JP2022125471A - Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device - Google Patents

Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device Download PDF

Info

Publication number
JP2022125471A
JP2022125471A JP2021023064A JP2021023064A JP2022125471A JP 2022125471 A JP2022125471 A JP 2022125471A JP 2021023064 A JP2021023064 A JP 2021023064A JP 2021023064 A JP2021023064 A JP 2021023064A JP 2022125471 A JP2022125471 A JP 2022125471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mobile device
autonomous mobile
transparent
obstacle
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021023064A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勇人 渡辺
Yuto Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2021023064A priority Critical patent/JP2022125471A/en
Publication of JP2022125471A publication Critical patent/JP2022125471A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

To detect a transparent obstacle accurately even without complicated operation processing and expensive equipment.SOLUTION: An autonomous traveling device comprises: a drive unit which causes the autonomous traveling device to travel; a storage unit which stores map information; a position recognition unit which recognizes a position of the autonomous traveling device during traveling; a traveling path determination unit which determines a traveling path of the autonomous traveling device based on the position of the autonomous traveling device and the map information; and a transparent obstacle detection unit which detects a transparent obstacle on a path using at least one of shock applied to the autonomous traveling device and magnetism when the autonomous traveling device travels. When the transparent obstacle detection unit detects the transparent obstacle, the traveling path determination unit corrects the traveling path of the autonomous traveling device to avoid a position of the transparent obstacle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自律走行装置、通信システムおよび自律走行装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an autonomous mobile device, a communication system, and a control method for an autonomous mobile device.

地図情報を用いて、自律移動ロボット(AMR)といった自律走行装置の走行経路を決定する手法が提案されている。このような手法は、例えば、建物の内部の警備や、工場での荷物搬送に使用される。自律走行装置は、あらかじめ準備された地図情報と、当該装置の位置情報に基づいて、ユーザが要求する目標位置に向かって走行経路を自律的に選択しながら走行する。自律走行装置の位置情報は、例えば、レーザ光を用いたToF(Time of Flight)センサの測定結果と、自律走行装置を走行させる複数のモータの回転量を測定するセンサ(ロータリエンコーダ)の測定結果から算出されうる。 Techniques have been proposed for determining the travel route of an autonomous mobile device such as an autonomous mobile robot (AMR) using map information. Such techniques are used, for example, for security inside buildings and for transporting goods in factories. An autonomous mobile device travels while autonomously selecting a travel route toward a target position requested by a user based on map information prepared in advance and position information of the device. The position information of the autonomous mobile device is, for example, the measurement results of a ToF (Time of Flight) sensor that uses laser light, and the measurement results of a sensor (rotary encoder) that measures the amount of rotation of multiple motors that drive the autonomous mobile device. can be calculated from

地図情報は、上述のToFセンサとロータリエンコーダの測定結果を使用して生成することができる。しかし、レーザ光はガラス、アクリルなどの透明な物体を透過するため、レーザ光を用いたToFセンサでは、透明な物体を検出することが難しい。例えば、商業ビルでは、壁、仕切り、またはドアといった透明な物体が多数存在し、これらが走行上の障害となりうる。本来は走行不可能な領域を走行可能な領域として地図情報を生成してしまうと、これに基づいて自律走行した場合、正常に走行経路を生成できないおそれがある。 Map information can be generated using the ToF sensor and rotary encoder measurements described above. However, since laser light penetrates transparent objects such as glass and acrylic, it is difficult for ToF sensors that use laser light to detect transparent objects. For example, in commercial buildings there are many transparent objects such as walls, partitions or doors, which can become obstacles to travel. If the map information is generated as a drivable area instead of an area that is originally not drivable, there is a risk that a normal travel route cannot be generated when the vehicle autonomously travels based on the map information.

特許文献1は、自律移動ロボットに参照される地図データを生成する方法を開示する。この方法では、レーザ光の反射光量の割合から障害を判定することによって、ガラスのような障害を認識しようとする。 Patent Literature 1 discloses a method of generating map data to be referred to by an autonomous mobile robot. In this method, an obstacle such as glass is recognized by judging the obstacle from the ratio of the amount of reflected light of the laser beam.

特許文献2は、精度よく自律移動ロボット自身の位置を推定する自律移動ロボットを開示する。この技術では、レーザ光の反射光の強度から、物体が存在する確からしさを示す評価値を算出する。評価値0は物体が存在しないことを示し、評価値1は物体が存在することを示す。反射光の強度が大きい場合、1に近い評価値が算出され、反射光の強度が極めて小さい場合、0に近い評価値が算出される。透明なガラスのために反射光の強度が小さい場合には、0.5に近い評価値が算出される。自律移動ロボットは、評価値が高い空間に距離センサを向けて、得られた距離計測の結果と地図とを照合することにより、自律移動ロボット自身の位置を推定する。 Patent Literature 2 discloses an autonomous mobile robot that accurately estimates the position of the autonomous mobile robot itself. In this technique, an evaluation value indicating the probability that an object exists is calculated from the intensity of reflected laser light. An evaluation value of 0 indicates that the object does not exist, and an evaluation value of 1 indicates that the object exists. If the intensity of the reflected light is high, an evaluation value close to 1 is calculated, and if the intensity of the reflected light is extremely low, an evaluation value close to 0 is calculated. If the intensity of the reflected light is low due to the transparent glass, a rating value close to 0.5 is calculated. An autonomous mobile robot aims a distance sensor at a space with a high evaluation value, and compares the obtained distance measurement result with a map to estimate the position of the autonomous mobile robot itself.

特開2009-252162号公報JP 2009-252162 A 特開2018-185768号公報JP 2018-185768 A

しかし、反射光を利用して障害を認識しようとする技術では、透明な障害を正確に検出することが困難である。検出精度は、障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの様々な要因に依存して変わりうる。反射光によって常に高精度で透明な障害を検出するには、複雑な演算処理および高価な装置が必要となるおそれがある。 However, it is difficult to accurately detect transparent obstacles with the technology that attempts to recognize obstacles using reflected light. Detection accuracy may vary depending on various factors such as obstacle shape, surface condition, illumination light, and sunlight. Consistently accurate and transparent obstacle detection by reflected light can require complex computations and expensive equipment.

そこで、本発明は、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、正確に透明な障害を検出することができる自律走行装置、通信システムおよび自律走行装置の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an autonomous mobile device, a communication system, and a control method for an autonomous mobile device that can accurately detect transparent obstacles without complicated arithmetic processing and expensive equipment. .

本発明のある態様に係る自律走行装置は、自律走行装置を走行させる駆動部と、地図情報を記憶する記憶部と、走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部とを有する。前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記走行経路決定部は、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する。 An autonomous mobile device according to an aspect of the present invention includes a driving unit that drives the autonomous mobile device, a storage unit that stores map information, a position recognition unit that recognizes the position of the autonomous mobile device during travel, and the autonomous mobile device. a travel route determination unit that determines a travel route of the autonomous mobile device based on the position of the mobile device and the map information; and a transparent obstacle detection unit for detecting a transparent obstacle on the path using one. When the transparent obstacle detection unit detects the transparent obstacle, the travel route determination unit modifies the travel route of the autonomous mobile device to avoid the position of the transparent obstacle.

