WO2011064821A1 - 自律移動体及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1A及び図1Bに、本実施の形態に係る自律移動体としての車両を示す。図1Aは、車両10の概略的な機能構成を示す図であり、図1Bは、車両10の側面図である。車両10の移動環境内には、既知の固定障害物や、測距センサにより検知された固定障害物及び移動障害物などが存在し、車両10はこれらの障害物を回避する必要がある。
条件1:物体番号1の物体(図では、符号51を用いて示す。)について、物体の長さL1が、所定の閾値以上であること(尚、n=1の場合については、常に成立する。)。
条件2:物体番号1の物体の終点と物体番号2の物体(図では、符号52を用いて示す。)の始点との距離差L2が、所定の閾値以上であること。
条件3:物体番号1の物体の終点と物体番号3の物体(図では、符号53を用いて示す。)の始点との距離差L3が、所定の閾値以上であること。
条件4:物体番号1の物体の終点と始点を結ぶ直線について、その直線と車両10の進行方向60とがなす角度θ1が、所定の閾値以上であること。
また、本発明では地図情報への危険箇所の事前設定や、インフラ整備などの事前準備が不要であるため、様々な環境に対しても容易に展開することができる。
例えば、上述した実施の形態においては、自律移動体として図1に示した車両10を例に説明したが、自律移動体の構成としては、搭載した測距センサ16を用いて危険箇所を検出できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、図16に示す構成を備える倒立2輪型の自律移動体でもよい。図16に示す自律移動体は、測距センサ16としてのレーザレンジファインダ310と、制御部15としてのCPU320と、車輪340と、車輪340を駆動するモータ330と、を備えている。CPU320は、危険箇所抽出部321と、安全速度選定部322と、車輪速度出力部323と、を備えており、これらは、上述した実施の形態で説明した各機能部と同様の機能を有している。
また、図17に示すように、危険箇所の監視範囲を限定するようにしてもよい。抽出した危険箇所のうちで、車両10に最も近い危険箇所との相対距離に応じて減速させる構成とした場合には、最も近い危険箇所よりも少し遠い距離の危険箇所に対しても減速しようとするため、車両10は移動速度を上げることができない場合がある。このため、抽出された危険箇所について、その距離がある程度遠いものについては、減速テーブルを用いて速度を選定する対象には入れないものとする。すなわち、図17で斜線により示す領域410及び領域420に含まれる危険箇所についてのみ減速対象とする。このように減速対象とする危険箇所を定める監視エリアを限定することで、危険箇所として判定する箇所を減らして、減速動作を行う頻度を抑制する。これによって、より出会い頭での衝突回避に特化した衝突回避機能を提供することができる。
13 駆動部(モータ)、 14 エンコーダ、 15 制御部、 15a 記憶領域、
16 測距センサ、
21 距離情報取得部、 22 危険箇所抽出部、 23 安全速度選定部、
24 経路計画部、 25 車輪速度出力部、
30 検出領域、 41、42、43 測定点、
50、60 物体判別の処理方向、 51 物体番号1が付与された測定点の集合、
511 始点、 512 終点、
52 物体番号2が付与された測定点の集合、
53 物体番号3が付与された測定点の集合、
54 物体番号4が付与された測定点の集合、
55 物体番号5が付与された測定点の集合、
551 始点、 552 終点、
70 開口部、 71 終点、 72 始点、 81、82、83 危険箇所、
100、101、103 危険箇所、 102、103 経路、
200 グリッドマップ、 201 移動始点、 202 移動終点、
203 経路、 204 危険箇所、 205 経路、
310 レーザレンジファインダ、 320 CPU、 330 モータ、
340 車輪、 321 危険箇所抽出部、 322 安全速度選定部、
323 車輪速度出力部、
410、420 監視領域
Claims (12)
- 環境内を移動始点から移動終点へと自律的に移動する自律移動体であって、
前記環境内に存在する物体までの距離を測定する測距センサと、
前記測距センサの距離測定値を測定点の距離情報として取得する距離情報取得部と、
互いに近接する測定点を当該測定点間の距離差に応じて同一の物体として分別し、当該分別した物体自体が所定の閾値以上の大きさを有しており、かつ、物体の端点間に形成される開口部が所定の閾値以上の幅を有している場合に、前記物体の端点を危険箇所として抽出する危険箇所抽出部と、を備え、
