JP6894596B2

JP6894596B2 - 移動体

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Publication number: JP6894596B2
Application number: JP2018065517A
Authority: JP
Inventors: 和宏久野
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: EP3779631A1; EP3779631A4; JP2019175333A; US11474542B2; CN111149073B; CN111149073A; WO2019189080A1; US20200310469A1

Description

本発明は、移動体に関し、特に、対象者の前を横切るといった走行を抑制できる移動体に関するものである。

特許文献１には、移動する追従対象２に対して、斜め前方かつ相対的な所定位置を維持して追従動作を行う移動ロボット１が開示されている。移動ロボット１は、追従対象２の向きをカメラ等によって検出し、その検出された追従対象２の向きに応じて当該移動ロボット１の目標位置を決定する。移動ロボット１は、決定された目標位置に対する移動経路を算出し、移動する。

特許文献２には、主人Ｂによって予め設定された相対位置（基本位置）を保って、主人Ｂに追従移動する自律移動装置１が開示されている。自律移動装置１は、危険物体を検知すると、その危険物体の危険度に応じて、危険物体と主人Ｂとの間に割り込みながら移動し、主人Ｂの安全を確保する。一方、危険物体がなくなると、本来の基本位置を保って主人Ｂに追従移動する。

特開２００８−２３４４０４号公報特開２００８−３０７６５８号公報

しかしながら、移動ロボット１（自律移動装置１）が追従対象２（主人Ｂ）の前方において追従動作する場合、追従対象２が旋回動作をすると、移動ロボット１が追従対象２の前を横切ってしまうことがある。例えば、移動ロボット１が追従対象２の右前方において追従動作する場合に、追従対象２が右旋回動作した結果、移動ロボット１が追従対象２の左前方に位置すると、移動ロボット１は本来の追従位置である追従対象２の右前方に移動しようとして追従対象２の前を横切ってしまう。このため追従対象２に移動ロボット１との衝突の恐れを抱かせたり、歩き難さ等の不快感を与えてしまう。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、対象者の前を横切るといった走行を抑制できる移動体を提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の移動体は、移動手段を備え、その移動手段により対象者の右前方または左前方において随行して移動するものであり、前記対象者を検出する検出手段と、その検出手段による検出結果に基づいて前記対象者に対する当該移動体の移動目標を算出する移動目標算出手段と、その移動目標算出手段により算出された移動目標へ当該移動体が移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段とを備え、前記移動目標算出手段は、前記対象者を原点とした座標系であって前記対象者の向きをＹ軸方向とした場合に、当該移動体が第１又は第４象限に位置する場合には前記対象者の右前方に前記移動目標を設定し、当該移動体が第２又は第３象限に位置する場合には前記対象者の左前方に前記移動目標を設定する移動目標設定手段を備え、その移動目標設定手段により設定された移動目標を算出するものである。

本発明の移動体によれば、対象者の右前方または左前方において随行して移動するものであり、対象者の検出結果に基づいて、対象者に対する当該移動体の移動目標が算出され、その移動目標へ当該移動体が移動するように移動手段が制御される。ここで、移動目標算出手段は、対象者を原点とした座標系であって対象者の向きをＹ軸方向とした場合に、当該移動体が第１又は第４象限に位置する場合には対象者の右前方に移動目標を設定し、当該移動体が第２又は第３象限に位置する場合には対象者の左前方に移動目標を設定する。よって、対象者が旋回動作等をした結果、当該移動体が対象者の右側から左側へ移動したり、逆に左側から右側へ移動したとしても、当該移動体の移動目標は、当該移動体の対象者に対する位置に基づいて設定されるので、当該移動体が対象者の前を横切るといった走行を抑制することができる。

