JP2019215783A - 走行装置、走行装置の走行制御方法、走行装置の走行制御プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、同じ道路上で2台の自律走行型の走行装置が対向する場合、その回避コースは各走行装置が独自に決定するため、衝突直前まで各走行装置が左右どちらの側に回避するのかが分からず、2台とも同じ側に回避した場合、衝突してしまう危険性もある。
また、この発明の走行装置の走行制御方法は、走行装置の走行制御方法であって、前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを有し、前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする。
また、この発明の走行装置の走行制御プログラムは、走行制御装置によって実行される走行装置の走行制御プログラムであって、前記走行制御装置のプロセッサに、前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを実行させ、前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする。
また、この発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記走行制御装置のプロセッサに、前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを実行させる走行制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする。
「前記筐体の進路上に障害物を検知した場合」は、筐体が進路上をそのまま進めば、衝突の可能性のある障害物である。
「前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定する」は、例えば、障害物を検知した場合、当該障害物の左側(または右側)をすり抜けて回避する回避ルートを取るよう前記重み付けの分布を設定することである。
「走行制御装置によって実行される走行装置の走行制御プログラム」は、走行装置に搭載された走行制御装置によって実行されるプログラムである。
また、当該走行制御プログラムは、走行装置の走行を制御するサーバー等の外部の走行制御装置によって実行されるプログラムであってもよい。
例えば、走行経路決定部は、走行装置が通ることのできないほど幅の狭い進路の場合は、筐体を停止させ、走行装置が少なくとも1台通ることのできるほど幅の広い進路の場合は、進路内の障害物を回避する回避コースをとって筐体が走行するように重み付けの分布を設定する。
本願発明は、自律走行型の車両への適用に限定されず、自動による障害物回避機能を有するものであれば、人が運転する車両に適用するものであってもよい。
図1は、本願発明の実施形態1に係る自律走行型車両1を示す左側面図であり、図2は、図1の自律走行型車両1の平面図である。また、図3(A)は、実施形態1に係る自律走行型車両1における電動車台部10の概略構成を説明する右側面図であり、図3(B)は、図3(A)のB−B線矢視断面図である。
距離検出部12としては、所定の距離測定領域内の2次元(2D)空間または3次元(3D)空間にレーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点SPにおける距離を測定するLIDAR(Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging:ライダー)を用いることができる。
また、制御ユニット100は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された前記走行制御プログラムを読み取って実行するものであってもよい。
この場合、外部の走行制御装置は、サーバー等の記憶部に記憶され、またはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された自律走行型車両1の走行制御プログラムを読み取って実行する。
実施形態1において、距離検出部12は、2次元(2D)空間にレーザーを出射して測点SPまでの距離を測定するが、3次元(3D)空間にレーザーを出射するものであってもよい。
電動車台部10は、車台本体11と、車台本体11の前後左右に設けられた4つの車輪と、4つの車輪のうち少なくとも前後一方側の左右一対の車輪を個別に回転駆動する2つの電動モータ41R、41Lと、2つの電動モータ41R、41Lに電力を供給するバッテリ40と、距離検出部12と、制御ユニット100とを備える。
また、バッテリ40は、車台本体11の収容スペース16内に収納される。
なお、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。
次に、図4〜図8に基づき、本願発明の実施形態1に係る走行制御処理の流れについて説明する。
