JP6858046B2 - 走行管理装置、自律走行装置、走行管理方法及び走行管理プログラム - Google Patents

走行管理装置、自律走行装置、走行管理方法及び走行管理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、巡回経路を走行する走行管理装置、自律走行装置、走行管理方法及び走行管理プログラムに関する。
近年、自律的に走行可能な自律走行装置が登場している。この自律走行装置は、プログラムや学習した情報に従って、移動経路や速度、作業内容を自律的に判断して走行する。
従来技術として、例えば、複数で監視巡回走行を行う自律走行装置において、ある一台が何らかの要因で監視巡回経路から離脱する場合、離脱した自律走行装置の監視巡回経路を他の自律走行装置（１台、もしくは複数台）が引き継いで、監視を継続させるようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。
特開２００８−１６０４９６号公報
しかしながら、特許文献１のような自律走行装置によると、他の自律走行装置が監視経路のみを引き継いでも、他の自律走行装置の監視経路が単純に増えることになり、監視システム全体としては監視状態が手薄となり、十分に監視機能を果たせていないという問題が生じる。
本発明は、上記問題に鑑み、複数の自律走行装置により監視巡回走行を行なう場合に、運転中の自律走行装置が何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、監視巡回システム全体として監視機能を損なうことなく継続して管理できる走行管理装置、自律走行装置、走行管理方法及び走行管理プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明に係る走行管理装置、自律走行装置、走行管理方法及び走行管理プログラムは、次の通りである。
本発明は、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理装置において、前記自律走行装置と通信を行う通信部と、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定部と、前記離脱判定部により当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置が監視走行を行うための走行条件を変更する走行条件変更部と、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理部と、を備え、前記走行管理部は、変更した前記走行条件を前記通信部より各々の前記自律走行装置に送信することを特徴とするものである。
また、本発明は、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う走行管理装置を備える自律走行装置において、前記走行管理装置として、前記自律走行装置と通信を行う通信部と、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定部と、前記離脱判定部により当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置が監視走行を行うための走行条件を変更する走行条件変更部と、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理部と、を備え、前記走行管理部により、変更した前記走行条件を前記通信部より各々の前記自律走行装置に送信することを特徴とするものである。
また、本発明は、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行う複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理方法において、前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、を備え、前記走行管理ステップは、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップを備えることを特徴とするものである。
また、本発明は、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理プログラムであって、コンピュータにより、
前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、前記走行管理ステップにおいて、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップと、を実行させることを特徴とするものである。
本発明の自律走行装置の走行管理装置によれば、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理装置において、
前記自律走行装置と通信を行う通信部と、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定部と、前記離脱判定部により当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置が監視走行を行うための走行条件を変更する走行条件変更部と、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理部と、を備え、前記走行管理部は、変更した前記走行条件を前記通信部より各々の前記自律走行装置に送信するようにしたので、運転中の自律走行装置が何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、他の自律走行装置が走行条件を変更して離脱した自律走行装置による監視走行を補完することができるので、監視巡回システム全体として監視機能を損なうことなく継続して管理することができる。