移動体の外観図である。（ａ）は、移動体がユーザの右側に位置している場合の移動目標を示す図であり、（ｂ）は、移動体がユーザの左側に位置している場合の移動目標を示す図である。移動体の電気的構成を示すブロック図である。移動体のフローチャートである。移動体の制御目標を示す図である。従来技術による移動体が８の字に移動するユーザを随行して移動する場合を示す図である。図６のＶＩＩ部におけるユーザと従来技術の移動体との移動軌跡を詳細に示した図である。本実施形態の移動体が８の字移動するユーザを随行して移動する場合を示す図である。図８のＩＸ部におけるユーザと本実施形態の移動体との移動軌跡を詳細に示した図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施形態における移動体１の構成を説明する。図１は、移動体１の外観図である。移動体１は、ユーザＨ（対象者）の右前方または左前方にて、ユーザＨに対し適切な位置に移動して、ユーザＨに随行できる装置として機能する。

図１に示す通り、移動体１は、主に略円柱状の外装２と、その外装２の内部に配設され移動体１の各部を制御する制御部１０と、測距センサ１６と、車輪１７とを有する。測距センサ１６は外装２の上部に配置され、レーザ光を全方位（３６０度）に対して照射することで、測距センサ１６と物体との距離を検知（測距）する装置である。測距センサ１６は、検出された対象物との距離を、その角度に対応付けて制御部１０へ送信する。また、測距センサ１６は上下方向に移動可能に構成され、予め測距センサ１６からのレーザ光がユーザＨの肩周辺に照射されるよう、測距センサ１６の上下方向の位置が適宜設定される。以下、測距センサ１６から検知される距離および角度のことを「測距データ」と称す。

車輪１７は、外装２の下部における左右一対に対向して設けられる車輪である。左右の車輪１７それぞれにはモータ（図示せず）が接続され、後述する駆動部１８（図３参照）からの制御信号に基づいてモータを駆動させることで、移動体１が移動される。左右のモータを、同じ出力で正転および逆転させることで移動体１の前方移動および後方移動を行い、また、モータを差動させることで、移動体１の移動方向の変更を行う。ここで移動体１は、車輪１７が設けられる左右方向へは直接移動できないので、かかる左右方向への移動には移動方向の変更が必要となる。即ち、移動体１は、非ホロノミックな拘束条件を有する車輪１７及び駆動部１８（移動部）によって移動するものである。

次に、図２を参照して移動体１の移動に対する移動目標Ｔ_１について説明する。図２（ａ）は、移動体１がユーザＨの右側に位置している場合の移動目標Ｔ_１を示す図であり、図２（ｂ）は、移動体１がユーザＨの左側に位置している場合の移動目標Ｔ_１を示す図である。

移動体１は測距センサ１６から取得される測距データＭＰを、ユーザＨの位置Ｐｕを原点（０，０）、ユーザＨの向きＤｕの方向をｙｕ軸とし、そのｙｕ軸に直交する方向をｘｕ軸とした「ユーザ座標系」と、移動体１の位置Ｐｒを原点（０，０）、移動体１の向きＤｒの方向をｙｒ軸とし、そのｙｒ軸に直交する方向をｘｒ軸とした「移動体座標系」とに基づいて処理することで、移動体１の移動制御が行われる。

本実施形態において、図２（ａ）に示すように、移動体１がユーザＨの右側、即ち、移動体１がユーザ座標系における第１象限または第４象限に位置する場合は、移動目標Ｔ_１にユーザＨの右前方の右側移動目標Ｔ_１Ｒが設定される。一方で、図２（ｂ）に示すように、移動体１がユーザＨの左側、即ち、移動体１がユーザ座標系における第２象限または第３象限に位置する場合は、移動体１の移動目標Ｔ_１として、ユーザＨの左前方の左側移動目標Ｔ_１Ｌが設定される。そして、設定された移動目標Ｔ_１に基づいて、移動体１の移動制御が行われる。これにより、移動体１はユーザＨに対する位置に基づいて、移動目標Ｔ_１を右側移動目標Ｔ_１Ｒ又は左側移動目標Ｔ_１Ｌに適宜変更しながら、ユーザＨの右前方または左前方を随行して移動できる。