本発明のある態様に係る通信システムは、自律走行装置と、前記自律走行装置と無線で通信する走行制御装置を有する。前記自律走行装置は、前記自律走行装置を走行させる駆動部と、走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部と、前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記走行制御装置に無線で報告する障害位置報告部を有する。前記走行制御装置は、地図情報を記憶する記憶部と、前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、前記走行経路決定部で決定された前記走行経路を前記自律走行装置に無線で指示する走行経路指示部とを有する。前記走行経路決定部は、前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する。 A communication system according to an aspect of the present invention includes an autonomous mobile device and a travel control device that wirelessly communicates with the autonomous mobile device. The autonomous mobile device includes a driving unit that causes the autonomous mobile device to travel, a position recognition unit that recognizes the position of the autonomous mobile device during travel, and a a transparent obstacle detection unit for detecting a transparent obstacle on a route by using at least one of an applied impact and magnetism; It has a fault location reporting unit that wirelessly reports to the device. The travel control device includes a storage unit that stores map information, a travel route determination unit that determines a travel route of the autonomous mobile device based on the position of the autonomous mobile device and the map information, and the travel route determination unit. and a travel route instructing unit that wirelessly instructs the autonomous mobile device of the travel route determined in . The travel route determining unit modifies the travel route of the autonomous mobile device to avoid the location of the transparent obstacle reported from the autonomous mobile device.

本発明のある態様に係る自律走行装置の制御方法は、走行中の自律走行装置の位置を認識することと、前記自律走行装置の位置と地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定することと、前記走行経路をたどるように前記自律走行装置を走行させることと、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出することと、前記透明な障害が検出されると、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正することとを有する A control method for an autonomous mobile device according to an aspect of the present invention includes recognizing the position of a traveling autonomous mobile device, and determining a travel route of the autonomous mobile device based on the position of the autonomous mobile device and map information. determining; traveling the autonomous mobile device to follow the travel route; detecting a transparent obstacle above; and modifying a travel path of the autonomous mobile device to avoid the position of the transparent obstacle when the transparent obstacle is detected.

本発明の態様においては、自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて経路上の透明な障害を検出するので、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、透明な障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの要因に左右されることなく、正確に透明な障害を検出することができる。 In the aspect of the present invention, transparent obstacles on the route are detected by using at least one of the impact and magnetism given to the autonomous mobile device, so that the shape of the transparent obstacles can be detected without complicated arithmetic processing and expensive equipment. , surface conditions, illumination light, sunlight, and other factors to accurately detect transparent obstacles.

本発明の実施形態に係る自律走行装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an autonomous mobile device according to an embodiment of the present invention; FIG. 自律走行装置の一例の概略平面図である。1 is a schematic plan view of an example of an autonomous mobile device; FIG. 自律走行装置の他の例の概略平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of another example of an autonomous mobile device; 本発明の実施形態に係る自律走行装置の動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the operation of the autonomous mobile device according to the embodiment of the present invention; 実施形態に係る自律走行装置の動作を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the operation of the autonomous mobile device according to the embodiment. 本発明の他の実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a communication system according to another embodiment of the invention; 図6の実施形態に係る通信システムでの自律走行装置の動作を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing the operation of the autonomous mobile device in the communication system according to the embodiment of FIG. 6; 図6の実施形態に係る通信システムでの走行制御装置の動作を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing the operation of the cruise control device in the communication system according to the embodiment of FIG. 6;

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1および図2に示す自律走行装置1は、例えば商業ビルのような屋内を自律走行する移動ロボットまたは無人搬送車である。自律走行装置1が使用される建物には、壁、仕切り、またはドアといった透明な物体が多数存在し、これらが走行上の障害となりうる。 An autonomous mobile device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a mobile robot or an unmanned guided vehicle that autonomously travels indoors such as a commercial building. A building in which the autonomous mobile device 1 is used has a large number of transparent objects such as walls, partitions, or doors, which can become obstacles to travel.

自律走行装置1は、コントローラ2、記憶部4、駆動部6、位置認識部8、および透明障害検出部10を有する。 The autonomous mobile device 1 has a controller 2 , a storage section 4 , a drive section 6 , a position recognition section 8 and a transparency obstacle detection section 10 .

コントローラ2は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶部4に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置1の走行に関する制御を実行する。 The controller 2 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), operates according to a computer program stored in the storage unit 4 , and executes control related to traveling of the autonomous mobile device 1 .

記憶部4は、コントローラ2が準拠するコンピュータプログラム、および自律走行装置1が走行可能な領域に関する地図情報を記憶する。地図情報は、自律走行装置1の走行経路の決定のために参照される。記憶部4は、例えばROM(Read Only Memory)、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)である。コンピュータプログラムと地図情報は、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。 The storage unit 4 stores a computer program to which the controller 2 conforms and map information regarding the area in which the autonomous mobile device 1 can travel. The map information is referred to for determining the travel route of the autonomous mobile device 1 . The storage unit 4 is, for example, a ROM (Read Only Memory), a hard disk, or an SSD (Solid State Drive). The computer program and map information may be stored in separate storage units.

駆動部6は、自律走行装置1の走行機構(例えば図2に示す車輪6a)を駆動し、自律走行装置1を走行させる。駆動部6は、例えば走行機構を作動させるモータ6bおよびモータ6bの制御回路を有する。 The drive unit 6 drives the traveling mechanism (for example, the wheels 6a shown in FIG. 2) of the autonomous mobile device 1 to cause the autonomous mobile device 1 to travel. The drive unit 6 has, for example, a motor 6b that operates a traveling mechanism and a control circuit for the motor 6b.

位置認識部8は、走行中の自律走行装置1の現在位置を逐次的に認識する。位置認識部8は、例えば、無線LAN(Local Area Network)を利用する測位センサであってもよいし、複数の車輪6aの回転量を検出する複数のセンサ(ロータリエンコーダ)であってもよい。あるいは、位置認識部8は、自律走行装置1に搭載されたカメラで撮影された画像から自律走行装置1の現在位置を推定する演算装置であってもよいし、レーザ光を用いたToFセンサであってもよい。さらには、位置認識部8は、これらの装置のいずれかの組み合わせであってもよい。位置認識部8は、位置認識部8で認識された自律走行装置1の現在位置に関する情報をコントローラ2に逐次的に供給する。 The position recognition unit 8 sequentially recognizes the current position of the autonomous mobile device 1 during travel. The position recognition unit 8 may be, for example, a positioning sensor that uses a wireless LAN (Local Area Network), or may be a plurality of sensors (rotary encoders) that detect the amount of rotation of a plurality of wheels 6a. Alternatively, the position recognition unit 8 may be an arithmetic device that estimates the current position of the autonomous mobile device 1 from an image captured by a camera mounted on the autonomous mobile device 1, or a ToF sensor using laser light. There may be. Furthermore, the position recognizer 8 may be a combination of any of these devices. The position recognition unit 8 sequentially supplies information regarding the current position of the autonomous mobile device 1 recognized by the position recognition unit 8 to the controller 2 .

透明障害検出部10は、自律走行装置1が走行するときに、自律走行装置1に与えられる衝撃を用いて、経路上の透明な障害を検出する。透明障害検出部10は、少なくとも1つの接触検知スイッチを有しており、自律走行装置1が何らかの物体に接触して自律走行装置1に衝撃が加わると、衝撃が加わったことを表す電気信号をコントローラ2に供給する。 The transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle on the route by using the impact given to the autonomous mobile device 1 when the autonomous mobile device 1 travels. The transparent obstruction detection unit 10 has at least one contact detection switch, and when the autonomous mobile device 1 comes into contact with some object and impacts the autonomous mobile device 1, it outputs an electric signal indicating that the impact has been applied. It is supplied to the controller 2.

