KR20140039275A

KR20140039275A - 자율 이동 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20140039275A
Application number: KR1020147000468A
Authority: KR
Inventors: 다이시 우에다; 료스케 나카무라; 아즈사 아미노
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2014-04-01
Also published as: US20140148989A1; JP5746347B2; KR101522970B1; US9116521B2; DE112011105449T5; WO2013011543A1; JPWO2013011543A1

Abstract

모터에 의해 구동하는 차륜을 가지는 주행부와, 주행 방향의 장해물을 검출하는 환경 인식 센서를 가지는 상체부로 이루어지는 자율 이동 장치에 있어서, 상기 상체부에는 자기의 위치와 장해물을 인식하는 수단과, 장해물의 회피 능력을 평가하는 수단과, 상기 장해물과의 충돌 회피 능력을 판단하는 수단과, 이 충돌 회피 능력으로부터 장해물의 통과 추정 영역에 대한 충돌 회피의 우선도를 구하는 수단을 구비함과 함께, 상기 우선도가 높은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 위치하는 영역에 중복되지 않는 영역이며, 상기 우선도가 낮은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 존재하는 영역과 중복하더라도 충돌을 피할 수 있는 범위로 이동시키는 제어부를 구비하도록 하였다.

Description

자율 이동 장치 및 그 제어 방법{AUTONOMOUS LOCOMOTION EQUIPMENT AND CONTROL METHOD THEREFOR}

본 발명은, 장해물 회피 능력을 구비한 자율 이동 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

로봇 등의 자율 이동 장치가 사람의 생활 공간을 이동할 때, 자율 이동 장치의 이동이 경우에 따라서는 사람에게 있어서 장해물이 되어버리기 때문에, 무엇인가 대처가 필요하다.

이와 같은 경우의 배경 기술로서, 예를 들면 일본 공개특허 특개2010-79852호 공보(특허문헌 1)가 있다. 이 특허문헌 1에서는, 자율 이동 장치가 목표 위치 궤도에 따라서 이동 도중, 장해물에 의해 이동이 방해된 경우에도, 자율 이동 장치가 장해물의 행동을 인식할 수 있도록 되어 있다. 또한 이 자율 이동 장치는, 자율적으로 이동할 수 있는 물체(인간, 다른 자율 이동 장치 등)인 장해물이 이동하면, 자율 이동 장치는 현상의 목표 위치 궤도에 따라서 이동할 수 있는 경우이면, 장해물에 대해 길을 트도록 이동을 촉진시키는 동작을 제어할 수 있도록 되어 있다.

일본 공개특허 특개2010-79852호 공보 일본 공개특허 특개2008-65755호 공보

자율 이동 장치의 이동을 방해하는 장해물이 복수 존재한 경우, 장해물에 의해 가감속의 능력이나 이동 가능한 방향 등의 회피 능력이 다른 경우가 있다.

예를 들면, 병원 내에서는 정상인, 휠체어, 장애인 등에 동시에 통로가 막혀지는 경우가 있다. 그 경우, 휠체어나 장애인은, 회피 능력이 정상인보다 낮아, 자율 이동 장치가 양자의 진로를 막는 위치에 있으면, 엇갈림에 시간이 걸리거나 양자와 자율 이동 장치가 접촉하거나 할 가능성이 있다. 이 경우 자율 이동 장치가, 회피 능력이 높은 정상인의 진로 상으로 이동하면, 휠체어나 장애인의 움직임에 대한 영향은 적어진다.

그러나 예를 들면, 자율 이동 장치가 정상인의 바로 정면으로 이동하면, 정상인의 회피 행동에도 시간이나 접촉의 가능성이 따르기 때문에, 정상인에 있어서도 자율 이동 장치를 회피하기 쉬운 위치로 이동할 필요가 있다.

이와 같이, 복수의 장해물에 이동이 방해된 상황에 안전하고 또한 효율적으로 대처하기 위해서는, 회피 능력이 낮은 장해물의 움직임으로의 영향은 적고, 게다가 자율 이동 장치를 회피하면 기대할 수 있는 회피 능력이 높은 장해물에 있어서도, 자율 이동 장치를 피하기 쉬운 위치로 이동하는 자율 이동 장치의 제공이 필요하다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 자율 이동 장치가 복수의 장해물에 대치(對峙)한 경우를 고려하고 있지 않기 때문에 안전하게 대처할 수 없을 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 자율 이동 장치의 이동을 방해하는 장해물이 복수 존재했을 때에, 회피 능력이 낮은 장해물의 움직임으로의 영향은 적고, 게다가 회피 능력이 높은 장해물에 있어서도, 자율 이동 장치를 피하기 쉬운 위치로 이동할 수 있는 자율 이동 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 모터에 의해 구동하는 차륜을 가지는 주행부와, 주행 방향의 장해물을 검출하는 환경 인식 센서를 가지는 상체부로 이루어지는 자율 이동 장치에 있어서, 상기 상체부에는 자기의 위치와 장해물을 인식하는 수단과, 장해물의 회피 능력을 평가하는 수단과, 상기 장해물과의 충돌 회피 능력을 판단하는 수단과, 이 충돌 회피 능력으로부터 장해물의 통과 추정 영역에 대한 충돌 회피의 우선도를 구하는 수단을 구비함과 함께, 상기 우선도가 높은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 위치하는 영역에 중복하지 않는 영역이며, 상기 우선도가 낮은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 존재하는 영역과 중복하더라도 충돌을 피할 수 있는 범위로 이동시키는 제어부를 구비함으로써 달성된다.

또한 상기 목적은, 상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물의 속도와 폭으로부터 정량적으로 산출하는 것이 바람직하다.

또한 상기 목적은, 상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 회피 능력이 기준값보다 낮은 상기 장해물의 회피 우선도를 높게 설정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 목적은, 상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물의 속도가 기준 범위보다 느린 장해물과, 기준 범위보다 빠른 장해물의 회피 우선도를 높게 설정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 목적은, 상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물을 회피 능력을 기초로 몇 종류로 분류하는 것이 바람직하다.

