JP7476495B2 - 自律走行車両の衝突回避装置、衝突回避方法、衝突回避プログラム - Google Patents
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Description
る反射パワーである。
ワーは大きくなる。そして、反射パワーが大きな物体の周りに反射パワーが小さな他の物体が存在していると、反射パワーが小さな他の物体の反射波が、反射パワーが大きな物体の反射波に埋もれてしまい、反射パワーが小さな他の物体を検知することが困難になり得る。そこで、生成部は、反射パワーが所定値以上の物体が検知された場合に、その物体の周りに走行不可エリアを設定する。走行不可エリアは、その物体の周りにその物体よりも反射パワーが小さな他の物体が存在していたとしても、他の物体を検知することが困難なエリアとしてもよい。
い信号に基づいて、前記走行不可エリアに関する情報を生成してもよい。
不可エリアに関する情報を生成することと、前記走行不可エリアに関する情報を出力することと、を実行し、前記走行不可エリアに関する情報を生成する場合に、前記複数のレーダセンサが夫々受信した信号の中で反射パワーが最も小さい信号に基づいて、前記走行不可エリアに関する情報を生成する、自律走行車両の衝突回避方法である。
本発明に係る自律走行車両の衝突回避装置の適用例の一つについて説明する。自律走行車両の衝突回避装置は、レーダセンサを利用して、例えば、無人搬送車が障害物などの物体に衝突することを回避する装置である。
(車両の構成)
図1は、実施形態の車両1の概略構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態の車両1は、主な構成として、レーダセンサ11、制御部12、走行制御部13、駆動部14を有している。車両1は、自律的に走行可能な車両であり、例えば、無人搬送車である。車両1は、自律走行車両の一例である。
図2は、レーダセンサ11の概略構成図である。レーダセンサ11は、シンセサイザ101、送信アンテナ102、受信アンテナ103、ミキサ104を有している。シンセサイザ101は、チャープ信号を生成する。チャープ信号は、時間と共に周波数が増加または減少する信号である。送信アンテナ102は、チャープ信号にしたがってレーダ波(電波)を送信する。レーダ波は、例えば、車両1の直進方向に指向するように、その照射方向が設定されていてもよい。受信アンテナ103は、送信アンテナ102から送信されたレーダ波が物体で反射した反射波を受信する。なお、受信アンテナ103は複数存在してもよい。本実施形態では、三次元的に物体の位置を検知するために、例えば、水平方向に複数の受信アンテナ103をずらして配置し、且つ、垂直方向に複数の受信アンテナ103をずらして配置してもよい。ミキサ104は、シンセサイザ101により生成されるチャープ信号と、受信アンテナ103により受信された反射波の信号とを組み合わせて、中間周波数信号を生成する。中間周波数信号は、制御部12に出力される。なお、レーダセンサ11から制御部12へは、例えば、物体までの距離、物体の方角、及び、物体からの反射波の反射パワーが算出可能となる情報が出力されればよい。また、レーダセンサ11は、ミキサ104の出力から不要な信号成分を除去するフィルタや、A/D変換器を有していてもよい。
次に、制御部12について説明する。制御部12は、物体の検知処理を行うコンピュータであり、例えば、プロセッサ及びメモリを含んで構成される。プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等である。
メモリは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、ハードディスクドライブ(HDD、Hard Disk
Drive)、リムーバブルメディア等である。メモリは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体である。メモリには、各種プログラム等が格納される。メモリに格納されたプログラムをプロセッサが実行し、このプログラムの実行を通じて各構成部等が制御される。これにより、所定の目的に合致した機能を制御部12が実現する。制御部12は複数のコンピュータによって構成されていてもよい。
及び検知誤差は、例えば、レーダセンサ11の仕様に基づいて得てもよい。
て、走行不可エリアが存在しないと判定される。したがって、生成部204による走行不可エリアに関する情報の生成も行われない。
走行制御部13は、車両1の走行を制御するコンピュータであり、例えば、プロセッサ及びメモリを含んで構成される。なお、プロセッサ及びメモリは、制御部12と同じであるため説明を省略する。なお、制御部12と走行制御部13とは一つのコンピュータによって構成されていてもよい。
駆動部14は、走行制御部13が生成した制御指令に基づいて、車両1を走行させる。駆動部14は、例えば、車両1が備える車輪を駆動するためのモータやインバータ、ブレーキ、ステアリング機構等を含んで構成され、制御指令に従ってこれらの機器が駆動されることで、車両1の自律走行が実現される。
図6は、本実施形態に係る制御部12による制御フローを示したフローチャートである。本フローチャートは、制御部12によって所定時間毎に繰り返し実行される。なお、運行計画は予めメモリに記憶されているものとし、この運行計画にしたがって車両1が動作しているものとする。