なお、本実施形態では、右側移動目標Ｔ_１Ｒは、ユーザＨの前側「０．６ｍ」かつ右側「０．３ｍ」の位置とされ、左側移動目標Ｔ_１Ｌは、ユーザＨの前側「０．６ｍ」かつ左側「０．３ｍ」の位置とされる。また、移動体１の電源投入直後の初期状態においては、移動目標Ｔ_１が右側移動目標Ｔ_１Ｒに設定され、その後は移動体１とユーザＨとの位置に基づいて、移動目標Ｔ_１が右側移動目標Ｔ_１Ｒ又は左側移動目標Ｔ_１Ｌに設定される。

次に、図３を参照して、移動体１の電気的構成について説明する。図３は、移動体１の電気的構成を示すブロック図である。移動体１は制御部１０を有し、その制御部１０はＣＰＵ１１と、フラッシュＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３とを有し、これらはバスライン１４を介して入出力ポート１５にそれぞれ接続されている。入出力ポート１５には、更に、測距センサ１６と、駆動部１８とが接続されている。

ＣＰＵ１１は、バスライン１４により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、制御プログラム１２ａが記憶される。ＣＰＵ１１によって制御プログラム１２ａが実行されると、図４のメイン処理が実行される。

ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が制御プログラム１２ａの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリであり、測距センサ１６から取得された測距データＭＰが記憶される測距データメモリ１３ａと、ユーザＨの位置Ｐｕが記憶されるユーザ位置メモリ１３ｂと、ユーザＨの速度Ｖｕが記憶されるユーザ速度メモリ１３ｃと、ユーザＨの向きＤｕが記憶されるユーザ向きメモリ１３ｄと、移動体１の位置Ｐｒが記憶される移動体位置メモリ１３ｅと、移動体１の移動目標Ｔ_１が記憶される目標位置メモリ１３ｆと、移動体１の制御目標Ｔ_２（図５参照）が記憶される制御目標位置メモリ１３ｇとがそれぞれ設けられる。

なお、本実施形態では、ユーザ位置メモリ１３ｂ及びユーザ向きメモリ１３ｄの各値は、上述した移動体座標系に基づく値とされ、移動体位置メモリ１３ｅ、目標位置メモリ１３ｆ及び制御目標位置メモリ１３ｇの各値は、ユーザ座標系に基づく値とされる。

駆動部１８は、移動体１を移動動作させるための装置であり、車輪１７（図１参照）および車輪１７の駆動源となるモータ（図示せず）等から構成される。制御部１０から制御信号が駆動部１８に入力されると、入力された制御信号に基づいてモータが回転し、該モータの回転が動力となって車輪１７が駆動し、移動体１を動作させる。

次に、図４を参照して、移動体１のＣＰＵ１１で実行されるメイン処理を説明する。図４は、移動体１のメイン処理のフローチャートである。メイン処理は移動体１の電源投入直後に実行される。メイン処理は、まず測距センサ１６から取得した測距データＭＰを測距データメモリ１３ａに保存する（Ｓ１）。

Ｓ１の処理の後、測距データメモリ１３ａの測距データＭＰに基づいて、ユーザＨの位置Ｐｕ、速度Ｖｕ及びユーザＨの向きＤｕを算出し、それぞれユーザ位置メモリ１３ｂ、ユーザ速度メモリ１３ｃ及びユーザ向きメモリ１３ｄに保存する（Ｓ２）。測距データＭＰは、移動体１を基準とした値であるので、ユーザＨの位置Ｐｕ及びユーザＨの向きＤｕは、移動体座標系に基づいて算出される。

Ｓ２の処理の後、ユーザ位置メモリ１３ｂ及びユーザ向きメモリ１３ｄに記憶される、移動体座標系によるユーザＨの位置Ｐｕ及び向きＤｕを座標変換することで、ユーザ座標系における移動体１の位置Ｐｒ及び移動体１の向きＤｒとを算出し、それぞれ移動体位置メモリ１３ｅに保存する（Ｓ３）。

Ｓ３の処理の後、移動体位置メモリ１３ｅの移動体１の位置Ｐｒが、ユーザＨの右側に位置しているかを確認する（Ｓ４）。具体的には、ユーザ座標系におけるユーザＨの位置Ｐｕは原点（０，０）なので、移動体位置メモリ１３ｅに記憶される移動体１の位置Ｐｒの、ｘｕ軸方向における位置がｙｕ軸より右側、即ち０以上であるかが判断される。

