JP6895745B2 - Unmanned moving body and control method of unmanned moving body - Google Patents

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本発明は、自律移動可能な無人移動体に関わり、特に、舗装道路に限らず、未舗装道路においても高速で自律移動可能な無人移動体及び無人移動体の制御方法に関するものである。 The present invention relates to an unmanned moving body capable of autonomous movement, and more particularly to a control method for an unmanned moving body and an unmanned moving body capable of autonomously moving at high speed not only on a paved road but also on an unpaved road.

従来、上記したような自律移動可能な無人移動体としては、例えば、特許文献1に記載された移動ロボットがある。 Conventionally, as the unmanned mobile body capable of autonomous movement as described above, for example, there is a mobile robot described in Patent Document 1.

この移動ロボットは、レーザ光を走査して前方側のプロファイル情報を取得するレーザレンジファインダ(レーザセンサ)と、自己位置を求めるGPS等の自己位置計測部と、レーザレンジファインダで得た前方側のプロファイル情報が入力されると共に自己位置計測部で得た自己位置情報が入力される処理部を備えている。 This mobile robot has a laser range finder (laser sensor) that scans the laser beam to acquire profile information on the front side, a self-position measuring unit such as GPS that obtains the self-position, and the front side obtained by the laser range finder. It is equipped with a processing unit in which profile information is input and self-position information obtained by the self-position measurement unit is input.

処理部は、レーザレンジファインダで取得した前方側のプロファイル情報の解析を行う情報解析手段と、この情報解析手段での解析結果に基づいて走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図を作成する局所地図作成手段と、この局所地図作成手段で作成した局所地図に基づいて、自己位置計測部で取得した自己位置から連続する走行可能域を抽出して、走行可能域地図を作成する走行可能域地図作成手段を備えている。 The processing unit is an information analysis means that analyzes the profile information on the front side acquired by the laser range finder, and a local map including a travelable area, a non-travelable area, and an unmeasured area based on the analysis result by this information analysis means. Based on the local map creation means for creating the local map and the local map created by this local map creation means, a continuous travelable area is extracted from the self-position acquired by the self-position measurement unit to create a travelable area map. It is equipped with a means for creating a map of the travelable area.

また、処理部は、走行可能域地図作成手段で作成した走行可能域地図に基づいて、走行経路を生成する走行経路生成手段と、この走行経路生成手段で生成した走行経路に基づいて、走行速度を設定する走行速度設定手段を備えている。 In addition, the processing unit has a travel route generating means that generates a travel route based on the travelable area map created by the travelable area map creating means, and a travel speed based on the travel route generated by the travel route generation means. It is equipped with a traveling speed setting means for setting.

そして、この移動ロボットは、走行可能域地図内の走行経路及び走行速度に従って、走行機構であるモータドライバを介して操舵用アクチュエータ及びブレーキ/アクセル用アクチュエータを作動させるようになっている。 Then, the mobile robot operates the steering actuator and the brake / accelerator actuator via the motor driver, which is a traveling mechanism, according to the traveling route and the traveling speed in the travelable area map.

特開2012-159954号Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-159954

ところが、上記した自律移動可能な移動ロボットでは、路面に雨水等の液体が広範囲にわたって溜まっている舗装路を走行する場合、プロファイル情報を取得するべくレーザレンジファインダから前方側に向けて照射されたレーザ光が、溜まった液体で鏡面状態になっている路面で正反射してしまい、前方側のプロファイル情報を取得することができない虞がある。 However, in the above-mentioned autonomously movable mobile robot, when traveling on a paved road where liquids such as rainwater are accumulated over a wide area on the road surface, a laser irradiated from a laser range finder toward the front side in order to acquire profile information. There is a risk that the light will be specularly reflected on the road surface that is mirror-finished by the accumulated liquid, and it will not be possible to acquire the profile information on the front side.

したがって、前方側の未計測域が多くなってしまい、処理部の走行速度設定手段で走行速度を設定するにあたって、舗装路であるにもかかわらず未舗装道路や不整地並みの低い走行速度に設定しなくてはならず、例えば、降雨時や降雪時には、舗装路を高速で走行することができないという問題がある。 Therefore, the unmeasured area on the front side increases, and when setting the traveling speed by the traveling speed setting means of the processing unit, the traveling speed is set as low as that of an unpaved road or rough terrain even though it is a paved road. For example, when it is raining or snowing, there is a problem that the paved road cannot be driven at high speed.

この際、このデメリットを補うべく、ステレオカメラを使用したり、レーザ光の走査方向の異なるレーザレンジファインダを併用したりする場合には、装備コストが嵩んでしまい好ましくないという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。 At this time, in order to compensate for this demerit, when a stereo camera is used or a laser range finder having a different scanning direction of the laser beam is used together, there is a problem that the equipment cost increases, which is not preferable. Solving the problem has been a conventional issue.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、晴天時に舗装路及び未舗装道路を高速で自律走行することができるのは勿論のこと、降雨時や降雪時であったとしても、ステレオカメラやレーザ光の走査方向の異なるレーザレンジファインダを用いることなく、舗装路を高速で自律走行することが可能である無人移動体及び無人移動体の制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and it is assumed that it is possible to autonomously travel on paved roads and unpaved roads at high speed in fine weather, as well as when it is raining or snowing. The purpose of the present invention is to provide a control method for an unmanned moving body and an unmanned moving body capable of autonomously traveling on a paved road at high speed without using a stereo camera or a laser range finder having different scanning directions of laser light. There is.

本発明の第1の態様は、自律して走行する無人移動体であって、自律して走行させるための走行機構と、レーザ光を走査して進行方向の情報を取得するレーザセンサと、自己位置情報を取得する自己位置計測部と、前記進行方向の情報及び前記自己位置情報が入力される処理部を備え、前記処理部には、前記進行方向の情報に基づいて走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図を逐次作成する局所地図作成手段と、前記局所地図に基づいて、前記自己位置情報の自己位置から連続する走行可能域を抽出して走行可能域地図である現在グローバル地図を作成又は更新する現在グローバル地図作成手段と、前記局所地図作成手段で前記局所地図を作成する毎に、道路が掲載された市販の道路地図における前記局所地図作成手段で作成した前記局所地図に相当する部位に現在の局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を作成又は更新する参照用グローバル地図作成手段と、前記現在グローバル地図作成手段で作成又は更新された現在グローバル地図に基づいて、走行経路を生成する走行経路生成手段と、前記走行経路生成手段で生成した走行経路に基づいて、走行速度を設定して前記走行機構に伝達する走行速度設定手段が具備され、前記処理部の前記現在グローバル地図作成手段は、現時点での前記局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階で、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出さずに現在グローバル地図を作成又は更新する構成としている。 The first aspect of the present invention is an unmanned moving body that travels autonomously, and has a traveling mechanism for autonomously traveling, a laser sensor that scans a laser beam and acquires information on a traveling direction, and a self. It includes a self-position measurement unit that acquires position information, a processing unit that inputs the traveling direction information and the self-position information, and the processing unit has a travelable range and a travel impossible based on the travel direction information. A local map creation means that sequentially creates a local map including an area and an unmeasured area, and a travelable area map that extracts a continuous travelable area from the self-position of the self-position information based on the local map. The local map created by the current global map creating means for creating or updating a global map, and the local map creating means in a commercially available road map on which a road is posted each time the local map is created by the local map creating means. The reference global map creation means for creating or updating the reference global map including the travelable area other than the road by applying the current local map to the part corresponding to the above, and the current global map creation means created or updated by the current global map creation means. A traveling route generating means for generating a traveling route based on a global map and a traveling speed setting means for setting a traveling speed and transmitting the traveling speed to the traveling mechanism based on the traveling route generated by the traveling route generating means are provided. The current global map creating means of the processing unit has a travelable area created or updated by the reference global map creating means at the stage of creating or updating the current global map based on the local map at the present time. Of the accumulated reference global maps, the reference global map corresponding to the current global map is read out, and the part corresponding to the current local map is cut out from the read reference global map to obtain the current global map. When the paved road mode for traveling on the paved road is selected, the travelable area created or updated by the reference global map creating means is accumulated. Of the past reference global maps, the reference global map corresponding to the current global map is read out, and the part corresponding to the current local map is cut out from the read reference global map and used as the current global map. A global map is currently created or updated by synthesizing, and when the unpaved road mode for traveling on an unpaved road is selected, the traveling possible created or updated by the above-mentioned reference global map creating means is possible. The configuration is such that the current global map is created or updated without reading the past reference global map in which the Noh area is accumulated.