好適な例においては、図2に示すように、自律走行装置1のボディの周囲には、衝撃を緩和するためのバンパー12が配置されている。バンパー12は、複数のセグメント13から構成されている。これらのセグメント13は金属または樹脂から形成されており、自律走行装置1のボディに装着されている。各セグメント13には、1つ以上の接触検知スイッチ14が設けられている。接触検知スイッチ14は、バンパースイッチとして知られている、感圧スイッチである。いずれかのセグメント13が何らかの物体に接触してそのセグメント13に衝撃が与えられると、そのセグメント13に設けられた接触検知スイッチ14が閉じて電流がスイッチ14を流れる。コントローラ2は、各接触検知スイッチ14の電流の流れを各スイッチ14からの電気信号として監視し、衝撃を受けた接触検知スイッチ14を電流の変化によって検知する。複数の接触検知スイッチ14をボディの周囲に配置することによって、自律走行装置1のどの部分が物体に接触したのかコントローラ2は把握することができる。 In a preferred example, as shown in FIG. 2, a bumper 12 is arranged around the body of the autonomous mobile device 1 to absorb impact. Bumper 12 is composed of a plurality of segments 13 . These segments 13 are made of metal or resin and attached to the body of the autonomous mobile device 1 . Each segment 13 is provided with one or more contact detection switches 14 . Contact sensing switch 14 is a pressure sensitive switch known as a bumper switch. When one of the segments 13 contacts with some object and the segment 13 is impacted, the contact detection switch 14 provided in the segment 13 closes and current flows through the switch 14 . The controller 2 monitors the current flow of each contact detection switch 14 as an electrical signal from each switch 14, and detects the contact detection switch 14 that has received an impact from changes in the current. By arranging a plurality of contact detection switches 14 around the body, the controller 2 can grasp which part of the autonomous mobile device 1 has come into contact with the object.

図2において、矢印Aは自律走行装置1の進行方向を示す。バンパー12は自律走行装置1のボディの前部と側部に設けることができる。 In FIG. 2 , an arrow A indicates the traveling direction of the autonomous mobile device 1 . Bumpers 12 can be provided on the front and sides of the body of the autonomous mobile device 1 .

これらの接触検知スイッチ14は、安全センサとして利用することができる。例えば、いずれかの接触検知スイッチ14が衝撃を検出した場合、自律走行装置1のコントローラ2は駆動部6を停止させることができる。 These contact detection switches 14 can be used as safety sensors. For example, when any contact detection switch 14 detects an impact, the controller 2 of the autonomous mobile device 1 can stop the driving section 6 .

また、これらの接触検知スイッチ14は、透明障害検出部10としても利用することができる。位置認識部8が、例えばカメラまたはレーザ光を用いたToFセンサのように、光学的に物体を認識すると想定する。このような光学原理を利用する位置認識部8が物体を認識していない位置で、いずれかの接触検知スイッチ14が衝撃を検出した場合、透明な障害(例えば、壁、仕切りまたはドア)がその位置にあると推定される。したがって、実施形態に係る透明障害検出部10は、光学原理を利用する位置認識部8と接触検知スイッチ14の組み合わせであると考えることもできる。 Further, these contact detection switches 14 can also be used as the transparent obstruction detection section 10 . It is assumed that the position recognition unit 8 recognizes objects optically, such as a camera or a ToF sensor using laser light. If any of the contact detection switches 14 detects an impact at a position where the position recognition unit 8 using such optical principles does not recognize the object, the transparent obstacle (for example, wall, partition or door) will be detected. presumed to be in position. Therefore, the transparent obstacle detection unit 10 according to the embodiment can also be considered as a combination of the position recognition unit 8 and the contact detection switch 14 using the optical principle.

図3に示すように、自律走行装置1のボディを全周にわたって囲むようにバンパー12を設け、バンパー12の各セグメント13に1つ以上の接触検知スイッチ14を設けて、ボディ全体を囲むよう接触検知スイッチ14を配置してもよい。特に、自律走行装置1が矢印Aの方向にも矢印Bの方向にも進行可能である場合、この配置は有利である。 As shown in FIG. 3, a bumper 12 is provided so as to surround the entire body of the autonomous mobile device 1, and one or more contact detection switches 14 are provided in each segment 13 of the bumper 12 so as to surround the entire body. A detection switch 14 may be arranged. In particular, this arrangement is advantageous if the autonomous mobile device 1 can travel both in the direction of arrow A and in the direction of arrow B.

コントローラ2は、駆動制御部20、走行経路決定部22、透明障害位置演算部24、および障害位置記録部26を有する。駆動制御部20、走行経路決定部22、および透明障害位置演算部24は、コントローラ2がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。 The controller 2 has a drive control section 20 , a travel route determining section 22 , a transparent obstacle position calculating section 24 and an obstacle position recording section 26 . The drive control unit 20, the traveling route determination unit 22, and the transparent obstacle position calculation unit 24 are functional blocks executed by the controller 2 functioning according to a computer program.

駆動制御部20は、駆動部6を制御して、自律走行装置1の走行機構の加速および減速を行う。また、走行経路決定部22で決定された走行経路を自律走行装置1がたどるように、駆動制御部20は駆動部6に自律走行装置1の直進および旋回を行わせる。 The drive control unit 20 controls the drive unit 6 to accelerate and decelerate the traveling mechanism of the autonomous mobile device 1 . Further, the drive control unit 20 causes the drive unit 6 to move the autonomous mobile device 1 straight and turn so that the autonomous mobile device 1 follows the travel route determined by the travel route determination unit 22 .

走行経路決定部22は、位置認識部8で認識された自律走行装置1の現在位置と、自律走行装置1のゴール地点と、記憶部4に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1の走行経路を決定する。走行経路決定部22は、走行経路の決定において、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。このようなコストの計算手法は既知であるので、説明を省略する。 Based on the current position of the autonomous mobile device 1 recognized by the position recognition unit 8, the goal point of the autonomous mobile device 1, and the map information stored in the storage unit 4, the travel route determination unit 22 determines the location of the autonomous mobile device 1. determine the driving route of In determining the travel route, the travel route determination unit 22 calculates costs for each of the plurality of route candidates in the map information using an evaluation function, and selects the route candidate corresponding to the lowest cost as the travel route. Since such a cost calculation method is known, the explanation is omitted.

走行経路決定部22が走行経路を決定すると、決定された走行経路を自律走行装置1がたどるように、駆動制御部20は駆動部6に自律走行装置1の直進および旋回を行わせる。 When the travel route determination unit 22 determines the travel route, the drive control unit 20 causes the drive unit 6 to move the autonomous mobile device 1 straight and turn so that the autonomous mobile device 1 follows the determined travel route.

透明障害位置演算部24は、透明障害検出部10の各接触検知スイッチ14からの電気信号に基づいて、自律走行装置1が走行する経路に存在する透明な障害の位置を計算する。具体的には、いずれかの接触検知スイッチ14が衝撃を検出した場合に、透明障害位置演算部24は、位置認識部8で認識される自律走行装置1の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ14のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する。複数の接触検知スイッチ14がボディの周囲に配置されているので、透明障害位置演算部24は、自律走行装置1の位置に対する透明な障害の位置を正確に把握することができる。 The transparent obstacle position calculator 24 calculates the positions of transparent obstacles present on the route along which the autonomous mobile device 1 travels, based on the electrical signals from the contact detection switches 14 of the transparent obstacle detector 10 . Specifically, when any of the contact detection switches 14 detects an impact, the transparent obstacle position calculation unit 24 detects the position of the autonomous mobile device 1 recognized by the position recognition unit 8 and the contact detection that detected the impact. Based on the position of the switch 14 relative to the body, the position of the transparent obstruction is calculated. Since a plurality of contact detection switches 14 are arranged around the body, the transparent obstacle position calculator 24 can accurately grasp the position of the transparent obstacle relative to the position of the autonomous mobile device 1 .