前記抽出した危険箇所において衝突を回避するように移動する
ことを特徴とする自律移動体。 - 前記危険箇所抽出部は、
互いに近接する測定点間の距離差が、前記自律移動体からの距離に応じて大きくなる閾値以上であるか否かを判定し、前記距離差が前記閾値より小さい場合に、前記互いに近接する測定点を同一の物体として分別する
ことを特徴する請求項1に記載の自律移動体。 - 前記危険箇所抽出部は、
前記危険箇所として抽出した前記物体の端点を危険候補箇所として、当該危険候補箇所を基点として同一物体の他方の端点を結ぶ直線と、前記自律移動体の進行方向と、がなす角度が、所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記角度が所定の閾値以上である場合に、当該危険候補箇所を危険箇所として抽出する
ことを特徴する請求項1又は2に記載の自律移動体。 - 前記自律移動体が前記危険箇所抽出部で抽出した危険箇所に進入する場合に、
前記危険箇所と前記自律移動体の位置との相対距離に応じて減速する移動速度を選定する安全速度選定部を更に備え、
前記安全速度選定部で選定した移動速度に従って前記危険箇所へと進入する
ことを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。 - 前記移動始点から前記移動終点までの経路を作成する経路計画部を更に備え、
前記経路計画部は、
前記自律移動体が前記危険箇所抽出部で抽出した危険箇所を回避して移動する場合に、
前記危険箇所を反映させた地図情報を用いて、前記危険箇所を回避する経路を作成し、当該作成した経路上を移動する
ことを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。 - 前記危険箇所抽出部で抽出した危険箇所と前記自律移動体の位置との相対距離に応じて減速する移動速度を選定する安全速度選定部と、
前記移動始点から前記移動終点までの経路を作成する経路計画部と、を更に備え、
前記自律移動体が前記危険箇所に接近する場合には、
前記安全速度選定部で選定した移動速度に従って前記危険箇所へと進入する、又は、前記経路計画部で作成した前記危険箇所を回避するような経路上を移動する
ことを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。 - 環境内に存在する物体までの距離を測定する測距センサを備えた自律移動体の制御方法であって、
前記測距センサの距離測定値を測定点の距離情報として取得し、
互いに近接する測定点を当該測定点間の距離差に応じて同一の物体として分別し、
前記分別した物体自体が所定の閾値以上の大きさを有しており、かつ、物体の端点間に形成される開口部が所定の閾値以上の幅を有している場合に、前記物体の端点を危険箇所として抽出し、
前記抽出した危険箇所において衝突を回避するように移動制御を行う
自律移動体の制御方法。 - 前記危険箇所の抽出において、
互いに近接する測定点間の距離差が、前記自律移動体からの距離に応じて大きくなる閾値以上であるか否かを判定し、
前記距離差が前記閾値より小さい場合に、前記互いに近接する測定点を同一の物体として分別する
ことを特徴する請求項7に記載の自律移動体の制御方法。 - 前記危険箇所の抽出において、
前記危険箇所として抽出した前記物体の端点を危険候補箇所として、当該危険候補箇所を基点として同一物体の他方の端点を結ぶ直線と、前記自律移動体の進行方向と、がなす角度が、所定の閾値以上であるか否かを判定し、
前記角度が所定の閾値以上である場合に、当該危険候補箇所を危険箇所として抽出する
ことを特徴する請求項7又は8に記載の自律移動体の制御方法。 - 前記自律移動体が前記危険箇所に進入する場合には、
前記危険箇所と前記自律移動体の位置との相対距離に応じて減速する移動速度を選定し、当該選定した移動速度に従って移動する
ことを特徴とする請求項7に記載の自律移動体の制御方法。 - 前記自律移動体が前記危険箇所を回避して移動する場合には、
前記危険箇所を反映させた地図情報を用いて、前記危険箇所を回避する経路を作成し、当該作成した経路上を移動する
ことを特徴とする請求項7に記載の自律移動体の制御方法。 - 前記自律移動体が前記危険箇所に接近する場合には、
前記危険箇所と前記自律移動体の位置との相対距離に応じて減速する、又は、前記危険箇所を回避するような経路上を移動する
ことを特徴とする請求項7に記載の自律移動体の制御方法。
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