さらに、本発明の第の態様に係る無人移動体において、前記局所地図作成手段で作成される前記局所地図に走行容易な走行可能域と障害物とが検出される度に走行容易判定回数及び障害物検出回数が前記参照用グローバル地図でカウントされ、前記参照用グローバル地図作成手段は、前記道路地図における前記局所地図作成手段で作成した前記局所地図に相当する部位に前記局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を更新する段階において、前記参照用グローバル地図でカウントされた前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって前記局所地図内が走行可能路であると判断し、前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも小さい場合は、前記局所地図内に障害物有と判断する構成としている。 Further, in the unmanned moving body according to the second aspect of the present invention, each time a travelable area and an obstacle that are easy to travel are detected in the local map created by the local map creation means, the number of times the travelability is determined and The number of obstacles detected is counted by the reference global map, and the reference global map creation means applies the local map to a portion of the road map corresponding to the local map created by the local map creation means and roads. At the stage of updating the reference global map including the travelable area other than the above, if the number of easy-to-run determinations counted in the reference global map is larger than the number of obstacle detections, the obstacle is a moving obstacle. Therefore, it is determined that the local map is a travelable road, and if the number of times the easy travel determination is smaller than the number of times the obstacle is detected, it is determined that there is an obstacle in the local map.

一方、本発明の第の態様は、自律走行する無人移動体の制御方法であって、レーザ光を走査して前記無人移動体の進行方向の情報を取得すると共に、該無人移動体の自己位置情報を取得して、前記進行方向の情報及び自己位置情報に基づいて道路及び道路以外の走行可能域を含む局所地図を逐次作成し、次いで、前記無人移動体の走行中に逐次作成される前記局所地図に基づいて、前記無人移動体の自己位置から連続する走行可能域を抽出して走行可能域地図である現在グローバル地図を作成し、前記現在グローバル地図に基づいて、前記自己位置から連続する走行経路を生成すると共に走行速度を設定する無人移動体の制御方法において、前記局所地図を作成する毎に、道路が掲載された市販の道路地図における前記局所地図に相当する部位に現在の局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を作成するのに続いて、逐次作成される前記局所地図を前記参照用グローバル地図の該当箇所に当てはめることで道路及び道路以外の走行可能域が蓄積された該参照用グローバル地図の更新を順次行い、現時点での前記局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階において、作成又は更新された走行可能域が蓄積された参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出さずに現在グローバル地図を作成又は更新する構成としている。 On the other hand, a third aspect of the present invention is a method for controlling an unmanned moving body that travels autonomously, in which information on the traveling direction of the unmanned moving body is acquired by scanning a laser beam and the unmanned moving body is self. The position information is acquired, and a local map including the road and the travelable area other than the road is sequentially created based on the travel direction information and the self-position information, and then sequentially created during the traveling of the unmanned moving body. Based on the local map, a continuous travelable area is extracted from the self-position of the unmanned moving body to create a current global map which is a travelable area map, and based on the current global map, continuous from the self-position. In the control method of an unmanned moving body that generates a traveling route and sets a traveling speed, every time the local map is created, the current local area is located at a part corresponding to the local map in a commercially available road map on which a road is posted. After applying the map to create a reference global map including the travelable area other than the road, the locally created local map is applied to the corresponding part of the reference global map to drive on the road and other than the road. A reference in which the created or updated travelable area is accumulated at the stage of sequentially updating the reference global map in which the possible area is accumulated and currently creating or updating the global map based on the local map at the present time. Of the global map for reference, the global map for reference corresponding to the current global map is read out, and the part corresponding to the local map at the present time is cut out from the read global map for reference and combined with the current global map. If the current global map is created or updated in, and the paved road mode for traveling on the paved road is selected, the current global of the past reference global maps in which the created or updated travelable area is accumulated. The current global map is created or updated by reading out the reference global map corresponding to the map and cutting out the part corresponding to the current local map from the read reference global map and synthesizing it with the current global map. , When the unpaved road mode is selected, the current global map is created or updated without reading the past reference global map in which the created or updated travelable area is accumulated. It is supposed to be.

さらに、本発明の第の態様に係る無人移動体の制御方法は、前記局所地図作成手段で作成される前記局所地図に走行容易な走行可能域と障害物とが検出される度に走行容易判定回数及び障害物検出回数を前記参照用グローバル地図でカウントし、前記道路地図における前記局所地図に相当する部位に前記局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を更新する段階において、前記参照用グローバル地図でカウントした前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって前記局所地図内が走行可能路であると判断し、前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも小さい場合は、前記局所地図内に障害物有と判断する構成としている。 Further, the method for controlling an unmanned moving object according to a fourth aspect of the present invention is easy to travel each time a travelable area and an obstacle that are easy to travel are detected in the local map created by the local map creation means. The number of judgments and the number of obstacle detections are counted by the reference global map, and the local map is applied to the portion corresponding to the local map in the road map to update the reference global map including the travelable area other than the road. In the stage, when the number of times of easy travel determination counted in the global map for reference is larger than the number of times the obstacle is detected, it is determined that the obstacle is a moving obstacle and the local map is a travelable road. When the number of times the easy-to-run determination is smaller than the number of times the obstacle is detected, it is determined that there is an obstacle in the local map.

本発明に係る無人移動体及び無人移動体の制御方法は、道路がある環境下において用いるものであるが、舗装道路、未舗装道路及び路肩が十分に整備されていないような道路のいずれの道路がある環境下にも適用可能である。 The unmanned moving body and the controlling method of the unmanned moving body according to the present invention are used in an environment where there is a road, but any road such as a paved road, an unpaved road, or a road whose shoulder is not sufficiently maintained. It can also be applied in certain environments.

