JP2020107024A - Moving object, learned element, and learned element generation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自律的に移動する移動体等に関する。 The present invention relates to a moving body or the like that moves autonomously.
従来の移動体において、移動体の周囲に存在する障害物の検知を行い、障害物を検知した場合には、その障害物との衝突を防ぐために、例えば減速したり停止したりしていた(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional moving body, an obstacle existing around the moving body is detected, and when the obstacle is detected, the moving body is decelerated or stopped, for example, in order to prevent a collision with the obstacle ( For example, see Patent Document 1).
移動体が見通しのよい移動領域を移動している場合には、遠くの障害物を検知でき、容易に障害物との衝突を回避できるため、移動速度を上げることができる。一方、移動体が見通しのよくない移動領域を移動している場合には、移動体にとって死角となる位置から障害物が飛び出してくるおそれがある。そのような危険性を考慮すると、安全性を向上させるために、移動体がどのような移動領域を移動している場合であっても、最高速度を、死角からの障害物の飛び出しに応じて停止や減速を適切に行うことができる速度に設定する必要があった。その結果として、移動体の移動速度が全体として低下してしまい、効率的な移動を実現できないという問題があった。 When the moving body is moving in a moving area with good visibility, a distant obstacle can be detected and a collision with the obstacle can be easily avoided, so that the moving speed can be increased. On the other hand, when the moving body is moving in a moving area where visibility is not good, there is a possibility that an obstacle may jump out from a position that is a blind spot for the moving body. Considering such dangers, in order to improve safety, the maximum speed is set according to the jumping out of the obstacle from the blind spot, regardless of the moving area of the moving body. It was necessary to set the speed so that stop and deceleration could be performed appropriately. As a result, there is a problem that the moving speed of the moving body is reduced as a whole, and efficient movement cannot be realized.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高速な移動と、安全性の確保とを両立することができる移動体等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a moving body and the like that can achieve both high-speed movement and ensuring safety.
上記目的を達成するため、本発明による移動体は、自律的に移動する移動体であって、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数用いて学習された学習器が記憶される記憶部と、移動体の周囲の情報である周囲情報を取得するセンサと、周囲情報を学習器に適用することによって、周囲情報に対応する移動体の速度を取得する速度取得部と、移動体の現在位置を取得する現在位置取得部と、移動体を移動させる移動機構と、現在位置を用いて移動機構を制御する移動制御部と、を備え、移動制御部は、移動体の速度が速度取得部によって取得された速度以下となるように制御する、ものである。
このような構成により、移動体の周囲の状況に応じた速度以下となるように、移動体の速度を制御することができる。したがって、例えば、減速や停止の可能性が低い、見通しのよい移動環境においては速度を上げることができ、高速な移動を実現できる。また、例えば、減速や停止の可能性が高い、見通しのよくない移動環境においては低速移動を行うことができ、安全性を確保することができる。このようにして、高速な移動と、安全性の確保とを両立することが可能となる。
In order to achieve the above-mentioned object, the moving body according to the present invention is a moving body that moves autonomously, and has training input information that is information about the surroundings of the moving body and a speed of the moving body that corresponds to the surrounding information. A storage unit in which a learner learned by using a plurality of sets of certain output information for training is stored, a sensor for acquiring ambient information that is information around the moving body, and applying the ambient information to the learner. The speed acquisition unit that acquires the speed of the moving body corresponding to the surrounding information, the current position acquisition unit that acquires the current position of the moving body, the moving mechanism that moves the moving body, and the moving mechanism using the current position. And a movement control unit that controls the movement control unit, and the movement control unit controls the speed of the moving body to be equal to or lower than the speed acquired by the speed acquisition unit.
With such a configuration, the speed of the moving body can be controlled so as to be equal to or lower than the speed according to the surrounding situation of the moving body. Therefore, for example, in a moving environment in which the possibility of deceleration or stop is low and the visibility is good, the speed can be increased and high-speed movement can be realized. Further, for example, in a moving environment in which the possibility of deceleration or stop is high and visibility is poor, low-speed movement can be performed, and safety can be ensured. In this way, it is possible to achieve both high-speed movement and ensuring safety.
また、本発明による移動体では、センサは、複数方向に関して周囲の物体までの距離を測定する測距センサであってもよい。
このような構成により、測距結果に応じた周囲情報を用いて、速度を取得することができる。
Further, in the mobile object according to the present invention, the sensor may be a distance measurement sensor that measures the distance to surrounding objects in a plurality of directions.
With such a configuration, the speed can be acquired by using the surrounding information according to the distance measurement result.
また、本発明による学習器は、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との複数の組の学習結果である学習器であって、自律的に移動する移動体の周囲の情報である周囲情報が適用されると、周囲情報に応じた移動体の速度を取得することができる、ものである。
このような構成により、この学習器を用いることによって、移動体の周囲の状況に応じた速度を容易に取得することができるようになる。また、そのようにして取得した速度以下で移動体を移動させることによって、移動体の高速での移動と、安全性の確保とを両立させることができるようになる。
Further, the learning device according to the present invention is a learning result of a plurality of sets of input information for training which is information around the moving body and output information for training which is the speed of the moving body according to the surrounding information. When a surrounding information, which is information about the surroundings of a moving body that moves autonomously, is applied, the velocity of the moving body can be acquired according to the surrounding information.
With such a configuration, by using this learning device, it becomes possible to easily acquire the speed according to the situation around the moving body. Further, by moving the moving body at a speed equal to or lower than the speed thus acquired, it becomes possible to achieve both high-speed movement of the moving body and ensuring safety.
また、本発明による学習器製造方法は、訓練情報受付部と、学習器製造部と、学習器出力部とを用いて処理される学習器製造方法であって、訓練情報受付部が、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数受け付ける訓練情報受付ステップと、学習器製造部が、訓練用入力情報と訓練用出力情報との複数の組を学習することによって学習器を製造する学習器製造ステップと、学習器出力部が、学習器を出力する学習器出力ステップと、を備えたものである。
このような構成により、移動体の周囲の状況に応じた速度を取得するために用いられる学習器を製造することができるようになる。
Further, the learning device manufacturing method according to the present invention is a learning device manufacturing method that is processed using a training information receiving unit, a learning device manufacturing unit, and a learning device output unit, wherein the training information receiving unit is a mobile unit. The training information receiving step of receiving a plurality of pairs of training input information that is the surrounding information and the training output information that is the speed of the moving body according to the surrounding information, and the learning device manufacturing unit, the training input information. And a learning device manufacturing step of manufacturing a learning device by learning a plurality of sets of training output information, and a learning device output step of the learning device output unit outputting the learning device.
With such a configuration, it becomes possible to manufacture a learning device that is used to acquire the speed according to the situation around the moving body.
また、本発明による学習器製造方法では、学習器製造方法は、速度受付部と、加速度生成部と、速度変更部とをさらに用いて処理され、速度受付部が、訓練用入力情報に対応する移動体の速度を受け付ける速度受付ステップと、加速度生成部が、速度受付ステップにおいて受け付けられた速度から加速度を生成する加速度生成ステップと、速度変更部が、加速度生成ステップにおいて生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超える場合には、速度受付ステップにおいて受け付けられた速度を、速度よりも小さい速度に変更する速度変更ステップと、をさらに備え、訓練情報受付ステップでは、速度変更ステップにおける速度の変更が行われた場合には、速度変更ステップで変更された速度である訓練用出力情報を受け付けてもよい。
このような構成により、移動体の速度の変化に応じて、学習に用いられる訓練情報を自動的に生成することができるようになる。
Further, in the learning device manufacturing method according to the present invention, the learning device manufacturing method is further processed by using the speed receiving unit, the acceleration generating unit, and the speed changing unit, and the speed receiving unit corresponds to the training input information. The speed receiving step of receiving the speed of the moving body, the acceleration generating step of the acceleration generating section generating the acceleration from the speed received in the speed receiving step, and the speed changing section of the acceleration of deceleration generated in the acceleration generating step. If the absolute value exceeds the threshold, the speed change step of changing the speed accepted in the speed accepting step to a speed smaller than the speed is further provided, and in the training information accepting step, the speed change in the speed changing step is performed. If the above is performed, the training output information, which is the speed changed in the speed changing step, may be received.
With such a configuration, it becomes possible to automatically generate the training information used for learning according to the change in the speed of the moving body.
本発明によれば、高速な移動と安全性の確保とを両立することができる移動体等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a moving body and the like that can achieve both high-speed movement and ensuring safety.
以下、本発明による移動体について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による移動体は、移動体の周囲の状況に応じた速度で移動することによって、減速や停止の可能性が低い場合には高速移動を行うことができ、減速や停止の可能性が高い場合には低速移動を行うようにすることができる。 Hereinafter, the moving body according to the present invention will be described with reference to the embodiments. Note that, in the following embodiments, the constituent elements and steps given the same reference numerals are the same or correspond to each other, and the repeated description may be omitted. The moving body according to the present embodiment can move at a speed according to the surroundings of the moving body and thus can perform high-speed movement when the possibility of deceleration or stop is low. When is high, it is possible to move slowly.