또한 상기 목적은, 계산기와 통신을 하는 통신 장치를 내장하고, 이 계산기는 정보 기억부와, 주행 정보 계산부와, 장해물 인식부와, 주행 제어부와, 장해물 분류부와, 목적 지점 설정부와, 행동 결정부로 구성된 자율 이동 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 장해물 분류부로부터의 정보의 유무를 판단하는 단계와, 상기 장해물 분류부로부터 정보가 보내지고 있지 않을 때에는 상기 정보 기억부의 최종 목적지를 현재의 목적지로 하여 상기 주행 제어부로 전하는 단계와, 상기 장해물 분류부로부터 정보가 있는 경우에는 주행부에 의해 자율 이동 장치가 장해물에 충돌하지 않고 주행할 수 있는 영역인 이동 가능 영역을 구하는 단계와, 현재 포착되어 있는 장해물의 통과 영역을 추정하는 단계와, 계산을 위해 가상적으로 이동 가능하게 설정한 영역인 가상 이동 가능 영역을 설정하는 단계와, 상기 가상 이동 가능 영역에 의거하여 목적 지점을 결정하는 단계로 이루어짐으로써 달성된다.

본 발명에 의하면, 자율 이동 장치의 이동을 방해하는 장해물이 복수 존재했을 때에, 회피 능력이 낮은 장해물의 움직임에 대한 영향은 적고, 게다가 회피 능력이 높은 장해물에 있어서도, 자율 이동 장치를 피하기 쉬운 위치로 이동할 수 있는 자율 이동 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 관련된 자율 이동 장치의 움직임을 나타낸 개념도이다.
도 2는, 실시예 1에 관련된 자율 이동 장치 개략 구성도이다.
도 3은, 실시예 1에 관련된 장해물의 분류 방법을 설명한 도면이다.
도 4는, 실시예 1에 관련된 목적 지점 결정부의 동작 플로우 차트이다.
도 5는, 실시예 1에 관련된 이동 가능 영역을 설명한 도면이다.
도 6은, 실시예 1에 관련된 장해물 통과 영역의 설정 방법이다.
도 7은, 실시예 1에 관련된 가상 이동 가능 영역을 설명한 도면이다.
도 8은, 실시예 1에 관련된 목적 지점(TG)의 결정 방법을 설명한 도면이다.
도 9는, 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 A만인 경우의 움직임의 예이다.
도 10은, 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 B만인 경우의 움직임의 예이다.
도 11은, 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 C만인 경우의 움직임의 예이다.
도 12는, 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치의 구성도이다.
도 13은, 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치의 동작 플로우 차트이다.
도 14는, 실시예 2에 관련된 일시적인 목적지(TG)의 결정 방법을 설명한 도면이다.
도 15는, 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치가 가상 이동 가능 영역 내를 통행할 수 없는 경우의 TG의 결정 방법을 설명한 도면이다.
도 16은, 실시예 3에 관련된 TG의 정하는 방법을 설명한 도면이다.
도 17은, 실시예 4에 관련된 지형에 맞춘 통과 영역의 설정예를 나타낸 도면이다.

이하, 복수의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다. 실시예에 있어서, 자율 이동 장치가 통행하는 통로의 폭은 항상 다른 장해물과 엇갈림이 가능한 길이라고 한다.

실시예 1

본 실시예를 도 1 내지 도 11을 이용하여 설명한다.

본 실시예에 의해 실현되는 자율 이동 장치의 개요를, 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1(a)∼(c)는 본 발명의 실시예 1에 관련된 자율 이동 장치의 움직임을 나타낸 개념도이다.

도 1에 있어서, 자율 이동 장치(1)는, 가상 이동 가능 영역(61)(주행로)을 주행하는 복수의 장해물에 의해 이동이 방해된 경우, 장해물의 회피 능력을 평가하여 회피 우선도를 부여한다.

도 1(a)의 경우, 자율 이동 장치(1)는 장애인(B1)과 휠체어(B2)의 회피 능력이 정상인(C1)보다 낮기 때문에, 회피 우선도가 높은 장해물로 인식한다. 영역(51B1, 51B2)은, 장애인(B1)과 휠체어(B2)가 앞으로 통과한다고 추측한 통과 영역이다. 이 통과 영역(51B1, 51B2)을 추측한 자율 이동 장치(1)는, 회피 우선도가 높은 장애인(B1)과 휠체어(B2)를 피해, 통과 영역(51B1, 51B2)의 외부이고, 또한 회피 우선도가 낮은 정상인(C1)의 진로 변경이 적어지는 위치로 이동한다.

도 1(b)의 상태에 있어서, 회피 우선도가 낮은 정상인(C1)의 통과 영역으로 진로 변경한 자율 이동 장치(1)를 확인한 정상인(C1)은 장애인(B1)의 배후로 이동하여 자율 이동 장치(1)의 주행을 우선하고 있다.

도 1(c)의 상태에 있어서, 자율 이동 장치(1)는 통과 영역에 장해물이 없는 것을 확인한 후, 조속히 장애인(B1)과 휠체어(B2)를 피해서 통과할 수 있다.

도 1(a)의 상황하에 있어서, 종래의 자율 이동 장치(1)에서는, 장해물의 회피 능력의 평가나, 통과 영역의 설정을 하고 있지 않기 때문에, 회피 능력이 낮은 장해물의 통과 영역으로부터 완전하게는 이탈하지 않는다. 그 때문에, 회피 능력이 낮은 장애인(B1)이나 휠체어(B2)가 진로 변경함으로써, 효율이 나쁘거나, 위험이 따르거나 한다.

이에 대해 본 발명의 자율 이동 장치라면, 회피 능력이 뒤떨어지는 장해물의 진로를 방해하지 않고 회피 능력이 높은 장해물에 있어서도 피하기 쉬운 위치로 이동할 수 있다.

도 2(a)(b)는 실시예 1에 관련된 자율 이동 장치의 개략 구성도이다.

도 2(a)는 기계적인 구성도이며, 도 2(b)는 본 실시예의 자율 이동 장치(1)의 시스템 구성도이다. 본 실시예에서는, 자율 이동 장치(1)는 사람보다 소형이고, 주로 실내를 주행하는 것을 상정하고 있다.

본 발명의 기계적 구성에 대해 도 2(a)를 이용하여 설명하면, 자율 이동 장치(1)는, 주행부(11)와 상체(12)로 이루어진다. 외부에는 통신 장치(3)와 접속된 계산기(2)를 구비하고 있고, 자율 이동 장치(1)와 계산기(2)는 통신 장치(3) 및 통신 장치(124)를 통해 무선 통신(화살표로 나타냄)으로 쌍방향에 따른 정보 교환을 행하고 있다.

