KR20100106625A

KR20100106625A - 자율 이동체, 그 제어방법, 및 제어시스템

Info

Publication number: KR20100106625A
Application number: KR1020107019894A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 야부시타; 가즈히로 미마; 요시아키 아사하라
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-10-01
Also published as: US20100324771A1; US9182762B2; JP4978494B2; WO2009098927A1; EP2251758A4; EP2251758A1; JP2009187343A; EP2251758B1; CN101971116A; CN101971116B; KR101141241B1

Abstract

이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점을 향하여 경로 상을 효율적으로 이동하는 것이 가능한 자율 이동체, 그 제어방법 및 그 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 자율 이동체(10)는, 이동 시점(S)부터 이동 종점(G)에 이르는 자율 이동체(10)의 이동 경로를 작성하는 수단과, 이동 영역 내에 존재하는 이동 장해물(B)이, 작성된 자율 이동체(10)의 이동 경로(R)를 가로지르는 점을 충돌 예측점(P)으로서 산출하는 수단과, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비한다. 그리고, 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에는, 제 2 통과 시간대가 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 자율 이동체(10)의 이동속도를 조정한다.

Description

자율 이동체, 그 제어방법, 및 제어시스템{AUTONOMOUS MOBILE BODY, AND METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은, 이동 장해물을 회피하는 자율 이동체, 그 제어방법, 및 제어시스템에 관한 것이다.

최근, 옥내나 옥외의 한정된 영역 등의 소정의 이동영역을 자율적으로 이동하는, 이른바 자율 이동체로서의 차량이나 보행 로봇 등이 개발되고 있다. 이와 같은 자율 이동체는, 이동영역 내에서의 자율 이동체의 자기위치를 인식시킴과 동시에, 자율 이동체가 이동하고자 하는 이동경로를 미리 또는 실시간으로 작성한다.

이동경로를 작성할 때에 이동영역에 장해물이 존재하는 경우에는, 자율 이동체가 장해물에 충돌하는 일이 없도록, 이동경로가 작성된다. 여기서, 장해물에는, 고정으로 움직이지 않는 고정 장해물과, 사람이나 다른 로봇 등의 이동하는 이동 장해물이 있다. 고정 장해물에 대해서는, 최초로 이 장해물의 근방을 금지영역으로 설정하여 이동경로를 작성하면 순차적으로 이동경로를 생성하는 경우에도 문제가 없으나, 이동 장해물에 대해서는, 이동을 수반하는 것이기 때문에 여러가지 문제가 발생한다. 예를 들면, 이 이동 장해물이 큰 이동속도를 가지고 있는 경우에는, 이동경로를 생성할 때마다 이동 장해물의 위치가 변하기 때문에, 이동경로가 대폭으로 변경되고, 그 결과, 자율 이동체가 경로를 다 추종하지 않고 장해물과 충돌할 가능성이 있다. 특히, 이동 장해물이 자율 이동체에 대하여 상대적으로 근접하도록 이동하고 있는 경우에는, 충돌의 위험성이 높아진다.

특허문헌 1에는, 소정의 최고 속도, 가속도, 감속도를 주행 제어조건으로서 기억하여 두고, 미리 주행방향 앞쪽에 설정한 주행 제어 대상영역을 사용하여, 주행 제어영역 내부에 장해물을 검출한 경우만 진행방향의 주행 속도를 제어조건에 의거하여 설정 변경하는 자율 이동장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 자율 이동장치에서는, 주행 제어영역 밖의 장해물에 반응하는 것이 없기 때문에, 통로 상에 있는 장해물 이외의 벽 등에 대한 반응을 줄일 수 있어, 주행 제어영역을 사용하지 않는 경우에 비하여 더욱 고속으로 효율적인 주행을 할 수 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 로봇과 이동체의 상대거리 및 상대각도에 의거하여, 로봇의 보행을 정지해야 할지의 여부를 판정하여, 보행을 정지하는 경우에는, 로봇이 이동하는 정지 이동거리가, 소정의 거리 이내가 되도록 제어하는 2족 보행 로봇이 개시되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 2족 보행 로봇에서는, 보행 중인 로봇이 이동체에 접근하였을 때, 로봇을 소정의 거리 내에서 정지시킬 수 있기 때문에, 로봇과 이동체의 충돌을 회피할 수 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특허3879860호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2004-299001호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 자율 이동장치에서는, 주행 제어 대상영역 내부에 장해물을 검출한 경우에, 조건 반사적으로 이동속도를 제어하는 것으로, 장해물과의 충돌을 회피하기 위하여 최적의 이동속도를 산출할 수 없는 것이다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 2족 보행 로봇에서는, 장해물과의 충돌회피를 위해, 2족 보행 로봇의 이동을 정지하는 것이기 때문에, 장해물을 회피하면서 경로 상을 효율적으로 이동할 수는 없다.

이와 같이, 종래 기술에 의하면, 장해물을 회피하기 위하여 최적의 이동속도를 산출할 수 없고, 장해물 회피와 최적 경로 계획을 양립시킬 수 없는 것이었다. 이 때문에, 이동 장해물과의 충돌을 회피하기 위하여 최적의 이동속도로, 이동 시점부터 이동 종점을 향하는 경로를 효율적으로 이동할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점을 향하여 경로 상을 효율적으로 이동하는 것이 가능한 자율 이동체, 그 제어방법, 및 그 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 자율 이동체는, 이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체로서, 상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 수단과, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단과, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비하고, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것이다.