図1は、本実施の形態による移動体1の構成を示すブロック図である。本実施の形態による移動体1は、自律的に移動するものであり、センサ11と、記憶部12と、速度取得部13と、移動機構14と、現在位置取得部15と、障害物検知部16と、移動制御部17とを備える。なお、移動体1が自律的に移動するとは、移動体1がユーザ等から受け付ける操作指示に応じて移動するのではなく、自らの判断によって目的地に移動することであってもよい。その目的地は、例えば、手動で決められたものであってもよく、または、自動的に決定されたものであってもよい。また、その目的地までの移動は、例えば、移動経路に沿って行われてもよく、または、そうでなくてもよい。また、自らの判断によって目的地に移動するとは、例えば、進行方向、移動や停止などを移動体1が自ら判断することによって、目的地まで移動することであってもよい。また、例えば、移動体1が、障害物に衝突しないように移動することであってもよい。移動体1は、例えば、台車であってもよく、移動するロボットであってもよい。ロボットは、例えば、エンターテインメントロボットであってもよく、監視ロボットであってもよく、搬送ロボットであってもよく、清掃ロボットであってもよく、動画や静止画を撮影するロボットであってもよく、その他のロボットであってもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving
センサ11は、移動体1の周囲の情報である周囲情報を取得する。センサ11が取得する周囲情報には、移動体1の移動方向の前方の情報であることが好適である。また、移動体1の移動方向の前方右側の障害物や、前方左側の障害物も検知することができるようにするため、周囲情報には、移動体1の移動方向の前方の所定の角度範囲(例えば、少なくとも45度から120度程度の範囲等)の情報が少なくとも含まれていることがさらに好適である。センサ11は、図5Aで示されるように、複数方向に関して周囲の物体までの距離を測定する測距センサであってもよく、図5Bで示されるように、移動体1の周囲の撮影画像を取得するイメージセンサであってもよい。図5A,図5Bは、移動体1を上方から見た平面図である。センサ11が測距センサである場合には、周囲情報は所定の角度ごとの距離となる。センサ11がイメージセンサである場合には、周囲情報は撮影画像となる。
The
なお、移動体1が任意の方向に移動できる場合には、センサ11が測距センサであるときには、全方位について測距を行うものであることが好適であり、センサ11がイメージセンサであるときには、任意の方向の撮影画像を取得できることが好適である。移動体1の任意の方向が、移動方向の前方になりうるからである。任意の方向の撮影画像を取得できるイメージセンサは、例えば、全方位の撮影画像を取得できるイメージセンサであってもよく、360度についてパン(横振り)可能なイメージセンサであってもよい。なお、上記のように、センサ11が、移動体1の周囲の任意の方向の情報を取得することができる場合であっても、センサ11によって取得される周囲情報は、移動方向の前方の情報であることが好適である。
When the moving
測距センサは、例えば、レーザセンサや、超音波センサ、マイクロ波を用いた距離センサ、ステレオカメラによって撮影されたステレオ画像を用いた距離センサなどであってもよい。レーザセンサは、レーザレンジセンサ(レーザレンジスキャナ)であってもよい。なお、それらの測距センサについてはすでに公知であり、それらの説明を省略する。本実施の形態では、センサ11が測距センサであり、その測距センサがレーザレンジセンサである場合について主に説明する。また、センサ11は、1個のレーザレンジセンサを有していてもよく、または、2個以上のレーザレンジセンサを有していてもよい。後者の場合には、2個以上のレーザレンジセンサによって、全方向がカバーされてもよい。また、測距センサが超音波センサや、マイクロ波を用いた距離センサなどである場合に、測距センサの測距方向を回転させることによって複数方向の距離を測定してもよく、複数方向ごとに配置された複数の測距センサを用いて複数方向の距離を測定してもよい。複数方向の距離を測定するとは、例えば、あらかじめ決められた角度範囲や全周囲(360度)について、あらかじめ決められた角度間隔で複数方向の距離を測定することであってもよい。その角度間隔は、例えば、1度間隔や2度間隔、5度間隔などのように一定であってもよい。測距センサから得られる情報は、例えば、移動体1のある向きを基準とした複数の方位角のそれぞれに関する周辺の物体までの距離であってもよい。その距離を用いることによって、移動体1のローカル座標系において、移動体1の周囲にどのような物体が存在するのかを知ることができるようになる。
The distance measuring sensor may be, for example, a laser sensor, an ultrasonic sensor, a distance sensor using microwaves, a distance sensor using a stereo image taken by a stereo camera, or the like. The laser sensor may be a laser range sensor (laser range scanner). Incidentally, those distance measuring sensors are already known, and their explanations are omitted. In the present embodiment, the case where the
イメージセンサは、例えば、CCDイメージセンサや、CMOSイメージセンサなどであってもよい。イメージセンサは、例えば、イメージセンサ上に結像させるためのレンズ等の光学系を含んでいてもよい。また、イメージセンサは、単眼であってもよく、双眼(ステレオカメラ)であってもよい。イメージセンサは、通常、動画を撮影するもの、すなわち、連続した画像フレームを取得するものである。そのフレームレートは、移動速度に対して十分大きいものであることが好適である。例えば、フレームレートは、約30fpsなどであってもよい。 The image sensor may be, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor. The image sensor may include, for example, an optical system such as a lens for forming an image on the image sensor. The image sensor may be a monocular or a binocular (stereo camera). The image sensor usually captures a moving image, that is, captures consecutive image frames. It is preferable that the frame rate is sufficiently higher than the moving speed. For example, the frame rate may be about 30 fps.
記憶部12では、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、その周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数用いて学習された学習器が記憶される。訓練用入力情報と訓練用出力情報との組を訓練情報と呼ぶこともある。学習器は、例えば、ニューラルネットワーク(NN:Neural Network)の学習結果であってもよく、サポートベクターマシン(SVM:Support Vector Machine)やサポートベクター回帰(SVR:Support Vector Regression)の学習結果であってもよく、または、それ以外の機械学習の学習結果であってもよい。 The storage unit 12 stores a learner learned by using a plurality of sets of training input information that is information about the surroundings of the moving body and training output information that is the speed of the moving body according to the surrounding information. To be done. A set of training input information and training output information may be referred to as training information. The learning device may be, for example, a learning result of a neural network (NN), and may be a learning result of a support vector machine (SVM) or a support vector regression (SVR). Alternatively, it may be the learning result of other machine learning.
ニューラルネットワークは、例えば、畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)であってもよく、それ以外のニューラルネットワーク(例えば、全結合層から構成されるニューラルネットワーク等)であってもよい。また、ニューラルネットワークが少なくとも1個の中間層(隠れ層)を有する場合には、そのニューラルネットワークの学習は、深層学習(ディープラーニング、Deep Learning)であると考えてもよい。また、機械学習にニューラルネットワークを用いる場合において、そのニューラルネットワークの層数、各層におけるノード数、各層の種類(例えば、畳み込み層、全結合層など)等については、適宜、選択したものを用いてもよい。なお、入力層と出力層のノード数は、通常、訓練情報に含まれる入力と出力とによって決まることになる。 The neural network may be, for example, a convolutional neural network (CNN: Convolutional Neural Network), or may be another neural network (for example, a neural network including fully connected layers). If the neural network has at least one intermediate layer (hidden layer), the learning of the neural network may be considered to be deep learning. When a neural network is used for machine learning, the number of layers of the neural network, the number of nodes in each layer, the type of each layer (eg, convolutional layer, fully connected layer, etc.) can be selected appropriately. Good. In addition, the number of nodes in the input layer and the output layer is usually determined by the input and the output included in the training information.
なお、学習器が記憶部12で記憶されているとは、例えば、学習器そのもの(例えば、入力に対して値を出力する関数や学習結果のモデル等)が記憶されていることであってもよく、学習器を構成するために必要なパラメータ等の情報が記憶されていることであってもよい。後者の場合であっても、そのパラメータ等の情報を用いて学習器を構成できるため、実質的に学習器が記憶部12で記憶されていると考えることができるからである。本実施の形態では、学習器そのものが記憶部12で記憶されている場合について主に説明する。 Note that the learning device stored in the storage unit 12 may mean that the learning device itself (for example, a function that outputs a value with respect to an input, a model of a learning result, or the like) is stored. It may well be that information such as parameters necessary for configuring the learning device is stored. Even in the latter case, the learning device can be configured by using the information such as the parameters, so that it can be considered that the learning device is substantially stored in the storage unit 12. In the present embodiment, a case where the learning device itself is stored in the storage unit 12 will be mainly described.
記憶部12に学習器が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して学習器が記憶部12で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された学習器が記憶部12で記憶されるようになってもよい。記憶部12での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部12は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。 The process of storing the learning device in the storage unit 12 does not matter. For example, the learning device may be stored in the storage unit 12 via a recording medium, or the learning device transmitted via a communication line or the like may be stored in the storage unit 12. The storage in the storage unit 12 may be temporary storage in a RAM or the like, or long-term storage. The storage unit 12 can be realized by a predetermined recording medium (for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, etc.).
