WO2022102235A1 - 自動運転ロボット、配置状態判定プログラム、及び自動運転ロボットの位置調整方法 - Google Patents

自動運転ロボット、配置状態判定プログラム、及び自動運転ロボットの位置調整方法 Download PDF

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pedal
driving robot
leg
arrangement
arrangement state
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PCT/JP2021/033651
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由明 松原
和広 塩見
翼 廣瀬
浩輔 大井
和磨 青▲柳▼
Original Assignee
株式会社堀場製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an automatic driving robot that automatically drives a vehicle or a part thereof as a specimen, a placement state determination program that determines the placement state of the automatic driving robot, and a position adjustment method of the automatic driving robot. Is.
  • an automated driving robot When performing a vehicle performance test using a chassis dynamometer, an automated driving robot may be mounted on the driver's seat to drive the vehicle.
  • the autonomous driving robot is equipped with legs for operating pedals such as an accelerator pedal, a brake pedal, and a clutch pedal, and it is necessary to correctly arrange these legs with respect to the pedal. If the placement is not correct, for example, in the case of a clamp type that fixes the leg to the pedal, there is a risk of pulling the pedal too much and damaging it, and regardless of whether it is a clamp type, for example, even more than when the pedal is depressed. If it is pushed in, the robot may be misaligned.
  • pedals such as an accelerator pedal, a brake pedal, and a clutch pedal
  • the above-mentioned arrangement is confirmed visually by the operator. Specifically, for example, while sneaking into the feet of the driver's seat and confirming the relative positional relationship between the pedal and the legs, the seat can be confirmed. It took manpower to confirm the position, such as adjusting the position.
  • the main object of the present invention is to make it possible to automatically detect whether or not the arrangement state of the legs of the autonomous driving robot with respect to the pedal is appropriate without relying on human hands. ..
  • the automatic driving robot is an automatic driving robot that automatically drives a vehicle or a part thereof, which is a test piece, and is at least one pedal of the accelerator pedal, the brake pedal, or the clutch pedal of the test piece. It is characterized by including a leg portion for operating the pedal and an arrangement quality determination unit for determining the quality of the arrangement state of the leg portion with respect to the pedal.
  • the placement quality determination unit determines the quality of the placement state of the legs with respect to the pedal. Therefore, if the placement quality determination unit determines that the placement state is incorrect, The arrangement state can be corrected. This makes it possible to prevent the pedal from being pulled too much and damaged, or the pedal being pushed too much and causing the robot to be misaligned.
  • the pedal is pushed into the pedal clamp via the pedal clamp in which the leg is fixed to the pedal and the pedal clamp, and the pedal is moved to the uppermost position and the pedal.
  • a drive unit that is driven between the lowermost position and is configured to be separated from the pedal clamp when the pedal is in the uppermost position, and the drive unit is separated from the pedal clamp. It has a detection unit that detects the movement distance or movement time since then, and the installation quality determination unit compares the detection movement distance or detection movement time detected by the detection unit with a predetermined threshold value. , The one that determines the quality of the arrangement state can be mentioned.
  • the detection is performed when the leg portion has a drive shaft connected to the drive portion and expands and contracts, and the arrangement quality determination unit determines that the arrangement state is correct.
  • a configuration may be mentioned in which the drive shaft is fully contracted before the movement distance or the detection movement time reaches the threshold value.
  • the leg placement with respect to the pedal is incorrect, for example, the leg is pushed in more than the pedal is depressed, or the leg does not reach the pedal. Can be detected.
  • the arrangement state determination program includes a leg for operating at least one of the accelerator pedal, the brake pedal, or the clutch pedal of the vehicle or a part thereof, which is the test piece, and the test piece is used. It is used in an automatic driving robot for automatic driving, and is characterized in that the computer exerts a function as an arrangement quality determination unit for determining the quality of the arrangement state of the legs with respect to the pedal. According to such an arrangement state determination program, the same operation and effect as those of the above-mentioned automated driving robot can be obtained.
  • the method for adjusting the position of the automatic driving robot includes a leg for operating at least one of the accelerator pedal, the brake pedal, or the clutch pedal of the vehicle or a part thereof, which is the specimen, and described above.
  • a method of adjusting the position of an automatic driving robot that automatically operates a specimen wherein a computer determines whether or not the arrangement of the legs with respect to the pedal is good or bad, and the computer determines the arrangement of the legs with respect to the pedal.
