the vehicle can travel without decelerating. In particular, as shown in FIG. It is possible to pass between the two without decelerating.

(実施例7)
図16および図17に、所定の距離だけ離れた2つの障害物が存在する場合であって、いずれか一方の障害物に近い方向から、2つの障害物に近づいていく場合について示す。
図16(a)は、車両1が、通常走行モードM1で、一定速度で走行し、障害物OB1に近い方向から2つの障害物に近づいていく場合を示している。
ここで、車両1の進行方向は、2つの障害物(OB1,OB2)を結ぶ線分に対して垂直ではなく、ややななめ右方向に傾いているものとする。
また、2つの障害物間の距離Wsは、判定幅W1よりも大きいものとする。車両1は、障害物判定領域A1の中に、障害物を検出するまでは、減速せずに走行する。
(Example 7)
FIG. 16 and FIG. 17 show a case where there are two obstacles that are separated by a predetermined distance and approach the two obstacles from a direction near one of the obstacles.
FIG. 16A shows a case where the vehicle 1 travels at a constant speed in the normal travel mode M1 and approaches two obstacles from a direction close to the obstacle OB1.
Here, it is assumed that the traveling direction of the vehicle 1 is not perpendicular to the line connecting the two obstacles (OB1, OB2) but is slightly inclined rightward.
Further, it is assumed that the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1. The vehicle 1 travels without decelerating until an obstacle is detected in the obstacle determination area A1.

図16(b)は、図16(a)の走行状態から所定の時間が経過した場合を示している。
図16(b)において、障害物判定領域A1の中に、1つの障害物OB1を検出したとする。
このとき、障害物OB1までの距離Lm1や、その障害物OB1の位置、方向、大きさなどが取得され、記憶部70に記憶される。
図16(b)の場合は、1つの障害物OB1が、進行方向に対して左側方向であって、距離Lm1だけ離れた位置に存在することが認識される。
ここで、後述する図20および図21に示すように、障害物が存在する方向を記憶する障害物方向情報SDに、検出された障害物OB1の方向を設定記憶する。
図16(b)の場合、たとえば、障害物方向情報SDに、「左」という情報を記憶する。
なお、障害物OB1が領域A1内に入ってきたことを検出された初期段階では、障害物OB1までの距離Lm1は十分に長い距離なので、すぐに衝突してしまうことはなく、車両1は、減速せずに走行を継続する。この後、車両1は、さらに障害物OB1に近づいていく。
FIG. 16B shows a case where a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG.
In FIG. 16B, it is assumed that one obstacle OB1 is detected in the obstacle determination area A1.
At this time, the distance Lm1 to the obstacle OB1 and the position, direction, size, and the like of the obstacle OB1 are acquired and stored in the storage unit 70.
In the case of FIG. 16B, it is recognized that one obstacle OB1 exists on the left side with respect to the traveling direction and is separated by a distance Lm1.
Here, as shown in FIGS. 20 and 21 to be described later, the direction of the detected obstacle OB1 is set and stored in the obstacle direction information SD for storing the direction in which the obstacle exists.
In the case of FIG. 16B, for example, information “left” is stored in the obstacle direction information SD.
Note that at the initial stage when the obstacle OB1 is detected to have entered the area A1, the distance Lm1 to the obstacle OB1 is a sufficiently long distance so that the vehicle 1 does not collide immediately. Continue running without slowing down. Thereafter, the vehicle 1 further approaches the obstacle OB1.

図16(c)は、図16(b)の後、通常走行モードM1で、さらに進行方向に向かって走行し、障害物判定領域A1の中に、障害物OB1に加えて、新たな障害物OB2が検出された場合を示している。
図16(c)において、2つの障害物(OB1,OB2)が検出されると、それぞれ障害物情報77が取得され、この情報77から、障害物OB1は、進行方向の左側方向に存在し、障害物OB2は、進行方向の右側方向に存在すると判断される。すなわち、車両の進行方向に対し、両方向に障害物が存在することがわかる。
FIG. 16 (c) shows a new obstacle in addition to the obstacle OB1 in the obstacle determination area A1 in the normal traveling mode M1 after the movement in FIG. 16 (b). The case where OB2 is detected is shown.
In FIG. 16C, when two obstacles (OB1, OB2) are detected, obstacle information 77 is acquired, and from this information 77, the obstacle OB1 exists on the left side of the traveling direction. It is determined that the obstacle OB2 exists on the right side of the traveling direction. That is, it is understood that there are obstacles in both directions with respect to the traveling direction of the vehicle.