ここで、学習器の生成について説明する。図2は、本実施の形態による学習器製造装置2の構成を示すブロック図である。本実施の形態による学習器製造装置2は、速度受付部21と、加速度生成部22と、速度変更部23と、訓練情報受付部24と、学習器製造部25と、学習器出力部26とを備える。
Here, the generation of the learning device will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the learning device manufacturing apparatus 2 according to this embodiment. The learning device manufacturing apparatus 2 according to the present embodiment includes a
学習器の生成に用いられる訓練情報(教師データ)を取得する際に用いられる移動体は、自律的に移動する移動体であってもよく、自律的に移動しない移動体であってもよい。自律的に移動する移動体を用いて訓練情報を取得する場合には、ある時点における移動体の速度が、速度受付部21で受け付けられ、また、その時点の移動体の周囲の情報である訓練用入力情報が、訓練情報受付部24で受け付けられてもよい。自律的に移動する移動体を用いて訓練情報を取得する場合には、その移動体として、例えば、移動体1が用いられてもよい。なお、自律的に移動する移動体を用いて訓練情報を取得する場合に、その移動体の移動は、実空間における移動であってもよく、または、シミュレーションでの移動であってもよい。また、いずれの場合であっても、移動する障害物(例えば、他の移動体や人間等)が存在する環境、すなわち、死角からの障害物の飛び出しがありうる環境において訓練情報が取得されることが好適である。また、移動体1が移動する移動環境と同じ移動環境、または似たような移動環境において訓練情報が取得されることが好適である。シミュレーションによって訓練情報を取得する場合にも、移動体1が移動する移動環境と同様の環境となっている仮想的な移動環境におけるシミュレーションが行われることが好適である。訓練情報の取得のために自律的に移動する移動体は、例えば、あらかじめ生成された経路に沿って移動してもよく、または、ダイナミックウィンドウアプローチ(Dynamic Window Approach)などのように、目的地までの経路をリアルタイムで生成しながら移動してもよい。いずれの場合であっても、訓練情報の取得のために移動する移動体は、障害物を検知したときには、その障害物と衝突しないように減速したり、停止したり、迂回したりすることが好適である。
The moving body used when acquiring the training information (teacher data) used to generate the learning device may be a moving body that moves autonomously or may be a moving body that does not move autonomously. When acquiring training information using a moving body that moves autonomously, the speed of the moving body at a certain time is accepted by the
なお、あらかじめ経路が生成される場合には、例えば、状態空間探索法によって移動経路が生成されてもよく、または、ノード探索法によって移動経路が生成されてもよい。状態空間探索法によって経路生成を行う場合には、移動体の移動可能領域を示す地図情報を用いて、例えば、RRT(Rapidly-exploring Random Tree)、ラプラスポテンシャル法、熱ポテンシャル法等の公知のアルゴリズムを用いて経路の探索を行ってもよい。状態空間探索法では、あらかじめノード等の設定されていない空間において、移動しない障害物を回避するように移動経路が取得されることになる。ノード探索法によって経路探索を行う場合には、あらかじめノードやリンクの設定されている地図情報を用いて、例えば、ダイクストラ法、A*アルゴリズム、ベルマン−フォード法、ワーシャル−フロイド法等の公知のアルゴリズムを用いて経路の探索を行ってもよい。ノード探索法では、あらかじめ定められたノードをつなげた移動経路が取得されることになる。 When the route is generated in advance, for example, the moving route may be generated by the state space search method, or the moving route may be generated by the node search method. When the route is generated by the state space search method, known algorithms such as RRT (Rapidly-exploring Random Tree), Laplace potential method, and thermal potential method are used by using map information indicating the movable region of the moving body. You may search for a route using. In the state space search method, a movement route is acquired so as to avoid an obstacle that does not move in a space where nodes or the like are not set in advance. When the route search is performed by the node search method, map information in which nodes and links are set in advance is used, and known algorithms such as Dijkstra method, A* algorithm, Bellman-Ford method, Warshall-Floyd method, etc. are used. You may search for a route using. In the node search method, a movement route connecting predetermined nodes is acquired.
訓練情報を取得するために移動する移動体が自律的に移動しないものである場合には、例えば、操作者が、移動体と有線または無線で接続されたリモートコントロール機器を用いて操作してもよい。この場合には、移動体の移動方向や速度は、操作者によって操作されることになる。また、この場合には、移動体にとって死角となる位置から障害物が飛び出してきたとしても、その障害物との衝突を適切に回避できる速度となるように、操作者によって移動体の移動速度がコントロールされることが好適である。すなわち、見通しのよい移動環境においては高速となり、見通しのよくない移動環境においては、見通しのよい移動環境よりも低速となるように操作されることが好適である。 When the moving body that moves to acquire the training information does not move autonomously, for example, even if the operator uses a remote control device that is connected to the moving body by wire or wirelessly, Good. In this case, the moving direction and speed of the moving body are operated by the operator. Further, in this case, even if an obstacle jumps out from a position that is a blind spot for the moving body, the moving speed of the moving body is set by the operator so that the moving speed of the moving body can be appropriately avoided. It is preferably controlled. That is, it is preferable that the operation is performed at a high speed in a moving environment with good visibility and at a lower speed than a moving environment with good visibility in a moving environment with poor visibility.
本実施の形態では、訓練情報を取得するために移動する移動体が、自律的に移動する場合について主に説明する。また、本実施の形態では、学習器製造装置2が、訓練情報の取得のために移動している移動体から直接リアルタイムで、周囲の情報である訓練用入力情報や、速度を受け付ける場合について主に説明する。 In the present embodiment, a case will be mainly described in which a moving body that moves to acquire training information moves autonomously. Further, in the present embodiment, a case where the learning device manufacturing apparatus 2 accepts training input information that is surrounding information and speed in real time directly from a moving body that is moving to acquire training information is mainly described. Explained.
速度受付部21は、訓練情報受付部24で受け付けられる訓練用入力情報に対応する移動体の速度を受け付ける。すなわち、訓練用入力情報である移動体の周囲の情報が取得された時点の移動体の速度を受け付ける。この速度は、0以上の大きさを持つスカラー量、すなわち、前進方向への速度の大きさであってもよい。また、受け付けられた速度がベクトルである場合には、スカラーに変換されてもよい。なお、この速度は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。速度受付部21は、受け付けた速度を加速度生成部22と速度変更部23とに渡す。
The
速度受付部21は、例えば、有線または無線の通信回線を介して送信された速度を受信してもよい。なお、速度受付部21は、受け付けを行うためのデバイス(例えば、モデムやネットワークカードなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、速度受付部21は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
The
加速度生成部22は、速度受付部21によって受け付けられた速度から加速度を生成し、速度変更部23に渡す。この加速度の生成において、速度受付部21が過去に受け付けた速度も用いられてもよい。例えば、速度受付部21が速度V(T)を時間間隔ΔTごとに受け付ける場合には、加速度生成部22は、時刻Tの加速度A(T)を、次式のように算出してもよい。
A(T)=(V(T)−V(T−1))/ΔT
The
A(T)=(V(T)-V(T-1))/ΔT
なお、時刻Tは、時刻を示す整数であり、隣接する時刻の時間間隔、例えば時刻T−1から時刻Tまでの時間間隔がΔTであるとする。また、1回目の速度が受け付けられた場合には、それよりもΔTだけ以前の速度が存在しないため、加速度を計算できない。したがって、その場合には、例えば、加速度を計算しなくてもよく、または、加速度を0にしてもよい。 The time T is an integer indicating the time, and the time interval between adjacent times, for example, the time interval from the time T-1 to the time T is ΔT. Further, when the first speed is accepted, there is no speed earlier than that by ΔT, and thus the acceleration cannot be calculated. Therefore, in that case, for example, the acceleration may not be calculated, or the acceleration may be zero.
速度変更部23は、加速度生成部22によって生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超えるかどうか判断する。すなわち、速度変更部23は、生成された加速度が減速を示しているかどうか、また、その加速度の絶対値が閾値を超えるかどうか判断することになる。加速度が負の値である場合に、加速度が減速を示していると判断され、そうでない場合に、加速度が減速を示していないと判断されてもよい。そして、生成された加速度が減速を示しており、かつ、加速度の絶対値が閾値を超えている場合には、速度変更部23は、速度受付部21によって受け付けられた速度を、その速度よりも小さい速度に変更する。すなわち、減速するように速度が変更されることになる。なお、速度変更部23は、生成された減速の加速度の絶対値が閾値と同じ場合には、上記の速度の変更を行ってもよく、または、行わなくてもよい。
The
減速の加速度の絶対値が閾値を超える場合とは、自律移動を行っている移動体が、例えば、移動体にとって死角となる位置から飛び出してきた障害物を検知して、急減速を行っている状況に対応する。したがって、閾値は、例えば、死角からの障害物の飛び出しがない状況における移動では取り得ない値に設定されてもよい。また、そのような状況においては、減速前の速度が周囲の状況に適しておらず、高すぎたことになるため、より小さい速度に変更されることになる。そのため、この速度の変更によって、見通しのよい移動環境においては高速となり、見通しのよくない移動環境においては、見通しのよい移動環境よりも低速となることが好適である。 When the absolute value of the deceleration acceleration exceeds the threshold value, the moving body that is autonomously moving is performing rapid deceleration, for example, by detecting an obstacle that has jumped out of a position that is a blind spot for the moving body. Respond to the situation. Therefore, the threshold value may be set to a value that cannot be taken by movement in a situation where no obstacle jumps out of the blind spot. Further, in such a situation, the speed before deceleration is not suitable for the surrounding circumstances and is too high, so the speed is changed to a smaller speed. Therefore, it is preferable that the change in speed results in a high speed in a moving environment with good visibility and a low speed in a moving environment with poor visibility as compared with a moving environment with good visibility.