주행부(11)는, 차륜(111)과, 인코더를 구비한 구동용 모터(112)를 구비하고 있다. 상체(12)는, 자율 이동 장치의 동력원이 되는 배터리(121)와, 제어 장치(122)를 구비한다. 이 상체(12)는 장해물을 검출하는 환경 인식 센서(123)로서 레이저 스캐너 및 계산기(2)와 통신을 하는 통신 장치(124)를 내장하고 있다. 계산기(2)는, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이 정보 기억부(21), 주행 정보 계산부(22), 장해물 인식부(23), 주행 제어부(24), 장해물 분류부(25), 목적 지점 설정부(26) 및 행동 결정부(20)로 구성된다.

본 발명의 시스템 구성부에 대하여 도 2(b)를 이용하여 설명한다. 또한, 각 구성부의 처리의 상세는 후술한다.

먼저, 환경 인식 센서(123)로부터 취득한 장해물 정보, 주행부(11)로부터 취득한 차륜 회전 각속도는, 자율 이동 장치(1)에 내장된 통신 장치(124)와 계산기(2)에 접속되어 있는 통신기(3)를 통하여 계산기(2)의 정보 기억부(21)로 송신된다. 정보 기억부(21)는, 행동 결정부(20)로부터 입력된 최종 목적 지점과, 환경 인식 센서(123)나 모터(112)의 인코더로부터의 측정 데이터, 주행 정보 계산부(22)로 계산된 자율 이동 장치(1)의 현재 위치, 방향, 속도와, 장해물 인식부(23)로 계산된 장해물의 현재 위치, 속도 등 자율 이동 장치의 제어에 필요한 정보를 계산기(2)의 메모리에 기억, 또는 메모리의 데이터 갱신·호출을 한다.

행동 결정부(20)의 최종 목적 지점은, 계산기(2)의 단말로부터 사람이 입력할지, 미리 프로그램에서 결정된다. 주행 정보 계산부(22)는, 정보 기억부(21)에 보존된 모터(112)의 인코더의 측정 결과로부터, 자율 이동 장치(1)의 현재의 원점 기준 좌표와 방향, 전진 속도와 선회 속도를 계산하여 다시 정보 기억부로 되돌린다. 장해물 인식부(23)는, 정보 기억부(21)에 보존한 환경 인식 센서(123)의 측정 결과로부터, 장해물의 좌표, 속도, 폭을 추정하여, 정보 기억부(21)로 되돌린다.

주행 제어부(24)는, 정보 기억부(21)의 장해물 정보와 목적 지점 설정부(26)가 설정한 현재의 목적 지점을 기초로, 목표 전진 속도와 목표 선회 속도를 통신 장치(3과 124)를 통하여 제어 장치(122)로 전한다. 또한 주행 제어부(24)는, 항상 자율 이동 장치(1)가 장해물을 회피 가능한지 판단하고, 만약 회피 불가능하면, 회피 불가능한 것을 장해물 분류부(25)로 전한다. 장해물 분류부(25)는, 주행 제어부(24)로부터 장해물을 회피 불가능하다는 것이 전해지면, 정보 기억부(21)의 장해물 정보를 기초로, 장해물을 회피 능력별로 분류하고, 장해물의 회피 우선 순위를 결정하여 목적 지점 설정부(26)로 전한다.

목적 지점 설정부(26)는, 장해물 분류부(25)로부터 정보가 보내져 오지 않는 경우에는, 주행 정보 기억(21)의 최종 목적 지점을 현재의 목적 지점으로 하여 주행 제어부(24)로 전하고, 장해물 분류부(25)로부터 정보가 보내져 온 경우에는, 회피 우선 순위가 높은 장해물의 진로를 방해하지 않고, 게다가 회피 우선 순위가 낮은 장해물이 자율 이동체(1)를 회피하기 쉬운 지점을 계산하여, 거기를 목적 지점으로 하여 주행 제어부(24)로 전한다.

그 후 주행 제어부(24)는 목적 지점 설정부(26)가 설정한 목적 지점으로 장해물을 회피하면서 나아가기 위한 직진 속도와 선회 속도를 다시 계산하고, 통신 장치(3, 124)를 통하여 제어 장치(122)에 지시한다. 제어 장치(122)는, 정보 기억부(21)로부터의 속도 지시와 주행부(11)의 정보를 기초로 주행부(11)의 이동 방향·이동 속도 제어를 한다.

이후, 각 구성부의 계산 처리의 상세를 설명한다.

본 실시예에서는 환경 인식 센서(123)로서 레이저 스캐너를 이용하고 있고, 소정의 각도 간격으로 장해물까지의 거리의 데이터열을 통신 장치(124, 3)를 통하여 정보 기억부(21)로 전하고 있다. 또한, 모터(112)의 인코더는 차륜의 회전 각속도를 검출하고, 통신 장치(124, 3)를 통하여 정보 기억부(21)로 전하고 있다.

정보 기억부(21)는 자율 이동체 기동시에 사용자가 설정한 원점과, 원점 기준의 최종 목적 지점의 좌표, 과거 몇 초간 분의 장해물 정보와 차륜의 회전 각속도, 주행 정보 계산부(22)와 장해물 인식부(23)의 계산 결과를 계산부(2)의 메모리 내로 보존한다.

주행 정보 계산부(22)는, 정보 기억부(21)에 기억되어 있는 차륜의 회전 각속도와 자율 이동 장치(1)의 방향의 시각력(歷)으로부터, 자율 이동 장치(1)의 현재의 원점 기준 좌표와 방향, 전진 속도와 선회 속도를 계산하여 다시 정보 기억부(21)로 되돌린다.

장해물 인식부(23)는, 환경 인식 센서(123)로부터 얻은 데이터로부터, 장해물의 좌표, 속도, 폭을 추정하여, 정보 기억부(21)로 전한다. 본 실시예에서는 레이저 스캐너를 이용하고 있으나, 얻어지는 데이터는 소정의 각도 간격마다의 데이터열이므로, 복수의 장해물을 각각의 장해물이라고 인식하기 위한 인식 방법이 필요해진다.

예를 들면, 인식 방법으로서, 일본 공개특허 특개2008-65755의 방법이 있다.