障害位置記録部26は、透明障害位置演算部24で計算された透明な障害の位置に関する情報を記憶部4に記憶された地図情報に記録する。このようにして、地図情報に透明な障害の位置が反映されて、記憶部4内の地図情報が更新される。 The obstacle position recording unit 26 records the information regarding the position of the transparent obstacle calculated by the transparent obstacle position calculator 24 in the map information stored in the storage unit 4 . In this way, the map information in the storage unit 4 is updated by reflecting the position of the transparent obstacle in the map information.

このように、透明障害検出部10が透明な障害を検出すると、その障害の位置を含むように地図情報が更新される。走行経路決定部22は、更新された地図情報を用いて、自律走行装置1の走行経路を再決定する。結果的に、透明障害検出部10が透明な障害を検出すると、走行経路決定部22は、透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置1の走行経路を修正する。 Thus, when the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle, the map information is updated to include the position of the obstacle. The travel route determination unit 22 re-determines the travel route of the autonomous mobile device 1 using the updated map information. As a result, when the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle, the travel route determination unit 22 corrects the travel route of the autonomous mobile device 1 so as to avoid the position of the transparent obstacle.

図4および図5を参照して、自律走行装置1の動作を説明する。 The operation of the autonomous mobile device 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

自律走行装置1では、まず走行経路決定部22が自律走行装置1の現在位置と、自律走行装置1のゴール地点と、記憶部4に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1の走行経路を決定する(ステップS1)。 In the autonomous mobile device 1, the travel route determination unit 22 first determines the travel route of the autonomous mobile device 1 based on the current position of the autonomous mobile device 1, the goal point of the autonomous mobile device 1, and the map information stored in the storage unit 4. A route is determined (step S1).

図5の上部と下部の各々は、自律走行装置1が走行可能な道を示す地図である。地図において、自律走行装置1の現在地点cと、目標地点すなわちゴール地点tを示す。現在地点cとゴール地点tの間には、経路候補30,31を含む様々な経路候補が存在しうる。走行経路決定部22は、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。今、経路候補30が走行経路として決定されたと想定する。 Each of the upper and lower portions of FIG. 5 is a map showing roads on which the autonomous mobile device 1 can travel. The map shows a current point c of the autonomous mobile device 1 and a target point or goal point t. Various route candidates including route candidates 30 and 31 can exist between the current point c and the goal point t. The travel route determination unit 22 calculates the cost using the evaluation function for each of the plurality of route candidates in the map information, and selects the route candidate corresponding to the lowest cost as the travel route. It is now assumed that route candidate 30 has been determined as the travel route.

駆動制御部20は、駆動部6に自律走行装置1の直進および旋回を行わせ、走行経路決定部22で決定された走行経路を自律走行装置1に走行させる(図4のステップS2)。 The drive control unit 20 causes the drive unit 6 to move the autonomous mobile device 1 straight and turn, and causes the autonomous mobile device 1 to travel along the travel route determined by the travel route determination unit 22 (step S2 in FIG. 4).

透明な障害が検出されなければ(ステップS3)、処理はステップS1に戻り、走行経路決定部22が自律走行装置1の現在位置と、自律走行装置1のゴール地点と、記憶部4に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1の走行経路を再び決定する。 If no transparent obstacle is detected (step S3), the process returns to step S1, and the travel route determining unit 22 determines the current position of the autonomous mobile device 1, the goal point of the autonomous mobile device 1, and the storage unit 4 to store the Based on the obtained map information, the travel route of the autonomous mobile device 1 is determined again.

図5の上部に示すように、自律走行装置1が走行する経路上の透明な障害32を透明障害検出部10が検出すると(図4のステップS3)、駆動部6は自律走行装置1の走行を停止させる。そして、透明障害位置演算部24は、位置認識部8で認識される自律走行装置1の現在の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ14のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する(ステップS4)。 As shown in the upper part of FIG. 5, when the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle 32 on the route on which the autonomous mobile device 1 travels (step S3 in FIG. 4), the drive unit 6 causes the autonomous mobile device 1 to travel. to stop Then, the transparent obstacle position calculation unit 24 calculates the position of the transparent obstacle based on the current position of the autonomous mobile device 1 recognized by the position recognition unit 8 and the position of the contact detection switch 14 that detected the impact with respect to the body. Calculate (step S4).

そして、障害位置記録部26は透明な障害32の位置を地図情報に記録し、記憶部4内の地図情報を更新する(ステップS5)。更新された地図情報をその後の自律走行装置1の走行経路の決定に役立てることが可能である。 Then, the obstacle position recording section 26 records the position of the transparent obstacle 32 in the map information, and updates the map information in the storage section 4 (step S5). The updated map information can be used to determine the travel route of the autonomous mobile device 1 thereafter.

この後、駆動制御部20は復帰動作を行う(ステップS6)。復帰動作では、図5の下部の矢印33に示すように、駆動制御部20は自律走行装置1を所定の距離、後退させる。 After that, the drive control unit 20 performs a return operation (step S6). In the return operation, the drive control unit 20 causes the autonomous mobile device 1 to retreat by a predetermined distance, as indicated by an arrow 33 at the bottom of FIG.

次に処理はステップS1に戻り、走行経路決定部22が自律走行装置1の現在位置(後退後の位置)と、自律走行装置1のゴール地点と、更新された地図情報に基づいて、自律走行装置1の走行経路を再び決定する。走行経路の決定のために走行経路決定部22が使用する評価関数は、障害を含む経路候補のコストが障害を含まない経路候補のコストよりはるかに高くなるように決定されている。したがって、以前の走行において透明な障害32が検出された経路候補30はできるだけ、その後の走行経路の選択から除外される。この結果、例えば、経路候補31が自律走行装置1の走行経路として決定される。結果的に、走行経路決定部22は透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置1の走行経路を修正する。 Next, the process returns to step S1, and the travel route determination unit 22 determines the current position of the autonomous mobile device 1 (position after reversing), the goal point of the autonomous mobile device 1, and the updated map information. The travel route of the device 1 is determined again. The evaluation function used by the travel route determination unit 22 to determine the travel route is determined so that the cost of route candidates including obstacles is much higher than the cost of route candidates not including obstacles. Therefore, route candidates 30 for which transparent obstacles 32 have been detected in previous runs are excluded from subsequent travel route selection as much as possible. As a result, for example, the route candidate 31 is determined as the travel route of the autonomous mobile device 1 . As a result, the travel route determination unit 22 modifies the travel route of the autonomous mobile device 1 so as to avoid the position of the transparent obstacle.

この実施形態においては、自律走行装置1に与えられる衝撃を用いて経路上の透明な障害を検出するので、光学原理を利用する位置認識部8だけでは認識されない物体が透明な障害として検出されうる。また、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、透明な障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの要因に左右されることなく、正確に透明な障害を検出することができる。検出されうる透明な障害は、存在しないかのように感じられるほど光を透過する物体だけではなく、曇っていて光をある程度透過する物体(半透明な物体)も含む。また、検出されうる透明な障害は、無色な物体も有色な物体も含む。 In this embodiment, transparent obstacles on the route are detected using the impact given to the autonomous mobile device 1, so objects that cannot be recognized only by the position recognition unit 8 that uses optical principles can be detected as transparent obstacles. . In addition, transparent obstacles can be detected accurately without being influenced by factors such as the shape of the transparent obstacle, surface condition, illumination light, and sunlight, without complicated arithmetic processing and expensive equipment. Transparent obstructions that can be detected include not only objects that transmit light so much that they appear to be non-existent, but also objects that are cloudy and transmit some light (translucent objects). Also, transparent obstacles that can be detected include both colorless and colored objects.

