JP6537251B2 - 自律走行装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る自律走行装置1の側面図であり、図2は、本発明の第1実施形態に係る自律走行装置1の上面図である。図1、2に示されるように、自律走行装置1は、装置本体2と、駆動装置10と、4つの車輪3と、を具備している。本実施形態では、4つの車輪3のうちの、左右の前輪3−1を駆動輪とし、左右の後輪3−2を従動輪としている。
図12は、本発明の第2実施形態に係る自律走行装置1の構成を示すブロック図である。第2実施形態では、第1実施形態からの変更点を説明する。
図18は、本発明の第3実施形態に係る自律走行装置1の構成を示すブロック図である。第3実施形態では、第2実施形態からの変更点を説明する。
図24は、本発明の第4実施形態に係る自律走行装置1の構成を示すブロック図である。第4実施形態では、第1実施形態からの変更点を説明する。
図28は、本発明の第5実施形態に係る自律走行装置1の構成を示すブロック図である。第5実施形態では、第1実施形態からの変更点を説明する。
図32は、本発明の第6実施形態に係る自律走行装置1の構成を示すブロック図である。第6実施形態では、第1実施形態から第5実施形態のいずれにおいても適用可能であるが、ここでは、第3実施形態からの変更点を説明する。
図35は、本発明の第7実施形態に係る自律走行装置1における監視エリア100を示す図である。第7実施形態では、第1実施形態から第6実施形態のいずれにおいても適用可能であるが、ここでは、第1実施形態からの変更点を説明する。
2 … 装置本体
3 … 車輪
3−1 … 前輪
3−2 … 後輪
10 … 駆動装置
11 … 電動モータ
12 … トランスミッション
12A … 軸
13−1 … 前輪用軸
13−2 … 後輪用軸
14−1 … 前輪用スプロケット
14−2 … 後輪用スプロケット
15 … ベルト
16 … 軸受
20 … 制御装置
21 … 走行制御部
22 … エリア設定部
23 … 障害物検出部
24 … 速度制御部
25 … 判定部
26 … エリア変更部
27 … クロック信号出力部
28 … 識別情報検出部
30 … 記憶装置
31 … エリア登録部
32 … 移動体登録部
40 … 監視装置
41 … カメラ
42 … 測距センサ
60 … IC鍵
100 … 障害物
200 … 移動体
200A … 人(大人)(正面を向いている人)
200AID … 登録識別情報
200B … 子供
200C … 横向きの人
AR100 … 監視エリア
AR101 … 通常走行エリア
AR102 … 減速エリア
AR102−1 … 減速エリア
AR102−2 … 減速エリア
AR103 … 停止エリア
AR202 … 移動体用減速エリア
AR202A … 対人用減速エリア
AR202B … 対子供用減速エリア
AR202C … 対横向き用減速エリア
AR203 … 移動体用停止エリア
AR203A … 対人用停止エリア
AR203B … 対子供用停止エリア
AR203C … 対横向き用停止エリア
ARB … 境界線
ID … 識別情報
L … 距離
L101 … 距離
L102 … 距離
L103 … 距離
L201 … 距離
L202 … 距離
L203 … 距離
L401 … 第1距離
L402 … 第2距離
L412 … 差分値
L501 … 第1距離
L502 … 第2距離
W501 … 第1幅
W502 … 第2幅
Claims (10)
- 装置本体を設定速度で自律走行させる走行制御部と、
前記装置本体から前方に広がる領域である監視エリアを監視する監視装置と、
前記監視エリアに対して、前記装置本体が前記設定速度で走行するための領域である通常走行エリアと、前記通常走行エリアと前記装置本体との間に設けられ、前記設定速度で走行中の前記装置本体が減速して走行するための領域である減速エリアと、前記減速エリアと前記装置本体との間に設けられ、減速走行中の前記装置本体が停止するための領域である停止エリアと、が設定されたエリア設定部と、
前記監視エリアに存在する障害物を検出する障害物検出部と、
前記障害物検出部により前記障害物が検出された場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリアと、前記装置本体から前記監視エリア内の前記障害物までの距離とに基づいて、前記装置本体の走行速度を制限する速度制御部と、
前記障害物検出部により検出された前記障害物が移動体であるか否かを判定し、判定結果を出力する判定部と、
前記判定結果が、前記障害物が前記移動体であることを示す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記減速エリアよりも広く、かつ、前記通常走行エリアよりも狭い移動体用減速エリアと、前記停止エリアよりも広く、かつ、前記移動体用減速エリアよりも狭い移動体用停止エリアとに変更するエリア変更部と、を具備することを特徴とする自律走行装置。 - 複数種類の移動体をそれぞれ表す画像が登録された移動体登録部、を更に具備し、
前記監視装置は、
前記監視エリアの画像を撮影するカメラと、
前記装置本体から前記監視エリア内の前記障害物までの距離を計測する測距センサと、を具備し、
前記障害物検出部は、前記カメラにより撮影された前記監視エリアの画像に対して、背景画像と異なる前記障害物の画像を検出し、
前記判定部は、前記障害物検出部により検出された前記障害物の画像が、前記移動体登録部に登録された前記複数種類の移動体の画像のうちの1つの移動体の画像に一致する場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記移動体であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記移動体であることを表す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記移動体用減速エリアと前記移動体用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。 - 前記移動体用減速エリアと前記移動体用停止エリアとは、前記移動体の種類毎に異なることを特徴とする請求項2に記載の自律走行装置。