이 방법에서는 먼저, 어떤 시각(t)에 레이저 스캐너로부터 얻어진 거리값의, 각도에 대한 급격한 변화점을 검출하여, 연속하는 점의 그룹마다에 데이터열을 분할하여 세그먼트로서 정보 기억부(21)에 보존한다. 이것에 의해, 시간(t)에 있어서의 각 세그먼트의 중심 등의 대표 위치, 형상 등의 특징량이 인식된다. 다음으로, 시각(t+Δt)에서 마찬가지로 계산하여, 각 세그먼트의 특징량을 얻는다.

여기서, 시각(t)에서 얻어진 세그먼트의 특징량과, 시각(t+Δt)에서 얻어진 세그먼트의 특징량을 비교하여, 특징량이 가까운 세그먼트끼리는 동일한 장해물이라고 인식하고, 대표 위치의 변화량으로부터, 장해물의 속도를, 형상으로부터 폭을 얻을 수 있다. 또한, 이동 속도가 대략 0인 장해물은 정지 장해물로 간주하고, 레이저 스캐너에 의한 각 데이터점을 폭 0의 장해물로 간주하여, 정보 기억부(21)에 기억한다.

주행 제어부(24)에서는, 일반적으로 잘 알려져 있는 장해물 회피 방법 "The Dynamic Window Approach to Collision Avoidance."(IEEE Robotics & Automation Magazine 4(1), pp.23-33, 1997)을 이용한다. 이 방법에서는 자율 이동 장치(1)가 주행 가능한 몇 단계의 목표 선회 속도 후보(p1, p2, ···, pk)와, 몇 단계의 목표 전진 속도 후보(v1, v2, ···vq)로 나아간 경우의, 장해물과의 거리 함수(Lcol(pk, vq)), 목적 지점 설정부로부터 보내져 온 목적 지점 좌표에 대한 방향 함수(θgoal(pk)), 전진 속도 함수(V(vq))를 평가하고, 각각에 무게(α, β, γ)를 걸어 더한 식 1에 나타낸 목적 함수,

의 G(pk, vq)를 더 크게 하는 pk, vq를 선택한다. α, β, γ는, 시뮬레이션이나 경험칙에 의해 설정할 수 있다. 선택된 목표 선회 속도(pk)와, 목표 전진 속도(vq)는, 통신 장치(3, 124)를 통하여 제어 장치(122)로 전해진다. 만약 목적 지점에 대한 속도 벡터의 각도(θ)가 90°이상의 이동처 후보밖에 선택할 수 없거나, 또는 vq≤0일 때 G(pk, vq)가 최대가 되는 경우는, 목적 지점을 접근하면서 회피하는 것이 불가능하다고 판단하여, 회피 불가능 플래그를 장해물 분류부(23)로 보낸다.

장해물 분류부(25)는, 주행 제어부로부터 회피 불가능 플래그를 수신했을 때, 정보 기억부(21)에 보존되어 있는 장해물의 속도와 폭으로부터, 각각의 장해물을 회피 능력별로 분류하여, 회피 우선 순위를 결정한다. 회피 능력은, 건상한 보행자가 가장 높다고 한다. 폭이 일반적인 보행자보다 크면, 인간 이외의 이동체라고 하고, 회피 능력이 낮다고 평가한다. 또한, 건상한 보행자보다 이동 속도가 느린 이동체는, 사람 이외이거나, 무거운 것을 운반하고 있는 사람, 장애인 등이라고 하고, 건상한 보행자보다 속도가 빠른 이동체는, 달리고 있는 사람이나, 자전거 등, 급한 속도 변경, 진로 변경이 어려운 이동체라고 하고, 회피 능력이 낮다고 평가한다. 본 실시예에서는 장해물의 폭(W)과 속도(V)에 무게(a, b)를 건 양자의 합(R)

를 이용하여 장해물의 회피 능력을 평가하고, R과 장해물의 폭(W), 속도(V)로부터 장해물을 분류한다. 무게(a, b)는, 후술하는 정상인의 R의 상한값(Rmax)으로부터 구한다. 분류 방법을 도 3을 이용하여 설명한다.

도 3은 실시예 1에 관련된 장해물의 분류 방법을 설명한 도면이다.

도 3에 있어서, 건상한 보행자로 판단한 하한 속도를 Vmin으로 하고, 상한폭을 Wmax, R의 상한을 Rmax로 하였을 때,

로 분류하여, 회피 우선도를, A>B>C로 한다. Rmax는 도 3과 같이 분류할 수 있도록 휴리스틱으로 결정한다. 또한, Rmax로부터, 식 2의 a, b를 결정한다. 분류 A와 같이 R이 큰 이동체는, 폭이 크고 묵직한 이동체이거나, 고속으로 이동하고 있는 이동체므로, 속도 변경도 진로 변경도 어려운 이동체이며, 자율 이동 장치(1)가 적극적으로 회피할 필요가 있다. 분류 B와 같이, V와 R이 작고, W가 큰 이동체는, 그 크기와 속도의 느림으로부터 진로 변경은 어려우나, 정지하는 것은 용이한 이동체이기 때문에, 자율 이동 장치(1)와의 충돌을, 정지에 의해 회피할 수 있다고 추측할 수 있다. 분류 C는, 속도, 폭으로부터 정상인 레벨의 회피 능력을 가지며, 자율 이동 장치(1)의 회피는 용이하다고 추정할 수 있다.

목적 지점 설정부(26)의 동작을, 도 4의 플로우 차트에 의거하여 도 5∼도 8을 이용하여 설명한다.

도 4는 실시예 1에 관련된 목적 지점 결정부의 동작 플로우 차트이다.

도 4에 있어서, S100에서 장해물 분류부(25)로부터 정보가 보내져 오지 않을 때에는, S101로 진행된다. 목적 지점 설정부(26)에 장해물 분류부(25)로부터 정보가 보내져 왔을 때에는, S102 이후로 진행되어, 회피 우선 순위가 높은 장해물의 진로를 방해하지 않고, 게다가 회피 우선 순위가 낮은 장해물이 자율 이동체(1)를 회피하기 쉬운 지점(TG)을 계산하고, TG를 목적 지점으로 하여 주행 제어부(24)로 전한다.

S101에서 목표 지점 설정부(26)는, 정보 기억부(21)의 최종 목적 지점을 현재의 목적 지점(TG)으로 하여 주행 제어부(24)로 전한다.

S102에서는, 도 5 사선부에 나타낸 바와 같이, 주행부(11)에 의해 자율 이동 장치(1)가 장해물에 충돌하지 않고 주행할 수 있는 영역인 이동 가능 영역(60)을 구한다. 이동 가능 영역(60)을 Pa로 하여, 정보 기억부(21)에 기억되어 있는 i번째의 장해물(i＝1, 2, …, N)의 좌표(Oi)와 폭(Wi)으로부터 식 4를 정의한다.