上記の処理で検出された透明な障害を後で確認してもよい。例えば、人間が建物の内部を移動して地図情報に記録された透明な障害の位置を確認してもよい。透明な障害が人間に確認されなければ、人間が地図情報を修正する。あるいは、自律走行装置1が再び建物の内部を走行し、地図情報において透明な障害が記録されている位置(以前に障害が検出された位置)を通過するように試行してもよい。以前に障害が検出された位置で透明障害検出部10が障害を検出しなかった場合には、障害位置記録部26は、この障害の位置を地図情報から削除して、記憶部4内の地図情報を更新してよい。このようにして、正確な最新の道の状況が地図情報に反映される。 Transparent faults detected by the above process may be verified later. For example, a person may move inside a building and check the position of a transparent obstacle recorded in the map information. If the transparent obstacle is not confirmed by the human, the human corrects the map information. Alternatively, the autonomous mobile device 1 may run again inside the building and attempt to pass through the location where the transparent obstacle is recorded in the map information (the location where the obstacle was previously detected). If the transparent obstacle detection unit 10 does not detect an obstacle at a position where an obstacle has been previously detected, the obstacle position recording unit 26 deletes the position of the obstacle from the map information and replaces it with the map stored in the storage unit 4. Information may be updated. In this way, the map information reflects accurate and up-to-date road conditions.

自律走行装置1の機能は、互いに無線で通信する複数の装置に分散することが可能である。図6はこのような他の実施形態に係る通信システムを示す。図6に示す通信システムは、自律走行装置1Aと、自律走行装置1Aと無線で通信する走行制御装置40を有する。 The functions of the autonomous mobile device 1 can be distributed among multiple devices that wirelessly communicate with each other. FIG. 6 shows a communication system according to such another embodiment. The communication system shown in FIG. 6 has an autonomous mobile device 1A and a travel control device 40 that wirelessly communicates with the autonomous mobile device 1A.

走行制御装置40は、コントローラ42、無線通信部44、および記憶部46を有する。 The travel control device 40 has a controller 42 , a wireless communication section 44 and a storage section 46 .

コントローラ42は、例えばCPUであり、記憶部46に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置1Aの走行に関する制御を実行する。 The controller 42 is, for example, a CPU, operates according to a computer program stored in the storage unit 46, and executes control related to traveling of the autonomous mobile device 1A.

無線通信部44は、コントローラ42の制御の下で自律走行装置1Aと無線で通信する。無線通信部44は、自律走行装置1Aへの信号送信のための送信回路と、自律走行装置1Aからの信号受信のための受信回路と、送受信のためのアンテナを有する。 The wireless communication unit 44 wirelessly communicates with the autonomous mobile device 1A under the control of the controller 42 . The wireless communication unit 44 has a transmission circuit for transmitting signals to the autonomous mobile device 1A, a receiving circuit for receiving signals from the autonomous mobile device 1A, and an antenna for transmission and reception.

記憶部46は、コントローラ42が準拠するコンピュータプログラム、および自律走行装置1Aが走行可能な領域に関する地図情報を記憶する。地図情報は、コントローラ42による自律走行装置1Aの走行経路の決定のために参照される。記憶部46は、例えばROM、ハードディスク、SSDである。コンピュータプログラムと地図情報は、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。 The storage unit 46 stores a computer program to which the controller 42 conforms and map information regarding an area in which the autonomous mobile device 1A can travel. The map information is referred to by the controller 42 for determining the travel route of the autonomous mobile device 1A. The storage unit 46 is, for example, a ROM, hard disk, or SSD. The computer program and map information may be stored in separate storage units.

コントローラ42は、走行経路決定部48を有する。走行経路決定部48は、コントローラ42がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。走行経路決定部48は、自律走行装置1Aから報告される自律走行装置1Aの現在位置と、自律走行装置1Aのゴール地点と、記憶部46に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1Aの走行経路を決定する。走行経路決定部48は、走行経路の決定において、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。 The controller 42 has a travel route determining section 48 . The travel route determining unit 48 is a functional block executed by the controller 42 functioning according to a computer program. Based on the current position of the autonomous mobile device 1A reported from the autonomous mobile device 1A, the goal point of the autonomous mobile device 1A, and the map information stored in the storage unit 46, the travel route determination unit 48 determines the location of the autonomous mobile device 1A. determine the driving route of In determining the travel route, the travel route determination unit 48 calculates costs for each of the plurality of route candidates in the map information using an evaluation function, and selects the route candidate corresponding to the lowest cost as the travel route.

走行経路決定部48が走行経路を決定すると、無線通信部44を用いて、コントローラ42(走行経路指示部)は、決定された走行経路を自律走行装置1Aに無線で指示する。 When the travel route determination unit 48 determines the travel route, the controller 42 (travel route instruction unit) uses the wireless communication unit 44 to wirelessly instruct the determined travel route to the autonomous mobile device 1A.

自律走行装置1Aは、コントローラ50、無線通信部52、記憶部54、駆動部6、位置認識部8、および透明障害検出部10を有する。 The autonomous mobile device 1A has a controller 50, a wireless communication section 52, a storage section 54, a drive section 6, a position recognition section 8, and a transparency obstacle detection section .

コントローラ50は、例えばCPUであり、記憶部54に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置1Aの走行に関する制御を実行する。 The controller 50 is, for example, a CPU, operates according to a computer program stored in the storage unit 54, and executes control related to traveling of the autonomous mobile device 1A.

無線通信部52は、コントローラ50の制御の下で走行制御装置40と無線で通信する。無線通信部52は、走行制御装置40への信号送信のための送信回路と、走行制御装置40からの信号受信のための受信回路と、送受信のためのアンテナを有する。 The wireless communication unit 52 wirelessly communicates with the traveling control device 40 under the control of the controller 50 . Wireless communication unit 52 has a transmission circuit for transmitting a signal to running control device 40, a receiving circuit for receiving a signal from running control device 40, and an antenna for transmission and reception.

記憶部54は、コントローラ50が準拠するコンピュータプログラムを記憶する。記憶部54は、例えばROM、ハードディスク、SSDである。 The storage unit 54 stores computer programs to which the controller 50 conforms. The storage unit 54 is, for example, a ROM, hard disk, or SSD.

また記憶部54には、走行制御装置40の記憶部46に記憶された最新の地図情報のコピーが記憶されてもよい。この場合、地図情報のコピーは、無線通信部44,52間の無線通信によってコントローラ50に供給され、コントローラ50は地図情報のコピーを記憶部54に格納する。地図情報のコピーは、コントローラ50による自律走行装置1Aの走行の制御のために参照されうる。コンピュータプログラムと地図情報のコピーは、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。 A copy of the latest map information stored in the storage unit 46 of the travel control device 40 may be stored in the storage unit 54 . In this case, a copy of the map information is supplied to the controller 50 by wireless communication between the wireless communication units 44 and 52 , and the controller 50 stores the copy of the map information in the storage unit 54 . A copy of the map information can be referred to by the controller 50 for controlling the traveling of the autonomous mobile device 1A. The computer program and the copy of the map information may each be stored in separate storage units.

駆動部6、位置認識部8、および透明障害検出部10は、図1の自律走行装置1の駆動部6、位置認識部8、および透明障害検出部10と同じでよい。位置認識部8は、位置認識部8で認識された自律走行装置1Aの現在位置に関する情報をコントローラ50に逐次的に供給する。コントローラ50は、無線通信部52を用いて、自律走行装置1Aの現在位置に関する情報を走行制御装置40に無線で逐次的に報告する。 The drive unit 6, the position recognition unit 8, and the transparency detection unit 10 may be the same as the drive unit 6, the position recognition unit 8, and the transparency detection unit 10 of the autonomous mobile device 1 of FIG. The position recognition unit 8 sequentially supplies the information regarding the current position of the autonomous mobile device 1A recognized by the position recognition unit 8 to the controller 50 . The controller 50 uses the wireless communication unit 52 to wirelessly and sequentially report information about the current position of the autonomous mobile device 1A to the traveling control device 40 .