Ｓ４の処理において、移動体位置メモリ１３ｅの移動体１の位置ＰｒがユーザＨの右側に位置している場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ユーザ座標系におけるユーザＨの位置Ｐｕ（即ちユーザ座標系における原点（０，０））に基づき、ユーザＨの右側移動目標Ｔ_１Ｒ（図２（ａ）参照）を算出し、目標位置メモリ１３ｆに保存する（Ｓ５）。

一方で、Ｓ４の処理において、移動体位置メモリ１３ｅの移動体１の位置ＰｒがユーザＨの左側に位置している場合（Ｓ４：Ｎｏ）、ユーザ座標系におけるユーザＨの位置Ｐｕに基づき、ユーザＨの左側移動目標Ｔ_１Ｌ（図２（ｂ）参照）を算出し、目標位置メモリ１３ｆに保存する（Ｓ６）。Ｓ４〜Ｓ６の処理によって、移動体１がユーザＨの右側に位置している場合は、右側移動目標Ｔ_１Ｒが移動目標Ｔ_１に設定され、移動体１がユーザＨの左側に位置している場合は、左側移動目標Ｔ_１Ｌが移動目標Ｔ_１に設定される。

ところで、ユーザＨが旋回した場合やユーザＨが左右方向へ移動した場合、更にはユーザＨの歩行に揺らぎがある場合、移動目標Ｔ_１が移動体１の前後方向ではなく、左右方向に位置することになる。上述した通り、移動体１は左右方向へ直接移動できないので、移動体１は旋回することでユーザＨに対して随行して移動する。特に、ユーザＨが真横へ（即ちｘｕ軸に沿って）移動した場合は、移動体１は最小の旋回半径で急旋回する必要がある。更に、移動体１と移動目標Ｔ_１との距離は比較的小さいので、移動体１を移動目標Ｔ_１に随行して移動させると、移動体１の旋回半径は小さくなる。ここで、移動体１は、左右の車輪１７を差動させることで旋回するので、小さな旋回半径による急旋回をしようとしても十分に旋回できず、ユーザＨへの随行が遅れたり、移動体１自体がユーザＨの歩行の妨げとなってしまう虞がある。

そこで本実施形態では、かかる移動体１の旋回半径を確保するため、移動体１を移動目標Ｔ_１よりも前方側の制御目標Ｔ_２に対して随行して移動させる。具体的には、Ｓ５又はＳ６の処理の後、目標位置メモリ１３ｆの移動目標Ｔ_１及びユーザ速度メモリのユーザＨの速度Ｖｕから、移動体１の制御目標Ｔ_２を算出し、制御目標位置メモリ１３ｇへ保存する（Ｓ７）。かかるＳ７の処理による、移動体１の制御目標Ｔ_２の算出について、図５を参照して説明する。

図５は、移動体１の制御目標Ｔ_２を示す図である。なお、図５においては、移動目標Ｔ_１として右側移動目標Ｔ_１Ｒが設定された場合を説明するが、移動目標Ｔ_１として左側移動目標Ｔ_１Ｌが設定された場合も同様であるので、その説明は省略する。

図５に示すように、移動目標Ｔ_１をｙｕ軸方向へＹｓだけ移動（シフト）することで、制御目標Ｔ_２が設定される。具体的には、移動目標Ｔ_１のシフト量ＹｓはユーザＨの速度Ｖｕに基づいて、数式１によって算出される。

ここで、数式１において、ΔＴは所定の時間間隔であり「１秒間」が例示される。即ち、制御目標Ｔ_２は、移動目標Ｔ_１にユーザＨが１秒間進む距離が加算された位置であるので、該制御目標Ｔ_２を移動目標として移動体１が移動することで、移動体１と移動目標との距離を確保することができる。従って、移動体１が移動目標Ｔ_１を移動目標とする場合よりも、移動体１の旋回半径を大きくすることができる。よって、ユーザＨが急激に旋回したとしても、移動体１は大きな旋回半径に沿って緩やか旋回すれば良いので、ユーザＨへの随行遅れを抑制でき、更に移動体１自体がユーザＨの歩行の妨げとなることを抑制できる。