図4は、従来の自律走行型車両2が同じ道路上で対向した場合の走行制御方法の一例を示す説明図である。また、図5は、本願発明の実施形態1に係る自律走行型車両1が同じ道路上で対向した場合の走行制御方法の一例を示す説明図である。また、図6は、本願発明の実施形態1に係る自律走行型車両1の走行制御方法の流れを示すフローチャートである。また、図7および図8は、本願発明の実施形態1に係る自律走行型車両1の走行経路TRの決定方法の一例を示した説明図である。
図4に示すように、従来の自律走行制御機能を有する2台の自律走行型車両2同士が両側を壁WLに挟まれた道路上で対向した場合を想定する。
このとき、回避コースは、各車両が独自に決定するため、衝突直前まで、各車両が左右どちらの側に回避するのかが分からない。
そこで、本願発明の自律走行型車両1においては、図5に示すように、前方に対向車両を検知した際に予め定められた側(図5の例では、左側)に回避コースをとるように決めておく。
走行領域TAの重み付けについては、図7および図8の説明において後述する。
例えば、車両の走行終了指示を受け付けた場合やバッテリ40の残量の減少により、所定のターミナルに帰還した場合などに、制御ユニット100は、車両の走行を終了すべきと判定する。
一方、車両の走行を終了すべきでないと判定した場合(ステップS4の判定がNoの場合)、制御ユニット100は、ステップS1の判定を繰り返す(ステップS1)。
ここで、図7(B)のグラフの横軸は、領域の幅方向xを示し、縦軸は重みの大きさを示す。図8(B)、図10(B)、図11(B)、図13(B)(C)および図14(B)(C)についても同様である。
図7(B)の例においては、道路の幅の中央部分に大きな重みがあるため、車両は道路の中央を優先して走行する。
図7(A)の例では、道路の左右両側に壁WLが存在するため、図7(B)に示すように、壁WLの近傍の重みが小さくなり、壁WLから離れた中央部分の重みが大きくなる。
すなわち、図7(A)において、重みの大きな領域ほど、走行領域TAの濃度が濃く描かれ、一方、重みの小さな領域ほど、走行領域TAの濃度が薄く描かれている。
図7(A)の例では、自律走行型車両1は、道路の中央を前方に進む直線状の走行経路TRを走行する。
その結果、図8(B)に示すように、道路の幅方向xの左寄りの部分の重みが大きくなる。
図8(A)の例では、車両1Aは、対向車両1Bに対して、左側に回避する走行経路TRを走行する。
次に、図9〜図12に基づき、本願発明の実施形態2に係る走行制御方法の一例について説明する。
図9は、本願発明の実施形態2に係る自律走行型車両1の走行制御方法の流れを示すフローチャートである。また、図10および図11は、本願発明の実施形態2に係る自律走行型車両1の走行経路TRの決定方法の一例を示した説明図である。また、図12は、本願発明の実施形態2に係る自律走行型車両1の走行の具体例を示した説明図である。
その後、制御ユニット100は、ステップS17の処理を行う(ステップS17)。
また、車両1Aがすでに道路上にいるときは、対向車両1Bの走行の邪魔にならないよう、車両1Aはいったん後退し、道路外に出てから待機する。
対向車両1Bが道路外に出た場合(ステップS16の判定がYesの場合)、制御ユニット100は、ステップS17の処理を行う(ステップS17)。
一方、対向車両1Bが道路外に出ていない場合(ステップS16の判定がNoの場合)、制御ユニット100は、ステップS16の判定を繰り返す(ステップS16)。
一方、車両の走行を終了すべきでないと判定した場合(ステップS18の判定がNoの場合)、制御ユニット100は、ステップS11の判定を繰り返す(ステップS11)。
次に、図13および図14に基づき、本願発明の実施形態3に係る走行制御方法の一例について説明する。
図13および図14は、本願発明の実施形態3に係る自律走行型車両1の走行領域TAの重み付けの決定方法の一例を示した説明図である。
対向車両1Bが車両1Aに接近する前、走行領域TAの重みは、図13(B)に示すように、左右対称の幅広いピーク幅を有する。
ここで、対向車両1Bが接近したとき、図13(C)に示すように、ピークの位置が左側にシフトする。
対向車両1Bが車両1Aに接近する前、走行領域TAの重みは、図14(B)に示すように、左右対称の幅広いピーク幅を有する。
ここで、対向車両1Bが接近したとき、図14(C)に示すように、ピークの位置が左側にシフトするが、ピーク位置をずらすタイミングを図13(C)の場合よりも早くする。
また、このとき、ピーク幅を小さくして旋回の応答速度を早くしてもよい。
次に、図15および図16に基づき、本願発明の実施形態4に係る走行制御方法の一例について説明する。
図15および図16は、本願発明の実施形態4に係る自律走行型車両1の走行領域TAの重み付けの設定の一例を示した説明図である。
そこで、実施形態4において、複数の回避経路がとれるような幅広い道路内では、図15に示すように、車両ごとに異なる走行経路TRを優先して進むよう、予め走行領域TAの重み付けの設定を行っておく。
次に、図17〜図19に基づき、本願発明の実施形態5に係る走行制御方法の一例について説明する。
図17〜図19は、本願発明の実施形態5に係る自律走行型車両1の走行領域TAの重み付けの設定の一例を示した説明図である。