여기에서 r은, 장해물이 자율 이동 장치(1)와의 충돌을 안전하게 피하기 위해 필요한 거리이며, 자율 이동 장치(1)의 크기나, 다른 이동체와 엇갈릴 때의 간격, 자율 이동 장치(1)의 다른 구성 부품을 동작시킬 때에 주위와 만들어내는 간격을 기초로 설정한다.

S103에서는, 현재 포착되어 있는 장해물의 통과 영역(51)을 추정한다. 정보 기억부(21)로부터 얻어진 N개의 장해물(Oi)의 원점 중심의 좌표를 Oi, 속도 벡터를 Vi, Vi의 단위 법선 벡터를 ni로 하였을 때, Oi의 통과 영역 T(Oi)를 식 5와 같이 추정한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 자율 이동 장치(1)의 현재지(Xi)를 식 5의 좌변에 대입하고, s, t를 구했을 때, s, t의 값이 s≥0 또한 |t｜≤Wｉ/2+r을 충족시키고 있으면, 자율 이동 장치(1)가 장해물(Oi)의 통과 영역에 들어가 있다고 판단한다.

S104에서는, 계산을 위해 가상적으로 이동 가능하다고 설정한 영역인 가상 이동 가능 영역(61)(도 7 사선부)을 설정한다. 가상 이동 가능 영역(61)은, 장해물 분류부(25)에 의해 설정된 회피 우선도에 의거하여, 이하와 같이 설정한다.

(1)이동 가능 영역(60) 또는 가상 이동 가능 영역(61)의 N개의 장해물 Ai(i＝1, 2, …, N)의 종류가 A만인 경우, 도 7(a)와 같이 모든 장해물의 통과 영역(51Ai)을 통행 불가로 하고, 나머지의 영역을 가상 이동 가능 영역(61P)으로 한다. Ai의 원점 기준의 좌표를 Oi, 폭을 Wi, 각 장해물의 속도 벡터를 Vi, Vi의 단위 법선 벡터를 ni로 하였을 때, 가상 이동 가능 영역(61P)은 식 6이 된다.

(2)이동 가능 영역(60) 또는 가상 이동 가능 영역(61)의 N개의 장해물 Bi(i＝1, 2, ···, N)의 종류가 B만인 경우, 도 7(b)와 같이, 가장 속도가 느린 장해물(Bk) 이외의 장해물 Bi(i≠k)의 통과 영역(51Bi)을 이동 불가로 하고, 나머지의 영역을 가상 이동 가능 영역(61P)으로 한다(도 7(b) 사선부).

또한, 상기 Bk로서, 가장 충돌까지의 시간이 긴 장해물을 선택해도 된다.

(3)이동 가능 영역(60) 또는 가상 이동 가능 영역(61)의 장해물의 종류가 C만인 경우, 현재의 이동 가능 영역(60) 또는 가상 이동 가능 영역을 그대로 이용한다.

(4)이동 가능 영역(60)에 A, B, C 중 적어도 2종류 이상의 장해물이 존재하는 경우, 가장 회피 우선도가 낮은 종류의 장해물 이외 모든 장해물의 통과 영역을 이동 불가로 하고, 나머지의 영역을 가상 이동 가능 영역(61)으로 한다. 도 7(c-1)과 같이 P개의 장해물 Mi(i＝1, 2, ···, P)를 가장 회피 우선도가 낮은 종류의 장해물, Q개의 장해물 Nj(j＝1, 2, ···, Q)를 그 밖의 종류의 장해물, Nj의 좌표를 Nj, 속도를 Vj, Vj의 단위 법선 벡터를 nj로 하면, 가상 이동 가능 영역(61P)(도 7(c-1) 사선부)은 식 8이 된다.

이상과 같이 가상 이동 가능 영역(61)을 설정함으로써, 가상 이동 가능 영역(61) 내에 존재하는 장해물을, B나 C의 1종류로 한정할 수 있으므로, 상기 2) 또는 3)을 다시 행해, 가상 이동 가능 영역을 갱신함으로써, 최종적으로 가상 이동 가능 영역(61)은 도 7(c-2)과 같이 된다.

S105에서는, S104에서 설정된 가상 이동 가능 영역(61)에 의거하여 목적 지점(TG)을 결정한다. TG의 결정 방법을 도 8을 이용하여 설명한다.

장해물의 종류가 모두 분류 A일 때, 도 8(a)와 같이 자율 이동 장치(1)의 진행 방향은 이동 불가한 영역에서 막혀진다. 이 경우에는 자율 이동 장치(1)의 후방에서 가장 가까운 가상 이동 가능 영역 내의 점을 목적 지점(TG)으로 한다. 장해물에 분류 A 이외의 장해물이 포함되어 있는 경우에는, S104의 2) 3) 4)의 처리에 의해, 가상 이동 가능 영역(61) 중에는, 분류 B 또는 C의 장해물이 하나만 존재하거나, 분류 C의 장해물이 복수 존재하는 상태로 되어 있다.

만약 도 8(b)와 같이 가상 이동 가능 영역(61)에 장해물(O5)이 하나만 존재할 때는, 자율 이동 장치(1)가 가상 이동 가능 영역(61)의 경계선(L1 또는 L2)으로 이동하면, 장해물(O5)의 진로 변경은 적어진다. L1, L2 상에서의 위치를 전적으로 정하기 위해서는, 예를 들면, 자율 이동 장치(1)가 가능한 선회 방향으로 최대가속도로 감속한 경우의 정지 위치(71)와, L1, L2의 교점을 TG의 후보로 하고, 자율 이동 장치(1)와 L1의 거리가 자율 이동 장치(1)의 중심과 L2의 거리보다 크면, L1과 정지 위치(71)의 교점을 일시적인 목적지(TG)로 하고, 반대이면 L2와 정지 위치(71)의 교점을 일시적인 목적지(TG)로 한다. 또한, 도 8(c)와 같이 가상 이동 가능 영역(61)에 N개의 장해물(Oi, i＝1, 2, ···, N)이 존재할 경우, 가상 이동 가능 영역(61)의 경계선(L1, L2)과, 서로 이웃하는 장해물(Oi와 Ok)(k＝1, 2, ···, N, |i-k|＝1)의 통과 영역(51Oi, 51Ok)의 경계선끼리의 중선(Lik) 상에 자율 이동 장치(1)가 이동하면 장해물의 진로 변경이 적어지기 때문에, 장해물이 하나인 경우와 동일하게 하여 정지 위치(71)와 L3, L4, Lik의 교점 중, 무엇보다 장해물의 통과 영역의 경계와 자율 이동 장치(1)의 거리가 큰 점을 일시적인 목적 지점(TG)으로 한다.