이와 같이, 자율 이동체의 이동경로를 이동 장해물이 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하여, 이동 장해물이 충돌 예측점을 통과하는 시간대와, 자율 이동체가 충돌 예측점을 통과하는 시간대가 겹치지 않도록, 자율 이동체의 속도를 조정함으로써, 자율 이동체는, 이동 장해물을 회피하면서 이동경로를 계속해서 이동할 수 있어, 장해물 회피와 최적 경로 계획을 양립시킬 수 있다. 따라서, 이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점을 향하여 경로 상을 효율적으로 이동할 수 있다.

또한, 상기 자율 이동체는, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 감속하도록 하여도 된다. 이와 같이 자율 이동체의 이동속도를 감속시킴으로써, 이동 장해물이 충돌 예측점을 통과한 후에, 자율 이동체에 충돌 예측점을 통과시킬 수 있다. 따라서, 이동 장해물과의 충돌이 예측되는 경우에, 급가속하여 장해물을 회피하지 않아도 되기 때문에, 더욱 안전하게 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 자율 이동체는, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 감속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하도록하여도 된다. 이와 같이 이동 장해물이 충돌 예측점을 다 통과하는 시점에 의거하여, 충돌 예측점에 자율 이동체가 도달하기 위한 이동속도를 산출함으로써, 이동 장해물을 효율적으로 회피하기 위한 이동속도를 용이하게 산출할 수 있다.

또한, 상기 자율 이동체는, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 감속 또는 가속하도록 하여도 된다. 이와 같이 자율 이동체의 이동속도를 감속 또는 가속시킴으로써, 이동 장해물이 충돌 예측점을 통과한 후에, 충돌 예측점을 자율 이동체에 통과시켜도 되고, 또는, 이동 장해물이 충돌 예측점에 도달하기 전에, 충돌 예측점을 자율 이동체에 다 통과하도록 하여도 된다. 따라서, 이동 장해물의 이동속도 등이 변화된 경우에도, 더욱 유연하게 대응할 수 있다.

또한, 상기 자율 이동체는, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 감속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하고, 상기 충돌 예측점과, 상기 이동 장해물의 크기와, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 빠른 시점에 의거하여, 상기 가속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하도록 하여도 된다. 이와 같이 감속 또는 가속하는 이동속도를 산출함으로써, 이동 장해물을 효율적으로 회피하기 위한 이동속도를 용이하게 산출할 수 있다.

또한, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은, 상기 충돌 예측점에서의 상기 이동 장해물의 위험도에 따라, 상기 제 1 통과 시간대를 확대하도록 하여도 된다. 이와 같이 제 1 통과 시간대를 이동 장해물에 대한 위험도에 따라 확대함으로써, 충돌 예측점에서 이동 장해물과 자율 이동체가 스쳐 지나갈 때에는, 더욱 여유를 가지고 스쳐 지나갈 수 있다.

또한, 상기 자율 이동체는, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과한 후는, 조정된 상기 이동속도를 소정의 이동속도로 변경하여 이동하도록 하여도 된다. 이와 같이 이동 장해물을 회피한 후는 소정의 속도로 되돌려 이동함으로써, 이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 경로 상을 더욱 효율적으로 이동할 수 있다.

또한, 상기 이동 장해물이 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 산출하는 수단은, 상기 이동 장해물의 현재 위치정보와, 이동방향 정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동 예측경로를 산출하는 수단과, 상기 자율 이동체의 상기 이동경로와, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동 예측경로의 교점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단을 구비하도록 하여도 된다.

또한, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은, 상기 이동 장해물의 현재 위치정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동속도를 산출하는 수단과, 상기 충돌 예측점과, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동속도와, 상기 이동 장해물의 크기에 의거하여, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비하도록 하여도 된다.

또한, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단은, 상기 충돌 예측점과, 상기 자율 이동체의 이동속도와, 상기 자율 이동체의 크기에 의거하여, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하도록 하여도 된다.

본 발명에 관한 자율 이동체의 제어방법은, 이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체의 제어방법으로서, 상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 단계와, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 단계와, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 단계와, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 단계를 구비하고, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것이다.

본 발명에 관한 자율 이동체의 제어시스템은, 이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체의 제어시스템으로서, 상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 수단과, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단과, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비하고, 상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것이다.

본 발명에 의하면, 이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점을 향하여 경로 상을 효율적으로 이동하는 것이 가능한 자율 이동체, 그 제어방법, 및 그 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체 제어시스템을 개략적으로 나타내는 전체도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체로서의 차량을 개략적으로 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 관한 이동 장해물 및 자율 이동체의 이동궤적을 나타내는 개념도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체의 제어처리의 개요를 나타내는 플로우차트,
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체의 이동속도 산출처리를 나타내는 플로우차트,
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 관한 이동 장해물 및 자율 이동체의 이동경로를 나타내는 개념도,
도 7은 본 발명의 실시형태 1에 관한 이동 장해물이 자율 이동체의 이동경로를 가로지르는 모양을 설명하기 위한 도,
도 8은 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 모양을 설명하기 위한 개념도,
도 9는 본 발명의 실시형태 1에 관한 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 모양을 설명하기 위한 개념도이다.