また、図16(c)には図示していないが、車両1が進行方向に向かってもう少し走行したとすると、車両の進行方向に垂直な方向の判定幅W1の領域内に、新たな障害物OB2が検出される場合もある。この場合も、車両の進行方向に対し、両方向に障害物が存在すると判定される。
さらに、2つの障害物の位置情報から、2つの障害物間の距離Wsが算出され、車両1の進行方向と、2つの障害物間の距離Wsの方向との角度も算出される。
図16(c)の場合、進行方向と距離Wsの方向とのなす角度は、垂直ではなく、車両1は、距離Wsの方向に対して、ややななめ左方向から2つの障害物(OB1,OB2)に近づいていることがわかる。
Further, although not shown in FIG. 16C, if the vehicle 1 has traveled a little more in the traveling direction, a new obstacle is present in the region of the determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle. OB2 may be detected. Also in this case, it is determined that an obstacle exists in both directions with respect to the traveling direction of the vehicle.
Further, the distance Ws between the two obstacles is calculated from the position information of the two obstacles, and the angle between the traveling direction of the vehicle 1 and the direction of the distance Ws between the two obstacles is also calculated.
In the case of FIG. 16 (c), the angle formed between the traveling direction and the direction of the distance Ws is not vertical, and the vehicle 1 has two obstructions (OB1, OB2) from the slightly left direction with respect to the direction of the distance Ws. ).

この場合、車両1の進行方向に対して左と右の両方向に、2つの障害物(OB1,OB2)が、判定幅W1よりも大きい間隔Wsをあけて存在することが認識される。
そこで、図17(a)に示すように、走行を一旦停止し、障害物までの距離が長い方の障害物が存在する方向に定置回転し、所定の距離だけ移動する。
図16(c)の場合は、障害物OB2までの距離Lm2の方が、障害物OB1までの距離Lm1に比べて長いので(Lm2>Lm1)、図17(a)に示すように、右方向に定置回転し、右方向に前進する。
In this case, it is recognized that two obstacles (OB1, OB2) are present with an interval Ws larger than the determination width W1 in both the left and right directions with respect to the traveling direction of the vehicle 1.
Therefore, as shown in FIG. 17 (a), traveling is temporarily stopped, the vehicle is fixedly rotated in the direction in which the obstacle having the longer distance to the obstacle exists, and moved by a predetermined distance.
In the case of FIG. 16C, since the distance Lm2 to the obstacle OB2 is longer than the distance Lm1 to the obstacle OB1 (Lm2> Lm1), as shown in FIG. Turn stationary and move right.

一方、もし、車両の現在位置において、障害物OB1までの距離Lm1の方が、障害物OB2までの距離Lm2に比べて長い場合は(Lm1>Lm2)、左方向に定置回転し、左方向に前進すればよい。
ここで定置回転の角度は、回転後の進行方向が、2つの障害物間の距離Wsの方向と平行となるような角度とすればよい。
また、定置回転後に移動する距離は、上記した実施例6と同様に、W0/2の距離によって決定すればよい。
On the other hand, if the distance Lm1 to the obstacle OB1 is longer than the distance Lm2 to the obstacle OB2 at the current position of the vehicle (Lm1> Lm2), the vehicle rotates stationary and moves to the left Just move forward.
Here, the stationary rotation angle may be an angle such that the traveling direction after the rotation is parallel to the direction of the distance Ws between the two obstacles.
Further, the distance moved after stationary rotation may be determined by the distance of W0 / 2 as in the above-described sixth embodiment.

図17(a)に示すように、定置右回転し右方向に所定の距離だけ移動した後、逆方向に、定置左回転(90度左回転)し、車両1の進行方向を、2つの障害物間距離Wsに垂直な方向となるようにする。
このような定置回転と移動とを行うことにより、車両1が2つの障害物間距離Wsのほぼ中央位置で、2つの障害物の間を通過することができるようになる。
As shown in FIG. 17 (a), after stationary right rotation and moving to the right by a predetermined distance, the stationary left rotation (90 degree left rotation) is performed in the opposite direction, and the traveling direction of the vehicle 1 is changed to two obstacles. The direction is perpendicular to the inter-object distance Ws.
By performing such stationary rotation and movement, the vehicle 1 can pass between the two obstacles at a substantially central position of the distance between the two obstacles Ws.