また、本発明の自律走行装置によれば、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う走行管理装置を備える自律走行装置において、前記走行管理装置として、前記自律走行装置と通信を行う通信部と、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定部と、前記離脱判定部により当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置が監視走行を行うための走行条件を変更する走行条件変更部と、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理部と、を備え、前記走行管理部により、変更した前記走行条件を前記通信部より各々の前記自律走行装置に送信することで、運転中の自律走行装置が何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、他の自律走行装置が走行条件を変更して離脱した自律走行装置による監視走行を補完することができるので、自律走行装置による監視機能を損なうことなく継続して管理することができる。
また、本発明の走行管理方法によれば、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行う複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理方法において、前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、を備え、前記走行管理ステップは、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップを備えることで、運転中の自律走行装置が何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、他の自律走行装置が走行条件を変更して離脱した自律走行装置による監視走行を補完することができるので、監視巡回システム全体として監視機能を損なうことなく継続して管理することができる。
また、本発明の走行管理プログラムによれば、予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理プログラムであって、コンピュータにより、前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、前記走行管理ステップにおいて、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップと、を実行させることで、運転中の自律走行装置が何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、他の自律走行装置が走行条件を変更して離脱した自律走行装置による監視走行を補完することができるので、自律走行装置による監視機能を損なうことなく継続して管理することができる。
第１実施形態に係る自律走行装置管理システムを示す概要図である。 走行装置を示すブロック図である サーバを示すブロック図である。 走行装置とサーバの巡回走行処理を示すシーケンス図である。 第１実施形態における走行装置とサーバとによる監視巡回走行条件変更処理を示すシーケンス図である。 図５に続く走行装置とサーバとによる監視巡回走行条件変更処理を示すシーケンス図である。 （ａ）第１実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）前記監視巡回する複数の走行装置から１台が離脱した場合の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図である。 （ａ）第２実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記監視巡回する複数の走行装置から１台が離脱した場合の監視撮影領域を変更して監視巡回を行なう監視走行の一例を示す説明図である。 （ａ）第３実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記監視巡回する複数の走行装置から２台が離脱した場合の走行経路の明るさに応じて監視巡回を行なう監視走行の一例を示す説明図である。 （ａ）第４実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）前記走行装置の定点観測変更の一例を示す説明図である。 （ａ）は第５実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記走行装置の往復走行による監視走行の一例を示す説明図である。
（第１実施形態）
以下、本発明の自律走行装置の走行管理装置を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る自律走行装置管理システムを示す概要図である。