本発明に係る無人移動体及び無人移動体の制御方法において、無人移動体の進行方向における地形の凹凸の情報を取得するレーザセンサとしては、例えば、水平ラインスキャンタイプの1軸レーザレンジファインダであれば事足りる。 In the method for controlling an unmanned moving body and an unmanned moving body according to the present invention, the laser sensor that acquires information on the unevenness of the terrain in the traveling direction of the unmanned moving body may be, for example, a horizontal line scan type uniaxial laser range finder. That's enough.

そして、走行経路を作成するうえで必要な刻々変化する自己位置情報(自己位置の他に姿勢角及び方位を含む)を求める自己位置計測部としては、例えば、GPSや、IMU(慣性計測装置)やデッドレコニングを用いることができる。 Then, as the self-position measuring unit that obtains the ever-changing self-position information (including the posture angle and the direction in addition to the self-position) necessary for creating the traveling route, for example, GPS or IMU (Inertial Measurement Unit) And dead reckoning can be used.

自己位置計測部としてGPSを用いた場合には、電波状況によってGPSの値が変動する。したがって、現在グローバル地図作成手段で現時点での局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階において、読み出した参照用グローバル地図の現時点での局所地図に相当する部位を切り出す場合には、自己位置計測部で得た現時点での位置の情報に基づいて切り出すことが望ましい。 When GPS is used as the self-position measuring unit, the GPS value fluctuates depending on the radio wave condition. Therefore, at the stage of creating or updating the current global map based on the current local map by the current global map creation means, when cutting out the part corresponding to the current local map of the read reference global map, the self It is desirable to cut out based on the current position information obtained by the position measurement unit.

本発明の第1の態様に係る無人移動体及び第4の態様に係る無人移動体の制御方法において、例えば、処理部によって舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合、現時点での局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階では、まず、この現在グローバル地図に相当する、走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出す。 In the control method of the unmanned moving body according to the first aspect and the unmanned moving body according to the fourth aspect of the present invention, for example, when the paved road mode traveling on the paved road is selected by the processing unit, the local area at the present time. At the stage of creating or updating the current global map based on the map, first, the past reference global map in which the travelable area is accumulated, which corresponds to the current global map, is read out.

そして、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での局所地図に相当する部位を切り出して、該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新するようにしている。 Then, a part corresponding to the current local map is cut out from the read-out reference global map, and the current global map is created or updated by synthesizing it with the current global map.

したがって、走行可能域が抽出された更新済みの現在グローバル地図に基づいて、自己位置から連続する走行経路を生成すると共に走行速度を設定し得るので、レーザ光が舗装路面で正反射して進行方向の情報を取得し得ない降雨時や降雪時であったとしても、舗装路を高速で自律走行することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
この際、ステレオカメラを使用したり、レーザ光の走査方向の異なるレーザセンサを併用したりする必要がないので、装備コストの上昇を抑えることができる。
Therefore, based on the updated current global map in which the travelable area is extracted, a continuous travel path can be generated from the self-position and the travel speed can be set, so that the laser beam is specularly reflected on the paved road surface and the travel direction. Even when it is raining or snowing, it is possible to drive autonomously on paved roads at high speed, which is a very excellent effect.
At this time, since it is not necessary to use a stereo camera or a laser sensor having a different scanning direction of the laser beam, it is possible to suppress an increase in equipment cost.

また、本発明の第2の態様に係る無人移動体及び第5の態様に係る無人移動体の制御方法において、例えば、舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、本発明の第1の態様に係る無人移動体及び第4の態様に係る無人移動体の制御方法と同じ効果が得られるうえ、例えば、処理部によって未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出さずに作成又は更新された現在グローバル地図に基づいて、自己位置から連続する走行経路を生成すると共に走行速度を設定し得るので、走行経路の生成や走行速度の設定に要する処理時間の短縮を実現できる。 Further, in the control method of the unmanned moving body according to the second aspect and the unmanned moving body according to the fifth aspect of the present invention, for example, when the paved road mode traveling on the paved road is selected, the present invention. The same effect as the control method of the unmanned moving body according to the first aspect and the unmanned moving body according to the fourth aspect can be obtained, and for example, when the unpaved road mode for traveling on the unpaved road is selected by the processing unit. Because it is possible to generate a continuous travel route from its own position and set the travel speed based on the current global map created or updated without reading the past reference global map in which the travelable area is accumulated. , It is possible to shorten the processing time required for generating a traveling route and setting a traveling speed.

さらに、本発明の第3の態様に係る無人移動体及び第6の態様に係る無人移動体の制御方法では、道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を更新するに際して、路面の凹凸の大きさに基づく走り易さの走行容易判定回数及び障害物検出回数の相互の大小によって、局所地図内における固定障害物の有無を判断するようにしているので、自動車等の移動障害物を参照用グローバル地図から除去することができるという非常に優れた効果がもたらされる。 Further, in the control method of the unmanned moving body according to the third aspect and the unmanned moving body according to the sixth aspect of the present invention, when updating the reference global map including the travelable area other than the road, the unevenness of the road surface is affected. Since the presence or absence of fixed obstacles in the local map is determined based on the mutual magnitude of the number of times the ease of driving is judged and the number of times the obstacle is detected based on the size, it is for reference to moving obstacles such as automobiles. It has the very nice effect of being able to be removed from the global map.

本発明の一実施例による無人移動体としての自律走行車の概略構成説明図である。It is a schematic configuration explanatory view of the autonomous driving vehicle as an unmanned moving body according to one Embodiment of this invention. 図1における無人移動体の制御機器の接続ブロック図である。It is a connection block diagram of the control device of the unmanned moving body in FIG. 図1における無人移動体の制御方法の舗装路以外の場所を走行する未舗装路モードでの動作フローチャートである。It is the operation flowchart in the unpaved road mode which travels in the place other than the paved road of the control method of an unmanned moving body in FIG. 図1における無人移動体の制御方法の舗装路モードでの動作フローチャートである。It is an operation flowchart of the control method of an unmanned moving body in FIG. 1 in a paved road mode. 図1における無人移動体の制御方法の参照用グローバル地図を作成更新する際の動作フローチャートである。It is an operation flowchart at the time of creating and updating the reference global map of the control method of an unmanned moving body in FIG. 図5の動作フローチャートにおける局所地図作成ステップで作成される局所地図(a)及び参照用グローバル地図作成ステップで作成される参照用グローバル地図(b)である。The local map (a) created in the local map creation step in the operation flowchart of FIG. 5 and the reference global map (b) created in the reference global map creation step. 図4の動作フローチャートにおける走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出すステップで読み出される参照用グローバル地図(a)及び図4の動作フローチャートにおける局所地図作成ステップで作成される雨天時の局所地図(b)である。The reference global map (a) read in the step of reading out the past reference global map in which the travelable area is accumulated in the operation flowchart of FIG. 4 and the local map creation step in the operation flowchart of FIG. 4 in rainy weather. It is a local map (b). 図7(a)の読み出された参照用グローバル地図から切り出された部位が上書き合成されて作成又は更新された現在グローバル地図の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of the present global map created or updated by overwriting the part cut out from the read reference global map of FIG. 7A.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1〜図8は、本発明の一実施例による無人移動体及び無人移動体の制御方法を示している。
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 8 show a method of controlling an unmanned moving body and an unmanned moving body according to an embodiment of the present invention.