제어 장치(122)는, 자율 이동 장치(1)의 전진 속도와 선회 속도를 주행 제어부(24)에 지시된 대로 실행하도록, 주행부(11)의 모터(112)를 제어한다.

이하, 자율 이동 장치(1)의 동작예를 도 1, 도 9, 도 10, 도 11을 이용하여 설명한다.

이들의 도면 중에서는 개념을 이해하기 쉽게 하기 위해, 식 4 내지 식 8 중의 r은 0으로 하고, 대신에 자율 이동체(1)의 점유 영역(72)을, 반경(r), 중심을 자율 이동체의 위치로 한 원으로 나타내고 있다.

도 9는 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 A만이었던 경우의 움직임의 예이다.

도 10은 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 B만이었던 경우의 움직임의 예이다.

도 11은 실시예 1에 관련된 장해물이 분류 C만이었던 경우의 움직임의 예이다.

도 1은, 복수의 종류의 장해물에 자율 이동 장치(1)의 이동이 방해된 경우의 예이다.

예를 들면, 정상인(C1)은 분류 C, 장애인(B1)과 휠체어(B2)는 분류 B로 한다. 분류 C의 정상인(C1)이 가장 회피 우선도가 낮은 종류이기 때문에, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 자율 이동 장치(1)는 정상인(C1) 이외의 장해물(B1, B2)의 통과 영역은 통행 불가가 되어, 가상 통과 영역(61)이 설정된다. 그리고 도 4의 S105에 따라서 목적 지점(TG)을 결정하면, TG는 B1, B2의 진로를 방해하지 않고, 게다가 C1의 진로 변경은 적어지는 위치에 설정된다.

도 1(b)와 같이 자율 이동 장치가 TG로 이동하면, B1, B2는 그대로 진행하고, C1은 회피 행동을 취한다고 기대할 수 있다. 도 1(3)과 같이, C1의 회피 행동에 따라 자율 이동 장치(1)는 통로를 이동 가능해지며, 다시 최종 목적 지점으로 이동을 개시한다.

도 9는, 자율 이동 장치(1)의 이동이 구급 반송 중의 베드(A1) 및 곁 따르는 사람(A2, A3)에게 방해된 경우의 예이다.

도 9에 있어서, A1, A2, A3는 함께 식 3 Vmax보다 빠르고, 같은 속도로 이동하고 있어, 분류 A가 된다. 따라서 모든 장해물의 통과 영역이 이동 불가가 되고, 가상 이동 가능 영역(61)은 도 9(a)에 나타낸 바와 같이 된다. 자율 이동 장치(1)가 최대 가속도로 정지할 수 있는 위치에 점유 영역(72)이 내포되는 가상 이동 가능 영역(61)이 존재하지 않기 때문에, 일시적인 목적 지점(TG)은 자율 이동 장치(1)의 후방에 설정되며, 도 9(b)와 같이 자율 이동 장치(1)는 일시적인 목적 지점(TG)으로 이동한다. 이렇게 하여 자율 이동 장치(1)는 장해물의 이동에 영향을 주지 않고, 장해물의 통과를 TG로 대기할 수 있다. 도 9(c)와 같이 모든 장해물이 통과한 후, 자율 이동 장치(1)는 다시 최종 목적 지점으로 향해 이동을 개시한다.

도 10은, 자율 이동 장치(1)의 이동이, 장애인(B1)과 휠체어(B2)에 막혀진 예이다.

도 10에 있어서, 속도가 느린 장애인(B1)과, 폭이 큰 휠체어(B2)는，함께 분류 B가 된다. 이동 속도가 장애인(B1)의 쪽이 느린 경우, 도 10(a)와 같이 B1의 이외의 장해물(B2)의 통과 영역(51B2)은 통행 불가가 된다. 설정된 가상 이동 영역(61) 내에서, 일시적인 목적 지점(TG)은 51B2에 점유 영역(72)이 겹쳐지지 않도록 설정되며, 도 10(b)와 같이 자율 이동 장치(1)는 일시적인 목적 지점(TG)으로 이동한다. 장애인(B1)은 벽을 따라 이동하고 있기 때문에 진로 변경은 어렵다고 예상되어지나, B1의 속도는 느리기 때문에 멈춰서는 것은 용이하며, 도 10(c)와 같이 휠체어(B2)가 진행하여 장애인(B1)과 자율 이동 장치(1)의 사이에 통행 가능한 거리가 생길 때까지 장애인(B1)이 대기함으로써, 자율 이동 장치(1)가 통행 가능하게 된다고 기대할 수 있다. 자율 이동 장치(1)가 이동 가능하게 되면, 다시 자율 이동 장치(1)는 최종 목적 지점으로 향해 이동을 개시한다.

도 11은, 자율 이동 장치(1)가 통행 중의 통로를 보행자 3명에게 막혀진 경우이다.

도 11에 있어서, 보행자(C1, C2, C3)는 전원 분류(C)가 되기 때문에, 도 11(a)와 같이 가상 이동 가능 영역(61)은 이동 가능 영역(60)과 동일하게 된다. 도 4에 나타낸 S105에 의해 각 보행자(C1과 C2)의 통과 영역(51C1과 51C2)의 경계선끼리의 중선 상에 TG가 설정되며, 자율 이동 장치(1)가 TG로 이동하면, 도 11(b)와 같이 보행자(C1과 C2)가 회피 동작을 취한다고 기대할 수 있다. 보행자(C1과 C2)의 사이가 열려, 자율 이동 장치(1)가 이동 가능하게 되면, 다시 도 11(c)와 같이 자율 이동 장치(1)는 최종 목적 지점으로 향해 이동을 개시한다.