발명의 실시형태 1.

본 실시형태 1에 관한 자율 이동체는, 이동 시점부터 이동 종점에 이르는 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 수단과, 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 자율 이동체의 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단과, 이동 장해물이 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과, 자율 이동체가 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비한다. 그리고, 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에는, 제 2 통과 시간대가 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것이다.

이와 같이, 자율 이동체의 이동경로를 이동 장해물이 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하여, 이동 장해물이 충돌 예측점을 통과하는 시간대와, 자율 이동체가 충돌 예측점을 통과하는 시간대가 겹치지 않도록, 자율 이동체의 속도를 조정한다. 즉, 이동 장해물이 경로 상을 가로지르는 타이밍을 피하도록 자율 이동체는 이동속도를 변경하기 때문에, 자율 이동체는, 최적의 속도로 이동 장해물을 적절하게 회피하면서 이동경로를 계속해서 이동할 수 있어, 장해물 회피와 최적 경로 계획을 양립시킬 수 있다. 따라서, 이동 장해물과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점을 향하여 경로 상을 효율적으로 이동할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 실시형태 1에 관한 자율 이동체에 대하여 설명한다. 도 1은, 이동영역으로서의 바닥부(1) 상의 한정된 영역(F)(파선에 둘러싸인 영역)을, 자율 이동체로서의 자율 이동체(10)가 제어부(15)로부터의 신호에 의해 이동하는 자율 이동체 제어시스템(100)의 일 실시형태를 개략적으로 나타내는 것이다. 도 1에서는, 바닥부(1) 상의 영역(F) 상에 물체는 표기되어 있지 않으나, 이미 알고 있는 고정 장해물 및 외계 센서에 의해 검지된 고정 장해물이나 이동 장해물이 존재하여, 자율 이동체(10)는 이들 장해물을 회피할 필요가 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 자율 이동체(10)는, 박스형의 자율 이동체 본체(10a)와, 1쌍의 대향하는 차륜(11)과, 캐스터(12)를 구비하는 대향 2륜형의 차량으로, 이들 차륜(11), 캐스터(12)로 자율 이동체 본체(10a)를 수평으로 지지하는 것이다. 또한, 자율 이동체 본체(10a)의 내부에는, 차륜(11)을 각각 구동하는 구동부(모터)(13)와, 차륜의 회전수를 검출하기 위한 카운터(14)와, 차륜을 구동하기 위한 제어신호를 작성하고, 구동부(13)에 그 제어신호를 송신하는 제어부(15)가 구비되어 있다. 그리고, 제어부(15) 내부에 구비된 기억부로서의 메모리 등의 기억영역(15a)에는, 제어신호에 의거하여 자율 이동체(10)의 이동속도나 이동방향, 이동거리 등을 제어하기 위한 제어 프로그램이 기록되어 있다. 상술한 이동속도나 이동거리 등은, 카운터(14)로 검지된 차륜(11)의 회전수에 의거하여 구해지고 있다.

또한, 자율 이동체 본체(10a)의 전면(前面)에는, 이동하는 방향에 나타난 장해물 등을 인식하기 위한 외계 센서(16)가 고정되어 있고, 이 외계 센서(16)로 인식한 화상이나 영상 등의 정보가 제어부(15)에 입력된 결과, 제어 프로그램에 따라 차량이 이동하는 방향이나 속도 등이 결정된다. 외계 센서(16)는, 장해물 등에서 반사된 레이저를 검지하는 센서나, CCD 카메라에 의해 구성할 수 있다.

또한, 자율 이동체 본체(10a)의 상면에는, 자기위치를 인식하기 위한 안테나(17)가 구비되어 있고, 예를 들면 도시 생략한 GPS 등으로부터의 위치정보를 수취하고, 제어부(15)에서 그 위치정보를 해석함으로써, 자기의 위치를 정확하게 인식할 수 있다.

이와 같이 구성된 자율 이동체(10)는, 1쌍의 차륜(11)의 구동량을 각각 독립으로 제어함으로써, 직진이나 곡선이동(선회), 후퇴, 그 자리 회전(양 차륜의 중점을 중심으로한 선회) 등의 이동동작을 행할 수 있다. 그리고, 자율 이동체(10)는, 외부로부터의 이동장소를 지정하는 제어부(15)로부터의 지령에 따라, 영역(F) 내의 지정된 목적지까지의 이동경로를 작성하고, 그 이동경로에 따르도록 이동함으로써, 목적지에 도달한다.

제어부(15) 내부에 구비된 기억영역(15a)에는, 바닥부(1) 상의 영역(F) 전체의 형상에, 대략 일정 간격 d(예를 들면 10 cm)로 배치된 격자점을 연결하는 그리드선을 가상적으로 묘사함으로써 얻어지는 그리드맵이 기억되어 있다. 상술한 바와 같이, 자율 이동체(10)는, GPS 등으로부터 얻어진 위치정보를, 이 그리드맵 상에서의 자기의 위치로 치환하여, 그리드맵 상에서의 자기위치를 인식한다. 그리드맵 상에서, 자율 이동체(10)의 자기위치에 상당하는 장소, 및 목적지인 이동 종료점, 및 이동 종료점에서의 자율 이동체(10)의 이동방향이 특정된다. 제어부(15)는, 그리드맵 상에서 특정된 자기위치를 이동 시점부터, 목적지인 이동 종점까지의 이동경로를 작성하고, 작성된 이동경로에 따라 이동을 행한다.