また、変更後の速度は、あらかじめ決められた1個または複数の値であってもよく、または、あらかじめ決められていない値であってもよい。変更後の速度が1個の値である場合には、その1個の速度は、死角となる位置からの障害物の飛び出しがあったとしても、障害物との衝突を適切に回避することができる速度に設定されてもよい。その速度は、通常、徐行の速度である。また、変更後の速度があらかじめ決められた複数の値である場合には、例えば、減速の加速度の絶対値が大きいほど、変更後の速度が小さくなってもよい。また、変更後の速度があらかじめ決められていない場合には、例えば、変更後の速度は、変更前の速度に0.3や0.5などの1よりも小さい係数を掛けた値であってもよい。その係数は、例えば、あらかじめ決められた値であってもよく、減速の加速度の絶対値が大きいほど、小さな値となる係数であってもよい。 Further, the changed speed may be one or more predetermined values, or may be a non-predetermined value. If the speed after the change is one value, the one speed can appropriately avoid the collision with the obstacle even if the obstacle jumps out from the position that becomes the blind spot. It may be set to a speed that allows it. That rate is usually the rate of creep. Further, when the changed speed has a plurality of predetermined values, for example, the changed speed may decrease as the absolute value of the deceleration acceleration increases. If the speed after change is not predetermined, for example, the speed after change is a value obtained by multiplying the speed before change by a coefficient smaller than 1 such as 0.3 or 0.5. Good. The coefficient may be, for example, a predetermined value, or may be a coefficient that becomes smaller as the absolute value of the deceleration acceleration increases.
なお、速度変更部23は、速度の変更を行った場合には、変更後の速度を訓練情報受付部24に渡し、速度の変更を行わなかった場合には、変更していない速度、すなわち速度受付部21によって受け付けられた速度を訓練情報受付部24に渡してもよい。
When the speed is changed, the
また、速度変更部23は、生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超えていない場合に、速度受付部21で受け付けられた速度に端数処理を行うことによって、訓練用出力情報が離散的な有限個数となるようにしてもよい。この場合には、生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超えていないときであっても、速度変更部23は、例えば、速度受付部21で受け付けられた速度を、その速度よりも小さくなるように丸めてもよい。その端数処理は、例えば、移動体の速度が、40(m/分)以上であれば、40(m/分)に丸め、30(m/分)以上、40(m/分)未満であれば、30(m/分)に丸め、20(m/分)以上、30(m/分)未満であれば、20(m/分)に丸めるなどのように決まっていてもよい。なお、この端数処理によっても、受け付けられた速度が、より小さい速度に変更されることになるが、その変更の程度は、生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超えている場合における速度の変更の程度よりも小さいものであってもよい。また、丸めの最小単位以下の速度については、例えば、その最小単位となるように切り上げの丸めが行われてもよく、または、端数処理が行われなくてもよい。例えば、上記のように、10(m/分)単位で丸めが行われる場合には、10(m/分)未満の速度は、10(m/分)に切り上げられてもよく、または、そのまま変更されなくてもよい。
Further, when the absolute value of the generated deceleration acceleration does not exceed the threshold value, the
訓練情報受付部24は、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、その周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数受け付ける。訓練情報受付部24が受け付ける訓練用入力情報は、移動体1のセンサ11が取得する周囲情報と同じ種類の情報であることが好適である。すなわち、センサ11によって、移動体1の周囲の物体までの距離が取得される場合には、訓練用入力情報も移動体の周囲の物体までの距離であることが好適であり、センサ11によって、移動体1の周囲の撮影画像が取得される場合には、訓練用入力情報も移動体の周囲の撮影画像であることが好適である。訓練情報受付部24は、速度変更部23による速度の変更が行われた場合には、速度変更部23によって変更された速度である訓練用出力情報を受け付け、速度変更部23による速度の変更が行われなかった場合には、速度受付部21によって受け付けられた速度である訓練用出力情報を受け付けてもよい。なお、上記のように、速度変更部23によって、速度の端数処理が行われた場合には、訓練用出力情報は、端数処理後の速度であってもよい。また、訓練用出力情報である速度は、スカラー量であってもよい。なお、訓練用出力情報は、見通しのよい移動環境においては高速となり、見通しのよくない移動環境においては、見通しのよい移動環境よりも低速となることが好適である。
The training
なお、訓練情報受付部24は、受け付けを行うためのデバイスを含んでもよく、または含まなくてもよい。また、訓練情報受付部24は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
The training
通常、ΔTごとに、速度の受け付けと加速度の生成とが行われ、その加速度が所定の条件を満たす場合には、速度の変更も行われることになる。そして、訓練情報受付部24は、ΔTごとに、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、移動体の速度である訓練用出力情報とを含む訓練情報を受け付けることになる。訓練用出力情報である速度は、移動体の移動速度であることもあるが、上記のように、その移動速度が変更された後の速度であることもある。移動体による一連の移動が行われ、訓練情報の受け付けが繰り返されることによって、訓練情報受付部24は、複数の訓練情報を受け付けることになる。その受け付けられた複数の訓練情報は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
Normally, the speed is accepted and the acceleration is generated for each ΔT, and when the acceleration satisfies a predetermined condition, the speed is also changed. Then, the training
学習器製造部25は、訓練用入力情報と訓練用出力情報との複数の組を学習することによって学習器を製造する。この学習器は、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、その周囲の情報に応じた移動体の速度である訓練用出力情報との複数の組の機械学習の結果である。したがって、例えば、その学習器に、自律的に移動する移動体1の周囲の情報である周囲情報が適用されると、その周囲情報に応じた移動体1の速度を取得することができることになる。この学習の詳細については後述する。
The learning
学習器出力部26は、学習器製造部25によって製造された学習器を出力する。学習器出力部26によって出力された学習器が、図1で示される移動体1の記憶部12で記憶されることになる。ここで、この出力は、例えば、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、学習器出力部26は、出力を行うデバイス(例えば、通信デバイスなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、学習器出力部26は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
The learning
なお、学習器製造装置2が、訓練情報を取得するために移動する移動体から速度や周囲の情報をリアルタイムで受け付ける場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。それらの情報は、あらかじめ図示しない記録媒体に蓄積されていてもよい。そして、学習器製造装置2は、その記録媒体から、順次または一括して、速度や周囲の情報を読み出すことによって受け付けてもよい。また、学習器製造装置2は、他の装置から送信された速度や周囲の情報を、順次または一括して受信することによって受け付けてもよい。 In addition, although the case where the learning device manufacturing apparatus 2 receives the information on the speed and the surroundings in real time from the moving body that moves to acquire the training information has been mainly described, but the learning device manufacturing apparatus 2 does not have to do so. Such information may be previously stored in a recording medium (not shown). Then, the learning device manufacturing apparatus 2 may accept the information by reading the speed and surrounding information from the recording medium sequentially or collectively. In addition, the learning device manufacturing apparatus 2 may receive the speed and surrounding information transmitted from another device by sequentially or collectively receiving the information.
また、学習器製造装置2が、速度をも受け付ける場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、上記のように、訓練情報を取得するために移動する移動体が、操作者によって、理想的な移動となるようにリモートコントロールされる場合には、その移動に応じて取得された速度と、周囲の情報との組が、訓練情報受付部24で受け付けられてもよい。この場合にも、速度については端数処理が行われてもよい。その受け付けは、例えば、有線または無線の通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体(例えば、磁気ディスクや半導体メモリなど)から読み出された情報の受け付けでもよい。この場合には、学習器製造装置2は、速度受付部21、加速度生成部22、及び速度変更部23を備えていなくてもよい。
Moreover, although the case where the learning device manufacturing apparatus 2 also receives the speed has been described, the learning device manufacturing apparatus 2 does not have to do so. For example, as described above, when the moving body that moves to acquire the training information is remotely controlled by the operator so as to be an ideal movement, the speed acquired according to the movement and The training
また、訓練情報を取得するために、複数の自律的に移動する移動体を実移動させたり、シミュレーション上で移動させたりする場合に、速度受付部21や訓練情報受付部24は、複数の移動体から情報を受け付けてもよい。そのようにすることで、より多くの訓練情報をより短期間に収集することができ、訓練情報の収集効率を向上させることができるようになる。
Further, in order to acquire the training information, when a plurality of autonomously moving mobile bodies are actually moved or are moved on a simulation, the
次に、学習器製造部25による機械学習について説明する。この機械学習は、教師有り学習であり、ニューラルネットワークの学習であってもよく、サポートベクターマシンやサポートベクター回帰の学習であってもよく、または、それ以外の機械学習であってもよい。なお、訓練用出力情報が、少数の多段階である場合には、機械学習は、例えば、ニューラルネットワークや、多値分類を行うサポートベクターマシンであってもよい。訓練用出力情報が少数の多段階である場合としては、例えば、速度変更部23によって速度の端数処理も行われている場合が挙げられる。一方、訓練用出力情報が、多数の多段階または所定の範囲の実数である場合には、機械学習は、サポートベクター回帰であってもよい。訓練用出力情報が多数の多段階または所定の範囲の実数である場合としては、例えば、速度変更部23によって速度の端数処理が行われてない場合が挙げられる。
Next, machine learning by the learning
ここでは、訓練用入力情報が、(1)測距結果に応じたものである場合、(2)撮影画像に応じたものである場合に分けて説明する。 Here, the training input information will be described separately as follows: (1) information corresponding to a distance measurement result, and (2) information corresponding to a captured image.