  • This method is characterized in that the position of the leg portion with respect to the pedal is readjusted when it is determined to be incorrect. According to such a position adjusting method, the same operation and effect as those of the above-mentioned automatic driving robot can be obtained.
  • the schematic diagram which shows the structure of the automatic driving robot which concerns on one Embodiment of this invention The schematic diagram which shows the structure of the leg part of the same embodiment.
  • the schematic diagram which shows the structure of the leg part of the same embodiment The schematic diagram which shows the structure of the leg part of the same embodiment.
  • the functional block diagram which shows the function of the robot main body part of the same embodiment The flowchart which shows the judgment operation of the arrangement quality judgment part of the same embodiment.
  • the flowchart which shows the judgment operation of other arrangement quality judgment part The schematic diagram which shows the structure of the automatic driving robot which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the automatic driving robot 100 is used for a vehicle performance test using, for example, a chassis dynamometer, and is installed in the vehicle to automatically drive the vehicle.
  • the automatic driving robot 100 includes at least a robot main body 10 as a control device mounted on the driver's seat of the vehicle and a leg 20 for operating a pedal such as a clutch pedal P of the vehicle. I have.
  • the robot main body 10 is electrically connected to the legs 20 via a cable L, and issues control instructions to the legs 20 to operate the legs 20.
  • the leg portion 20 is for depressing at least one of the clutch pedal P, the accelerator pedal (not shown), and the brake pedal (not shown) of the vehicle, and in this embodiment, the clutch pedal P is used. It is provided with a clutch pedal leg 20 for operating the clutch pedal, an accelerator leg for operating the accelerator pedal (not shown), and a brake leg for operating the brake pedal (not shown).
  • the present embodiment is characterized by the arrangement of the clutch leg 20 (hereinafter, simply referred to as the leg 20) with respect to the clutch pedal P, and will be described in detail below.
  • the leg portion 20 is a so-called clamp type fixed to the pedal P (specifically, the clutch pedal P). Specifically, the leg portion 20 has a pedal clamp 21 fixed to the pedal P, a drive portion 22 for pushing the pedal P via the pedal clamp 21, one end connected to the drive portion 22, and the other end not shown. It has a drive shaft 23 connected to an actuator.
  • the pedal clamp 21 is fixed to the pedal P using, for example, a screw, and is removable from the pedal P. However, the pedal clamp 21 is fixed so as not to come off the pedal P when the pedal is operated, and is integrated with the pedal P. Move to the target.
  • the drive unit 22 plays the role of a driver's foot, and as shown in FIG. 2, the pedal P is between the uppermost end position T (see the upper part of FIG. 2) and the lowermost end position B (see the lower part of FIG. 2). It is driven by.
  • the uppermost position T is the position of the pedal P when the pedal P is not operated.
  • the lowermost position B is the position of the pedal P when the pedal P is depressed, for example, the position of the pedal P when the pedal P is depressed.
  • the drive unit 22 can move toward the front side from the pedal clamp 21 in a state where the pedal P is at the uppermost end position T, and the limit of the distance that can be separated from the pedal clamp 21 ( Hereinafter, the movable distance X) is mechanically (designed) predetermined.
  • the drive unit 22 is urged toward the pedal clamp 21 by an elastic member 24 such as a spring. As a result, the drive unit 22 moves against the urging force of the spring when it separates from the pedal clamp 21.
  • the drive shaft 23 expands and contracts due to a driving force from an actuator (not shown) such as a motor to move the above-mentioned drive unit 22. More specifically, the drive shaft 23 expands and contracts with respect to the casing 25 accommodating an actuator (not shown), contracts with respect to the casing 25, and as shown in the lower part of FIG. 3, the drive unit 22 Is configured so that it cannot be further shrunk when it is in contact with the casing 25 (movable limit state).
  • the position of the drive unit 22 that starts to move away from the pedal clamp 21, that is, the position where the drive unit 22 is in contact with the pedal clamp 21 without stepping on the pedal clamp 21 (hereinafter, the position).
  • the distance from the pedal position A) to the position of the drive unit 22 (hereinafter referred to as the origin position O) in the movable limit state described above is referred to as the drive limit distance Y of the drive unit 22.