계속해서, 도 3 및 도 4를 이용하여, 이동 시점부터 이동 종점까지의 사이에 이동 장해물이 존재하는 경우에 있어서의, 자율 이동체의 제어방법에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 예에서는, 이동 장해물(B)이 존재한다. 이동 장해물(B)은, 충돌 예측점(P)에서, 자율 이동체(10)가 이동하는 이동경로(R)를 가로지른다. 본 실시형태 1에 관한 자율 이동체(10)는, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 시간대와, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 시간대가 겹치지 않도록, 자기의 이동속도를 변경한다.

도 4는, 자율 이동체의 제어처리의 개요를 나타내는 플로우차트이다. 먼저, 제어부(15)는, 이동 시점(S)부터 이동 종점(G)에 이르는 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 작성한다(단계 S101). 경로 작성방법에 대해서는, 공지의 경로 작성방법을 적용 가능하나, 예를 들면, A*(에이스타)경로 탐색법을 사용하여, 이동경로를 작성한다. 작성된 이동경로(R)는, 기억영역(15a)에 저장된다.

다음에, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)을 인식하고, 그 이동속도를 추정한다(단계 S102). 더욱 상세하게는, 먼저, 제어부(15)는, 이미 알고 있는 정보로서 기억영역(15a)에 저장된 환경 지도 데이터와, 외계 센서(16)에 의해 취득된 측정 데이터를 비교하여, 지도 데이터에 없는 측정 데이터를 이동 장해물(B)로서 인식한다. 또한, 제어부(15)는, 인식된 이동 장해물(B)의 위치정보를 기억영역(15a)에 저장한다. 그리고, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)의 중심에서의 이동속도를 추정한다. 구체적으로는, 먼저, 이동 장해물(B)의 중심의 위치정보를 산출한다. 다음에, 1 제어 주기 전의 타이밍에서 산출한 이동 장해물(B)의 중심 위치와, 현재의 타이밍에서 산출한 이동 장해물(B)의 중심 위치를 비교하여, 이동 장해물(B)의 이동거리를 산출하고, 이것을 제어주기로 나눗셈을 함으로써, 각각의 이동 장해물(B)의 속도를 산출한다.

다음에, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)이, 작성된 이동경로(R)를 가로지르는 점을 충돌 예측점(P)으로서 산출한다(단계 S103). 더욱 상세하게는, 먼저, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)의 현재 위치정보 및 진행방향 정보와, 이동속도에 의거하여, 이동 장해물(B)이 이동한다고 예측되는 이동 예측경로를 산출한다. 예를 들면, 이동 장해물(B)의 이동 예측경로는, 이동 장해물(B)의 현재위치로부터 진행방향(Db) 및 그 반대방향으로 신장되는 직선이다. 그리고, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 작성된 이동경로(R)와, 산출된 이동 장해물(B)의 이동 예측경로의 교점을 충돌 예측점(P)으로서 산출한다. 이 충돌 예측점(P)은, 자율 이동체(10)나 이동 장해물(B)의 이동속도를 고려한 것은 아니고, 이동경로(R)와 이동 예측경로만으로 산출한 것으로, 양자의 충돌을 엄밀하게 예측한 것이 아니다. 또한, 이동 장해물(B)의 이동속도의 회전성분을 0에 근사한 경우에, 이동 예측경로는 직선이 되나, 회전성분이 0이 아닌 경우에는 원호가 된다.

다음에, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출한다(단계 S104). 더욱 상세하게는, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)의 현재위치로부터 충돌 예측점(P)까지의 거리를 산출한다. 그리고, 제어부(15)는, 이 거리를 이동 장해물(B)의 현재 속도에 의해 나눗셈함으로써 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)에 도달하기까지의 시간 T1을 산출한다. 또한, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)의 크기를 이동 장해물(B)의 현재 속도에 의해 나눗셈함으로써, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지 요하는 시간 ΔT1을 산출한다. 그리고, 제어부(15)는, 도달하기까지의 시간 T1에 시간 ΔT1을 가산함으로써, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 다 통과하는 시간 T2를 산출한다(즉, T2 = T1 + ΔT1). 이와 같이 하여, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지의 시간대(T1부터 T2), 즉 제 1 통과 시간대를 산출한다.

다음에, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출한다(단계 S105). 더욱 상세하게는, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 현재위치로부터 충돌 예측점(P)까지의 거리를 산출한다. 그리고, 이 거리를 자율 이동체(10)의 현재 속도에 의해 나눗셈함으로써 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)에 도달하기까지의 시간 T4를 산출한다. 또한, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 크기를 자율 이동체(10)의 현재 속도에 의해 나눗셈함으로써, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지 요하는 시간 ΔT4를 산출한다. 그리고, 제어부(15)는, 도달하기까지의 시간 T4에 시간 ΔT4를 가산 함으로써, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 다 통과하는 시간 T5를 산출한다(즉, T5 = T4 + ΔT4). 이와 같이 하여, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지의 시간대(T4부터 T5), 즉 제 2 통과 시간대를 산출한다.