この自律走行装置管理システムは、図１に示すように、自律走行装置（以下、走行装置と呼ぶ）１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ）と、アクセスポイント１４と、ネットワーク１５と、走行管理装置として機能するサーバ（例えば、管理サーバ）１６とを備える。図１では、監視建屋１３の周辺を走行装置１０が８台で監視するケースが記載されているが、これは一例であって、何台であっても構わない。
各走行装置１０は、アクセスポイント１４に対して、Ｗｉ-ＦｉあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信が可能である。アクセスポイント１４はネットワーク１５を介してサーバ１６に接続している。この無線通信方式は、アクセスポイント１４を介して走行装置１０同士やサーバ１６との通信を可能とするインフラストラクチャーモードである。また、アクセスポイント１４を介さずに走行装置１０同士が直接通信を行うアドホックモードも可能である。
各走行装置１０は、それぞれ同一の監視巡回経路１１を巡回する。
サーバ１６は、各走行装置１０からネットワーク１５を介して走行状態の情報を得て管理を行い、各走行装置のナビゲーション制御を行っている。走行装置のバッテリ残量が基準値以下となった場合や走行機能や通信機能に故障が発生して巡回走行が困難になった場合に、サーバ１６は、充電ステーションなどを配置する監視巡回経路からの離脱場所１７に移動する指示を行う。このときの離脱経路として、例えば離脱経路１８が設定される。図１では、離脱場所が一つであるが複数存在していても構わない。離脱場所１７へはサーバ１６から指示される場合以外にも、離脱場所１７の位置を予め各走行装置１０に記憶させておき、各走行装置１０が離脱場所１７へ向かう構成にすることもできる。
各走行装置１０は、監視撮影機能を実現するためにカメラを搭載し、監視撮影した映像（画像）は走行装置に搭載する記憶部へ一旦格納の上、リアルタイムにアクセスポイント１４を介してサーバ１６へ送信を行う。サーバ１６は各走行装置１０から送信された映像（画像）を解析して、各走行装置１０周辺の異常検知をリアルタイムに行う。図１では、各走行装置１０の撮影可能領域１２に基づき、一定の車間距離を確保の上、監視巡回経路を走行するように、サーバは各走行装置１０の走行制御を行う。
図２は、走行装置１０を示すブロック図であり、巡回走行に必要な機能ブロックを記載している。
図２に示されるように、走行装置１０は、走行制御部２１、バッテリ２２、バッテリ残量検出部２３、記憶部２４、通信部２５、撮影部２６、電動モータ（以降、モータと呼ぶ）２７、エンコーダ２８、ＧＰＳ受信部２９、センサ部２１０、を備える。
エンコーダ２８は、モータ２７のパルスから回転数を計測する。走行制御部２１は、モータ回転数から移動距離を算出する。ＧＰＳ受信部２９は、ＧＰＳより電波を受信して走行装置１０の位置情報を取得する。
センサ部２１０は、走行装置１０の走行状態や障害物などを検出するためのもので、様々のセンサを備える。例えば、バンパ、傾斜センサ、加速度センサ、方位センサ、距離センサ、明度センサなどがある。バンパは、前方に生じた外力を検出するためのセンサで、例えば振動センサや加速度センサ等の衝撃センサを適用することができる。傾斜センサは、走行装置１０の傾斜角度を検出する。方位センサは、例えば地磁気を利用した地磁気センサなどであり、走行方向の方位を検出する。距離センサは、周知の光を利用したものや超音波を利用したもの等であり、対象物までの距離を測定する。明度センサは、走行装置１０の周辺の明度を測定するもので、後述の撮影部２６での撮影可能領域の算定に使用する。これらのセンサをエンコーダ２８やＧＰＳ受信部２９の検出結果と組み合わせて利用することにより、現在の走行位置や走行状態や障害物などを検出することができる。
バッテリ残量検出部２３は、バッテリの残量を検出する。
記憶部２４は、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリやＨＤＤなどの大容量記憶装置からなるものであり、コンピュータプログラムや各種データが格納されている。
通信部２５は、走行装置同士やネットワーク１５を介してサーバ１６と通信を行うためのものである。
撮影部２６は、走行装置１０の周辺状況を撮影するカメラ素子で構成され、撮影部２６で撮影された映像（画像）は前記記憶部２４に一旦格納され、前記通信部を経由して、走行装置同士やネットワーク１５を介してサーバ１６と通信を行う。さらに、前記撮影部２６での撮影可能領域情報は、サーバ１６での各走行装置の車間距離制御にも利用するので、センサ部２１０の明度センサで得られる明度情報と共に、サーバ１６へリアルタイムに送信する構成とする。
走行制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、走行動作を行うため各部を制御する。
図３は、サーバを示すブロック図である。
サーバ１６は、各走行装置１０の走行を管理し、経路変更を指示する役割を果たし、制御部３１、ＤＢ（Data Base）３８、通信部３９を備える。
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、走行管理部３２、離脱判定部３３、経路変更部３４、走行速度変更部３５、監視撮影領域変更部３６、車間距離変更部３７を備える。