(1)訓練用入力情報が測距結果に応じたものである場合
この場合には、訓練用入力情報は、測距結果そのものであってもよい。訓練用入力情報が測距結果そのものである場合には、測距方向ごとの周囲の物体までの距離の集合が、訓練用入力情報であってもよい。例えば、センサ11がレーザレンジセンサであり、移動方向の前方について、1度ごとに120度の範囲に関する測距を行う場合には、120個の測距結果が、訓練用入力情報となる。なお、その測距結果は、例えば、前処理によって正規化されてもよい。例えば、レーザレンジセンサの最長測定距離が「1」となり、最短測定距離が「0」となるように正規化されてもよい。
(1) When the training input information corresponds to the distance measurement result In this case, the training input information may be the distance measurement result itself. When the training input information is the distance measurement result itself, a set of distances to surrounding objects in each distance measurement direction may be the training input information. For example, when the
また、測距結果を用いて、測距方向ごとに、あらかじめ決められた閾値距離以内に障害物が存在するかどうかを示す情報の集合を生成し、その生成した情報を訓練用入力情報としてもよい。例えば、センサ11がレーザレンジセンサであり、移動方向の前方について1度ごとに120度の範囲に関する測距を行う場合には、測距方向ごとに、測定結果が閾値距離以下であるときには、移動体の近くに障害物が存在することを示す情報(例えば、「1」であってもよい。)となり、測定結果が閾値距離を超えるときには、移動体の近くに障害物が存在しないことを示す情報(例えば、「0」であってもよい。)となるように訓練用入力情報が生成されてもよい。この場合には、例えば、移動体の近くに障害物が存在するかどうかを示す120個の2値の情報が、訓練用入力情報となる。
Further, using the distance measurement result, a set of information indicating whether or not an obstacle exists within a predetermined threshold distance is generated for each distance measurement direction, and the generated information is also used as training input information. Good. For example, when the
なお、(1)の訓練用入力情報を用いた学習をニューラルネットワークで行う場合には、そのニューラルネットワークの各層は、例えば、全結合層であってもよい。 When learning using the training input information (1) is performed by a neural network, each layer of the neural network may be, for example, a fully connected layer.
(2)訓練用入力情報が撮影画像に応じたものである場合
この場合には、訓練用入力情報は、撮影画像そのものであってもよい。この場合には、例えば、畳み込みニューラルネットワークによる学習が行われてもよい。その畳み込みニューラルネットワークは、物体カテゴリ認識で用いられる畳み込みニューラルネットワークと同様の構成であってもよい。そして、物体カテゴリの代わりに、複数段階の速度である訓練用出力情報が用いられてもよい。物体カテゴリ認識で用いられる畳み込みニューラルネットワークの各層は、例えば、入力層側から順番に、複数の畳み込み層を有していてもよい。また、少なくとも1つの畳み込み層の後段に、プーリング層が存在してもよい。また、複数の畳み込み層の後段に、全結合層が1以上存在してもよい。また、出力層の直前に、ソフトマックス層が存在してもよい。
(2) When the training input information corresponds to the captured image In this case, the training input information may be the captured image itself. In this case, for example, learning by a convolutional neural network may be performed. The convolutional neural network may have the same configuration as the convolutional neural network used in object category recognition. Then, instead of the object category, the training output information having a plurality of stages of speed may be used. Each layer of the convolutional neural network used in the object category recognition may have a plurality of convolutional layers in order from the input layer side, for example. Also, a pooling layer may be present after the at least one convolutional layer. Further, one or more fully-bonded layers may be present after the plurality of convolutional layers. Also, a softmax layer may exist immediately before the output layer.
上記(1)、(2)のいずれであっても、学習器がニューラルネットワークである場合には、例えば、過剰適合とならないようにパラメータ更新が行われることが好適であり、また、誤差逆伝播法などを用いて学習が行われてもよい。なお、機械学習における学習方法としては、公知の方法を用いることができ、その詳細な説明を省略する。 In any of the above (1) and (2), when the learning device is a neural network, for example, it is preferable to update the parameters so that overfitting does not occur. Learning may be performed using a method or the like. A known method can be used as a learning method in machine learning, and a detailed description thereof will be omitted.
なお、機械学習で用いられる訓練用入力情報や訓練用出力情報は、上記のように、前処理の行われた情報であってもよい。訓練用入力情報について、例えば、正規化や2値変換等の前処理が行われてもよい。また、訓練用出力情報について、例えば、端数処理等の前処理が行われてもよい。 The training input information and the training output information used in the machine learning may be information that has been preprocessed as described above. The training input information may be subjected to preprocessing such as normalization or binary conversion. Further, for example, the training output information may be subjected to preprocessing such as fraction processing.
図1に戻り、速度取得部13は、センサ11によって取得された周囲情報を、記憶部12で記憶されている学習器に適用することによって、その周囲情報に対応する移動体1の速度を取得する。具体的には、速度取得部13は、センサ11によって取得された周囲情報を学習器に入力することによって、その学習器の出力である速度を取得することができる。なお、周囲情報を学習器に入力する際に、例えば、周囲情報そのものを入力してもよく、周囲情報に所定の前処理を行った後に入力してもよい。例えば、前述のように、訓練用入力情報が正規化されたり、2値の情報に変換されたりして学習が行われた場合には、周囲情報を学習器に適用する際にも、同様の処理を行ってから適用してもよい。
Returning to FIG. 1, the
移動機構14は、移動体1を移動させる。移動機構14は、例えば、移動体1を全方向に移動できるものであってもよく、または、そうでなくてもよい。全方向に移動できるとは、任意の方向に移動できることである。移動機構14は、例えば、走行部(例えば、車輪など)と、その走行部を駆動する駆動手段(例えば、モータやエンジンなど)とを有していてもよい。また、移動機構14は、車輪等の速度を取得できる機構、例えば、エンコーダ等を有していてもよい。なお、移動機構14が、移動体1を全方向に移動できるものである場合には、その走行部は、全方向移動車輪(例えば、オムニホイール、メカナムホイールなど)であってもよい。この移動機構14としては、公知のものを用いることができるため、その詳細な説明を省略する。
The moving mechanism 14 moves the moving
現在位置取得部15は、移動体1の現在位置を取得する。現在位置の取得は、例えば、無線通信を用いて行われてもよく、周囲の物体までの距離の測定結果を用いて行われてもよく、周囲の画像を撮影することによって行われてもよく、現在位置を取得できるその他の手段を用いてなされてもよい。無線通信を用いて現在位置を取得する方法としては、例えば、GPS(Global Positioning System)を用いる方法や、屋内GPSを用いる方法、最寄りの無線基地局を用いる方法などが知られている。また、例えば、周囲の物体までの距離の測定結果を用いたり、周囲の画像を撮影したりすることによって現在位置を取得する方法としては、例えば、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)などによって知られている方法を用いてもよい。周囲の物体までの距離の測定結果としては、例えば、測距センサであるセンサ11の測定結果を用いてもよい。また、周囲の撮影画像としては、例えば、イメージセンサであるセンサ11によって取得された撮影画像を用いてもよい。また、あらかじめ作成された地図(例えば、周囲の物体までの距離の測定結果や撮影画像を有する地図など)が記憶されている場合には、現在位置取得部15は、地図を用いて、周囲の物体までの距離の測定結果に対応する位置を特定することによって現在位置を取得してもよく、周囲の画像を撮影し、地図を用いて、その撮影結果に対応する位置を特定することによって現在位置を取得してもよい。また、現在位置取得部15は、例えば、自律航法装置を用いて現在位置を取得してもよい。また、現在位置取得部15は、移動体1の向き(方向)を含む現在位置を取得することが好適である。その方向は、例えば、北を0度として、時計回りに測定された方位角によって示されてもよく、その他の方向を示す情報によって示されてもよい。その向きは、電子コンパスや地磁気センサによって取得されてもよい。
The current