다음에, 제어부(15)는, 단계 S105에서 산출된 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가, 단계 S104에서 산출된 제 1 통과 시간대에 겹치는지의 여부를 판정한다(단계 S106). 즉, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지의 시간대(T4부터 T5)가, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지의 시간대(T1부터 T2)와 겹치는지의 여부를 판정한다. 판정의 결과, 제 2 통과 시간대의 어느 부분에 대해서도, 제 1 통과 시간대에 겹치지 않는 경우에는, 단계 S108로 진행한다.

한편, 단계 S106에서의 판정의 결과, 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에는, 제어부(15)는, 제 2 통과 시간대가 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 자율 이동체(10)의 이동속도를 조정한다(단계 S107). 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에는, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 가로지를 때에, 동시에 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 것이 예상된다. 이 때문에, 자율 이동체(10)는 자신의 이동속도를 조정함으로써, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 시간대를 피하도록 이동한다. 또한, 이동 장해물(B)과의 충돌을 회피하기 위한 이동속도의 산출방법 에 대해서는 뒤에서 설명한다.

제어부(15)는, 조정된 이동속도와, 작성된 이동경로 정보에 의거하여, 차륜을 구동하기 위한 제어신호를 생성하고, 구동부(13)에 대하여 출력함으로써, 자율 이동체(10)를 제어한다(S108). 이에 의하여, 자율 이동체(10)는, 이동 장해물(B)을 회피하면서, 이동경로 정보에 의해 특정되는 이동경로(R)를 따라 이동한다.

계속해서, 이동 장해물(B)과의 충돌을 회피하기 위한 이동속도의 산출방법에 대하여, 도 5 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 도 5는, 충돌회피를 위한 이동속도산출처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 6은, 이동 장해물(B) 및 자율 이동체(10)의 이동궤적을 나타내는 개념도이다. 도 7은, 이동 장해물(B)이 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 가로지르는 모양을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 및 도 9는, 이동 장해물(B)의 존재에 따라, 자율 이동체(10)의 이동속도를 조정하는 모양을 설명하기 위한 개념도이다.

먼저, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 현재 시각·위치를 기준으로 하는 시공간 좌표를 설정한다(단계 S201). 자율 이동체(10)의 현재 시각·위치를 원점으로 한 시공간 좌표의 예를 도 6(a)에 나타낸다. 도면에 나타내는 시공간 좌표에서는, 가로축을 현재 시각으로부터의 경과시간, 세로축을 현재 위치로부터의 거리로 하였다.

이어서, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)을 시공간 좌표에 묘사한다(단계 S202). 도 6(a)에, 자율 이동체(10)가 현재 속도로 이동한 경우의 이동궤적(EX)을 나타낸다. 또한, 도면에서 묘사된 이동궤적(EX)의 기울기는, 자율 이동체(10)의 현재 속도를 나타내고 있다.

이어서, 제어부(15)는, 이동 장해물(B)의 점유영역(S)을 시공간 좌표에 묘사한다(단계 S203). 여기서, 이동 장해물(B)의 점유영역(S)은, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과할 때의 시각·위치로 구성된다. 도 6(b)에, 시각·위치 A 내지 D에 의해 구성되는, 이동 장해물(B)의 점유영역(S)의 일례를 나타낸다.

여기서, 도 7(a) 내지 도 7(d)를 참조하여, 점유영역(S)이 이와 같이 묘사되는 이유를 설명한다. 도 7에서는, 이동 시점(S)를 거리 L0이라 하고, 이동 종점(G)을 L3이라 하여 설명한다. 먼저, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 현재 시각부터 시간 T0 경과시점에서, 이동 장해물(B)이 자율 이동체(10)의 이동경로(R)로 접근하고 있는 것으로 한다. 또한, 본 실시형태 1에서는, 인식된 이동 장해물(B)의 중심위치에 의거하여, 이동 장해물(B)의 영역(Rb)을 설정한다. 구체적으로는, 이동 장해물(B)을 포함하여, 한 변의 크기가 Lb가 되는 정방형 형상의 영역(Rb)을 설정한다.

이어서, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 현재 시각부터 시간 T1 경과 시점에서, 이동 장해물(B)이 자율 이동체(10)의 이동경로(R)에 도달한다. 이 때, T1 시점에서, 이동 장해물(B)의 영역(Rb)이 이동경로(R)와 접촉한다. 즉, T1 시점에서, 이동 장해물(B)은, 거리 L1부터 L2에 걸쳐 이동경로(R)를 점유한다(도 6에 나타내는, 시각·위치 A 및 D로 나타낸다).

그리고, 도 7(b)에 나타내는 상태로부터 도 7(c)에 나타내는 상태에 걸쳐(T1시점부터 T2 시점에서), 이동 장해물(B)은 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 통과한다. 그 사이, 이동 장해물(B)의 영역(Rb)이 이동경로(R)를 가로지른다. 즉, T1시점부터 T2 시점에 걸쳐, 이동 장해물(B)은, 거리 L1부터 L2에 걸쳐 이동경로(R)를 점유한다(도 6에 나타내는, 시각·위치 A, B, C, D에 의해 둘러싸이는 영역을 나타낸다).