走行管理部３２は、各走行装置１０の巡回走行を管理する。各走行装置１０の巡回経路は予め設定されており、その情報はＤＢ３８に、地図情報、経路情報として記憶されている。走行装置１０からはネットワークを介して走行状態について定期的に走行情報として送信され、サーバ１６の制御部３１における走行管理部３２が、通信部３９を介して受け取り、ＤＢ３８に格納して管理する。
離脱判定部３３は、走行装置１０から送られる走行情報に基づいて、走行装置１０を離脱場所１７へ離脱させるなどの離脱動作が必要かを判定する。
経路変更部３４は、走行装置１０の走行条件を変更するように機能するものであって、現在設定されている各走行装置１０の監視巡回経路を変更する判断を行う。
走行速度変更部３５は、走行装置１０の走行条件を変更するように機能するものであって、現在設定されている各走行装置１０の走行速度を変更する判断を行う。
監視撮影領域変更部３６は、走行装置１０の走行条件としての監視領域を変更するように機能するものであって、現在設定されている各走行装置１０の撮影モードを変更する判断を行う。
車間距離変更部３７は、走行装置１０の走行条件を変更するように機能するものであって、現在設定されている各走行装置１０間の車間距離を変更する判断を行う。
ＤＢ３８は、大容量の記憶媒体（例えばＨＤＤなど）から構成され、地図情報、走行装置１０の経路に関する経路情報、走行装置の現在の走行状態に関する走行情報、走行装置を識別するための認識番号、各走行装置から送信されてくる撮影映像（画像）、など巡回走行に必要な情報を格納する。
通信部３９は、走行装置１０とアクセスポイント１４、ネットワーク１５を介して通信を行う。
図４は、走行装置とサーバの巡回走行処理を示すシーケンス図である。
これは走行装置１０ａとサーバ１６についての説明であるが、他の走行装置においても同じ処理が行われる。
走行装置１０ａが起動されると（Ａ１）、走行装置１０の走行制御部２１は、各走行装置の識別番号とともに起動した旨の起動通知を通信部２５からサーバ１６に送信する（Ｔ１）。
サーバ１６は、通信部３９を介して前記識別番号を受信する。サーバ１６の走行管理部３２が前記識別番号により走行装置１０ａを認識する（Ｓ１）。そして通信部３９から起動確認の信号を走行装置１０ａに送る（Ｔ２）。
以降の信号のやり取りにおける通信部２５，３９の記載は省略する。
走行装置１０ａは、経路情報の取得要求を前記識別番号とともにサーバ１６に送る（Ｔ３）。
サーバ１６の走行管理部３２は、前記識別番号に基づいて、その走行装置１０ａの経路情報をＤＢ３８より読み出す（Ｓ２）。そして、読み出した監視巡回経路情報を走行装置１０ａに送信する（Ｔ４）。
走行装置１０ａの走行制御部２１は、監視巡回経路情報を取得して、記憶部２４にその経路情報を格納し（Ａ２）、サーバ１６に経路情報受信確認の通知を行う（Ｔ５）。走行装置１０ａの走行制御部２１は、監視巡回経路１１の巡回走行を開始する（Ａ３）。
走行装置１０ａの走行制御部２１は走行情報をサーバ１６に送る（Ｔ６）。走行情報とは、走行状態に関する情報であり、例えばＧＰＳ受信部２９で取得した位置情報、センサ部２１０で検出した各走行状態や障害物の情報、バッテリ残量検出部２３で検出したバッテリ残量の情報、撮影部２６で撮影した映像（画像）情報、走行装置１０周辺の明度情報、などである。
サーバ１６の走行管理部３２は、走行装置１０ａに走行情報受信確認の通知を行う（Ｔ７）。そしてサーバ１６の走行管理部３２は走行情報を取得してＤＢ３８に格納し、サーバ１６の制御部３１において、各種判定を随時行う（Ｓ３）。具体的には、離脱判定部３３は走行情報により、バッテリ残量、走行機能の障害、通信機能の障害から離脱動作が必要かを判定する。経路変更部３４は走行情報により、現在走行している監視巡回経路の変更が必要かを判定する。走行速度変更部３５は、走行情報により、現在走行している走行速度の変更が必要かを判定する。監視撮影領域変更部３６は走行情報により、現在設定されている撮影モードの変更が必要かを判定する。車間距離変更部３７は、現在設定されている走行装置１０間の車間距離の変更が必要かを判定する。そして、監視巡回経路を走行中、走行装置とサーバ間において、定期的に情報送受信を繰り返す。
次に、離脱判定部３３の判定処理と、走行装置１０の離脱動作による他の走行装置の監視巡回走行条件の変更処理について、以降に詳しく説明する。
第１実施形態は、走行装置１０ａが監視建屋１３の周辺を監視巡回走行中にバッテリ残量が少なくなり、サーバ１６の指示により、走行装置１０ａが充電ステーションである離脱場所１７へ監視巡回経路から離脱し、走行装置１０ａの前後を走行する他の走行装置が走行装置１０ａの監視撮影領域を補完するように、他の走行装置の監視巡回走行条件を変更して、監視巡回走行を行う構成である。
図５は第１実施形態における走行装置とサーバとによる監視巡回走行条件変更処理を示すシーケンス図、図６は図５に続く走行装置とサーバとによる監視巡回走行条件変更処理を示すシーケンス図である。
まず、走行装置１０ａが監視巡回走行しており、走行装置１０ｂおよび走行装置１０ｃが走行装置１０ａの前後を走行している場合を想定する（図７（ａ）を参照）。
図５に示すように、走行装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、共に走行中である（Ａ１１，Ｂ１１，Ｃ１１）。走行装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、走行情報をサーバ１６に送信し（Ｔ１１，Ｔ１３，Ｔ１５）、サーバ１６は、走行装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対して走行情報受信確認を通知している（Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１６）。これは一定時間毎に定期的に行われる。