図17(b)は、図17(a)の後、上記定置左回転をし、新たな進行方向(紙面の上方向)に向かって、通常走行モードM1で、走行した場合を示している。
また、この走行状態において、障害物判定領域A1の中に、2つの障害物(OB1,OB2)が検出されている場合を示している。
これは、図12(b)に示した走行状態に相当する。
したがって、この後は図12で説明したのと同様に、動作モードMDを車幅走行モードM2に切り替え、車幅判定領域A2を、減速領域GAに設定し、走行制御を行えばよい。
FIG. 17B shows a case where, after FIG. 17A, the stationary left rotation is performed and the vehicle travels in the normal travel mode M1 in the new traveling direction (upward on the paper surface).
Further, in this traveling state, the case where two obstacles (OB1, OB2) are detected in the obstacle determination area A1 is shown.
This corresponds to the traveling state shown in FIG.
Therefore, thereafter, as described with reference to FIG. 12, the operation mode MD may be switched to the vehicle width traveling mode M2, the vehicle width determination area A2 may be set to the deceleration area GA, and the traveling control may be performed.

図17(c)において、車幅走行モードM2に切り替えて、図12(c)と同様に、障害物距離Wsよりも短い判定幅W1を持つ車幅判定領域A2を設定し、この領域A2に新たな障害物が存在するか否かをチェックしながら、減速せずに、進行方向に向かって走行する。
図17(c)の後は、図13(a)から図13(b)に示したのと同様に走行制御をすればよい。
以上のように、所定の判定幅W1以上離れて存在する2つの障害物がある場合に、その2つの障害物間の距離Wsの方向に対してややななめ方向から、車両が障害物に近づいてくる場合、2つの障害物を検出した後、車両を定置回転と移動させることによって、車両の位置と進行方向を変更させれば、判定幅W1以上の距離だけ離れた2つの障害物の間を、減速することなく、通過させることができるようになる。
In FIG. 17 (c), the vehicle width traveling mode M2 is switched to and, similarly to FIG. 12 (c), a vehicle width determination area A2 having a determination width W1 shorter than the obstacle distance Ws is set, and this area A2 is set. While checking whether there is a new obstacle, the vehicle travels in the traveling direction without decelerating.
After FIG. 17 (c), traveling control may be performed in the same manner as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (b).
As described above, when there are two obstacles that are separated by a predetermined determination width W1 or more, the vehicle approaches the obstacle from a slightly slack direction with respect to the direction of the distance Ws between the two obstacles. When two obstacles are detected, if the vehicle position and traveling direction are changed by moving the vehicle with stationary rotation and moving, the distance between two obstacles separated by a distance equal to or greater than the determination width W1. It will be possible to pass through without slowing down.

図20および図21に、図16および図17に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
図20および図21では、図18と比べて、片方向に障害物を検出した場合と、両方向に障害物を検出した場合に、新たな走行制御をする処理が追加される。
図18と同じ処理については、同一のステップ番号を付与し、説明を省略する。
20 and 21 show flowcharts of an embodiment of the obstacle detection and travel control shown in FIGS. 16 and 17.
In FIG. 20 and FIG. 21, compared to FIG. 18, a process for performing new traveling control is added when an obstacle is detected in one direction and when an obstacle is detected in both directions.
The same processing as that in FIG. 18 is assigned the same step number and description thereof is omitted.

このフローチャートでは、障害物方向情報SDを新たに定義し、記憶部70に記憶する。
障害物方向情報SDは、障害物が検出された場合に、車両の進行方向に対して、その障害物が存在する方向を記憶したものである。この情報SDなどを利用して、方向転換する方向を決める。
たとえば、進行方向に対して右側方向に障害物が存在する場合は、「右」という情報がSDに記憶され、左側方向に障害物が存在する場合は「左」という情報がSDに記憶され、障害物が存在しない場合は障害物無しを示す情報をSDに記憶すればよい。
In this flowchart, obstacle direction information SD is newly defined and stored in the storage unit 70.
The obstacle direction information SD stores the direction in which the obstacle exists with respect to the traveling direction of the vehicle when the obstacle is detected. Using this information SD or the like, the direction to change direction is determined.
For example, when an obstacle exists in the right direction with respect to the traveling direction, information “right” is stored in the SD, and when an obstacle exists in the left direction, information “left” is stored in the SD. If there is no obstacle, information indicating no obstacle may be stored in the SD.