이어서, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 현재 시각부터 시간 T2 경과시점에서, 이동 장해물(B)이 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 다 통과한다. 이 때, T2시점에서, 이동 장해물(B)의 영역(Rb)이 이동경로(R)로부터 떨어진다. 즉, T2 시점에서, 이동 장해물(B)은, 거리 L1부터 L2에 걸쳐 이동경로(R)의 점유를 끝낸다(도 6에 나타내는, 시각·위치 B 및 C로 나타낸다). 그리고, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 현재 시각부터 시간 T3 경과시점에서는, 이동 장해물(B)은 자율 이동체(10)의 이동경로(R)로부터 멀어진다.

도 5로 되돌아가서 설명을 계속한다. 이어서, 제어부(15)는, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)이 이동 장해물(B)의 점유영역(S)과 겹치는지의 여부를 판정한다(단계 S204). 즉, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)에 도달하고 나서 다 통과하기까지의 사이에, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는지의 여부를 판정한다. 판정의 결과, 이동궤적(EX)이 점유영역(S)과 겹치지 않는 경우에는, 이동속도의 조정은 행하지 않고 현재 속도 그대로 이동을 계속한다.

한편, 판정의 결과, 이동궤적(EX)이 점유영역(S)과 겹치는 경우에는, 제어부(15)는, 이동궤적(EX)이 점유영역(S)과 겹치지 않도록, 자율 이동체(10)의 현재 속도를 조정한다(단계 S205). 자율 이동체(10)의 현재 속도를 감속 또는 가속함으로써, 이동속도를 조정한다. 여기서, 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하여 이동속도의 조정방법에 대하여 설명한다.

도 8(a)는, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)과 이동 장해물(B)의 점유영역(S)이 겹치는 경우에, 자율 이동체(10)의 현재 속도를 감속한 경우의 이동속도를 나타낸다. 자율 이동체(10)는, 그 이동궤적(EX)과 이동 장해물(B)의 점유영역(S)이 겹치는 경우에, 먼저, 현재 속도를 이동속도 Vr1로 변경하여 감속한다. 이동속도 Vr1는, 충돌 예측점(P)까지의 거리 L1과, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 다 통과하는 시간 T2(즉, 통과 시간대 중 가장 느린 시점)로부터 산출할 수 있다(예를 들면, Vr1=(L1-L0)/(T2-T0)). 바꿔 말하면, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)이, 시각·위치(B)를 통과하도록, 현재 속도를 이동속도 Vr1로 감속한다. 또한, 이동 장해물(B)이 이동경로(R)를 통과한 후는(즉, T2 시점 이후), 자율 이동체(10)는, 이동속도 Vr1을 소정의 이동속도 VrO으로 변경하여 이동한다. 소정의 이동속도 Vr0으로서는, 이동속도를 감속하기 이전의, 통상의 이동속도 Vr_max를 채용할 수 있다. 예를 들면, 이동속도 Vr_max를 자율 이동체(10)가 이동 가능한 최대 속도로 함으로써, 자율 이동체(10)는, 이동 장해물(B)을 회피한 후는, 다시 최대 속도로 이동할 수 있기 때문에, 더욱 효율적으로 이동 종점으로 이동할 수 있다.

한편, 도 8(b)는, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)과 이동 장해물(B)의 점유영역(S)이 겹치는 경우에, 자율 이동체(10)의 현재 속도를 가속한 경우의 이동속도를 나타낸다. 자율 이동체(10)는, 그 이동궤적(EX)과 이동 장해물(B)의 점유영역(S)이 겹치는 경우에, 먼저, 현재 속도를 이동속도 Vr2로 변경하여 가속한다. 이동속도 Vr2는, 충돌 예측점(P)과 이동 장해물(B)의 크기로부터 구하는 거리 L2와, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하기 시작하는 시간 T1(즉, 통과 시간대 중 가장 빠른 시점)로부터 산출할 수 있다(예를 들면, Vr2=(L2-L0)/(T1-T0)). 바꿔 말하면, 자율 이동체(10)의 이동궤적(EX)이, 시각·위치 D를 통과하도록, 현재 속도를 이동속도 Vr2로 가속한다. 또한, 이동 장해물(B)이 이동경로(R)를 통과한 후는(즉, T1 시점 이후), 자율 이동체(10)는, 이동속도 Vr2를, 소정의 이동속도 Vr0으로 변경하여 이동한다. 소정의 이동속도 VrO으로서는, 이동속도를 가속하기 전의, 통상의 이동속도를 채용할 수 있다.

또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 자율 이동체(10)는, 충돌 예측점(P)에서의 이동 장해물(B)의 위험도에 따라, 제 1 통과 시간대를 확대한 다음에, 이동속도를 조정하도록 하여도 된다. 도 9에 나타내는 예에서는, 시점 T1을 T1'로, 시점 T2를 T2'로 변경한다.