障害物検知部16は、移動体1の周囲に存在する障害物を検知する。障害物検知部16は、例えば、移動体1の周囲に関する測距結果を用いて障害物を検知してもよく、移動体1の周囲の撮影画像を用いて障害物を検知してもよい。測距結果を用いて障害物を検知する場合であって、センサ11が測距センサである場合には、障害物検知部16は、センサ11によって取得された測距結果を用いて障害物検知を行ってもよい。また、障害物検知用の測距センサを移動体1が有している場合には、障害物検知部16は、その測距センサによって取得された測距結果を用いて障害物検知を行ってもよい。また、撮影画像を用いて障害物を検知する場合であって、センサ11がイメージセンサである場合には、障害物検知部16は、センサ11によって取得された撮影画像を用いて障害物検知を行ってもよい。また、障害物検知用のイメージセンサを移動体1が有している場合には、障害物検知部16は、そのイメージセンサによって取得された撮影画像を用いて障害物検知を行ってもよい。
The obstacle detection unit 16 detects an obstacle existing around the moving
測距結果を用いて障害物検知を行う場合には、障害物検知部16は、例えば、測距センサによって測定された距離によって、移動体1の近くに物体が存在することが分かったときに、その物体を障害物として検知してもよい。例えば、測距センサによって測定された周囲の物体までの距離が所定の閾値以下になった場合に、障害物検知部16は、その物体を障害物として検知してもよい。その周囲の物体までの距離は、例えば、測距センサからの距離であってもよく、移動体1の外縁からの距離であってもよく、移動体1の外縁を仮想的に膨張させた位置からの距離であってもよく、その他の基準からの距離であってもよい。その閾値は、1個であってもよく、または、2個以上存在してもよい。
When the obstacle detection is performed using the distance measurement result, the obstacle detection unit 16 detects that an object exists near the moving
撮影画像を用いて障害物検知を行う場合には、障害物検知部16は、例えば、イメージセンサによって撮影された撮影画像によって、移動体1の近くに物体が存在することが分かったときに、その物体を障害物として検知してもよい。その物体認識は、例えば、パターンマッチング等によって行われてもよく、畳み込みニューラルネットワークを用いたセグメンテーションによって行われてもよく、その他の方法によって行われてもよい。撮影画像に含まれる物体が、移動体1の近くに存在するかどうかは、その物体の種類と、撮影画像における物体の大きさ(例えば、長さや面積等)とを用いて判断されてもよい。例えば、撮影画像に含まれる物体の実サイズが大きい場合(例えば、その物体が他の移動体である場合等)には、撮影画像における物体の大きさがそれほど大きくなくても、その物体が移動体1の近くに存在すると判断されてもよい。一方、例えば、撮影画像に含まれる物体の実サイズが小さい場合(例えば、その物体が小型の段ボール箱である場合等)には、撮影画像における物体の大きさが大きいときにのみ、その物体が移動体1の近くに存在すると判断されてもよい。なお、障害物の検知方法としては、公知の方法を用いることができ、その詳細な説明を省略する。
When the obstacle detection is performed using the captured image, the obstacle detection unit 16 detects, for example, that an object is present near the moving
移動制御部17は、現在位置取得部15によって取得された現在位置を用いて移動機構14を制御することによって、移動体1の移動を制御する。移動の制御は、移動体1の移動の向きや、移動の開始・停止などの制御であってもよい。例えば、移動経路が設定されている場合には、移動制御部17は、移動体1がその移動経路に沿って移動するように、移動機構14を制御してもよい。より具体的には、移動制御部17は、現在位置取得部15によって取得される現在位置が、その移動経路に沿ったものになるように、移動機構14を制御してもよい。また、移動制御部17は、地図を用いて、移動の制御を行ってもよい。また、移動制御部17は、ダイナミックウィンドウアプローチ等のように、動的に経路を生成しながら移動制御を行ってもよい。移動制御部17による移動機構14の制御は公知であるため、その詳細な説明を省略する。
The
なお、移動制御部17は、移動体1の速度が速度取得部13によって取得された速度以下となるように制御する。したがって、例えば、移動制御部17は、指令速度が、速度取得部13によって取得された速度より大きい場合に、取得された速度となるように、または、取得された速度未満の速度となるように指令速度を変更してもよい。なお、指令速度が速度ベクトルである場合には、その速度ベクトルの大きさが、取得された速度以下となるように、指令速度である速度ベクトルの各成分に1より小さい正の実数が乗算されてもよい。また、例えば、移動制御部17は、指令速度が、速度取得部13によって取得された速度となるように、または、その速度未満となるように、指令速度を生成してもよい。なお、指令速度が速度ベクトルである場合には、その速度ベクトルの大きさが、取得された速度以下となるように、指令速度が生成されてもよい。移動制御部17への影響を小さくする観点からは、指令速度が取得された速度よりも大きい場合に、取得された速度となるように指令速度が変更され、それ以外の場合に、速度の変更は行われないことが好適である。この場合には、移動制御部17は、指令速度を生成する際に、高速移動を行うように(すなわち、周囲に障害物が存在しないと仮定した速度で移動を行うように)指令速度を生成することが好適である。
The
また、移動制御部17は、障害物検知部16によって検知された障害物への衝突を防ぐように移動機構14を制御する。移動制御部17は、例えば、移動体1の周囲に設定されている領域である停止領域に存在する障害物が検知された場合には、移動体1が停止するように移動機構14を制御し、停止領域において障害物は検知されていないが、停止領域の外側に設定されている領域である減速領域に存在する障害物が検知された場合には、移動体1がその時点の速度よりも減速するように移動機構14を制御してもよい。移動体1が減速される場合に、その減速後の速度が決まっていてもよく、または、そうでなくてもよい。後者の場合には、例えば、その時点の速度に対して相対的に決まる速度(例えば、50%の速度など)となるように減速が行われてもよい。また、移動制御部17は、検知された障害物への衝突を回避するため、例えば、その障害物を迂回する経路を移動体1が通るように移動機構14を制御してもよい。その場合には、移動制御部17は、その検知された障害物の位置を通らない移動経路を新たに生成し、それに応じた移動を行うようにしてもよい。
The
次に、移動体1の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS101)移動制御部17は、移動を行うかどうか判断する。そして、移動を行う場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、移動を行うと判断するまでステップS101の処理を繰り返す。なお、移動制御部17は、例えば、移動経路に応じた自律的な移動を行っている場合に、移動を行うと判断してもよい。また、移動制御部17は、例えば、目的地に到達した場合に、移動を行わないと判断してもよい。
Next, the operation of the
(Step S101) The
(ステップS102)現在位置取得部15は、現在位置を取得する。
(Step S102) The current
(ステップS103)センサ11は、移動体1に関する周囲情報を取得する。
(Step S103) The
(ステップS104)速度取得部13は、ステップS103で取得された周囲情報を、記憶部12で記憶されている学習器に適用することによって、周囲情報に対応する速度を取得する。
(Step S104) The
(ステップS105)移動制御部17は、ステップS102で取得された現在位置を用いて移動機構14を制御することによって、移動体1の移動制御を行う。この移動制御において、移動制御部17は、移動体1の速度が、ステップS104で取得された速度を超えないように、すなわち、その速度以下となるように制御を行う。この移動制御は、例えば、目的地に向かう自律的な移動の制御であってもよい。このステップS105の制御が繰り返されることによって、移動体1が出発地から目的地に到達してもよい。
(Step S105) The
(ステップS106)障害物検知部16は、障害物の検知を行う領域に障害物が存在するかどうか判断する。そして、障害物が存在する場合には、ステップS107に進み、そうでない場合には、ステップS101に戻り、移動が継続されることになる。 (Step S106) The obstacle detection unit 16 determines whether or not there is an obstacle in the area where the obstacle is detected. If there is an obstacle, the process proceeds to step S107, and if not, the process returns to step S101 to continue the movement.
(ステップS107)移動制御部17は、ステップS106における障害物の検知に応じた制御を行う。その制御は、例えば、移動体1を停止させる制御や、減速させる制御である。そして、ステップS101に戻る。なお、障害物の検知に応じて移動体1を減速させた場合には、移動制御部17は、移動速度の上限を減速後のものに制限した上で、ステップS101に戻って移動を継続してもよい。その場合には、障害物が検知されなくなったとき(ステップS106でNOと判断されたとき)に、移動速度の上限の制限を解除してもよい。また、障害物の検知に応じて移動体1を停止させた場合には、移動制御部17は、障害物検知部16によって障害物が検知されなくなるまで停止を継続し、障害物が検知されなくなってから(例えば、障害物である人間が移動してから)、ステップS101に戻って移動を再開してもよい。
(Step S107) The
なお、図3のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。例えば、周囲情報を用いて現在位置が取得される場合には、周囲情報の取得(ステップS103)の後に、現在位置の取得(ステップS102)が行われてもよい。また、図3のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。 The order of processing in the flowchart of FIG. 3 is an example, and the order of each step may be changed as long as the same result can be obtained. For example, when the current position is acquired using the surrounding information, the current position may be acquired (step S102) after the acquisition of the surrounding information (step S103). Further, in the flowchart of FIG. 3, the processing is ended by powering off or interruption for aborting the processing.
次に、学習器製造装置2の動作について図4のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートでは、学習器製造装置2が、訓練情報の取得のために自律的に移動する移動体からリアルタイムで、速度や周囲の情報を受信する場合について説明する。 Next, the operation of the learning device manufacturing apparatus 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. In this flowchart, a case will be described in which the learning device manufacturing apparatus 2 receives speed and surrounding information in real time from a moving body that moves autonomously to acquire training information.