  • This drive limit distance Y is a distance that changes depending on the arrangement state of the legs 20 with respect to the pedal P. Then, as shown in FIG. 4, when the drive limit distance Y is longer than the above-mentioned movable distance X, the drive shaft 23 starts from the state where the separation distance between the pedal clamp 21 and the drive unit 22 reaches the movable distance X. Further shrinkable situations can occur.
  • the leg portion 20 cannot be correctly arranged with respect to the pedal P, in other words, the drive limit distance Y is the movable distance.
  • the state shorter than X is the state in which the leg portion 20 is correctly arranged with respect to the pedal P.
  • the automatic driving robot 100 of the present embodiment further includes an arrangement quality determination unit 11 for determining the quality of the arrangement state of the legs 20 with respect to the pedal P.
  • the arrangement quality determination unit 11 is a function exhibited by the robot body unit 10 described above in this embodiment. That is, the robot main body unit 10 is provided with a memory for storing the arrangement state determination program, and by coordinating the CPU and peripheral devices according to this program, the robot main body unit 10 exerts a function as the arrangement quality determination unit 11.
  • the arrangement quality determination unit 11 of the present embodiment is configured to determine the quality of the arrangement state in the process of moving the drive unit 22 from the pedal position A to the origin position O. Specifically, in the automatic driving robot 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the drive unit 22 moves from the pedal clamp to the moving distance, in other words, from the pedal position A to the origin position O. A detection unit 30 for detecting the movement distance of the drive unit 22 is provided, and the arrangement quality determination unit 11 determines the quality of the arrangement state based on the detection movement distance by the detection unit 30.
  • the drive limit distance Y is longer than the movable distance X, and the leg with respect to the pedal P as described above.
  • the arrangement state of the unit 20 is incorrect.
  • the drive limit distance Y is shorter than the movable distance X, and the leg portion with respect to the pedal P as described above.
  • the arrangement state of 20 is the correct state.
  • a predetermined threshold value is set for the detected movement distance, and as shown in FIGS. 2 and 5, in the automatic driving robot 100, the drive unit 22 has reached the origin position O.
  • the position sensor 40 for detecting the above is provided.
  • the threshold value is set to be slightly shorter than the movable distance X with a margin in the movable distance X described above.
  • the threshold value input via the input means is set in a predetermined area of the memory. It is stored in.
  • the position sensor 40 outputs an ON signal when the drive unit 22 reaches the origin position O, and outputs an OFF signal when the drive unit 22 does not reach the origin position O. In this embodiment, the position sensor 40 outputs an ON signal.
  • a proximity sensor is provided on at least one of the facing surfaces of the drive unit 22 and the casing 25 facing each other, and detects whether these facing surfaces are in contact with each other or in a non-contact state. Is.
  • the placement quality determination unit 11 is configured to compare the detected movement distance with the threshold value thereof, receive an output signal from the position sensor 40, and determine the quality of the placement state. When the detected movement distance exceeds the threshold value and the position sensor 40 outputs an OFF signal, it is determined that the arrangement state is not correct.
  • the placement quality determination unit 11 determines that the placement state is correct.
  • the automatic driving robot 100 here further has a function as a notification unit 13 for notifying the determination result by the arrangement quality determination unit 11.
  • the notification unit 13 notifies at least when the arrangement quality determination unit 11 determines that the arrangement state is not correct, but also when it is determined that the arrangement state is correct. It may be configured to notify.
  • the notification unit 13 includes a mode in which the determination result by the arrangement quality determination unit 11 is displayed and output on, for example, a display inside or outside the vehicle, and a sound or light for notifying that the arrangement state is incorrect.
  • the mode of emission can be mentioned.
  • the automatic driving robot 100 of the present embodiment includes a second position sensor 50 that detects that the drive unit 22 is in contact with the pedal clamp 21.
  • the second position sensor 50 outputs an ON signal when the drive unit 22 is in contact with the pedal clamp 21, and outputs an OFF signal when the drive unit 22 is not in contact with the pedal clamp 21.
  • the proximity sensor is provided on at least one of the facing surfaces of the drive unit 22 and the casing 25 facing each other, and detects whether the facing surfaces are in contact with each other or in a non-contact state. ..
  • the robot main body 10 contracts the drive shaft 23 and moves the drive unit 22 from the pedal position A to the origin position O where the position sensor 40 outputs an ON signal at a low speed. (S5).