図４に戻る。Ｓ７の処理の後、制御目標位置メモリ１３ｇの制御目標Ｔ_２に基づいて制御信号を出力して、駆動部１８を動作させ、移動体１を移動させる（Ｓ８）。そして、Ｓ８の処理の後、Ｓ１以下の処理を繰り返す。

ここで、図６〜図９を参照して、本実施形態における移動体１の位置Ｐｒに応じて、移動目標Ｔ_１を左側移動目標Ｔ_１Ｌ又は右側移動目標Ｔ_１Ｒに変更する場合と、従来技術における、移動目標Ｔ_１をユーザＨの右前方に固定した場合とで、ユーザＨが８の字（はちのじ）に移動した場合を比較する。

まず、従来技術における移動目標Ｔ_１をユーザＨの右前方（即ち右側移動目標Ｔ_１Ｒ）に固定し、ユーザＨが８の字移動した場合を図６，図７を参照して説明する。図６は、従来技術による移動体１００が、８の字に移動するユーザＨを随行して移動する場合を示す図であり、図７は、図６のＶＩＩ部におけるユーザＨと従来技術の移動体１００との移動軌跡を詳細に示した図である。図６及び図７において、ユーザＨの移動軌跡を破線で示し、従来技術の移動体１００の移動軌跡を実線で示す。

図６に示すように、ユーザＨは図６の中央部から８の字を描くように移動する。従来技術の移動体１００は、かかるユーザＨの移動に伴って、ユーザＨの右前方を随行するように移動する。ユーザＨの８の字移動は、左旋回と右旋回とを繰り返す移動なので、まず、ユーザＨは、図６の中央部から上部にかけて左旋回を行う。ユーザＨが左旋回する場合、ユーザＨの右前方を随行して移動する移動体１００は、左旋回するユーザＨから離れる方向に位置する。従って、移動体１００がユーザＨの前方を横切ることはなく、ユーザＨの移動の妨げにならないので、ユーザＨ及び移動体１００はスムーズに移動できる。

その後、図６の中央部から下部にかけて、ユーザＨは右旋回を行う。かかる右旋回におけるユーザＨと移動体１との移動について、図７を参照して説明する。図７において、ユーザＨの位置Ｐｕを白抜きの四角で示し、移動体１００の位置Ｐｒを白抜きの丸で示す。白抜きの四角内および白抜きの丸内のアルファベット（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・，Ｍ）は時点を表し、白抜きの四角および白抜きの丸内における、同一のアルファベットは、同一の時点におけるユーザＨの位置Ｐｕ及び移動体１００の位置Ｐｒを表す。

図７に示すように、ユーザＨは、時点Ａ〜Ｍにつれて右旋回を行う。特に、時点ＦにおいてユーザＨは急に右方向へ方向転換するので、ユーザＨの方向転換後における移動体１００の位置Ｐｒは、ユーザＨの位置Ｐｕよりも左側となる。そうなると、移動体１００はユーザＨの右前方を随行しようと、時点Ｆ〜時点ＧにかけてユーザＨの前方を横切るように移動する。この移動体１００の移動によって、ユーザＨは移動体１００との衝突の恐れや、移動体１００によってユーザＨの進路を塞がれることで歩き難さ等の不快感を覚えてしまう虞がある。

また、移動体１００も時点Ｆにおいて右方向へ急な方向転換するので、かかる方向転換によって移動体１００がバランスを崩して転倒してしまう虞や、方向転換に要する時間によって、移動体１００のユーザＨに対する随行が遅れてしまう虞がある。

次に、図８，図９を参照して、本実施形態における移動体１の位置Ｐｒに応じて、移動目標Ｔ_１を左側移動目標Ｔ_１Ｌ又は右側移動目標Ｔ_１Ｒに変更する場合を説明する。図８は、本実施形態の移動体１が、８の字移動するユーザＨを随行して移動する場合を示す図であり、図９は、図８のＩＸ部におけるユーザＨと本実施形態の移動体１との移動軌跡を詳細に示した図である。図８及び図９においても、ユーザＨの移動軌跡を破線で示し、移動体１の移動軌跡を実線で示す。