도 8에 나타낸 예에서는, 이동 장해물(B)이 경로(R)를 통과하는 시간대(T1∼T2)가 이동 장해물(B)의 크기에 의해 규정되기 때문에, 자율 이동체(10)가 이동 장해물(B)의 근방을 이동하게 된다. 이 때문에 다소의 측정 오차에 따라서는, 자율 이동체(10)가 이동 장해물(B)에 충돌할 염려가 있었다. 그래서 이동 장해물(B)이 경로(R)를 통과하는 시간대의 전후에, 안전을 확보하기 위한 시간대를 부가하고, 그 다음에 이동속도의 조정을 행함으로써, 자율 이동체(10)와 이동 장해물(B)의 스쳐 지나감을, 시간에 여유를 가지게 하여 스쳐 지나갈 수 있다. 즉, 제 1 통과 시간대를 이동 장해물(B)에 대한 위험도에 따라 확대함으로써, 충돌 예측점(P)에서 이동 장해물(B)과 자율 이동체(10)가 스쳐 지나갈 때에는, 더욱 여유를 가지고 스쳐 지나갈 수 있다. 또한, 이동 장해물(B)에 대한 위험도로서는, 예를 들면, 이동 장해물(사람)이 자율 이동체(로봇)에 접근한 경우에 위화감을 기억하는 범위나, 이동 장해물(B)의 크기나 이동속도 등에 따라 결정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태 1에 관한 자율 이동체(10)는, 이동 시점(S)부터 이동 종점(G)에 이르는 자율 이동체(10)의 이동경로를 작성하는 수단과, 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물(B)이, 작성된 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 가로지르는 점을 충돌 예측점(P)으로서 산출하는 수단과, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비한다. 그리고, 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에는, 제 2 통과 시간대가 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 자율 이동체(10)의 이동속도를 조정하는 것이다.

이와 같이, 자율 이동체(10)의 이동경로(R)를 이동 장해물(B)이 가로지르는 점을 충돌 예측점(P)으로서 산출하여, 이동 장해물(B)이 충돌 예측점(P)을 통과하는 시간대와, 자율 이동체(10)가 충돌 예측점(P)을 통과하는 시간대가 겹치지 않도록, 자율 이동체(10)의 속도를 조정할 수 있다. 즉, 이동 장해물(B)이 경로 상을 가로지르는 타이밍을 피하도록 자율 이동체(10)는 이동속도를 변경하기 때문에, 자율 이동체(10)는, 이동 장해물(B)을 최적의 속도로 적절하게 회피하면서 이동경로(R)를 계속 이동할 수 있어, 장해물 회피와 최적 경로 계획을 양립시킬 수 있다. 따라서, 이동 장해물(B)과의 충돌을 회피하면서, 이동 종점(G)을 향하여 경로(R) 상을 효율적으로 이동할 수 있다.

그 밖의 실시형태

또한, 상기한 실시형태에서는, 자율 이동체(10)가 캐스터(12)를 구비한 2륜 대차인 예를 나타내었으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 자율 이동체로서는, 스티어링형(1륜 구동형 1 스티어링)의 차량이어도, 도립(倒立)상태를 제어하면서 평면 상을 주행하는, 이른바 도립 진자형의 2륜 대차이어도 된다. 이와 같은 도립 진자형의 2륜 대차는, 캐스터를 구비하지 않는 대신, 차량 본체의 연직방향에 대한 경사각이나 경사각 속도 등의 경사 정도를 검출하기 위한, 자이로 등의 경사 검출부를 구비한다. 그리고, 제어부의 내부에 구비된 기억영역(메모리)에 기억된, 차량의 이동을 행하는 제어신호에 의거하여 차량 본체의 도립상태를 유지하면서, 차륜을 구동시켜 이동하도록 구동부에 출력을 주는 프로그램에 의하여 이동할 수 있다.

또한, 자율 이동체로서는, 상술한 바와 같은 2륜형의 것에 한정되지 않고, 전 2륜, 후 2륜의 4륜형 차량 등, 여러가지 타입의 차량이어도 된다. 특히, 차륜으로 이동하는 이동체의 경우, 차륜의 축방향(진행방향으로 수직한 방향)으로 이동할 수 없기 때문에, 본 발명에 관한 이동경로 작성방법을 적용하면, 원활한 경로로 정확하게 이동 종점(목적지)에 도달하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 자율 이동체로서는 차량에 한정되는 것은 아니고, 각식(脚式) 보행을 행하는 보행 로봇 등이어도 본 발명을 적용하는 것은 가능하다. 특히, 보행 로봇의 보행제어에 있어서, 큰 곡률에 의한 보행이나 주행을 가능한 한 행하지 않고 자율 이동을 행하게 할 수 있기 때문에, 안정된 보행을 행하게 하기 위하여 필요한 제어를 가능한 한 간이하게 할 수 있다.

또한, 상술한 실시형태에서는, 자율 이동체(10)는 GPS 등으로부터의 위치정보를 수취함으로써 자기위치를 인식하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 차륜의 구동량이나 이동한 방향 등으로부터, 이미 알고 있는 지점으로부터의 이동량 및 이동방향 등을 구하여, 자기위치를 인식하는 것이어도 된다. 이 경우, 이동하는 이동영역으로서의 영역 내에, 위치정보를 주는 마커 등이 단일 또는 복수 부분 설치되어 있고, 자율 이동체가 이 마커 상을 이동할 때에, 자율 이동체에 설치된 판독부 등으로부터 마커에 기억된 위치정보를 판독하도록 하여도 된다.

또한, 상술한 바와 같은 그리드맵을, 자율 이동체 측(제어부의 기억영역)에 기억시키는 것은 아니고, 제어부 측에 기억시켜도 된다. 즉, 자율 이동체를 제어하기 위한 제어부 내에 설치된 메모리나 HDD 등의 기억영역에, 상술한 그리드맵을 데이터로서 기억시켜, 이동경로를 작성하여도 된다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 이미 설명한 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능한 것은 물론이다.