この実施例において、無人移動体は、自律して走行可能な自律走行車Aであり、図1及び図2に示すように、車両制御用コンピュータ(処理部)10及びこの車両制御用コンピュータ10とLAN11を介して接続される自律走行用コンピュータ(処理部)30によって制御されるようになっている。 In this embodiment, the unmanned moving body is an autonomous traveling vehicle A capable of autonomously traveling, and as shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle control computer (processing unit) 10 and the vehicle control computer 10 It is controlled by an autonomous driving computer (processing unit) 30 connected via the LAN 11.

車両制御用コンピュータ10の入力側には、アンテナ12と接続する無線LAN13が入出力回路15を介して接続されていると共に、自己位置計測部としてのGPS16と、姿勢制御用のバーチカルジャイロ17と、移動速度測定用の車速パルス18がシリアル回線を介して接続されている。 On the input side of the vehicle control computer 10, a wireless LAN 13 connected to the antenna 12 is connected via an input / output circuit 15, a GPS 16 as a self-position measuring unit, a vertical gyro 17 for attitude control, and the like. The vehicle speed pulse 18 for measuring the moving speed is connected via a serial line.

また、車両制御用コンピュータ10の出力側には、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23が接続されており、モータドライバ21とアクチュエータ22,23と車輪24とで走行機構20を構成している。 Further, the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 are connected to the output side of the vehicle control computer 10 via the motor driver 21, and the motor driver 21, the actuators 22, 23 and the wheels 24 travel. It constitutes a mechanism 20.

車両制御用コンピュータ10は、GPS16やバーチカルジャイロ17で取得した各種情報をLAN11,無線LAN13及びアンテナ12を介して図示しない指令所に送信する機能を有していると共に、この指令所から緊急時等に送信される指令に基づいて、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動、停止させる機能を有している。 The vehicle control computer 10 has a function of transmitting various information acquired by the GPS 16 or the vertical gyro 17 to a command center (not shown) via the LAN 11, the wireless LAN 13, and the antenna 12, and also has a function of transmitting the various information from the command center to an emergency or the like. It has a function of operating and stopping the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 via the motor driver 21 based on the command transmitted to.

一方、自律走行用コンピュータ30の入力側には、進行方向における地形の凹凸の近距離情報取得に適したレーザレンジファインダ(レーザセンサ)31が接続されており、この自律走行用コンピュータ30は、LAN11を介して、レーザレンジファインダ31で取得した測距情報を車両制御用コンピュータ10に送信する機能を有している。 On the other hand, a laser range finder (laser sensor) 31 suitable for acquiring short-distance information on the unevenness of the terrain in the traveling direction is connected to the input side of the autonomous traveling computer 30, and the autonomous traveling computer 30 is the LAN 11. It has a function of transmitting the distance measurement information acquired by the laser range finder 31 to the vehicle control computer 10 via the above.

この場合、自律走行車Aに搭載された上記車両制御用コンピュータ10は、レーザレンジファインダ31で取得した進行方向の測距情報に基づいて、走行可能域,走行不能域及び未計測域の判定処理を行う情報解析部10Aと、この情報解析部10Aでの判定結果に基づいて走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図を作成する局所地図作成手段10Bと、この局所地図作成手段10Bで作成した局所地図に基づいて、上記GPS16等の自己位置計測部で取得した自己位置から連続する走行可能域を抽出して、走行可能域地図である現在グローバル地図を作成又は更新する現在グローバル地図作成手段10Cを具備している。 In this case, the vehicle control computer 10 mounted on the autonomous driving vehicle A determines the travelable area, the non-travelable area, and the unmeasured area based on the distance measurement information in the traveling direction acquired by the laser range finder 31. The information analysis unit 10A that performs the operation, the local map creation means 10B that creates a local map including the travelable area, the non-travelable area, and the unmeasured area based on the determination result of the information analysis unit 10A, and the local map creation means. Based on the local map created in 10B, the continuous travelable area is extracted from the self-position acquired by the self-position measurement unit such as GPS16, and the current global map which is the travelable area map is created or updated. The map creating means 10C is provided.

ここで、上記車両制御用コンピュータ10は、参照用グローバル地図作成手段10Dを具備している。
この参照用グローバル地図作成手段10Dは、図6(a)に示すように、進行方向の測距情報を取得して局所地図作成手段10Bで走行可能域G,走行不能域NG及び未計測域Noを含む局所地図LMを作成する毎に、図6(b)に示すように、道路地図RMの該当箇所に現在の局所地図LMを当てはめて歩道や空き地等の道路以外の走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGM1を作成し、この走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGM1を順次更新する。
Here, the vehicle control computer 10 includes a reference global map creating means 10D.
As shown in FIG. 6A, the reference global map creating means 10D acquires distance measurement information in the traveling direction, and the local map creating means 10B has a travelable area G, a non-travelable area NG, and an unmeasured area No. Every time a local map LM including the above is created, as shown in FIG. 6B, the current local map LM is applied to the corresponding part of the road map RM to include the travelable area G other than the road such as a sidewalk or a vacant lot. A reference global map RGM1 is created, and the reference global map RGM1 including the travelable area G is sequentially updated.

この際、局所地図作成手段10Bで局所地図LMを作成する毎に路面の凹凸の大きさに基づく走り易さの判定(走行可能域の検出)と、所定の大きさを越える障害物の検出とが成され、局所地図LMに走行可能域が検出される度に参照用グローバル地図RGM1の各グリッド(表示領域)で走行容易判定回数がカウントされ、局所地図LMに所定の大きさを越える障害物が検出される度に参照用グローバル地図RGM1の各グリッドで障害物検出回数がカウントされる。 At this time, every time the local map LM is created by the local map creating means 10B, the ease of running is determined based on the size of the unevenness of the road surface (detection of the travelable area), and the detection of obstacles exceeding a predetermined size is performed. Is formed, and each time a travelable area is detected in the local map LM, the number of times of easy travel judgment is counted in each grid (display area) of the reference global map RGM1, and an obstacle exceeding a predetermined size is counted in the local map LM. The number of obstacles detected is counted in each grid of the reference global map RGM1 each time.

そして、参照用グローバル地図作成手段10Dでは、道路以外の走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGM1を更新する段階において、各グリッドで走行容易判定回数及び障害物検出回数を比較し、走行容易判定回数が障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって局所地図LM内が走行可能路であると判断し、走行容易判定回数が障害物検出回数よりも小さい場合は、局所地図LM内に障害物有と判断するようになっている。 Then, in the reference global map creating means 10D, at the stage of updating the reference global map RGM1 including the travelable area G other than the road, the number of times of easy travel determination and the number of obstacle detections are compared on each grid to determine the ease of travel. If the number of times is greater than the number of times the obstacle is detected, it is determined that the obstacle is a moving obstacle and the road is within the local map LM, and if the number of times the ease of driving is determined is smaller than the number of times the obstacle is detected, it is determined. It is determined that there is an obstacle in the local map LM.