図８においても、ユーザＨの左旋回時は、移動体１はユーザＨの右前方を随行しているので、移動体１がユーザＨの移動の妨げとならずにスムーズに移動できる。その後、図８の中央部から下部におけるユーザＨの右旋回を行うが、かかる右旋回によって、ユーザＨが移動体１の左側に位置した場合は、移動体１の移動目標Ｔ_１が右側移動目標Ｔ_１Ｒから左側移動目標Ｔ_１Ｌへ変更され、ユーザＨの左前方の左側移動目標Ｔ_１Ｌに基づいて移動される。かかる右旋回におけるユーザＨと移動体１との移動について、図９を参照して説明する。

図９においては、図７と同様に、ユーザＨの位置Ｐｕを白抜きの四角で示し、移動体１の位置Ｐｒを白抜きの丸で示す。白抜きの四角内および白抜きの丸内のアルファベットは時点を表し、白抜きの四角および白抜きの丸内における、同一のアルファベットは、同一の時点におけるユーザＨの位置Ｐｕ及び移動体１の位置Ｐｒを表す。

図９に示すように、ユーザＨは、時点Ａ〜Ｍにつれて右旋回を行い、特に、時点ＦにおけるユーザＨの右方向へ方向転換によって、移動体１の位置ＰｒはユーザＨの位置Ｐｕよりも左側となる。かかる場合に、本実施形態の移動体１では、移動体１の位置ＰｒがユーザＨの位置Ｐｕよりも左側に変更されたことに伴い、移動目標Ｔ_１が右側移動目標Ｔ_１Ｒから左側移動目標Ｔ_１Ｌに変更される。

従って、ユーザＨの右旋回等により、ユーザＨの右前方を随行して移動していた移動体１の位置ＰｒがユーザＨの位置Ｐｕよりも左側に変更された場合は、移動体１はそのままユーザＨの左前方を随行して移動する。これにより、ユーザＨの右旋回等に伴って、移動体１がユーザＨの前方を横切るといった走行を抑制でき、移動体１はスムーズにユーザＨの左前方を随行して移動できる。

また、従来技術の移動体１００のように、ユーザＨの位置Ｐｕよりも左側に変更された移動体１が、ユーザＨの右前方に随行するための急な方向転換も必要もないので、移動体１の挙動を安定させたままとできる。移動体１の挙動が安定することで、ユーザＨに対する移動体１の随行の遅れを最小限に抑制することができる。

なお、図示はしないが、ユーザＨの右旋回が終わり、再び左旋回するためにユーザＨが左方向へ方向転換した場合、左前方を随行していた移動体１は、ユーザＨの右側へ位置することとなる。かかる場合は、移動目標Ｔ_１が左側移動目標Ｔ_１Ｌから右側移動目標Ｔ_１Ｒに変更されるので、ユーザＨが左旋回から右旋回に変更した場合でも、移動体１がユーザＨの前方を横切ることなく、スムーズにユーザＨの右前方を随行して移動できる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施形態では、移動体１の電源投入直後の初期状態において、右側移動目標Ｔ_１Ｒを移動目標Ｔ_１に設定する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、移動体１の電源投入直後の初期状態において、左側移動目標Ｔ_１Ｌを移動目標Ｔ_１に設定する構成としても良い。

上記実施形態では、ユーザＨの右側に位置しているかを、移動体１の位置Ｐｒのｘｕ軸方向における位置が０以上かであるかで確認する構成とした。しかし必ずしもこれに限られるものではなく、移動体１の位置ＰｒがユーザＨの右側に位置しているかを、位置Ｐｒのｘｕ軸方向における位置が０より大きいかで判断する構成としても良い。