본 발명은, 이동 장해물을 회피하는 자율 이동체, 그 제어방법, 및 제어시스템에 적용할 수 있다.

1 : 바닥부 10 : 자율 이동체
10a : 자율 이동체 본체 11 : 차륜
12 : 캐스터 13 : 구동부(모터)
14 : 카운터 15 : 제어부
15a : 기억영역 16 : 외계 센서
17 : 안테나 100 : 자율 이동체 제어시스템
S : 이동 시점 G : 이동 종점
D : 이동방향 B : 이동 장해물
P : 충돌 예측점 R : 이동경로
F : 영역 Rb : 장해물 영역
EX : 이동궤적

Claims

이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체에 있어서,
상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 수단과,
상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단과,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비하고,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항에 있어서,
상기 자율 이동체는,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 감속하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 2항에 있어서,
상기 자율 이동체는,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 감속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항에 있어서,
상기 자율 이동체는,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 감속 또는 가속하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 4항에 있어서,
상기 자율 이동체는,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에,
상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 감속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하고,
상기 충돌 예측점과, 상기 이동 장해물의 크기와, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 빠른 시점에 의거하여, 상기 가속하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 충돌 예측점에서의 상기 이동 장해물의 위험도에 따라, 상기 제 1 통과 시간대를 확대하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자율 이동체는,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과한 후는, 조정된 상기 이동속도를 소정의 이동속도로 변경하여 이동하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 산출하는 수단은,
상기 이동 장해물의 현재 위치정보와, 이동방향 정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동 예측 경로를 산출하는 수단과,
상기 자율 이동체의 상기 이동경로와, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동예측 경로의 교점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 이동 장해물의 현재 위치정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동속도를 산출하는 수단과,
상기 충돌 예측점과, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동속도와, 상기 이동 장해물의 크기에 의거하여, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
제 1항에 있어서,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 충돌 예측점과, 상기 자율 이동체의 이동속도와, 상기 자율 이동체의 크기에 의거하여, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체.
이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체의 제어방법에 있어서,
상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 단계와,
상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 단계와,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 단계와,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 단계를 구비하고,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 조정하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 단계는,
상기 충돌 예측점에서의 상기 이동 장해물의 위험도에 따라, 상기 제 1 통과 시간대를 확대하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과한 후는, 조정된 상기 이동속도를 소정의 이동속도로 변경하여 이동하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 산출하는 단계는,
상기 이동 장해물의 현재 위치정보와, 이동방향 정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동 예측 경로를 산출하는 단계와,
상기 자율 이동체의 상기 이동경로와, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동예측 경로의 교점을 충돌 예측점으로서 산출하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 단계는,
상기 이동 장해물의 현재 위치정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동속도를 산출하는 단계와,
상기 충돌 예측점과, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동속도와, 상기 이동 장해물의 크기에 의거하여, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
제 11항에 있어서,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 단계는,
상기 충돌 예측점과, 상기 자율 이동체의 이동속도와, 상기 자율 이동체의 크기에 의거하여, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어방법.
이동영역 내에 존재하는 이동 시점부터 이동을 개시하고, 상기 이동영역 내에 존재하는 이동 종점에 도달하는 자율 이동체의 제어시스템에 있어서,
상기 이동 시점부터 상기 이동 종점에 이르는 상기 자율 이동체의 이동경로를 작성하는 수단과,
상기 이동영역 내에 존재하는 이동 장해물이, 작성된 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단과,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단과,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비하고,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 제 2 통과 시간대가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치지 않도록, 상기 자율 이동체의 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항에 있어서,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 조정하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항에 있어서,
상기 제 2 통과 시간대의 적어도 일부가 상기 제 1 통과 시간대에 겹치는 경우에,
상기 자율 이동체를 감속하는 경우에는, 상기 충돌 예측점과, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 느린 시점에 의거하여, 상기 조정하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하고,
상기 자율 이동체를 가속하는 경우에는, 상기 충돌 예측점과, 상기 이동 장해물의 크기와, 상기 제 2 통과 시간대 중 가장 빠른 시점에 의거하여, 상기 조정하는 자율 이동체의 이동속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 충돌 예측점에서의 상기 이동 장해물의 위험도에 따라, 상기 제 1 통과 시간대를 확대하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과한 후는, 조정된 상기 이동속도를 소정의 이동속도로 변경하여 이동하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 자율 이동체의 상기 이동경로를 가로지르는 점을 산출하는 수단은,
상기 이동 장해물의 현재 위치 정보와, 이동방향 정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동 예측 경로를 산출하는 수단과,
상기 자율 이동체의 상기 이동경로와, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동예측 경로의 교점을 충돌 예측점으로서 산출하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항에 있어서,
상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 이동 장해물의 현재 위치 정보에 의거하여, 상기 이동 장해물의 이동속도를 산출하는 수단과,
상기 충돌 예측점과, 산출된 상기 이동 장해물의 상기 이동속도와, 상기 이동 장해물의 크기에 의거하여, 상기 이동 장해물이 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 1 통과 시간대를 산출하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.
제 18항에 있어서,
상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 수단은,
상기 충돌 예측점과, 상기 자율 이동체의 이동속도와, 상기 자율 이동체의 크기에 의거하여, 상기 자율 이동체가 상기 충돌 예측점을 통과하는 제 2 통과 시간대를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동체의 제어시스템.