ここで、車両制御用コンピュータ10の情報解析部10Aの判定結果に基づいて、舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、現在グローバル地図作成手段10Cで現時点での局所地図LMに基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階において、参照用グローバル地図作成手段10Dで作成した過去の参照用グローバル地図RGM1のうちの該現在グローバル地図に相当する図7(a)に示す走行可能域G(二点鎖線で区切った領域)が蓄積された参照用グローバル地図RGMを読み出す。そして、この読み出した参照用グローバル地図RGMから現時点での局所地図LMに相当する部位Tを切り出して該現在グローバル地図に合成することで図8に部分的に示す現在グローバル地図GMを作成又は更新する。 Here, when the paved road mode for traveling on the paved road is selected based on the determination result of the information analysis unit 10A of the vehicle control computer 10, the current global map creating means 10C is used as the current local map LM. At the stage of creating or updating the current global map based on the above, the travelable area shown in FIG. 7A corresponding to the current global map of the past reference global map RGM1 created by the reference global map creation means 10D. Read out the reference global map RGM in which G (the area separated by the alternate long and short dash line) is accumulated. Then, the current global map GM partially shown in FIG. 8 is created or updated by cutting out the part T corresponding to the current local map LM from the read-out reference global map RGM and synthesizing it with the current global map. ..

また、車両制御用コンピュータ10の情報解析部10Aの判定結果に基づいて、未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、現在グローバル地図作成手段10Cで現時点での局所地図LMに基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階において、安全を確保するために参照用グローバル地図作成手段10Dで作成又は更新された過去の参照用グローバル地図RGM1を読み出さずに現在グローバル地図GMを作成又は更新する。この未舗装路モードにおいて、過去の参照用グローバル地図RGM1を読み出さない理由は、舗装路と違って未舗装路の整備が成されていないため、過去の参照用グローバル地図RGM1の使用にはリスクを伴うからである。
なお、舗装路モード及び未舗装路モードの選択は、上記したように車両制御用コンピュータ10の情報解析部10Aの判定結果に基づいて行ってもよいし、道路地図RMに事前に登録されている(書き込まれている)国道や県道等の舗装路の情報及びそれ以外の未舗装路の情報に基づいて行ってもよい他、例えば、指令所の遠隔操縦者によるモード選択であってもよい。
Further, when the unpaved road mode for traveling on the unpaved road is selected based on the determination result of the information analysis unit 10A of the vehicle control computer 10, the current local map LM is currently used by the global map creating means 10C. At the stage of creating or updating the current global map based on, the current global map GM is created without reading the past reference global map RGM1 created or updated by the reference global map creation means 10D to ensure safety. Or update. In this unpaved road mode, the reason why the past reference global map RGM1 is not read is that unlike the paved road, the unpaved road is not maintained, so there is a risk in using the past reference global map RGM1. Because it accompanies.
The paved road mode and the unpaved road mode may be selected based on the determination result of the information analysis unit 10A of the vehicle control computer 10 as described above, or are registered in advance in the road map RM. It may be performed based on the information of paved roads such as national roads and prefectural roads (written) and the information of other unpaved roads, or may be mode selection by a remote operator of a command center, for example.

そして、上記車両制御用コンピュータ10は、現在グローバル地図作成手段10Cで作成又は更新された現在グローバル地図GMに基づいて、走行経路を生成する走行経路生成手段10Gと、この走行経路生成手段10Gで生成した走行経路に基づいて、走行速度を設定する走行速度設定手段10Hを具備しており、この作成した走行可能域地図内の走行経路及び走行速度に従って、走行機構であるモータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動させるようになっている。 Then, the vehicle control computer 10 is generated by the travel route generation means 10G that generates a travel route and the travel route generation means 10G based on the current global map GM that is currently created or updated by the global map creation means 10C. It is provided with the traveling speed setting means 10H for setting the traveling speed based on the traveling route, and is steered via the motor driver 21 which is a traveling mechanism according to the traveling route and the traveling speed in the created travelable area map. Actuator 22 and brake / accelerator actuator 23 are operated.

そこで、上記車両制御用コンピュータ10による制御要領を具体的に説明する。まず、未舗装路等の舗装路以外の場所を走行する未舗装路モードの場合、図3に示すように、ステップS1において車両制御用コンピュータ10の情報解析部10Aの判定結果に基づいて未舗装路モードが選択され、ステップS2においてレーザセンサ31で自律走行車Aの進行方向の情報(地形情報)を取得すると共に、ステップS3においてGPS16等の自己位置計測部で自己位置情報を取得する。 Therefore, the control procedure by the vehicle control computer 10 will be specifically described. First, in the case of the unpaved road mode in which the vehicle travels on a place other than the paved road such as an unpaved road, as shown in FIG. 3, the unpaved road is based on the determination result of the information analysis unit 10A of the vehicle control computer 10 in step S1. The road mode is selected, and in step S2, the laser sensor 31 acquires information (topography information) on the traveling direction of the autonomous vehicle A, and in step S3, the self-position measuring unit such as GPS 16 acquires self-position information.

次いで、ステップS4において進行方向の情報及び自己位置情報(姿勢角)に基づいて道路及び道路以外の走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図LMを局所地図作成手段10Bで作成する。 Next, in step S4, the local map creating means 10B creates a local map LM including the road and the non-travelable area, the non-travelable area, and the unmeasured area based on the traveling direction information and the self-position information (posture angle). ..

続いて、走行中に逐次作成される局所地図に基づいて、ステップS5においてGPS16等の自己位置計測部で取得した自己位置から連続する走行可能域を抽出して、現在グローバル地図作成手段10Cで走行可能域地図である現在グローバル地図GMを作成又は更新し、ステップS6に進んで自律走行車Aが走行を停止して現在グローバル地図GMの更新が終了するまでステップS2〜S5を繰り返す。 Subsequently, based on the local map sequentially created during traveling, a continuous travelable area is extracted from the self-position acquired by the self-position measuring unit such as GPS16 in step S5, and the vehicle is currently traveled by the global map creating means 10C. The current global map GM, which is a possible area map, is created or updated, and the process proceeds to step S6, and steps S2 to S5 are repeated until the autonomous vehicle A stops traveling and the update of the current global map GM is completed.

このように、未舗装路モードの場合において、現在グローバル地図作成手段10Cで走行可能域地図である現在グローバル地図GMを作成又は更新する段階では、安全を確保するために参照用グローバル地図作成手段10Dで作成又は更新された過去の参照用グローバル地図RGM1を読み出さずに現在グローバル地図GMを作成又は更新する。 In this way, in the case of the unpaved road mode, at the stage of creating or updating the current global map GM, which is a travelable area map with the current global map creation means 10C, the reference global map creation means 10D is used to ensure safety. The current global map GM is created or updated without reading the past reference global map RGM1 created or updated in.

そして、上記車両制御用コンピュータ10では、上述のようにして得る現在グローバル地図GMに基づいて、走行経路生成手段10Gにより自己位置から連続する走行経路を作成すると共に、この走行経路に基づいて、走行速度設定手段10Hにより走行速度を設定し、この走行経路及び走行速度に従って、走行機構であるモータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動させる。 Then, the vehicle control computer 10 creates a continuous traveling route from its own position by the traveling route generating means 10G based on the current global map GM obtained as described above, and travels based on this traveling route. The traveling speed is set by the speed setting means 10H, and the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 are operated via the motor driver 21 which is a traveling mechanism according to the traveling path and the traveling speed.