透明障害検出部10は、自律走行装置1Aが何らかの物体に接触して自律走行装置1Aに衝撃が加わると、衝撃が加わったことを表す電気信号をコントローラ50に供給する。。図2または図3に示す接触検知スイッチ14は、透明障害検出部10として利用することができる。 When the autonomous mobile device 1A comes into contact with some object and impacts the autonomous mobile device 1A, the transparent obstacle detection unit 10 supplies the controller 50 with an electric signal indicating that the impact has been applied. . The contact detection switch 14 shown in FIG. 2 or 3 can be used as the transparent obstruction detection unit 10. As shown in FIG.

コントローラ50は、駆動制御部20および透明障害位置演算部56を有する。駆動制御部20および透明障害位置演算部56は、コントローラ50がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。 The controller 50 has a drive control section 20 and a transparent obstacle position calculation section 56 . The drive control section 20 and the transparent obstacle position calculation section 56 are functional blocks executed by the controller 50 functioning according to a computer program.

駆動制御部20は、駆動部6を制御して、自律走行装置1Aの走行機構の加速および減速を行う。走行制御装置40の走行経路決定部48で決定された走行経路の指示を無線通信部52が受信すると、自律走行装置1Aでは、指示された走行経路を自律走行装置1Aがたどるように、駆動制御部20が駆動部6に自律走行装置1Aの直進および旋回を行わせる。 The drive control unit 20 controls the drive unit 6 to accelerate and decelerate the traveling mechanism of the autonomous mobile device 1A. When the wireless communication unit 52 receives the instruction of the travel route determined by the travel route determination unit 48 of the travel control device 40, the autonomous mobile device 1A performs drive control so that the autonomous mobile device 1A follows the instructed travel route. The unit 20 causes the drive unit 6 to move the autonomous mobile device 1A straight and turn.

透明障害位置演算部56は、透明障害検出部10の各接触検知スイッチ14からの電気信号に基づいて、自律走行装置1Aが走行する経路に存在する透明な障害の位置を計算する。具体的には、いずれかの接触検知スイッチ14が衝撃を検出した場合に、透明障害位置演算部56は、位置認識部8で認識される自律走行装置1Aの位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ14のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する。複数の接触検知スイッチ14がボディの周囲に配置されているので、透明障害位置演算部56は、自律走行装置1Aの位置に対する透明な障害の位置を正確に把握することができる。 The transparent obstacle position calculator 56 calculates the positions of transparent obstacles present on the route along which the autonomous mobile device 1A travels, based on the electrical signals from the contact detection switches 14 of the transparent obstacle detector 10 . Specifically, when any of the contact detection switches 14 detects an impact, the transparent obstacle position calculation unit 56 detects the position of the autonomous mobile device 1A recognized by the position recognition unit 8 and the contact detection that detected the impact. Based on the position of the switch 14 relative to the body, the position of the transparent obstruction is calculated. Since a plurality of contact detection switches 14 are arranged around the body, the transparent obstacle position calculator 56 can accurately grasp the position of the transparent obstacle relative to the position of the autonomous mobile device 1A.

コントローラ50(障害位置報告部)は、無線通信部52を用いて、透明障害位置演算部56で計算された透明な障害の位置に関する情報を走行制御装置40に無線で報告する。 The controller 50 (obstacle position reporting unit) uses the wireless communication unit 52 to wirelessly report information on the position of the transparent obstacle calculated by the transparent obstacle position calculation unit 56 to the traveling control device 40 .

この報告を無線通信部44で受信すると、走行制御装置40では、コントローラ42(障害位置記録部)が、報告された透明な障害の位置を記憶部46に記憶された地図情報に記録する。このようにして、地図情報に透明な障害の位置が反映されて、記憶部46内の地図情報が更新される。この後、最新の地図情報のコピーを自律走行装置1Aで格納するため、コントローラ42は、無線通信部44を用いて、最新の地図情報のコピーを自律走行装置1Aに送信してよい。 When this report is received by the wireless communication unit 44 , in the traveling control device 40 , the controller 42 (obstacle location recording unit) records the reported location of the transparent obstacle in the map information stored in the storage unit 46 . In this way, the map information in the storage unit 46 is updated by reflecting the position of the transparent obstacle in the map information. Thereafter, in order to store a copy of the latest map information in the autonomous mobile device 1A, the controller 42 may use the wireless communication unit 44 to transmit a copy of the latest map information to the autonomous mobile device 1A.

このように、透明障害検出部10が透明な障害を検出すると、その障害の位置を含むように地図情報が更新される。走行経路決定部48は、更新された地図情報を用いて、自律走行装置1Aの走行経路を再決定する。結果的に、透明障害検出部10が透明な障害を検出すると、走行経路決定部48は、透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置1Aの走行経路を修正する。 Thus, when the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle, the map information is updated to include the position of the obstacle. The travel route determining unit 48 re-determines the travel route of the autonomous mobile device 1A using the updated map information. As a result, when the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle, the travel route determination unit 48 corrects the travel route of the autonomous mobile device 1A so as to avoid the position of the transparent obstacle.

図7は、図6の実施形態に係る通信システムでの自律走行装置1Aの動作を示すフローチャートである。自律走行装置1Aでは、走行制御装置40からの走行経路の指示を無線通信部52が受信する(ステップS11)。駆動制御部20は、駆動部6に自律走行装置1Aの直進および旋回を行わせ、走行制御装置40に指示された走行経路を自律走行装置1Aに走行させる(ステップS12)。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the autonomous mobile device 1A in the communication system according to the embodiment of FIG. In the autonomous mobile device 1A, the wireless communication unit 52 receives the travel route instruction from the travel control device 40 (step S11). The drive control unit 20 causes the drive unit 6 to move the autonomous mobile device 1A straight and turn, and causes the autonomous mobile device 1A to travel along the travel route instructed by the travel control device 40 (step S12).

透明な障害が検出されなければ(ステップS13)、処理はステップS11に戻り、走行制御装置40からの指示に従って自律走行装置1Aは走行し続ける。 If a transparent obstacle is not detected (step S13), the process returns to step S11, and the autonomous mobile device 1A continues traveling according to instructions from the traveling control device 40. FIG.

自律走行装置1Aが走行する経路上の透明な障害を透明障害検出部10が検出すると(ステップS13)、駆動部6は自律走行装置1Aの走行を停止させる。そして、透明障害位置演算部56は、位置認識部8で認識される自律走行装置1Aの現在の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ14のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する(ステップS14)。 When the transparent obstacle detection unit 10 detects a transparent obstacle on the route on which the autonomous mobile device 1A travels (step S13), the driving unit 6 stops the autonomous mobile device 1A from traveling. Then, the transparent obstacle position calculation unit 56 calculates the position of the transparent obstacle based on the current position of the autonomous mobile device 1A recognized by the position recognition unit 8 and the position of the contact detection switch 14 that detected the impact with respect to the body. Calculate (step S14).

そして、コントローラ50(障害位置報告部)は、無線通信部52を用いて、透明な障害の位置に関する情報を走行制御装置40に無線で報告する(ステップS15)。この後、駆動制御部20は復帰動作を行う(ステップS16)。復帰動作では、駆動制御部20は自律走行装置1Aを所定の距離、後退させる。次に処理はステップS11に戻り、走行制御装置40からの走行経路の指示を無線通信部52が受信する。 Then, the controller 50 (obstacle position reporting unit) uses the wireless communication unit 52 to wirelessly report information about the transparent obstacle position to the traveling control device 40 (step S15). After that, the drive control unit 20 performs a return operation (step S16). In the return operation, the drive control unit 20 causes the autonomous mobile device 1A to retreat by a predetermined distance. Next, the process returns to step S<b>11 , and the wireless communication unit 52 receives the travel route instruction from the travel control device 40 .