(ステップS201)速度受付部21は、訓練情報の取得のために自律的に移動する移動体の速度を受け付けたかどうか判断する。そして、その速度を受け付けた場合には、ステップS202に進み、そうでない場合には、その速度を受け付けるまでステップS201の処理を繰り返す。
(Step S201) The
(ステップS202)加速度生成部22は、受け付けられた速度を用いて、加速度を生成する。
(Step S202) The
(ステップS203)速度変更部23は、加速度が減速を示しており、かつ、その絶対値が閾値を超えているかどうか判断する。そして、加速度が減速を示しており、かつ、その絶対値が閾値を超えている場合には、ステップS204に進み、そうでない場合には、ステップS205に進む。
(Step S203) The
(ステップS204)速度変更部23は、ステップS201で受け付けられた速度を、その速度よりも小さい速度に変更する。
(Step S204) The
(ステップS205)訓練情報受付部24は、訓練情報を受け付ける。その訓練情報は、ステップS201で受け付けられた速度に対応する、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、速度受付部21で受け付けられた速度、または速度変更部23によって変更された速度である訓練用出力情報とを含む情報である。受け付けられた訓練情報は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
(Step S205) The training
なお、ステップS203においてNOと判断された場合であっても、速度変更部23は、速度の端数処理を行ってもよい。その場合には、ステップS205において受け付けられる訓練用出力情報は、速度変更部23によって変更された速度であってもよい。
Even if it is determined to be NO in step S203, the
(ステップS206)訓練情報受付部24は、訓練情報の受け付けを終了するかどうか判断する。そして、訓練情報の受け付けを終了する場合には、ステップS207に進み、そうでない場合には、ステップS201に戻る。なお、訓練情報受付部24は、例えば、あらかじめ決められた個数の訓練情報が受け付けられた場合に、訓練情報の受け付けを終了すると判断してもよく、訓練情報の取得のための移動体の移動が終了した場合に、訓練情報の受け付けを終了すると判断してもよい。
(Step S206) The training
(ステップS207)学習器製造部25は、訓練情報受付部24によって受け付けられた複数の訓練情報を用いて機械学習を行うことにより、学習器を製造する。
(Step S207) The learning
(ステップS208)学習器出力部26は、ステップS207で製造された学習器を出力する。そして、学習器を製造する一連の処理は終了となる。
(Step S208) The learning
なお、図4のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。 Note that the order of processing in the flowchart of FIG. 4 is an example, and the order of each step may be changed as long as the same result can be obtained.
次に、本実施の形態による移動体1及び学習器製造装置2の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、センサ11がレーザレンジセンサであるとする。
Next, operations of the moving
まず、訓練情報を取得するために、自律的に移動する複数の移動体を同じ移動領域(例えば、ある工場内など)において動作させる。そして、その移動時の速度や周囲の情報を学習器製造装置2が受信するものとする。また、この具体例では、減速の加速度の絶対値が閾値を超えている場合には、受け付けられた速度が10(m/分)に変更され、そうでない場合であっても、10,20,30,40(m/分)のいずれかの最も近い速度となるように、受け付けられた速度の端数が切り捨てられるものとする。具体的には、速度35(m/分)は、速度30(m/分)に変更されるものとする。なお、受け付けられた速度が10(m/分)未満である場合には、10(m/分)に切り上げの端数処理が行われるものとする。具体的には、速度8.5(m/分)は、速度10(m/分)に変更されるものとする。 First, in order to acquire the training information, a plurality of moving bodies that move autonomously are operated in the same moving area (for example, in a certain factory). Then, it is assumed that the learning device manufacturing apparatus 2 receives the moving speed and the surrounding information. Further, in this specific example, when the absolute value of the deceleration acceleration exceeds the threshold value, the accepted speed is changed to 10 (m/min), and even if not, 10, 20, It is assumed that the fraction of the received speed is rounded down so that the speed becomes the closest speed of either 30 or 40 (m/min). Specifically, the speed 35 (m/min) is changed to the speed 30 (m/min). In addition, when the accepted speed is less than 10 (m/min), the rounding-up process to 10 (m/min) shall be performed. Specifically, the speed of 8.5 (m/min) is changed to the speed of 10 (m/min).
訓練情報を取得するために移動体を移動させると、それに応じて移動体から、速度と、その速度で移動している際の周囲の測距結果とが学習器製造装置2に送信される。速度が受信されると加速度が生成され(ステップS201,S202)、その加速度が減速の加速度であり、絶対値が閾値を超えている場合には、速度が10(m/分)に変更され、そうでない場合であっても、上記のように端数処理が行われる(ステップS203,S204)。そして、変更後の速度と、移動体から受信された周囲の測距結果とを含む訓練情報が訓練情報受付部24で受け付けられ、図示しない記録媒体に蓄積される(ステップS205)。そのようにして、訓練情報が順次、蓄積されていくことになる(ステップS201〜S206)。その後、訓練情報の取得するために移動していた移動体が、移動を停止すると、蓄積された訓練情報を用いて学習器が製造され、出力される(ステップS207,S208)。この学習器は、移動体1の周囲の測距結果が入力されると、それに応じて、10,20,30,40(m/分)のいずれかの速度が出力されるものである。
When the mobile body is moved to acquire the training information, the speed of the mobile body and the result of distance measurement of the surroundings when moving at the speed are transmitted to the learning device manufacturing apparatus 2 accordingly. When the velocity is received, the acceleration is generated (steps S201 and S202), and when the acceleration is the deceleration and the absolute value exceeds the threshold, the velocity is changed to 10 (m/min), Even if not, the fraction processing is performed as described above (steps S203 and S204). Then, the training information including the changed speed and the surrounding distance measurement result received from the moving body is received by the training
そのようにして製造された学習器が記憶部12に蓄積された後に、移動体1が動作することになる。移動体1は、あらかじめ決められた出発地から目的地までを自律的に移動するものとする。また、移動体1は、出発地から目的地までの経路を、高速で移動するための指令速度(例えば、周囲に障害物がないと仮定した場合における指令速度)を生成するものとする。その自律的な移動において、現在位置が取得され、周囲の測距結果が取得される(ステップS101〜S103)。その後、周囲の測距結果を学習器に入力することによって、速度が取得される(ステップS104)。
After the learning device manufactured in this way is stored in the storage unit 12, the moving
移動体1が図6Aで示されるように、障害物B1,B2の間を移動しているが、図中の矢印で示される移動方向の前方には障害物が存在しない場合には、例えば、測距結果の入力に応じた学習器からの出力は40(m/分)となる。したがって、移動制御部17は、速度が40(m/分)以下となるように移動制御を行うことになる(ステップS105)。すなわち、指令速度が40(m/分)を超えている場合には、40(m/分)に変更され、指令速度が40(m/分)以下である場合には,その指令速度がそのまま用いられることになる。
As shown in FIG. 6A, the moving
一方、移動体1が図6Bで示されるように、障害物B1,B2の間を移動しており、移動方向の前方にも障害物B1,B2の一部が存在していることによって死角は存在するが、障害物B1,B2との距離はそれほど近くない場合には、例えば、測距結果の入力に応じた学習器からの出力は20(m/分)となる。したがって、移動制御部17は、速度が20(m/分)以下となるように移動制御を行うことになる(ステップS105)。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the moving
また、移動体1が図6Cで示されるように、障害物B1,B2の間を移動しており、移動方向の前方にも障害物B1,B2の一部が存在していることによって死角が存在し、さらに、障害物B2との距離が近い場合には、例えば、測距結果の入力に応じた学習器からの出力は10(m/分)となる。したがって、移動制御部17は、速度が10(m/分)以下となるように移動制御を行うことになる(ステップS105)。
In addition, as shown in FIG. 6C, the moving
また、移動体1の移動中に障害物が検知された場合には、その障害物の検知に応じて、障害物との衝突が回避されるように移動制御が行われることになる(ステップS106,S107)。
Further, when an obstacle is detected during the movement of the moving
なお、この具体例では、移動制御部17の指令速度が、学習器を用いて得られた速度よりも低い場合には、その指令速度がそのまま用いられ、指令速度が、学習器を用いて得られた速度よりも高い場合には、その指令速度が、学習器を用いて得られた速度に変更される場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、周囲情報を学習器に適用することによって得られた速度で移動するように移動制御されてもよい。
In this specific example, when the command speed of the
以上のように、本実施の形態による移動体1によれば、周囲情報を学習器に適用することによって得られた適切な速度によって走行することができる。したがって、例えば、減速や停止の可能性が低い、見通しのよい移動環境においては速度を上げることができ、高速な移動を実現できる。また、例えば、減速や停止の可能性が高い、見通しのよくない移動環境においては低速走行を行うことができ、仮に死角から他の移動体等が飛び出してきた場合であっても、衝突を回避することができ、安全性を確保することができる。このようにして、移動体1に関して、高速な移動と、安全性の確保とを両立することが可能となり、効率的な移動を安全に実現することができるようになる。
As described above, according to the moving
また、本実施の形態による学習器製造装置2によれば、訓練情報を取得するための移動体の実移動やシミュレーション上での移動に応じて、移動体1の移動時に用いられる学習器を生成することができるようになる。また、速度変更部23を備えることによって、訓練情報を取得するために移動する移動体の加速度に応じて、速度を適切に変更することができるようになる。また、速度変更部23によって、移動体の速度に関する端数処理を行うこともでき、学習器から出力される速度が、複数の段階になるようにすることもできる。
Further, according to the learning device manufacturing apparatus 2 according to the present embodiment, the learning device used when the moving
なお、本実施の形態において、周囲情報や、学習時に用いられる訓練用入力情報である移動体の周囲の情報は、一定範囲の時系列に沿った情報であってもよい。例えば、最新の周囲情報と、それよりもΔTだけ以前の周囲情報とが、学習器に適用されてもよい。また、同様にして、移動体の最新の周囲の情報と、それよりもΔTだけ以前の周囲の情報とを含む訓練用入力情報が、学習に用いられてもよい。そのようにすることで、より精度の高い速度の取得を行うことができると考えられる。 In the present embodiment, the surrounding information and the surrounding information of the moving body, which is the training input information used at the time of learning, may be information in time series within a certain range. For example, the latest ambient information and the ambient information that is ΔT earlier than that may be applied to the learning device. Further, similarly, the training input information including the latest surrounding information of the moving body and the surrounding information before ΔT may be used for learning. By doing so, it is considered that the speed can be acquired with higher accuracy.