一方、舗装路を走行する舗装路モードの場合において、図4に示すように、ステップS11において車両制御用コンピュータ10の情報解析部10Aの判定結果に基づいて舗装路モードが選択され、ステップS12においてレーザセンサ31で自律走行車Aの進行方向の情報(地形情報)を取得すると共に、ステップS13においてGPS16等の自己位置計測部で自己位置情報を取得する。 On the other hand, in the case of the paved road mode traveling on the paved road, as shown in FIG. 4, the paved road mode is selected based on the determination result of the information analysis unit 10A of the vehicle control computer 10 in step S11, and in step S12. The laser sensor 31 acquires information on the traveling direction (topography information) of the autonomous traveling vehicle A, and in step S13, the self-position measuring unit such as GPS 16 acquires the self-position information.

次いで、ステップS14において進行方向の情報及び自己位置情報(姿勢角)に基づいて道路及び道路以外の走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図LMを局所地図作成手段10Bで作成する。 Next, in step S14, the local map creating means 10B creates a local map LM including the road and the non-travelable area, the non-travelable area, and the unmeasured area based on the traveling direction information and the self-position information (posture angle). ..

続いて、走行中に逐次作成される局所地図LMに基づいて、ステップS15において上記未舗装路モードの場合と同様に、現在グローバル地図作成手段10Cで走行可能域地図である現在グローバル地図GMを作成する。 Subsequently, based on the local map LM that is sequentially created during traveling, the current global map GM, which is a travelable area map, is created by the current global map creating means 10C in step S15, as in the case of the unpaved road mode. To do.

この間、図5に示すように、ステップS22及びステップS23において進行方向の測距情報及び自己位置情報を順次取得するのに続いて、ステップS24において、図6(a)に示すように、局所地図作成手段10Bで走行可能域G,走行不能域NG及び未計測域Noを含む局所地図LMを作成する毎に、ステップS25において、図6(b)に示すように、参照用グローバル地図作成手段10Dで道路が掲載された道路地図RMにおける局所地図に相当する部位に現在の局所地図LMを当てはめて道路以外の走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGM1を作成し、そして、逐次作成される局所地図LMを参照用グローバル地図RGM1の該当箇所に当てはめることで、道路及び道路以外の走行可能域Gが蓄積された参照用グローバル地図RGM1の更新を順次行う。 During this period, as shown in FIG. 5, following the sequential acquisition of the distance measurement information and the self-position information in the traveling direction in steps S22 and S23, in step S24, as shown in FIG. 6A, the local map. Every time the local map LM including the travelable area G, the non-travelable area NG, and the unmeasured area No. is created by the creating means 10B, in step S25, as shown in FIG. 6B, the reference global map creating means 10D The current local map LM is applied to the part corresponding to the local map in the road map RM on which the road is posted to create a reference global map RGM1 including the travelable area G other than the road, and the locals are sequentially created. By applying the map LM to the relevant part of the reference global map RGM1, the reference global map RGM1 in which the travelable area G other than the road and the road is accumulated is sequentially updated.

この道路以外の走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGM1を更新するに際して、参照用グローバル地図作成手段10Dでは、参照用グローバル地図RGM1の各グリッドで走行容易判定回数及び障害物検出回数を比較し、走行容易判定回数が障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって局所地図LM内が走行可能路であると判断し、走行容易判定回数が障害物検出回数よりも小さい場合は、局所地図LM内に障害物有と判断する。これにより、舗装路上を走行する自動車等の移動障害物を参照用グローバル地図RGM1から除去し得ることとなる。 When updating the reference global map RGM1 including the travelable area G other than this road, the reference global map creation means 10D compares the number of times of easy travel determination and the number of obstacle detections on each grid of the reference global map RGM1. If the number of times of easy running judgment is larger than the number of times of obstacle detection, it is determined that the obstacle is a moving obstacle and the inside of the local map LM is a travelable road, and the number of times of easy running judgment is larger than the number of times of obstacle detection. If it is small, it is judged that there is an obstacle in the local map LM. As a result, moving obstacles such as automobiles traveling on the paved road can be removed from the reference global map RGM1.

次に、図4に示すように、ステップS15における現時点での局所地図LMに基づく現在グローバル地図の作成又は更新段階で、ステップS16において、図7(a)に示すように、過去の参照用グローバル地図RGM1のうちの該現在グローバル地図に相当する走行可能域Gが蓄積された参照用グローバル地図RGMを読み出すと共に、ステップS17においてこの読み出した参照用グローバル地図RGMから現時点での局所地図、例えば、図7(b)に仮想線で示す道路が認識できない視界不良の局所地図LMに相当する部位Tを切り出して、ステップS18において現在グローバル地図に上書き合成することで、図8に部分的に示すように、現在グローバル地図GMを作成又は更新し、ステップS19に進んで自律走行車Aが走行を停止して現在グローバル地図GMの更新が終了するまでステップS12〜S18を繰り返す。 Next, as shown in FIG. 4, at the stage of creating or updating the current global map based on the current local map LM in step S15, in step S16, as shown in FIG. 7 (a), the past reference global. A reference global map RGM in which the travelable area G corresponding to the current global map of the map RGM1 is accumulated is read, and a local map at the present time, for example, a diagram is read from the read reference global map RGM in step S17. As shown in FIG. 8, the part T corresponding to the local map LM with poor visibility where the road shown by the virtual line in 7 (b) cannot be recognized is cut out and overwritten and synthesized on the current global map in step S18. , Currently, the global map GM is created or updated, and the process proceeds to step S19, and steps S12 to S18 are repeated until the autonomous traveling vehicle A stops traveling and the update of the current global map GM is completed.

そして、上記車両制御用コンピュータ10では、上述のようにして得る舗装路モードの場合の現在グローバル地図GMに基づいて、走行経路生成手段10Gにより自己位置から連続する走行経路を作成すると共に、この走行経路に基づいて、走行速度設定手段10Hにより走行速度を設定し、この走行経路及び走行速度に従って、走行機構であるモータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動させる。 Then, the vehicle control computer 10 creates a continuous travel route from its own position by the travel route generation means 10G based on the current global map GM in the paved road mode obtained as described above, and this travel is performed. Based on the route, the traveling speed is set by the traveling speed setting means 10H, and the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 are operated via the motor driver 21 which is a traveling mechanism according to the traveling route and the traveling speed.

このように、上記した実施例では、舗装路を走行する舗装路モードにおいて、道路地図RMを利用して作成した参照用グローバル地図RGM、すなわち、走行可能域Gが蓄積された過去の参照用グローバル地図RGMに基づいて現在グローバル地図GMを作成又は更新するようにしている。 As described above, in the above-described embodiment, in the paved road mode of traveling on the paved road, the reference global map RGM created by using the road map RM, that is, the past reference global in which the travelable area G is accumulated. Currently, the global map GM is created or updated based on the map RGM.