図20において、ステップS1からS8までは、図18と同様である。
障害物が検出されなかった場合、ステップS8の後、ステップS41に進む。
ステップS41において、障害物方向情報SDに、「障害物無し」を示す情報を、設定記憶させる。その後、ステップS9に進み、ステップS9からS14まで、図18と同様の処理を行う。
図21のステップS14において、進行方向に垂直な方向の車幅判定幅W1内に、障害物が存在するか否かをチェックし、障害物が存在する場合は、ステップS45に進み、障害物が存在しない場合は、ステップS42に進む。
In FIG. 20, steps S1 to S8 are the same as in FIG.
If no obstacle is detected, the process proceeds to step S41 after step S8.
In step S41, information indicating “no obstacle” is set and stored in the obstacle direction information SD. Then, it progresses to step S9 and performs the process similar to FIG. 18 from step S9 to S14.
In step S14 of FIG. 21, it is checked whether there is an obstacle within the vehicle width determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction. If there is an obstacle, the process proceeds to step S45, where the obstacle is detected. If not, the process proceeds to step S42.

ステップS42において、検出された障害物が存在する方向をチェックする。
ここでは、検出された障害物の障害物情報77を利用して、障害物の位置が、進行方向に対して左側に存在するか、右側に存在するか、あるいは両方向に存在するかがチェックされる。左側のみ、あるいは右側のみの場合は、片方向のみに存在すると判断される。
ステップS43において、チェックされた障害物の方向が、片方向のみの場合はステップS44に進み、両方向の場合はステップS15に進む。
ステップS44において、障害物方向情報SDに、チェックされた障害物の存在する方向を、設定記憶させる。たとえば、SDに「左」、あるいは「右」が設定される。その後、ステップS5に戻る。
In step S42, the direction in which the detected obstacle exists is checked.
Here, using the obstacle information 77 of the detected obstacle, it is checked whether the position of the obstacle exists on the left side, the right side, or both directions with respect to the traveling direction. The In the case of only the left side or only the right side, it is determined that it exists only in one direction.
In step S43, if the checked obstacle direction is only in one direction, the process proceeds to step S44, and if it is in both directions, the process proceeds to step S15.
In step S44, the direction in which the checked obstacle exists is set and stored in the obstacle direction information SD. For example, “left” or “right” is set in SD. Thereafter, the process returns to step S5.

ステップS45において、判定幅W1内に障害物があることが検出されているので、その障害物の存在する方向をチェックする。
すなわち、ステップS42と同様に、進行方向に対して、片方向のみに障害物が存在するか、あるいは、両方向に障害物が存在するか否かをチェックする。
ステップS46において、障害物方向情報SDに設定されていた片方向のみに障害物が存在する場合は、ステップS18に進む。一方、両方向に障害物が存在する場合は、ステップS47に進む。
In step S45, since it is detected that there is an obstacle within the determination width W1, the direction in which the obstacle exists is checked.
That is, as in step S42, it is checked whether an obstacle exists only in one direction with respect to the traveling direction or whether an obstacle exists in both directions.
In step S46, when an obstacle exists only in one direction set in the obstacle direction information SD, the process proceeds to step S18. On the other hand, when an obstacle exists in both directions, the process proceeds to step S47.

ステップS47において、車両の進行方向を変更する。
ここでは、たとえば、図17(a)に示すように、車両に対し定置回転と移動をさせ、障害物方向情報SDが示す方向またはその逆方向に、所定の角度だけ、車両を回転させて、車両の進行方向を変更する。
たとえば、上記したように、2つの障害物までの距離を比較して、距離が長い方の障害物に近づく方向に定置回転と移動をさせる。これにより、図17(b)に示すように、車両の進行方向と走行位置とが変更される。その後、ステップS5に戻る。
In step S47, the traveling direction of the vehicle is changed.
Here, for example, as shown in FIG. 17A, the vehicle is rotated and moved stationary, and the vehicle is rotated by a predetermined angle in the direction indicated by the obstacle direction information SD or in the opposite direction. Change the traveling direction of the vehicle.
For example, as described above, the distance to two obstacles is compared, and stationary rotation and movement are performed in a direction approaching the obstacle with the longer distance. Thereby, as shown in FIG.17 (b), the advancing direction and traveling position of a vehicle are changed. Thereafter, the process returns to step S5.