- 前記移動体登録部に登録された前記複数種類の移動体の画像のうちの少なくとも1つの移動体の画像は、人を表し、
前記判定部は、前記障害物検出部により検出された前記障害物の画像が、前記移動体登録部に登録された前記複数種類の移動体の画像のうちの、人を表す画像に一致する場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記人であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記人であることを示す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記移動体用減速エリアである対人用減速エリアと前記移動体用停止エリアである対人用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項2または3に記載の自律走行装置。 - 前記判定部は、前記障害物検出部により検出された前記障害物の画像が、前記移動体登録部に登録された前記複数種類の移動体の画像のうちの、子供を表す画像に一致する場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記子供であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記子供であることを示す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記対人用減速エリアよりも広く、かつ、前記通常走行エリアよりも狭い対子供用減速エリアと、前記対人用停止エリアよりも広く、かつ、前記対人用減速エリアよりも狭い対子供用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項4に記載の自律走行装置。 - 前記人は正面を向いている人であり、
前記判定部は、前記障害物検出部により検出された前記障害物の画像が、前記移動体登録部に登録された前記複数種類の移動体の画像のうちの、横向きの人を表す画像に一致する場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記横向きの人であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記横向きの人であることを示す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記対人用減速エリアよりも広く、かつ、前記通常走行エリアよりも狭い対横向き用減速エリアと、前記対人用停止エリアよりも広く、かつ、前記対人用減速エリアよりも狭い対横向き用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項4に記載の自律走行装置。 - 識別情報を出力する装置を所持する前記人が前記監視エリアに侵入したときに、前記識別情報を検出する識別情報検出部、を更に具備し、
前記移動体登録部には、前記人を表す画像に対応付けて、登録識別情報が更に登録され、
前記判定部は、前記障害物検出部により検出された前記識別情報が、前記移動体登録部に登録された前記登録識別情報に一致する場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記人であることを示す前記判定結果を出力することを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の自律走行装置。 - 前記監視装置は、
前記装置本体から前記監視エリア内の前記障害物までの距離を計測する測距センサ、を具備し、
前記判定部は、
前記測距センサにより前回計測された前記距離を第1距離とし、前記測距センサにより今回計測された前記距離を第2距離としたとき、前記第2距離と前記第1距離との差分値を算出し、
前記差分値が前記装置本体の走行速度により予想される設定値と異なる場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記移動体であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記移動体であることを表す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記移動体用減速エリアと前記移動体用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。 - 複数種類の移動体をそれぞれ表す画像が登録された移動体登録部、を更に具備し、
前記監視装置は、
前記監視エリアの画像を撮影するカメラ、を具備し、
前記障害物検出部は、前記カメラにより撮影された前記監視エリアの画像に対して、背景画像と異なる前記障害物の画像を検出し、
前記判定部は、
前記装置本体から前記監視エリアの境界線までの距離を第1距離とし、前記障害物検出部により初めて検出された前記監視エリア内の前記障害物の画像の幅を第1幅とし、前記障害物検出部により今回検出された前記監視エリア内の前記障害物の画像の幅を第2幅とし、前記装置本体から前記障害物検出部により今回検出された前記監視エリア内の前記障害物までの距離を第2距離としたとき、前記第1距離と前記第1幅と前記第2幅とに基づいて前記第2距離を算出し、
前記第2距離が前記装置本体の走行速度により予想される設定距離と異なる場合、前記障害物検出部により検出された前記障害物が前記移動体であることを示す前記判定結果を出力し、
前記エリア変更部は、前記判定結果が、前記障害物が前記移動体であることを表す場合、前記エリア設定部に設定された前記監視エリア内の前記減速エリアと前記停止エリアとを、それぞれ、前記移動体用減速エリアと前記移動体用停止エリアとに変更することを特徴とする請求項1に記載の自律走行装置。 - 前記減速エリアは、前記設定速度で走行中の前記装置本体が徐々に減速して走行するように複数の減速エリアに分割されていることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の自律走行装置。
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