つまり、走行可能域Gが抽出された更新済みの現在グローバル地図GMに基づいて、自律走行車Aから連続する図8に白抜き矢印で示す走行経路を作成し得ると共に走行速度を設定し得るので、レーザレンジファインダ31からのレーザ光が路面で正反射して進行方向の情報を取得し得ない降雨時や降雪時時であったとしても、ステレオカメラやレーザ光の走査方向の異なるレーザレンジファインダを用いることなく、舗装路を高速で自律走行し得ることとなる。 That is, based on the updated current global map GM from which the travelable area G is extracted, the travel route indicated by the white arrow in FIG. 8 continuous from the autonomous driving vehicle A can be created and the travel speed can be set. , Even when it is raining or snowing when the laser beam from the laser range finder 31 is positively reflected on the road surface and information on the traveling direction cannot be obtained, the laser range finder with a different scanning direction of the stereo camera or the laser beam It is possible to autonomously drive on a paved road at high speed without using.

また、上記した実施例では、未舗装路モードが選択された場合に、現在グローバル地図作成手段10Cで走行可能域地図である現在グローバル地図GMを作成又は更新する段階において、参照用グローバル地図作成手段10Dで作成又は更新された過去の参照用グローバル地図RGM1を読み出さずに、現在グローバル地図作成手段10Cで作成又は更新された現在グローバル地図GMに基づいて、自己位置から連続する走行経路を生成すると共に走行速度を設定し得るので、走行経路の生成や走行速度の設定に要する処理時間の短縮を実現できる。 Further, in the above-described embodiment, when the unpaved road mode is selected, the reference global map creation means is used at the stage of creating or updating the current global map GM, which is a travelable area map by the current global map creation means 10C. Based on the current global map GM created or updated by the current global map creation means 10C without reading the past reference global map RGM1 created or updated by 10D, a continuous traveling route is generated from the self-position and a continuous traveling route is generated. Since the traveling speed can be set, the processing time required for generating the traveling route and setting the traveling speed can be shortened.

さらに、上記した実施例では、道路以外の走行可能域Gを含む参照用グローバル地図RGMを更新する場合において、参照用グローバル地図RGM1の各グリッドでカウントされた地図情報としての走行容易判定回数及び障害物検出回数の相互の大小によって、局所地図LM内における固定障害物の有無を判断するようにしているので、自動車等の移動障害物を参照用グローバル地図から除去し得ることとなる。 Further, in the above-described embodiment, when updating the reference global map RGM including the travelable area G other than the road, the number of times of easy travel determination and obstacles as the map information counted in each grid of the reference global map RGM1. Since the presence or absence of fixed obstacles in the local map LM is determined based on the mutual magnitude of the number of object detections, moving obstacles such as automobiles can be removed from the reference global map.

上記した実施例では、無人移動体が自律走行車Aである場合を示したが、これに限定されるものではなく、無人移動体が自律歩行するロボットであったりしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the unmanned moving body is the autonomous traveling vehicle A is shown, but the present invention is not limited to this, and the unmanned moving body may be a robot that autonomously walks.

本発明に係る無人移動体及び無人移動体の制御方法の構成は、上記した実施例に限定されるものではなく、他の構成として、例えば、複数の無人移動体でデータベースを共有し、各無人移動体の制御部における参照用グローバル地図作成手段で作成した参照用グローバル地図をデータベースに格納蓄積して、ビッグデータとして活用するようにしてもよい。 The configuration of the unmanned moving body and the control method of the unmanned moving body according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as another configuration, for example, a database is shared by a plurality of unmanned moving bodies, and each unmanned moving body is shared. The reference global map created by the reference global map creation means in the control unit of the moving body may be stored and stored in the database and used as big data.

10 車両制御用コンピュータ(処理部)
10A 情報解析部(車両制御用コンピュータ)
10B 局所地図作成手段(車両制御用コンピュータ)
10C 現在グローバル地図作成手段(車両制御用コンピュータ)
10D 参照用グローバル地図作成手段(車両制御用コンピュータ)
10G 走行経路生成手段(車両制御用コンピュータ)
10H 走行速度設定手段(車両制御用コンピュータ)
16 GPS(自己位置計測部)
17 バーチカルジャイロ(自己位置計測部)
18 車速パルス(自己位置計測部)
21 モータドライバ(走行機構)
22 操舵用アクチュエータ(走行機構)
23 ブレーキ/アクセル用アクチュエータ(走行機構)
24 車輪(走行機構)
31 レーザレンジファインダ(レーザセンサ)
A 自律走行車(無人移動体)
G 走行可能域
GM 現在グローバル地図
LM 局所地図
NG 走行不能域
No 未計測域
RGM,RGM1 参照用グローバル地図
RM 道路地図
T 現在局所地図相当部位
10 Vehicle control computer (processing unit)
10A Information analysis unit (Computer for vehicle control)
10B Local map creation means (computer for vehicle control)
10C Currently global map creation means (computer for vehicle control)
10D reference global map creation means (vehicle control computer)
10G travel route generation means (computer for vehicle control)
10H Travel speed setting means (Computer for vehicle control)
16 GPS (self-position measurement unit)
17 Vertical gyro (self-position measurement unit)
18 Vehicle speed pulse (self-position measurement unit)
21 Motor driver (traveling mechanism)
22 Steering actuator (travel mechanism)
23 Brake / accelerator actuator (travel mechanism)
24 wheels (running mechanism)
31 Laser range finder (laser sensor)
A Autonomous vehicle (unmanned moving vehicle)
G Travelable area GM Currently global map LM Local map NG Non-travelable area No Unmeasured area RGM, RGM1 Reference global map RM Road map T Current local map equivalent part

Claims (4)