上記したステップS41〜S47以外のステップは、図18と同様なので、説明を省略する。
上記のような処理を行うことによって、図16に示すように、車両の進行方向が、2つの障害物間の距離Wsの方向に垂直でない場合についても、2つの障害物までの距離、障害物の位置、方向などをチェックすることによって、判定幅W1以上離れた位置に存在する2つの障害物の間を、方向転換時の減速処理を除いて、減速することなく、通過することができるようになる。
Steps other than the above-described steps S41 to S47 are the same as those in FIG.
By performing the above processing, as shown in FIG. 16, even when the traveling direction of the vehicle is not perpendicular to the direction of the distance Ws between the two obstacles, the distance to the two obstacles and the obstacles By checking the position, direction, etc., it is possible to pass between two obstacles existing at positions separated by the determination width W1 or more without decelerating except for the deceleration process at the time of changing the direction. become.

1 自律走行装置、 2 監視ユニット、 3 制御ユニット、 5 管理サーバ、 6 ネットワーク、 10 車体、 12R 右側面、 12L 左側面、 13 前面、 14 後面、 15 底面、 16 収容スペース、 18 カバー、 21 前輪、 21a 車軸、 21b スプロケット、 22 後輪、 22a 車軸、 22b スプロケット、 23 ベルト、 31 前輪、 31a 車輪、 31b スプロケット、 32 後輪、 32a 車輪、 32b スプロケット、 33 ベルト、 40 バッテリ、 41R 電動モータ、 41L 電動モータ、 42R モータ軸、 42L モータ軸、 43R ギアボックス、 43L ギアボックス、 44R 軸受、 44L 軸受、 47 前方バンパー、 47a 外面基材、 47b 弾性部材、 47c,47d,47e 取付基材、 48 後方バンパー、 49 感圧スイッチ、 50 制御部、 51 距離検出部(LIDAR)、 51a 発光部、 51b 受光部、 51c 走査制御部、 51d レーザー、 52 走行制御部、 53 車輪、 54 通信部、 55 カメラ、 56 画像認識部、 57 障害物検出部、 58 位置情報取得部、 59 充電池、 60 速度検出部、 61 監視情報取得部、 70 記憶部、 71 入力画像データ、 72 測定距離情報、 73 現在位置情報、 74 経路情報、 75 送信監視情報、 76 設定速度情報、 77 障害物情報、 78 動作モード、 79 減速領域情報、 80 車幅判定領域、 91 通信部、 92 監視制御部、 93 記憶部、 93a 受信監視情報、 100 物体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Autonomous traveling apparatus, 2 Monitoring unit, 3 Control unit, 5 Management server, 6 Network, 10 Car body, 12R Right side, 12L Left side, 13 Front, 14 Rear, 15 Bottom, 16 Storage space, 18 Cover, 21 Front wheel, 21a axle, 21b sprocket, 22 rear wheel, 22a axle, 22b sprocket, 23 belt, 31 front wheel, 31a wheel, 31b sprocket, 32 rear wheel, 32a wheel, 32b sprocket, 33 belt, 40 battery, 41R electric motor, 41L electric motor, 41L electric motor Motor, 42R motor shaft, 42L motor shaft, 43R gear box, 43L gear box, 44R bearing, 44L bearing, 47 front bumper, 47a outer base material, 47b elastic member, 47c, 47d, 47e mounting base material, 48 rear bumper, 49 pressure sensitive switch, 50 control unit, 51 distance detection unit (LIDAR), 51a light emitting unit, 51b light receiving unit, 51c scanning control unit, 51d laser, 52 travel control unit , 53 wheels, 54 communication unit, 55 camera, 56 image recognition unit, 57 obstacle detection unit, 58 position information acquisition unit, 59 rechargeable battery, 60 speed detection unit, 61 monitoring information acquisition unit, 70 storage unit, 71 input image Data, 72 measurement distance information, 73 current position information, 74 route information, 75 transmission monitoring information, 76 set speed information, 77 obstacle information, 78 operation mode, 79 deceleration area information, 80 vehicle width determination area, 91 communication section, 92 monitoring control unit, 93 storage unit, 93a reception monitoring information, 10 Object

Claims (6)