図8は、図6の実施形態に係る通信システムでの走行制御装置40の動作を示すフローチャートである。走行制御装置40では、まず走行経路決定部48が自律走行装置1Aから報告される自律走行装置1Aの現在位置と、自律走行装置1Aのゴール地点と、記憶部4に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1の走行経路を決定する(ステップS21)。自律走行装置1Aのゴール地点は、自律走行装置1Aを制御する走行制御装置40にとって既知である。次に、無線通信部44を用いて、コントローラ42(走行経路指示部)は、走行経路決定部48で決定された走行経路を自律走行装置1Aに無線で指示する(ステップS22)。 FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the cruise control device 40 in the communication system according to the embodiment of FIG. In the travel control device 40, the travel route determination unit 48 first determines the current position of the autonomous travel device 1A reported from the autonomous travel device 1A, the goal point of the autonomous travel device 1A, and the map information stored in the storage unit 4. to determine the travel route of the autonomous mobile device 1 (step S21). The goal point of the autonomous mobile device 1A is known to the travel control device 40 that controls the autonomous mobile device 1A. Next, using the wireless communication unit 44, the controller 42 (travel route instruction unit) wirelessly instructs the autonomous mobile device 1A on the travel route determined by the travel route determination unit 48 (step S22).

自律走行装置1Aからの透明な障害の位置に関する情報の報告が無線通信部44で受信されなければ(ステップS23)、処理はステップS21に戻り、走行経路決定部48が自律走行装置1Aの現在位置と、自律走行装置1Aのゴール地点と、記憶部46に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置1Aの走行経路を再び決定する。 If the wireless communication unit 44 does not receive a report of the transparent obstacle location information from the autonomous mobile device 1A (step S23), the process returns to step S21, and the travel route determination unit 48 determines the current location of the autonomous mobile device 1A. Then, based on the goal point of the autonomous mobile device 1A and the map information stored in the storage unit 46, the travel route of the autonomous mobile device 1A is determined again.

自律走行装置1Aからの透明な障害の位置に関する情報の報告が無線通信部44で受信されれば(ステップS23)、コントローラ42(障害位置記録部)は報告された透明な障害の位置を地図情報に記録し、記憶部46内の地図情報を更新する(ステップS24)。更新された地図情報をその後の自律走行装置1Aの走行経路の決定に役立てることが可能である。 When the wireless communication unit 44 receives the report of information on the location of the transparent obstacle from the autonomous mobile device 1A (step S23), the controller 42 (obstacle location recording unit) stores the reported location of the transparent obstacle in the map information. , and update the map information in the storage unit 46 (step S24). The updated map information can be used to determine the travel route of the autonomous mobile device 1A thereafter.

次に処理はステップS21に戻り、走行経路決定部48が自律走行装置1Aの現在位置(好ましくは図7のステップS16の復帰動作の後の後退後の位置)と、自律走行装置1Aのゴール地点と、ステップS24で更新された地図情報に基づいて、自律走行装置1Aの走行経路を再び決定する。走行経路の決定のために走行経路決定部48が使用する評価関数は、障害を含む経路候補のコストが障害を含まない経路候補のコストよりはるかに高くなるように決定されている。結果的に、走行経路決定部48は透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置1Aの走行経路を修正する。 Next, the process returns to step S21, and the travel route determining unit 48 determines the current position of the autonomous mobile device 1A (preferably the position after the backward movement after the return operation in step S16 in FIG. 7) and the goal point of the autonomous mobile device 1A. Then, based on the map information updated in step S24, the travel route of the autonomous mobile device 1A is determined again. The evaluation function used by the travel route determination unit 48 to determine the travel route is determined so that the cost of route candidates including obstacles is much higher than the cost of route candidates not including obstacles. As a result, the travel route determining unit 48 corrects the travel route of the autonomous mobile device 1A so as to avoid the position of the transparent obstacle.

検出された透明な障害を後で確認してもよい。例えば、人間が建物の内部を移動して地図情報に記録された透明な障害の位置を確認してもよい。あるいは、自律走行装置1Aが再び建物の内部を走行し、地図情報において透明な障害が記録されている位置(以前に障害が検出された位置)を通過するように試行してもよい。以前に障害が検出された位置で透明障害検出部10が障害を検出しなかった場合には、自律走行装置1Aのコントローラ50は、このことを走行制御装置40に無線で報告し、走行制御装置40のコントローラ42(障害位置記録部)は、この障害の位置を地図情報から削除して、記憶部46内の地図情報を更新してよい。このようにして、正確な最新の道の状況が地図情報に反映される。 Detected transparent faults may be verified later. For example, a person may move inside a building and check the position of a transparent obstacle recorded in the map information. Alternatively, the autonomous mobile device 1A may run again inside the building and attempt to pass through a location where a transparent obstacle is recorded in the map information (a location where the obstacle was previously detected). If the transparent obstacle detection unit 10 does not detect an obstacle at the position where the obstacle was previously detected, the controller 50 of the autonomous mobile device 1A wirelessly reports this to the traveling control device 40, and the traveling control device The controller 42 (failure location recording unit) of 40 may delete the location of this failure from the map information and update the map information in the storage unit 46 . In this way, the map information reflects accurate and up-to-date road conditions.

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。 Although the invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be appreciated by those skilled in the art that changes in form and detail can be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. One thing will be understood. Such changes, alterations and modifications are intended to fall within the scope of the present invention.

例えば、自律走行装置1もしくは1Aまたは走行制御装置40において、コントローラが実行する各機能は、コントローラの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array),DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。 For example, in the autonomous mobile device 1 or 1A or the travel control device 40, each function executed by the controller may be executed by hardware instead of the controller, for example FPGA (Field Programmable Gate Array), DSP (Digital A programmable logic device such as a Signal Processor) may be used.

また、上記の実施形態では、透明障害検出部10は、自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の接触検知スイッチ14を有する。しかし、透明障害検出部10は、自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の磁気近接センサを有してもよい。この場合、接触検知スイッチに代えて、あるいは接触検知スイッチに加えて、自律走行装置のボディの周囲に、磁気を利用して近傍の物体を検出する複数の磁気近接センサが配置される。図2に示すように、自律走行装置のボディの前部と側部に設けられたバンパー12の各セグメント13に1つ以上の磁気近接センサを設けてもよいし、図3に示すように、自律走行装置のボディを全周にわたって囲むように設けられたバンパー12の各セグメント13に1つ以上の磁気近接センサを設けてもよい。 Further, in the above embodiment, the transparency detection unit 10 has a plurality of contact detection switches 14 arranged around the body of the autonomous mobile device. However, the transparency obstacle detection unit 10 may have a plurality of magnetic proximity sensors arranged around the body of the autonomous mobile device. In this case, instead of or in addition to the contact detection switch, a plurality of magnetic proximity sensors that use magnetism to detect nearby objects are arranged around the body of the autonomous mobile device. One or more magnetic proximity sensors may be provided on each segment 13 of bumpers 12 at the front and sides of the body of the autonomous mobile device, as shown in FIG. One or more magnetic proximity sensors may be provided on each segment 13 of the bumper 12 that surrounds the body of the autonomous mobile device.