サーバ１６の走行管理部３２は、走行情報を取得してＤＢ３８に格納し、サーバ１６の離脱判定部３３は、走行装置１０ａの走行情報より、離脱動作が必要かどうかを判定する（Ｓ１１）。離脱判定部３３は、走行装置１０ａのバッテリ残量が基準値以下で低残量であり、離脱場所（充電ステーション）１７にて充電が必要と判定する（Ｓ１２）。サーバ１６の経路変更部３４は、走行装置１０ａの監視巡回経路を離脱場所１７への離脱経路１８に変更し、走行装置１０ｂ，１０ｃの監視巡回経路を含む走行条件を変更する（Ｓ１３）。
ここで、各走行装置からの走行情報に基づいて、各種判定を行うステップ（Ｓ１１）について説明する。
第１実施形態では、走行装置１０ａのバッテリ残量が基準値以下である判定について説明をした。しかしながら、監視巡回経路からの離脱条件は、バッテリ残量が基準値以下であること以外にも、走行機能や通信機能に故障が発生して監視巡回走行が困難になった場合も想定されるため、第１実施形態にて説明した内容に限るものではない。
図６に示すように、サーバ１６は、走行装置１０ａに対し、走行経路の変更要求を行う（Ｔ１７）。具体的には、監視巡回経路から離脱場所１７へ向かう離脱経路１８へ走行経路変更要求を行う。
走行装置１０ａの走行制御部２１は、経路情報を記憶部２４の経路情報に上書きする（Ａ１２）。そして、走行装置１０ａの走行制御部２１は、経路を変更した旨の経路変更応答をサーバ１６に返す（Ｔ１８）。
サーバ１６は、走行装置１０ｂ，１０ｃに対し、監視巡回走行条件の変更要求（Ｔ１９，Ｔ２１）を行う。
走行装置１０ｂ，１０ｃの走行制御部２１は、走行情報を記憶部２４の走行情報に上書きする（Ｂ１２，Ｃ１２）。そして、走行装置１０ｂ，１０ｃの走行制御部２１は、走行情報を変更した旨の変更応答をサーバ１６に返す（Ｔ２０，Ｔ２２）。
走行装置１０ａは、離脱場所１７に向けて走行を開始する（Ａ１３）。走行装置１０ｂ，１０ｃは、それぞれ変更した走行情報に従って走行を開始する（Ｂ１３，Ｃ１３）。
走行装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、走行情報をサーバ１６に送信し（Ｔ２３，Ｔ２５，Ｔ２７）、サーバ１６は、走行装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対して走行情報受信確認を通知する（Ｔ２４，Ｔ２６，Ｔ２８）。これは一定時間毎に定期的に行われる。
走行装置１０ａは、離脱場所１７に到達して充電を開始する（Ａ１４）。
次に、第１実施形態における各走行装置間の車間距離の変更例について示す。
図７（ａ）は第１実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記監視巡回する複数の走行装置から１台が離脱した場合の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図である。
第１実施形態では、監視巡回システムに関わるパラメータを以下の通り規定し、ａ台の走行装置で監視建屋の周囲全長Ｘメートルを監視巡回および撮影するケースを想定する。
ここでは、８台の走行装置１０により監視巡回走行を行なうものとする。
（１）監視巡回経路（全長）：Ｘ[m]
（２）走行装置（全長）：ｘ[m]
（３）走行装置台数：ａ[台]
（４）走行装置の走行速度：ｂ[m/s]
（５）走行装置間の車間距離：Ｄ[m]
（６）監視撮影領域：Ｍ[m]
各走行装置１０の監視撮影領域が同じで、かつ各車間距離を均等に割り振る条件下で監視巡回走行しているケースにおいて、監視巡回走行中の１台が監視巡回経路から離脱する場合、走行装置間の車間距離を、Ｄ＝（Ｘ−ａ×ｘ）/ａからＤ’＝｛Ｘ−（ａ−１）×ｘ｝/（ａ−１）に変更することで、図７（ａ）,（ｂ）に示すように、走行装置１０ａが監視巡回経路上から離脱したことで手薄となる監視巡回領域を、他の走行装置が均等に補完することができる。
当然のことながら、監視巡回システム全体としては、走行装置間の車間距離Ｄは、監視撮影領域Ｍよりも小さい、すなわち、Ｄ＝（Ｘ−ａ×ｘ）/ａ ＜ （Ｍ−ｘ）となることが望ましい。
しかしながら、監視巡回経路の走行装置の数や離脱する走行装置の数によっては、走行装置間の車間距離Ｄが監視撮影領域Ｍよりも大きくなる、すなわち、Ｄ＝（Ｘ−ａ×ｘ）/ａ ＞ （Ｍ−ｘ）となることが想定される。その場合、各走行装置間に｛Ｄ−（Ｍ−ｘ）｝/ｂ[s]の監視空白期間を生み出すことになる。
第１実施形態では、監視巡回走行条件の変更要求（Ｔ１９，Ｔ２１）として、各走行装置の車間距離変更に加えて、さらに他の走行装置の走行条件を変更することで、離脱する走行装置の監視撮影領域を補完するようにしている。
例えば、前記規定した監視巡回システムに関わるパラメータに加えて、新たに以下パラメータを規定して、ａ台の走行装置で監視建屋の周囲全長Ｘメートルを監視巡回および撮影するケースを想定する。
（７）走行装置の走行速度：ｂ、ｂ’[m/s] （ｂ＜ｂ’）
図７（ａ）,（ｂ）に示すように、８台の走行装置で監視巡回走行していて、監視巡回走行中の１台が監視巡回経路から離脱する場合、各走行装置の走行速度ｂ[m/s]をｂ’[m/s]へ変更することで（ｂ＜ｂ’）、離脱する走行装置の監視撮影領域に相当する監視空白期間：｛Ｄ−（Ｍ−ｘ）｝/ｂ’[s]を最小化するようにしている。