成部204は、反射パワーと、メモリに格納されている情報(反射パワーに対応する走行不可距離に関する情報等)とに基づいて、その反射パワーが検知された位置からの走行不可距離を取得する。そして、反射パワーが所定値以上の各位置からの走行不可距離を夫々求めることにより、各位置に対応した走行不可エリアを求める。なお、各位置に対応した走行不可距離に基づいて、物体全体に対応する走行不可エリアを算出してもよい。
以上述べた構成によれば、レーダセンサ11によって物体を検知することにより、水平方向のみならず垂直方向に存在する物体を検知することができる。したがって、例えば、三次元空間に存在する障害物に衝突することを避けることができる。また、物体が検知された場合に、物体からの反射波の反射パワーに基づいて走行不可エリアを設定するため、反射パワーの大きな物体の近くに存在する反射パワーの小さな他の物体であって、検知が困難な物体に車両1が衝突することを回避できる。また、既存のハード構成を用いることが可能であり、コストの削減が可能である。
図7は、変形例の車両1の概略構成を模式的に示すブロック図である。本変形例では、レーダ波の指向方向が異なるレーダセンサ11を複数備える。以下では、本変形例に特有の構成を説明し、上記の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
(1)レーダ波を送信し、物体からの反射波を受信するレーダセンサ11を有する自律走行車両の衝突回避装置であって、
前記レーダセンサ11が受信した信号から、前記物体の位置に関する情報及び前記反射波の反射パワーに関する情報を取得する処理部202と、
前記反射パワーが所定値以上の場合に、前記物体の周りのエリアであって前記自律走行車両が走行できないエリアである走行不可エリアに関する情報を生成する生成部204と、
前記走行不可エリアに関する情報を出力する出力部205と、
を備える自律走行車両の衝突回避装置。
11 レーダセンサ
12 制御部
13 走行制御部
14 駆動部
102 送信アンテナ
103 受信アンテナ
201 送受信部
202 処理部
203 判定部
204 生成部
205 出力部
Claims (4)
- ミリ波を送信し、物体からの反射波を受信するレーダセンサを有する自律走行車両の衝突回避装置であって、
指向方向が異なる複数のレーダセンサと、
前記複数のレーダセンサが受信した信号から、前記物体の位置に関する情報及び前記反射波の反射パワーに関する情報を取得する処理部と、
前記反射パワーが所定値以上の場合に、前記物体から所定の距離に外縁をもつエリアを前記自律走行車両が走行できないエリアである走行不可エリアに設定し、前記走行不可エリアに関する情報を生成する生成部と、
前記走行不可エリアに関する情報を出力する出力部と、
を備え、
前記生成部は、前記複数のレーダセンサが夫々受信した信号の中で、前記処理部によって取得される反射パワーが最も小さい信号に基づいて、前記走行不可エリアに関する情報を生成する、
自律走行車両の衝突回避装置。 - 前記生成部は、前記反射パワーが大きいほど、前記物体から前記走行不可エリアの外縁までの距離が長くなるように、前記走行不可エリアに関する情報を生成する、
請求項1に記載の自律走行車両の衝突回避装置。 - ミリ波を送信し、物体からの反射波を受信するレーダセンサを有する自律走行車両の衝突回避方法であって、
コンピュータが、
指向方向が異なる複数のレーダセンサが受信した信号を取得することと、
前記複数のレーダセンサが受信した信号から、前記物体の位置に関する情報及び前記反射波の反射パワーに関する情報を取得することと、
前記反射パワーが所定値以上の場合に、前記物体から所定の距離に外縁をもつエリアを前記自律走行車両が走行できないエリアである走行不可エリアに設定し、前記走行不可エリアに関する情報を生成することと、
前記走行不可エリアに関する情報を出力することと、
を実行し、
前記走行不可エリアに関する情報を生成する場合に、前記複数のレーダセンサが夫々受信した信号の中で反射パワーが最も小さい信号に基づいて、前記走行不可エリアに関する情報を生成する、自律走行車両の衝突回避方法。 - ミリ波を送信し、物体からの反射波を受信するレーダセンサを有する自律走行車両の衝突回避プログラムであって、
コンピュータに、
指向方向が異なる複数のレーダセンサが受信した信号を取得することと、
前記複数のレーダセンサが受信した信号から、前記物体の位置に関する情報及び前記反射波の反射パワーに関する情報を取得することと、
前記反射パワーが所定値以上の場合に、前記物体から所定の距離に外縁をもつエリアを前記自律走行車両が走行できないエリアである走行不可エリアに設定し、前記走行不可エリアに関する情報を生成することと、
前記走行不可エリアに関する情報を出力することと、
を実行させ、
前記走行不可エリアに関する情報を生成させる場合に、前記複数のレーダセンサが夫々受信した信号の中で反射パワーが最も小さい信号に基づいて、前記走行不可エリアに関する情報を生成させる、自律走行車両の衝突回避プログラム。
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