自律して走行する無人移動体であって、
自律して走行させるための走行機構と、
レーザ光を走査して進行方向の情報を取得するレーザセンサと、
自己位置情報を取得する自己位置計測部と、
前記進行方向の情報及び前記自己位置情報が入力される処理部を備え、
前記処理部には、前記進行方向の情報に基づいて走行可能域,走行不能域及び未計測域を含む局所地図を逐次作成する局所地図作成手段と、
前記局所地図に基づいて、前記自己位置情報の自己位置から連続する走行可能域を抽出して走行可能域地図である現在グローバル地図を作成又は更新する現在グローバル地図作成手段と、
前記局所地図作成手段で前記局所地図を作成する毎に、道路が掲載された市販の道路地図における前記局所地図作成手段で作成した前記局所地図に相当する部位に現在の局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を作成又は更新する参照用グローバル地図作成手段と、
前記現在グローバル地図作成手段で作成又は更新された現在グローバル地図に基づいて、走行経路を生成する走行経路生成手段と、
前記走行経路生成手段で生成した走行経路に基づいて、走行速度を設定して前記走行機構に伝達する走行速度設定手段が具備され、
前記処理部の前記現在グローバル地図作成手段は、現時点での前記局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階で、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、
舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、
未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、前記参照用グローバル地図作成手段で作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出さずに現在グローバル地図を作成又は更新する無人移動体。
It is an unmanned moving object that runs autonomously.
A traveling mechanism for autonomous driving and
A laser sensor that scans the laser beam to acquire information on the direction of travel,
The self-position measurement unit that acquires self-position information and
A processing unit for inputting the traveling direction information and the self-position information is provided.
The processing unit includes a local map creating means for sequentially creating a local map including a travelable area, a non-travelable area, and an unmeasured area based on the information of the traveling direction.
Based on the local map, a current global map creation means for extracting a continuous travelable area from the self-position of the self-position information and creating or updating a current global map which is a travelable area map, and
Every time the local map is created by the local map creating means, the current local map is applied to a part corresponding to the local map created by the local map creating means in a commercially available road map on which a road is posted, and other than the road. A reference global map creation means for creating or updating a reference global map including the travelable area of
A travel route generation means that generates a travel route based on the current global map created or updated by the current global map creation means.
A traveling speed setting means for setting a traveling speed and transmitting the traveling speed to the traveling mechanism based on the traveling route generated by the traveling route generating means is provided.
The current global map creation means of the processing unit accumulates the travelable area created or updated by the reference global map creation means at the stage of creating or updating the current global map based on the local map at the present time. Of the referenced global maps, the reference global map corresponding to the current global map is read out, and the part corresponding to the current local map is cut out from the read reference global map and used as the current global map. now it is synthesized to create or update the global map,
When the paved road mode for traveling on a paved road is selected, the current global map among the past reference global maps in which the travelable area created or updated by the reference global map creation means is accumulated is displayed. The current global map is created or updated by reading out the corresponding reference global map and cutting out the part corresponding to the current local map from the read reference global map and synthesizing it with the current global map.
When the unpaved road mode for traveling on an unpaved road is selected, the current global map without reading the past reference global map in which the travelable area created or updated by the reference global map creation means is accumulated is not read. An unmanned moving object that creates or updates maps.
前記局所地図作成手段で作成される前記局所地図に走行容易な走行可能域と障害物とが検出される度に走行容易判定回数及び障害物検出回数が前記参照用グローバル地図でカウントされ、
前記参照用グローバル地図作成手段は、前記道路地図における前記局所地図作成手段で作成した前記局所地図に相当する部位に前記局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を更新する段階において、
前記参照用グローバル地図でカウントされた前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって前記局所地図内が走行可能路であると判断し、前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも小さい場合は、前記局所地図内に障害物有と判断する請求項1に記載の無人移動体。
Each time an easy-to-run travelable area and an obstacle are detected in the local map created by the local map-creating means, the number of easy-to-run determinations and the number of obstacle detections are counted in the reference global map.
The reference global map creating means applies the local map to a portion of the road map corresponding to the local map created by the local map creating means, and updates the reference global map including a travelable area other than the road. At the stage
When the number of easy-to-run determinations counted in the reference global map is larger than the number of times the obstacles are detected, it is determined that the obstacle is a moving obstacle and the local map is a travelable road. travel easily when the determination number is smaller than the obstacle detection number, the unmanned mobile body according to claim 1 for determining an obstacle Yes in the local the map.
自律走行する無人移動体の制御方法であって、
レーザ光を走査して前記無人移動体の進行方向の情報を取得すると共に、該無人移動体の自己位置情報を取得して、前記進行方向の情報及び自己位置情報に基づいて道路及び道路以外の走行可能域を含む局所地図を逐次作成し、
次いで、前記無人移動体の走行中に逐次作成される前記局所地図に基づいて、前記無人移動体の自己位置から連続する走行可能域を抽出して走行可能域地図である現在グローバル地図を作成し、
前記現在グローバル地図に基づいて、前記自己位置から連続する走行経路を生成すると共に走行速度を設定する無人移動体の制御方法において、
前記局所地図を作成する毎に、道路が掲載された市販の道路地図における前記局所地図に相当する部位に現在の局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を作成するのに続いて、逐次作成される前記局所地図を前記参照用グローバル地図の該当箇所に当てはめることで道路及び道路以外の走行可能域が蓄積された該参照用グローバル地図の更新を順次行い、
現時点での前記局所地図に基づいて現在グローバル地図を作成又は更新する段階において、作成又は更新された走行可能域が蓄積された参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、
舗装路を走行する舗装路モードが選択された場合には、作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図のうちの該現在グローバル地図に相当する参照用グローバル地図を読み出すと共に、この読み出した参照用グローバル地図から現時点での前記局所地図に相当する部位を切り出して該現在グローバル地図に合成することで現在グローバル地図を作成又は更新し、
未舗装路を走行する未舗装路モードが選択された場合には、作成又は更新された走行可能域が蓄積された過去の参照用グローバル地図を読み出さずに現在グローバル地図を作成又は更新する無人移動体の制御方法。
It is a control method for unmanned moving objects that travel autonomously.
The laser beam is scanned to acquire information on the traveling direction of the unmanned moving body, and the self-position information of the unmanned moving body is acquired, and the road and other than the road are obtained based on the traveling direction information and the self-position information. Create a local map including the travelable area one by one,
Next, based on the local map sequentially created during the traveling of the unmanned moving body, a continuous travelable area is extracted from the self-position of the unmanned moving body, and a current global map which is a travelable area map is created. ,
In the control method of an unmanned moving body that generates a continuous traveling path from the self-position and sets a traveling speed based on the present global map.
Every time the local map is created, the current local map is applied to the part corresponding to the local map in the commercially available road map on which the road is posted, and a global map for reference including the travelable area other than the road is created. Subsequently, by applying the locally created local map to the relevant part of the reference global map, the reference global map in which the road and the travelable area other than the road are accumulated is sequentially updated.
At the stage of creating or updating the current global map based on the local map at the present time, the reference global map corresponding to the current global map among the reference global maps in which the created or updated travelable area is accumulated. At the same time, the current global map is created or updated by cutting out the part corresponding to the local map at the present time from the read global map for reference and synthesizing it with the current global map.
When the paved road mode for traveling on a paved road is selected, the reference global map corresponding to the current global map among the past reference global maps in which the created or updated travelable area is accumulated is read out. At the same time, the current global map is created or updated by cutting out the part corresponding to the current local map from the read-out reference global map and synthesizing it with the current global map.
Driving on unpaved roads When the unpaved road mode is selected, unmanned movement that creates or updates the current global map without reading the past reference global map in which the created or updated travelable area is accumulated. How to control the body.
前記局所地図作成手段で作成される前記局所地図に走行容易な走行可能域と障害物とが検出される度に走行容易判定回数及び障害物検出回数を前記参照用グローバル地図でカウントし、
前記道路地図における前記局所地図に相当する部位に前記局所地図を当てはめて道路以外の走行可能域を含む参照用グローバル地図を更新する段階において、
前記参照用グローバル地図でカウントした前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも大きい場合は、障害物が移動障害物であって前記局所地図内が走行可能路であると判断し、前記走行容易判定回数が前記障害物検出回数よりも小さい場合は、前記局所地図内に障害物有と判断する請求項に記載の無人移動体の制御方法。
Each time an easy-to-run travelable area and an obstacle are detected in the local map created by the local map-creating means, the number of easy-to-run determinations and the number of obstacle detections are counted by the reference global map.
At the stage of applying the local map to the part corresponding to the local map in the road map and updating the reference global map including the travelable area other than the road.
When the number of times of easy travel determination counted on the reference global map is larger than the number of times of detecting obstacles, it is determined that the obstacle is a moving obstacle and the local map is a travelable road, and the travel is performed. The control method for an unmanned moving object according to claim 3 , wherein when the number of easy determinations is smaller than the number of times the obstacles are detected, it is determined that there is an obstacle in the local map.
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