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、走行管理装置としてのサーバ１６において、制御部３１の構成として、走行管理部３２、離脱判定部３３、経路変更部３４、走行速度変更部３５、監視撮影領域変更部３６、車間距離変更部３７を備え、走行管理部３２は、変更した走行装置１０走行条件を通信部３９より各々の走行装置１０に送信するようにしたので、運転中の走行装置１０ａが何らかの要因で走行経路から離脱する場合であっても、他の自律走行装置１０ｂ，１０ｃ等が走行条件を変更して離脱した走行装置１０ａによる監視走行を補完することができるので、監視巡回システム全体として監視機能を損なうことなく継続して管理することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
図８（ａ）は第２実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記監視巡回する複数の走行装置から１台が離脱した場合の監視撮影領域を変更して監視巡回を行なう監視走行の一例を示す説明図である。
第２実施形態では、監視巡回走行条件の変更要求（Ｔ１９，Ｔ２１）として、各走行装置の車間距離変更に加えて、さらに監視巡回経路から離脱する走行装置の前後を走行する走行装置の監視撮影領域を変更することで、離脱する走行装置の監視撮影領域を補完するようにしたものである。
例えば、前記規定した監視巡回システムに関わるパラメータに加えて、新たに以下パラメータを規定して、ａ台の走行装置で監視建屋の周囲全長Ｘメートルを監視巡回および撮影するケースを想定する。
（８）監視撮影領域：Ｍ 、Ｍ’[m]，（Ｍ＜Ｍ’）
図８（ａ）,（ｂ）に示すように、８台の走行装置で監視巡回走行していて、監視巡回走行中の１台が監視巡回経路から離脱する場合、離脱する走行装置の前後を走行する走行装置の撮影条件として、監視撮影領域Ｍ’（Ｍ＜Ｍ’）、と変更し、走行装置間の車間距離を、Ｄ’＝（Ｘ−ａ×ｘ）/ａ＋Ｍ／２、と変更して、監視運転し続けることで、離脱した走行装置の監視巡回経路を他の走行装置が補完することができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。
図９（ａ）は第３実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記監視巡回する複数の走行装置から２台が離脱した場合の走行経路の明るさに応じて監視巡回を行なう監視走行の一例を示す説明図である。
第３実施形態では、監視巡回走行条件の変更要求（Ｔ１９，Ｔ２１）として、各走行装置の車間距離変更に加えて、さらに監視巡回経路上の明暗情報に基づいて、各走行装置の監視撮影領域を動的に切り替えて、離脱する走行装置の監視撮影領域を補完するようにしたものである。
例えば、前記規定した監視巡回システムに関わるパラメータに加えて、新たに以下パラメータを規定し、ａ台の走行装置で監視建屋の周囲全長Ｘメートルを監視巡回および撮影するケースを想定する。
（周辺環境が明るい領域）
（１）監視巡回経路：Ｘ１[m]
（２）走行装置の走行台数：ａ１[台]
（３）走行装置間の車間距離：Ｄ１[m]
（周辺環境が暗い領域）
（１）監視巡回経路：Ｘ２[m]
（２）走行装置の走行台数：ａ２[台]
（３）走行装置間の車間距離：Ｄ２[m]，（Ｄ２＜Ｄ1）
図９（ａ），（ｂ）に示すように、１０台の走行装置で監視巡回走行していて、監視巡回走行中の２台、走行装置１０ａ，１０ｄが監視巡回経路から離脱する場合を想定している。
離脱する走行装置１０ａ，１０ｄの前後を走行する走行装置の撮影条件として、周辺環境が明るい領域を走行時は監視撮影領域Ｍ’へ変更し、周辺環境が暗い領域を走行時は監視撮影領域Ｍへ変更する。
つまり、離脱する走行装置１０ａ，１０ｄの前後を走行する走行装置１０ｃ，１０ｅは、周辺環境が暗い領域を走行中は監視撮影領域をＭに設定され、周辺環境が明るい領域を走行中は監視撮影領域をＭ’に設定される。
周辺環境が明るい領域を走行する時の車間距離を、Ｄ１＝（Ｘ１−ａ１×ｘ）/ａ１、と走行条件を変更して走行させ、周辺環境が暗い領域を走行する時の車間距離を、Ｄ２＝（Ｘ２−ａ２×ｘ）/ａ２、と走行条件を変更して、走行させることで、監視運転し続け、離脱した走行装置の監視エリアを他の走行装置が補完することができる。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。
図１０（ａ）は第４実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記走行装置の定点観測変更の一例を示す説明図である。
第４実施形態は、走行装置が監視巡回経路を監視巡回中に、監視走行が継続困難になった場合、サーバ等の外部からの指示により、監視走行が継続困難になった走行装置を監視巡回経路上の離脱場所へ移動して、当該走行装置を定点監視モードへ切り替え後、当該走行装置の前後を走行する他の走行装置が走行装置の監視撮影領域を補完するように、他の走行装置の監視巡回走行条件を変更して、監視巡回走行を行うようにしたものである。
以下に、第４実施形態の走行装置による監視巡回走行条件の変更処理について説明する。基本的に、第４実施形態の走行装置の監視巡回変更処理フローは、前述した図５，図６に示すフローに従う。
第４実施形態では、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、走行装置１０ａが監視巡回経路４１から離脱する離脱場所１７が監視巡回経路４１上にある場合を想定する。