1 自律走行装置
2 コントローラ
4 記憶部
6 駆動部
8 位置認識部
10 透明障害検出部
14 接触検知スイッチ
20 駆動制御部
22 走行経路決定部
24 透明障害位置演算部
26 障害位置記録部
32 透明な障害
1A 自律走行装置
40 走行制御装置
42 コントローラ
42 コントローラ(走行経路指示部、障害位置記録部)
44 無線通信部
46 記憶部
48 走行経路決定部
50 コントローラ(障害位置報告部)
52 無線通信部
54 記憶部
56 透明障害位置演算部
1 Autonomous mobile device 2 Controller 4 Storage unit 6 Drive unit 8 Position recognition unit 10 Transparent obstacle detection unit 14 Contact detection switch 20 Drive control unit 22 Travel route determination unit 24 Transparent obstacle position calculation unit 26 Obstacle position recording unit 32 Transparent obstacle 1A Autonomous mobile device 40 Travel control device 42 Controller 42 Controller (travel route instruction unit, fault position recording unit)
44 wireless communication unit 46 storage unit 48 traveling route determination unit 50 controller (failure location reporting unit)
52 Wireless communication unit 54 Storage unit 56 Transparent obstacle position calculation unit

Claims (7)

自律走行装置を走行させる駆動部と、
地図情報を記憶する記憶部と、
走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、
前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、
前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部とを有し、
前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記走行経路決定部は、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する
ことを特徴とする自律走行装置。
a driving unit for running the autonomous mobile device;
a storage unit that stores map information;
a position recognition unit that recognizes the position of the autonomous mobile device that is running;
a travel route determination unit that determines a travel route of the autonomous mobile device based on the position of the autonomous mobile device and the map information;
a transparent obstacle detection unit that detects transparent obstacles on a route using at least one of impact and magnetism given to the autonomous mobile device when the autonomous mobile device travels,
The autonomous mobile device according to claim 1, wherein when the transparent obstacle detection unit detects the transparent obstacle, the travel route determination unit corrects the travel route of the autonomous mobile device so as to avoid the position of the transparent obstacle.
前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記地図情報において記録する障害位置記録部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。
2. The autonomous mobile device according to claim 1, further comprising an obstacle location recording unit that records the location of the transparent obstacle in the map information when the transparent obstacle detection unit detects the transparent obstacle.
以前に前記障害が検出された位置で前記透明障害検出部が前記障害を検出しなかった場合には、前記障害位置記録部は、前記障害の位置を前記地図情報から削除する
ことを特徴とする請求項2に記載の自律走行装置。
When the transparent obstacle detection unit does not detect the obstacle at the position where the obstacle was previously detected, the obstacle position recording unit deletes the position of the obstacle from the map information. The autonomous mobile device according to claim 2.
前記透明障害検出部は、前記自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の接触検知スイッチまたは複数の磁気近接センサを有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の自律走行装置。
4. The transparent obstruction detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the transparent obstruction detector has a plurality of contact detection switches or a plurality of magnetic proximity sensors arranged around the body of the autonomous mobile device. Autonomous running device.
自律走行装置と、前記自律走行装置と無線で通信する走行制御装置を有し、
前記自律走行装置は、
前記自律走行装置を走行させる駆動部と、
走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、
前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部と、
前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記走行制御装置に無線で報告する障害位置報告部を有し、
前記走行制御装置は、
地図情報を記憶する記憶部と、
前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、
前記走行経路決定部で決定された前記走行経路を前記自律走行装置に無線で指示する走行経路指示部とを有し、
前記走行経路決定部は、前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する
ことを特徴とする通信システム。
having an autonomous mobile device and a travel control device that wirelessly communicates with the autonomous mobile device;
The autonomous mobile device,
a driving unit for running the autonomous mobile device;
a position recognition unit that recognizes the position of the autonomous mobile device that is running;
a transparent obstacle detection unit that detects transparent obstacles on a route using at least one of impact and magnetism given to the autonomous mobile device when the autonomous mobile device travels;
an obstacle location reporting unit that wirelessly reports the position of the transparent obstacle to the travel control device when the transparent obstacle detection unit detects the transparent obstacle;
The travel control device is
a storage unit that stores map information;
a travel route determination unit that determines a travel route of the autonomous mobile device based on the position of the autonomous mobile device and the map information;
a travel route instruction unit that wirelessly indicates the travel route determined by the travel route determination unit to the autonomous mobile device;
The communication system according to claim 1, wherein the travel route determination unit corrects the travel route of the autonomous mobile device so as to avoid the location of the transparent obstacle reported from the autonomous mobile device.
前記走行制御装置は、
前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を前記地図情報において記録する障害位置記録部をさらに有する
ことを特徴とする請求項5に記載の通信システム。
The travel control device is
6. The communication system according to claim 5, further comprising an obstacle location recording unit that records the location of the transparent obstacle reported from the autonomous mobile device in the map information.
走行中の自律走行装置の位置を認識することと、
前記自律走行装置の位置と地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定することと、
前記走行経路をたどるように前記自律走行装置を走行させることと、
前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出することと、
前記透明な障害が検出されると、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正することと、
を有することを特徴とする自律走行装置の制御方法。
recognizing the position of the autonomous mobile device during travel;
determining a travel route of the autonomous mobile device based on the location of the autonomous mobile device and map information;
causing the autonomous mobile device to travel so as to follow the travel route;
detecting transparent obstacles on a route using at least one of impact and magnetism given to the autonomous mobile device when the autonomous mobile device travels;
modifying a travel path of the autonomous mobile device to avoid the location of the transparent obstacle when the transparent obstacle is detected;
A control method for an autonomous mobile device, comprising:
JP2021023064A 2021-02-17 2021-02-17 Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device Pending JP2022125471A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021023064A JP2022125471A (en) 2021-02-17 2021-02-17 Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021023064A JP2022125471A (en) 2021-02-17 2021-02-17 Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022125471A true JP2022125471A (en) 2022-08-29

Family

ID=83058355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021023064A Pending JP2022125471A (en) 2021-02-17 2021-02-17 Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022125471A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7162096B2 (en) Light Detection and Ranging (LIDAR) Device Range Aliasing Elasticity with Multiple Hypotheses
KR102326077B1 (en) Method of identifying movable obstacle in 3-dimensional space and robot implementing thereof
EP2506106B1 (en) Autonomous moving object and control method
JP6135481B2 (en) Autonomous mobile
JP3865121B2 (en) Vehicle obstacle detection device
US9116521B2 (en) Autonomous moving device and control method thereof
US8401782B2 (en) System and method for assessing vehicle paths in a road environment
AU2020217306B2 (en) Use of extended detection periods for range aliasing detection and mitigation in a light detection and ranging (lidar) system
US20140114526A1 (en) Safety apparatus for a vehicle
US10747229B2 (en) Environment arrangement robot and control program thereof
JP4530996B2 (en) Mobile robot
JP4745151B2 (en) Mobile robot
JP4745150B2 (en) Mobile robot
JP2022125471A (en) Autonomous traveling device, communication system and control method of autonomous traveling device
CN115309168B (en) Underground unmanned vehicle control method and device
CN110873860B (en) Position detection device for mobile body, and mobile body provided with position detection device
JP3690211B2 (en) Autonomous mobile trolley and its self-position estimation method
Shoval et al. Implementation of a Kalman filter in positioning for autonomous vehicles, and its sensitivity to the process parameters
JPH02227708A (en) Position detecting device for self-traveling vehicle
JP2008009927A (en) Mobile robot
JP2021005120A (en) Autonomous traveling device and communication system
JP2802506B2 (en) Self-propelled vehicle position detection device
US20240036175A1 (en) Single photon detection based light detection and range (lidar) for autonomous driving vehicles
JP6687313B1 (en) Transport system
JP2023082440A (en) Moving body system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231004

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240604