이상과 같이, 자율 이동 장치(1)는 장해물에 길이 막혔을 때에, 장해물을 회피 능력별로 분류하여 회피 우선도를 부여하고, 또한 장해물의 통과 영역을 추정함으로써, 회피 능력이 낮은 이동체의 통과 영역에는 침입하지 않고, 게다가 회피 능력이 높은 이동체의 진로 변경이 적게 끝나는 위치로 이동하기 때문에, 안전하면서 효율적으로, 장해물과 자율 이동체의 충돌을 회피할 수 있다.

실시예 2

본 실시예에서는, 자율 이동 장치 자체가 계산기를 구비하고 있는 경우를 도 12 내지 도 15를 이용하여 설명한다.

본 실시예의 자율 이동 장치는 사람이 탈 수 있는 정도의 사이즈로, 주로 실외를 주행한다. 본 실시예와 실시예 1은 이하에 기술한 점으로 상이한 것이며, 그 밖의 점은 실시예 1과 기본적으로 동일하므로, 중복하는 설명을 생략한다. 본 실시예에 있어서, 실시예 1과 공통되는 구성에 있어서는 동일한 효과를 나타낸다.

도 12는 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치의 구성도이다.

도 13은 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치의 동작 플로우 차트이다.

도 14는 실시예 2에 관련된 일시적인 목적지(TG)의 결정 방법을 설명한 도면이다.

도 15는 실시예 2에 관련된 자율 이동 장치가 가상 이동 가능 영역 내를 통행할 수 없는 경우의 TG의 결정 방법을 설명한 도면이다.

도 12에 있어서, 본 실시예의 자율 이동 장치(8)의 기구 구성도를 도 12(a)에, 시스템 구성도를 도 12(b)에 나타낸다. 자율 이동 장치(8)는 주행부(81)와 탑승부(82)로 이루어진다. 실시예 1에서는 계산기가 외부에 있었으나, 본 실시예에서는 계산기(9)를 주행부(81)에 구비하고, 주행부(81)에 구비되어 있는 제어 장치(814)는 유선으로 계산기(9)와 접속하고 있다. 그 때문에, 실시예 1에서 통신기(3, 124)를 통하여 정보의 송수신을 하고 있었던 구성부끼리는, 유선으로 직접 정보를 주고 받을 수 있다. 또한 주행부(81)는, 자율 이동 장치를 이동시키기 위한 차륜(811)과, 후부 좌우의 차륜에 독립하여 인코더를 구비한 구동용 모터(812), 동력원인 배터리(813)를 주행부에 구비한다. 탑승부(82)는 사람이 들어갈 정도의 내용량으로, 환경 인식 센서(821)로서 레이저 스캐너를 구비한다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 실시예 2에서는, 자율 이동 장치(8)의 점유 영역(71)을, 진행 보고에 대한 폭을 식 4의 r로 한 직사각형으로 표현함으로써, 자율 이동 장치(8)의 방향에 따른 장해물과 자율 이동 장치 표면의 거리도 추정 가능하게 된다. 또한, 점유 영역(71)의 전후 방향의 길이는, 자율 이동 장치(8)의 크기나, 자율 이동 장치(8)가 정지할 때에 주위와 만들어내는 간격 등을 기초로 설정한다.

주행 제어부(94)는 자율 이동 장치(8)의 위치뿐만 아니라 방향도 다른 장해물이 피하기 쉽도록 제어한다. 예를 들면, 식 1의 각도 함수(θgoal)를, 도 14(a)(가상 이동 가능 영역의 장해물이 단수인 경우)와 같이 장해물의 통과 영역의 경계선과 평행한 방향이나, 도 14(b)(가상 이동 가능 영역의 장해물이 복수인 경우)와 같이 서로 이웃하는 통과 영역의 경계선끼리의 중선과 평행한 방향을 향할 수록 큰 값이 되도록 설정함으로써, 엇갈리는 장해물의 진로 변경을 적게 할 수 있다.

본 실시예의 자율 이동 장치(8)는 사람을 태우는 것을 상정하고 있기 때문에, 점유 영역(71)의 폭(r)이 사람보다 크다. 그 때문에 실시예 1과 동일하게 가상 이동 가능 영역(61)을 설정했을 때, 도 15에 나타낸 바와 같이, 점유 영역(72)이 이동 불가가 된 장해물의 통과 영역(51)으로부터 완전하게는 이탈할 수 없는 경우가 있다.

단지 도 15(가상 이동 가능 영역이 자율 이동 장치의 폭보다 좁은 경우)에서는, 현상을 이해하기 쉽게 하기 위해, 가상 이동 가능 영역(61)은 점유 영역(72)의 폭(r)을 무시하고 나타내고 있다. 점유 영역(72)이 이동 불가가 된 장해물의 통과 영역(51)으로부터 완전하게는 이탈할 수 없는 경우, 분류 A가 아닌 장해물의 통과 영역(51) 중 이동 불가로 되어 있는 것을 R이 작은 순서대로 하나씩 이동 가능하게 하여, 점유 영역(72)이 통행 불가의 통과 영역(51)에 침입하지 않도록 재설정을 시도해 본다. 만약 재설정이 불가능한 경우나, 이동 불가로 되어 있는 통과 영역의 장해물이 분류 A만이었던 경우, 실시예 1과 동일하게 자율 이동 장치(8)의 후방의 가상 통과 영역(61) 내에서 자율 이동 장치(61)에 최단의 지점을 목적 지점(TG)으로 한다.

실시예 3

실시예 1, 2에 있어서, 일시적인 목적 지점(TG)은, 도 16과 같이, 장해물(C1, C2)의 현재의 통과 영역의 중심선을 L1, L2, 자율 이동체를 회피할 때의 장해물(C1, C2)의 통과 영역의 중심선을 L1', L2'로 하였을 때, L1과 L1'가 이루는 각(θ1)과, L2와 L2'가 이루는 각(θ2)이 같아지는 위치를 TG로 함으로써, 장해물(C1, C2) 쌍방의 진로 변경을 작게 하는 것이 가능하다.

실시예 4

실시예 1, 2에 있어서, 장해물 통과 가능 영역(51)은 장해물의 속도와 폭 뿐 만아니라, 장해물의 운동 패턴이나 주위의 지형에 맞춰 설정해도 된다. 예를 들면 도 17과 같이, 커브를 통행 중의 장해물이면, 직선적인 통과 영역이 아닌, 커브에 맞춘 원호 형상의 통과 영역을 설정하는 방법이 고려된다.