走行装置１０ａが不慮の故障により監視巡回経路の継続走行が困難となり、監視巡回経路４１上の離脱場所１７へ離脱する場合、走行装置１０ａの監視機能およびサーバとの通信機能が損なわれていなければ、当該走行装置１０ａが離脱場所１７で定点監視撮影するように監視撮影条件を変更する。
走行装置１０ａの前後を走行する他の走行装置１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、走行装置１０ａが定点観測する監視撮影領域を迂回するように、監視巡回経路７１へ切り替えて監視巡回走行を行う。図中の符号Ｍ１は走行可能な走行装置の監視撮影領域、符号Ｍ２は走行不能な走行装置１０ａの定点監視撮影領域を示す。
以上のように構成したので、第４実施形態によれば、走行装置１０ａが走行不能になって監視走行から離脱した場合でも、離脱場所１７が監視巡回経路４１上であるときは、走行装置１０ａが定点となり定点監視撮影を行なうことで、他の走行装置により走行装置１０ａによる監視領域Ｍ２を除く領域を効率良く監視走行を行なうことができる。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。
図１１（ａ）は第５実施形態における監視巡回する複数の走行装置の車間距離均等割り振りの一例を示す説明図、（ｂ）は前記走行装置の往復走行による監視走行の一例を示す説明図である。
第５実施形態は、走行装置が監視巡回経路を監視巡回中に、監視走行が継続困難になった場合、サーバ等の外部からの指示により、監視走行が継続困難になった走行装置を監視巡回経路上の離脱場所へ移動して、停止後、当該走行装置の監視撮影領域を補完するために、他の走行装置が所定の経路を往復走行するように監視巡回走行条件を変更して、監視巡回走行を行うようにしたものである。
以下に、第５実施形態の走行装置による監視巡回走行条件の変更処理について説明する。基本的に、第５実施形態の走行装置の監視巡回変更処理フローは、前述した図５，図６に示すフローに従う。
第５実施形態では、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、走行装置１０ａが監視巡回経路５１の継続走行が困難となり、監視巡回経路５１上の離脱場所１７へ離脱する場合を想定する。
走行装置１０ａが不慮の故障により離脱場所１７に停止し続けることで、走行装置１０ａが監視巡回経路５１を塞いでしまい、後続の走行装置１０ｃは監視巡回経路５１を走行できなくなる。
サーバ１６は、走行装置１０ａからの走行情報より、走行装置１０ａが離脱場所１７に停止していることを検知したら、他の走行装置１０ｂ，１０ｃ等に対して、走行装置１０ａの故障を検知した位置を中心として往復走行へ切り替えるように走行条件を変更して、走行装置周辺の監視を継続して行う。
第５実施形態では、他の走行装置１０ｂ，１０ｃ等の往復走行による監視走行は、図１１（ｂ）に示すように、監視領域Ｍ１と略同等な距離を往復走行距離Ｒ[m]として、その範囲を往復走行するようにされている。
以上のように構成したので、第５実施形態によれば、監視巡回経路５１内で走行装置が立ち往生することで、他の走行装置の巡回走行ができなくなった場合でも、監視巡回経路５１上で走行可能な範囲で、走行可能な走行装置がそれぞれ往復走行により監視走行を行なうことで、予め設定された監視巡回経路５１内の監視走行を行うことができる。
なお、走行可能な走行装置の往復動作による監視走行は、上記に限定されるものではなく、例えば、停止した走行装置の台数に応じて予め設定した範囲を往復走行するようにしたり、例えば、監視撮影距離を計算してそれぞれの走行装置が監視可能な距離を設定して往復走行するようにしてもよい。
本発明による走行装置（自律走行装置）や走行管理装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。また、各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態では、走行管理装置として機能する外部のサーバ１６により、複数の走行装置１０の走行管理を行うようにしているが、走行装置１０の走行管理は、これに限定されるものではなく、例えば、各々の走行装置１０に走行管理を行う走行管理装置を搭載して、サーバ１６により走行管理を行うことなく、走行装置１０同士が互いに連携をとって走行状態を管理しながら監視走行を行うようにしてもよい。
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等された発明も含まれる。
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ 走行装置（自律走行装置）
１１，４１，５１ 監視巡回経路
１２ 撮影可能領域
１３ 監視建屋
１６ サーバ（走行管理装置）
１７ 離脱場所
１８ 離脱経路
２１ 走行制御部
２４ 記憶部
２５，３９ 通信部
３１ 制御部
３２ 走行管理部
３３ 離脱判定部
３４ 経路変更部（走行条件変更部）
３５ 走行速度変更部（走行条件変更部）
３６ 監視撮影領域変更部（走行条件変更部）
３７ 車間距離変更部（走行条件変更部）
Ｍ，Ｍ’ 監視撮影領域（監視領域）
Ｍ１ 走行可能な走行装置の監視領域
Ｍ２ 走行不能な走行装置の監視領域
Ｒ 往復走行距離

Claims (7)