また、ｙｕ軸を中心としたｘｕ軸方向の所定範囲（例えば、ｙｕ軸を中心に左右０．２ｍの範囲）に、移動目標Ｔ_１を左側移動目標Ｔ_１Ｌ又は右側移動目標Ｔ_１Ｒに変更しない「不感領域」を設け、位置Ｐｒが該不感領域よりも右側である場合は、移動目標Ｔ_１を右側移動目標Ｔ_１Ｒに設定し、位置Ｐｒが該不感領域よりも左側である場合は、移動目標Ｔ_１を左側移動目標Ｔ_１Ｌに設定する構成としても良い。かかる不感領域によって、移動体１がｙｕ軸付近に位置した場合に、移動目標Ｔ_１が左側移動目標Ｔ_１Ｌ又は右側移動目標Ｔ_１Ｒに頻繁に変更されるのを抑制できる。よって、移動体１の左右方向への移動による振動が抑えられ、移動体１を安定して移動させることができる。

上記実施形態では、ユーザＨの位置Ｐｕ、速度Ｖｕ及び向きＤｕを測距センサ１６の測距データに基づいて算出した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、測距センサ１６の代わりにカメラを搭載し、該カメラで取得された画像に基づいて、ユーザＨの位置Ｐｕ、速度Ｖｕ及び向きＤｕを算出する構成としても良い。

上記実施形態では、移動目標Ｔ_１をユーザＨの速度Ｖｕに基づいてｙｕ軸方向にシフトした制御目標Ｔ_２を算出し、かかる制御目標Ｔ_２に基づいて駆動部１８を動作させる構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、移動目標Ｔ_１に基づいて駆動部１８を動作させる構成としても良い。また、制御目標Ｔ_２又は移動目標Ｔ_１を、移動体１の向きＤｒ等に応じてｘｕ軸方向にシフトさせた位置に基づいて、駆動部１８を動作させる構成としても良い。

上記実施形態に挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

１移動体
１６測距センサ（検出手段、測距手段）
１７車輪（移動手段および移動部の一部）
１８駆動部（移動手段および移動部の一部）
Ｈユーザ（対象者）
ＭＰ測距データ
Ｔ_１移動目標（移動目標、第１移動目標）
Ｔ_２制御目標（移動目標、第２移動目標）
Ｓ２位置向き算出手段、速度算出手段
Ｓ４移動目標算出手段
Ｓ５，Ｓ６移動目標算出手段、移動目標設定手段、第１目標算出手段
Ｓ７移動目標算出手段、第２目標算出手段
Ｓ８移動制御手段

Claims

移動手段を備え、その移動手段により対象者の右前方または左前方において随行して移動する移動体において、
前記対象者を検出する検出手段と、
その検出手段による検出結果に基づいて前記対象者に対する当該移動体の移動目標を算出する移動目標算出手段と、
その移動目標算出手段により算出された移動目標へ当該移動体が移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段とを備え、
前記移動目標算出手段は、前記対象者を原点とした座標系であって前記対象者の向きをＹ軸方向とした場合に、当該移動体が第１又は第４象限に位置する場合には前記対象者の右前方に前記移動目標を設定し、当該移動体が第２又は第３象限に位置する場合には前記対象者の左前方に前記移動目標を設定する移動目標設定手段を備え、その移動目標設定手段により設定された移動目標を算出するものであることを特徴とする移動体。
前記検出手段は、前記対象者を測距する測距手段で構成され、
その測距手段により測距された複数の測距データに基づいて前記対象者の位置と向きとを算出する位置向き算出手段を備え、
前記移動目標算出手段は、その位置向き算出手段による算出結果に基づいて前記対象者に対する当該移動体の移動目標を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の移動体。
前記測距手段により測距された複数の測距データに基づいて前記対象者の速度を算出する速度算出手段を備え、
前記移動目標算出手段は、前記位置向き算出手段により算出された前記対象者の位置と向きとに基づいて当該移動体の第１移動目標を算出する第１目標算出手段と、その第１目標算出手段により算出された第１移動目標と前記速度算出手段により算出された前記対象者の速度とに基づいて当該移動体の第２移動目標を算出する第２目標算出手段とを備え、その第２移動目標を前記移動目標として算出するものであることを特徴とする請求項２記載の移動体。
前記移動手段は、非ホロノミック系の移動部を介して当該移動体を移動するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の移動体。