また、本実施の形態において、訓練情報を取得するために移動する移動体が、自律的に移動するものである場合には、加速度に関する所定の条件が満たされるときに、受け付けられた速度を変更すると説明したが、そうでなくてもよい。例えば、自律的に移動する移動体の速度について移動平均処理を行うことによって、移動体の速度が時系列に沿って平滑化されることになる。例えば、移動体が急減速した場合には、その急減速が行われた位置に対応する移動平均後の速度は、その急減速後の速度に応じて低下することになる。したがって、自律的に移動する移動体の速度として、移動平均後の速度を用いる場合には、その移動体によって取得された周囲の情報である訓練用入力情報と、移動平均後の速度である訓練用出力情報とが訓練情報受付部24において受け付けられるようにしてもよい。
In addition, in the present embodiment, when the moving body that moves to acquire the training information moves autonomously, the received speed is changed when a predetermined condition regarding acceleration is satisfied. Then I explained, but it doesn't have to be. For example, by performing a moving average process on the speed of a moving body that moves autonomously, the speed of the moving body is smoothed in time series. For example, when the moving body is suddenly decelerated, the speed after the moving average corresponding to the position where the sudden deceleration is performed will decrease according to the speed after the sudden deceleration. Therefore, when the speed after moving average is used as the speed of the moving body that moves autonomously, the training input information that is the surrounding information acquired by the moving body and the training that is the speed after moving average are used. The training output information may be received by the training
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 Further, in the above embodiments, each process or each function may be realized by being centralized by a single device or a single system, or distributed by a plurality of devices or multiple systems. It may be realized by
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 Further, in the above-described embodiment, when information is exchanged between the respective constituent elements, for example, when two constituent elements for exchanging the information are physically different, one of the constituent elements is used. It may be performed by outputting the information and receiving the information by the other component, or when the two components that transfer the information are physically the same, one component The processing may be performed by shifting from the processing phase corresponding to the above to the processing phase corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information that each component has received, acquired, selected, generated, transmitted, or received. Information such as thresholds, mathematical expressions, addresses, etc. used by each component in processing may be held in a recording medium (not shown) temporarily or for a long period of time, even if not specified in the above description. In addition, the storage of information in the recording medium (not shown) may be performed by each component or the storage unit (not shown). Further, the reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or the reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 Further, in the above-described embodiment, when the information used in each component or the like, for example, the information such as the threshold value or the address used in the process of each component or various setting values may be changed by the user, Even if not explicitly stated in the description, the user may or may not be able to change the information as appropriate. When the user can change the information, the change is realized by, for example, a reception unit (not shown) that receives a change instruction from the user and a change unit (not shown) that changes the information according to the change instruction. May be. The reception of the change instruction by the reception unit (not shown) may be reception from an input device, reception of information transmitted via a communication line, or reception of information read from a predetermined recording medium. ..
また、上記実施の形態において、移動体1、または学習器製造装置2に含まれる2以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、2以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。
Further, in the above-described embodiment, when two or more constituent elements included in the
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現されうる。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。 Further, in the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be implemented by software may be implemented by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. When executing the program, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. The program may be executed by being downloaded from a server or the like, or may be executed by reading the program recorded in a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory, etc.). Good. Further, this program may be used as a program that constitutes a program product. Moreover, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed or distributed processing may be performed.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made, which are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明による移動体等によれば、高速な移動と安全性の確保とを両立できるという効果が得られ、例えば、自律的に移動する移動体等として有用である。 As described above, according to the moving body and the like of the present invention, it is possible to obtain the effect of achieving both high-speed movement and ensuring safety, and is useful as, for example, a moving body that moves autonomously.
1 移動体、2 学習器製造装置、11 センサ、12 記憶部、13 速度取得部、14 移動機構、15 現在位置取得部、17 移動制御部、21 速度受付部、22 加速度生成部、23 速度変更部、24 訓練情報受付部、25 学習器製造部、26 学習器出力部 1 moving body, 2 learning device manufacturing apparatus, 11 sensor, 12 storage unit, 13 speed acquisition unit, 14 moving mechanism, 15 current position acquisition unit, 17 movement control unit, 21 speed reception unit, 22 acceleration generation unit, 23 speed change Part, 24 training information acceptance part, 25 learning device manufacturing part, 26 learning device output part
Claims (5)
移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、当該周囲の情報に応じた前記移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数用いて学習された学習器が記憶される記憶部と、
前記移動体の周囲の情報である周囲情報を取得するセンサと、
前記周囲情報を前記学習器に適用することによって、当該周囲情報に対応する前記移動体の速度を取得する速度取得部と、
前記移動体の現在位置を取得する現在位置取得部と、
前記移動体を移動させる移動機構と、
前記現在位置を用いて前記移動機構を制御する移動制御部と、を備え、
前記移動制御部は、前記移動体の速度が前記速度取得部によって取得された速度以下となるように制御する、移動体。 A mobile body that moves autonomously,
A storage unit that stores a learning device that is learned by using a plurality of sets of training input information that is information about the surroundings of a moving body and output information for training that is the speed of the moving body according to the surrounding information. When,
A sensor that acquires ambient information that is information around the moving body,
By applying the surrounding information to the learning device, a speed acquisition unit that acquires the speed of the moving body corresponding to the surrounding information,
A current position acquisition unit for acquiring the current position of the moving body,
A moving mechanism for moving the moving body,
A movement control unit that controls the movement mechanism using the current position,
The movement control unit controls the movement speed of the movement body to be equal to or lower than the speed acquired by the speed acquisition unit.
自律的に移動する移動体の周囲の情報である周囲情報が適用されると、当該周囲情報に応じた前記移動体の速度を取得することができる、学習器。 A training device which is a training result of a plurality of sets of training input information which is information around the moving body and training output information which is the speed of the moving body according to the surrounding information,
A learning device capable of acquiring the speed of the moving body according to the surrounding information when the surrounding information that is the surrounding information of the moving body that autonomously moves is applied.
前記訓練情報受付部が、移動体の周囲の情報である訓練用入力情報と、当該周囲の情報に応じた前記移動体の速度である訓練用出力情報との組を複数受け付ける訓練情報受付ステップと、
前記学習器製造部が、前記訓練用入力情報と前記訓練用出力情報との複数の組を学習することによって学習器を製造する学習器製造ステップと、
前記学習器出力部が、前記学習器を出力する学習器出力ステップと、を備えた学習器製造方法。 A learning device manufacturing method that is processed using a training information receiving unit, a learning device manufacturing unit, and a learning device output unit,
A training information receiving step in which the training information receiving unit receives a plurality of sets of training input information that is information about the surroundings of the moving body and output information for training that is the speed of the moving body according to the surrounding information; ,
A learning device manufacturing step in which the learning device manufacturing unit manufactures a learning device by learning a plurality of sets of the training input information and the training output information,
A learning device output step in which the learning device output section outputs the learning device.
前記速度受付部が、前記訓練用入力情報に対応する移動体の速度を受け付ける速度受付ステップと、
前記加速度生成部が、前記速度受付ステップにおいて受け付けられた速度から加速度を生成する加速度生成ステップと、
前記速度変更部が、前記加速度生成ステップにおいて生成された減速の加速度の絶対値が閾値を超える場合には、前記速度受付ステップにおいて受け付けられた速度を、当該速度よりも小さい速度に変更する速度変更ステップと、をさらに備え、
前記訓練情報受付ステップでは、前記速度変更ステップにおける速度の変更が行われた場合には、前記速度変更ステップで変更された速度である訓練用出力情報を受け付ける、請求項4記載の学習器製造方法。 The learning device manufacturing method is further processed by using a speed receiving unit, an acceleration generating unit, and a speed changing unit,
A speed receiving step in which the speed receiving unit receives the speed of the moving body corresponding to the training input information;
An acceleration generation step in which the acceleration generation section generates acceleration from the speed received in the speed reception step;
When the absolute value of the deceleration acceleration generated in the acceleration generating step exceeds a threshold value, the speed changing unit changes the speed accepted in the speed accepting step to a speed smaller than the speed. Further comprising steps,
The learning device manufacturing method according to claim 4, wherein in the training information receiving step, when the speed is changed in the speed changing step, output information for training which is the speed changed in the speed changing step is received. ..
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