  1. 予め設定された経路情報に基づいて同一の循環する走行経路を互いに車両間隔を隔てて監視巡回を行うための自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理装置において、
    前記自律走行装置と通信を行う通信部と、
    当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定部と、
    前記離脱判定部により当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置が監視走行を行うための走行条件を変更する走行条件変更部と、
    前記自律走行装置の走行を管理する走行管理部と、
    を備え、
    前記走行管理部は、変更した前記走行条件を前記通信部より各々の前記自律走行装置に送信し、
    前記走行条件変更部は、予め設定された走行経路から離脱する自律走行装置の監視領域を補完するために、前記複数の自律走行装置のうち、前記離脱すると判定された自律走行装置の前後の自律走行装置の車両の車両間隔を減少させ、かつ、それ以外の自律走行装置の車両の車両間隔を増加させることを特徴とする自律走行装置の走行管理装置。
  2. 前記走行条件変更部は、前記循環する走行経路の１周の長さを全ての自律走行装置間の車間距離で均等に割り振ることを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置の走行管理装置。
  3. 前記走行条件変更部は、予め設定された走行経路から離脱する自律走行装置の監視領域を補完するために、他の自律走行装置から取得する走行条件に基づいて、他の自律走行装置の走行速度を速く変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行管理装置。
  4. 前記走行条件変更部は、予め設定された走行経路から離脱する自律走行装置の監視領域を補完するために、他の自律走行装置から取得する走行条件に基づいて、他の自律走行装置の監視可能領域を広く変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行管理装置。
  5. 予め設定された経路情報に基づいて自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う走行管理装置を備える自律走行装置において、
    前記走行管理装置として、請求項１から４のうちの何れか一項に記載の走行管理装置を備えることを特徴とする自律走行装置。
  6. 予め設定された経路情報に基づいて同一の循環する走行経路を互いに車両間隔を隔てて監視巡回を行うための自律走行を行う複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理方法において、
    前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、
    当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、
    前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、
    前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、
    を備え、
    前記走行管理ステップは、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップを備え、
    前記走行条件変更ステップは、予め設定された走行経路から離脱する自律走行装置の監視領域を補完するために、前記複数の自律走行装置のうち、前記離脱すると判定された自律走行装置の前後の自律走行装置の車両の車両間隔を減少させ、かつ、それ以外の自律走行装置の車両の車両間隔を増加させることを特徴とする自律走行装置の走行管理方法。
  7. 予め設定された経路情報に基づいて同一の循環する走行経路を互いに車両間隔を隔てて監視巡回を行うための自律走行を行なう複数の自律走行装置に対して、前記自律走行装置から通知される走行状態を示す走行情報に基づいて走行管理を行う自律走行装置の走行管理プログラムであって、
    コンピュータにより、
    前記自律走行装置と通信を行う通信ステップと、
    当該自律走行装置の走行情報に基づいて予め設定された走行経路から監視巡回を離脱するか否かを判定する離脱判定ステップと、
    前記離脱判定ステップにより当該自律走行装置が監視巡回を離脱すると判定された場合には、監視巡回を離脱する自律走行装置の経路情報に基づく監視領域を補完するように、他の自律走行装置の監視走行を行うために走行条件を変更する走行条件変更ステップと、
    前記自律走行装置の走行を管理する走行管理ステップと、
    前記走行管理ステップにおいて、変更した前記走行条件を前記通信ステップより各々の前記自律走行装置に送信する送信ステップと、
    前記走行管理ステップにおいて、予め設定された走行経路から離脱する自律走行装置の監視領域を補完するために、前記複数の自律走行装置のうち、前記離脱すると判定された自律走行装置の前後の自律走行装置の車両の車両間隔を減少させ、かつ、それ以外の自律走行装置の車両の車両間隔を増加させる走行条件変更ステップを実行させることを特徴とする走行管理プログラム。
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