一方、実施形態5では、対向車両の数に応じて、車両ごとに異なる走行経路TRを優先して進むよう、予め走行領域TAの重み付けの設定を行っておく。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
Claims (12)
- 筐体と、
前記筐体の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知部と、
前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定部と、
前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行駆動部とを備え、
前記走行経路決定部は、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知部が前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする走行装置。 - 前記走行経路決定部は、前記筐体の進路の幅に応じて、前記重み付けの分布の幅が変化するように設定する請求項1に記載の走行装置。
- 前記走行経路決定部は、前記重み付けの分布の幅に応じて、予め定められた行動をとるよう前記筐体の走行を決定する請求項1または2に記載の走行装置。
- 前記走行経路決定部は、前記障害物の近傍領域の重みの大きさが前記障害物から離れた領域の重みの大きさよりも小さくなるように前記重み付けの分布を設定し、前記筐体が走行すべき走行領域が狭いほど、前記分布のピークが鋭くなるように前記重み付けの分布を設定する請求項1〜3のいずれか1つに記載の走行装置。
- 前記走行経路決定部は、前記重み付けの分布の勾配の大きさに応じて、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定するか、または筐体を停止させる請求項1〜4のいずれか1つに記載の走行装置。
- 前記障害物検知部は、前記障害物の移動速度をさらに検知し、
前記障害物検知部が前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記走行経路決定部は、前記障害物の移動速度に応じて予め定められたタイミングで前記筐体を回避させる走行経路を決定する請求項1〜5のいずれか1つに記載の走行装置。 - 前記走行経路決定部は、前記障害物の移動速度に応じて前記重み付けのピーク位置のずれ量を変化させる請求項6に記載の走行装置。
- 前記走行経路決定部は、前記障害物の移動速度に応じて前記重み付けのピーク位置をずらすタイミングを変化させる請求項6または7に記載の走行装置。
- 前記筐体が複数の経路をとることができるほど広い領域内において、前記領域を予め定められた複数のコースに分け、
前記走行経路決定部は、前記複数のコースのうち予め定められたコースのみを前記筐体が取るように前記重み付けの分布を設定する請求項1〜8のいずれか1つに記載の走行装置。 - 走行装置の走行制御方法であって、
前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、
前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、
前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを有し、
前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする走行装置の走行制御方法。 - 走行制御装置によって実行される走行装置の走行制御プログラムであって、
前記走行制御装置のプロセッサに、
前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、
前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、
前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを実行させ、
前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とする走行装置の走行制御プログラム。 - 前記走行制御装置のプロセッサに、
前記走行装置の周囲の障害物の位置を検知する障害物検知ステップと、
前記障害物の位置に基づき、前記筐体の走行経路を決定する走行経路決定ステップと、
前記走行経路に基づき前記筐体を走行させる走行ステップとを実行させる走行制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記走行経路決定ステップにおいて、前記筐体の周囲の障害物の位置に基づき、前記筐体の進路の幅方向にコース取りのための重み付けの分布を設定し、前記障害物検知ステップにおいて、前記筐体の進路上に障害物を検知した場合、前記障害物に対して予め定められた方向の回避コースの重みが大きくなるように前記重み付けの分布を設定することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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