실시예 5

실시예 1 내지 4에 있어서, 주행 제어부는, 장해물이 존재하는 환경 하에서 자율 이동 장치를 제어 가능한 방법이면 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치로 목표 속도를 전하는 방법이면, 예를 들면 목표 속도가 0 이하가 된 경우에 장해물 회피 불가능으로 판단한다. 또한, 예를 들면 목적지까지의 경로를 주행 제어부가 생성하는 경우는, 주행 제어부가 경로 생성 불가능으로 판단했을 때, 회피 불가능으로 판정할 수 있다. 또한, 주행부는, 자율 이동 장치를 이동시키기 위한 장치이면, 조타(操舵) 기구를 구비한 차륜, 다리, 호버(hover) 등을 주변 환경에 따라 적합하게 이용할 수 있다.

환경 인식부는, 장해물의 폭과 위치, 속도를 추정할 수 있는 것으로, 밀리파, 초음파 등을 이용한 각종 센서, 압력 센서, 회피 대상이 되는 장해물이 IC 태그 등을 보유하는 경우에 그것을 검출하는 통신 장치, 또는 이들의 조합을 적합하게 이용할 수 있다.

장해물 분류부에서는, 자율 이동 장치나 장해물의 종류마다 발신기를 설치하고, 장해물의 종류와 위치, 속도 정보 등을, 자율 이동 장치나 자율 이동 장치의 부근에 설치한 수신기로 수취하여 계산기로 송신함으로써, 장해물 회피 능력 평가를 하지 않고 장해물을 분류해도 된다. 혹은, 외관 형상을 취득하기 위한 카메라나 3D 레이저 스캐너 등을 이용하여, 장해물의 외관으로부터 장해물을 분류해도 된다. 또한, 장해물의 폭 대신, 무게를 이용해도 된다. 무게를 이용하는 경우에는, 자율 이동 장치가 주행하는 플로어면 전면에 압력 센서를 깔고, 측정 결과로부터 장해물의 무게를 추정할 수 있다. 또한, 회피 우선도는 자율 이동 장치의 이동 장소를 고려하여 설정해도 된다. 예를 들면, 자율 이동 장치가 지도 데이터를 기초로 이동하고, 지도 데이터는 영역마다의 회피 우선도 설정법을 유지하고 있어, 거기에 의거하여 회피 우선도를 설정하는 방법이 있다.

1: 실시예 1의 자율 이동 장치 11: 실시예 1의 주행부
111: 실시예 1의 차륜 112: 실시예 1의 모터
12: 실시예 1의 상체부 121: 실시예 1의 배터리
122: 실시예 1의 제어 장치
123: 실시예 1의 환경 인식 센서
124: 상체부(11)에 내장되어 있는 통신기
2: 실시예 1의 계산기
20: 실시예 1의 행동 결정부
21: 실시예 1의 정보 기억부
22: 실시예 1의 주행 정보 계산부
23: 실시예 1의 장해물 인식부
24: 실시예 1의 주행 제어부
25: 실시예 1의 장해물 분류부
26: 실시예 1의 목적 지점 설정부
3: 계산기(2)에 접속되어 있는 통신기 51: 통과 영역
60: 이동 가능 영역 61: 가상 이동 가능 영역
71: 자율 이동체의 최단 정지 위치
72: 자율 이동체의 점유 영역
8: 실시예 2의 자율 이동 장치 81: 실시예 2의 주행부
811: 실시예 2의 차륜 812: 실시예 2의 모터
813: 실시예 2의 배터리
814: 실시예 2의 제어 장치 82: 실시예 2의 탑승부
821: 실시예 2의 환경 인식 센서 9: 실시예 2의 계산기
91: 실시예 2의 정보 기억부
92: 실시예 2의 주행 정보 계산부
93: 실시예 2의 장해물 인식부
94: 실시예 2의 주행 제어부
95: 실시예 2의 장해물 분류부
96: 실시예 2의 목적 지점 설정부
Oi, Ai, Bi, Ci: i번째의 장해물
Li: i번째의 가상 이동 가능 영역(61)의 경계선
Ljk: 서로 이웃하는 j번째의 통과 영역(51)과 k번째의 통과 영역(51)의 경계선의 중선
TG: 일시적인 목적지

Claims

모터에 의해 구동하는 차륜을 가지는 주행부와, 주행 방향의 장해물을 검출하는 환경 인식 센서를 가지는 상체부로 이루어지는 자율 이동 장치에 있어서,
상기 상체부에는 자기의 위치와 장해물을 인식하는 수단과, 장해물의 회피 능력을 평가하는 수단과, 상기 장해물과의 충돌 회피 능력을 판단하는 수단과, 이 충돌 회피 능력으로부터 장해물의 통과 추정 영역에 대한 충돌 회피의 우선도를 구하는 수단을 구비함과 함께,
상기 우선도가 높은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 위치하는 영역에 중복하지 않는 영역이며, 상기 우선도가 낮은 장해물의 통과 추정 영역이 상기 주행부가 존재하는 영역과 중복하더라도 충돌을 피할 수 있는 범위로 이동시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물의 속도와 폭으로부터 정량적으로 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 회피 능력이 기준값보다 낮은 상기 장해물의 회피 우선도를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물의 속도가 기준 범위보다 느린 장해물과, 기준 범위보다 빠른 장해물의 회피 우선도를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회피 능력을 평가하는 수단은 상기 장해물을 회피 능력을 기초로 몇 종류로 분류하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치.
계산기와 통신을 하는 통신 장치를 내장하고, 이 계산기는 정보 기억부와, 주행 정보 계산부와, 장해물 인식부와, 주행 제어부와, 장해물 분류부와, 목적 지점 설정부와, 행동 결정부로 구성된 자율 이동 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 장해물 분류부로부터의 정보의 유무를 판단하는 단계와,
상기 장해물 분류부로부터 정보가 보내지고 있지 않을 때에는 상기 정보 기억부의 최종 목적지를 현재의 목적지로 하여 상기 주행 제어부로 전하는 단계와,
상기 장해물 분류부로부터 정보가 있는 경우에는 주행부에 의해 자율 이동 장치가 장해물에 충돌하지 않고 주행할 수 있는 영역인 이동 가능 영역을 구하는 단계와,
현재 포착되어 있는 장해물의 통과 영역을 추정하는 단계와,
계산을 위해 가상적으로 이동 가능하게 설정한 영역인 가상 이동 가능 영역을 설정하는 단계와,
상기 가상 이동 가능 영역에 의거하여 목적 지점을 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율 이동 장치의 제어 방법.