車体と、
車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、
進行方向の前方空間を含む所定の第1障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第1障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、
前記距離が検出された物体の前記第1障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、
前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅W1を記憶した記憶部と、制御部とを備え、
前記距離検出部が、前記第1障害物判定領域で物体までの距離を検出する第1検出モードと、
前記第1障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が前記判定幅W1を持つ第2障害物判定領域で物体までの距離を検出する第2検出モードを有し、
前記車体が前記第1検出モードで走行中に、前記障害物検出部が前記第1障害物判定領域内で物体OB1を検出した場合は、前記制御部が、前記第1検出モードから前記第2検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第2障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させることを特徴とする自律走行装置。
The car body,
A travel control unit that controls a drive member that travels the vehicle body;
Predetermined light is emitted to a predetermined first obstacle determination area including a front space in the traveling direction, and reflected light reflected by an object existing in the first obstacle determination area is received, and the object is A distance detector for detecting the distance of
An obstacle detection unit that detects a position of the object in which the distance is detected in the first obstacle determination region and a direction of a position where the object exists with respect to a traveling direction;
A storage unit that stores a determination width W1 that is set as a width in which the vehicle body can travel safely and is longer than the vehicle body width; and a control unit,
A first detection mode in which the distance detection unit detects a distance to an object in the first obstacle determination region;
A second detection mode for detecting a distance to an object in a second obstacle determination region included in the first obstacle determination region and having a width in a direction perpendicular to a traveling direction having the determination width W1;
When the obstacle detection unit detects the object OB1 within the first obstacle determination area while the vehicle body is traveling in the first detection mode, the control unit performs the second detection from the first detection mode. An autonomous traveling device, wherein after switching the detection mode to the detection mode, the vehicle body travels in the traveling direction while checking whether an obstacle exists in the second obstacle determination area.
前記車体が前記第2検出モードで走行中に、前記第2障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第2障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。   When the vehicle body is traveling in the second detection mode and the obstacle is not detected in the second obstacle determination area, the vehicle travels in the traveling direction without decelerating, and the obstacle is detected in the second obstacle determination area. The autonomous traveling device according to claim 1, wherein when an object is detected, the traveling control unit performs a deceleration process. 前記車体が前記第1モードで走行中に、前記障害物検出部が、前記第1障害物判定領域内に複数の物体を検出した場合、
複数の物体がそれぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Wsが前記判定幅W1よりも大きい場合に、
前記制御部が、前記複数の物体間に、前記第1障害物判定領域に含まれる前記判定幅W1を持つ第2障害物判定領域、あるいは前記判定幅W1よりも大きく前記物体間の距離Wsよりも小さい幅を持つ第2障害物判定領域を設定し、
前記第1検出モードから前記第2検出モードに検出モードを切り替えた後、
前記第2障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させることを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。
When the vehicle body is traveling in the first mode, the obstacle detection unit detects a plurality of objects in the first obstacle determination area,
When a plurality of objects are present in different directions with respect to the traveling direction, and the distance Ws between the plurality of objects is larger than the determination width W1,
The control unit includes a second obstacle determination area having the determination width W1 included in the first obstacle determination area between the plurality of objects, or a distance Ws between the objects that is larger than the determination width W1. Set a second obstacle determination area with a smaller width,
After switching the detection mode from the first detection mode to the second detection mode,
The autonomous traveling device according to claim 1, wherein the vehicle body travels in a traveling direction while confirming whether an obstacle exists in the second obstacle determination region.
前記第1障害物判定領域に、物体間の距離Wsが前記判定幅W1よりも大きい2つの物体を検出した場合、前記制御部は、車体の進行方向が、前記2つの物体間の距離Wsの方向と垂直となり、車体が2つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の進行方向と位置とを調整することを特徴とする請求項3に記載の自律走行装置。   In the first obstacle determination area, when two objects having a distance Ws between objects larger than the determination width W1 are detected, the control unit determines that the traveling direction of the vehicle body is the distance Ws between the two objects. The autonomous traveling device according to claim 3, wherein the traveling direction and position of the vehicle body are adjusted so that the vehicle body is perpendicular to the direction and the vehicle body passes through a substantially center between two objects. 前記車体が前記第1検出モードから第2検出モードに切り替えた原因となった前記物体OB1の横を通過し、前記第1障害物判定領域に前記物体OB1が検出されなくなった場合に、前記第2検出モードから前記第1検出モードに検出モードを切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の自律走行装置。   When the vehicle body passes by the side of the object OB1 that caused the switch from the first detection mode to the second detection mode and the object OB1 is no longer detected in the first obstacle determination area, the first The autonomous traveling device according to claim 1, wherein the detection mode is switched from the two detection mode to the first detection mode. 前記第2検出モードで走行中は、警告音または警告灯を作動させ、
前記第1検出モードで走行中は、前記警告音または警告灯を作動させないことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の自律走行装置。
While driving in the second detection mode, activate a warning sound or warning light,
The autonomous traveling device according to any one of claims 1 to 5, wherein the warning sound or the warning light is not operated during traveling in the first detection mode.
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