  • the arrangement quality determination unit 11 determines the quality of the arrangement state of the leg portion 20 with respect to the pedal P (S6). Specifically, as described above, in the arrangement quality determination unit 11, the detected movement distance, which is the movement distance of the drive unit 22 detected by the detection unit 30, exceeds a predetermined threshold value, and the position sensor 40 outputs an OFF signal. If so, it is determined that the arrangement state is not correct. On the other hand, if the ON signal from the position sensor 40 is received before the detected movement distance exceeds the threshold value, the placement quality determination unit 11 determines that the placement state is correct.
  • the notification unit 13 when it is determined by the arrangement quality determination unit 11 that at least the arrangement state is not correct, the notification unit 13 notifies that fact in this embodiment (S7).
  • the operator can recognize that the arrangement state is not correct, and can appropriately adjust, for example, the position of the seat, the position of the robot main body 10, the position of the leg 20 with respect to the pedal P, and the like. Even when the placement quality determination unit 11 determines that the placement state is correct, the notification unit 13 may notify the fact.
  • the automatic driving robot 100 of the present embodiment is configured to stop the movement of the drive unit 22 and end the placement quality determination sequence. (S8).
  • the operator adjusts, for example, the installation position of the robot main body unit 10 and the front-rear position of the driver's seat of the vehicle as the specimen, and readjusts the arrangement of the automatic driving robot ( S9). After the readjustment, the operator cancels the notification by the notification unit 13 (S10), and then returns to S1 again.
  • the robot main body 10 extends the drive shaft 23 again and pushes the pedal P by the drive unit 22, for example, to position the drive unit 22 in a solid stepped state.
  • the placement quality determination unit 11 determines the quality of the placement state of the leg 20 with respect to the pedal P. If so, the arrangement state can be corrected. This makes it possible to prevent the pedal P from being pulled too much and damaged, or the pedal P being pushed too much to cause the robot to be misaligned.
  • the arrangement quality determination unit 11 automatically determines the quality of the arrangement state. Can be prevented.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the installation quality determination unit of the above embodiment compares the detected movement distance with a predetermined threshold value to determine the quality of the arrangement state, but for example, when the drive speed of the drive unit 22 is known. If so, the detection unit 30 detects the movement time when the drive unit 22 moves from the pedal position A to the origin position O, and the detected movement time is compared with a predetermined threshold value to determine whether the arrangement state is good or bad. May be configured to determine.
  • the position sensor 40 which is a proximity sensor, detects that the drive unit 22 has reached the origin position O, but for example, it is detected by image recognition or the like using an image pickup device that images the drive unit 22. It may be detected based on the rotation speed of the motor which is an actuator.
  • the second position sensor 50 which is a proximity sensor in the above embodiment. It may be detected by the above, or it may be detected based on the rotation speed of the motor which is an actuator.
  • the automatic driving robot 100 may include a torque sensor 60 that detects the torque generated by the leg portion 20 operating the pedal P.
  • the torque sensor 60 is provided on, for example, a pedal clamp 21, a pedal P, or a member connected to the pedal P.
  • the arrangement quality determination unit 11 may be configured to determine the quality of the arrangement state using the detection torque detected by the torque sensor 60, specifically, the detection torque and a predetermined threshold value. Can be mentioned as an embodiment for comparing.
  • the mode of determining the quality of the arrangement state using the torque detected by the torque sensor 60 contributes to learning the full stroke position (S11 in FIG. 6 in the above embodiment).
  • the arrangement good / bad determination unit 11 may determine whether the arrangement state of the leg portion 20 with respect to the pedal P is correct after the drive unit is extended to learn the full stroke position (as shown in FIG. 8). S12). At this time, as described above, the arrangement quality determination unit 11 may be configured to determine the quality of the arrangement state using the detection torque detected by the torque sensor 60.
  • the notification unit 13 notifies that fact in this embodiment (S13).
  • the drive unit 22 stops moving and the placement quality determination sequence ends (S14).
  • the operator adjusts, for example, the installation position of the robot main unit 10 and the front-rear position of the driver's seat of the vehicle as the specimen, and readjusts the arrangement of the automatic driving robot (S15). .. After the readjustment, the operator cancels the notification by the notification unit 13 (S16), and then returns to S1 again.
  • the arrangement state of the leg 20 with respect to the pedal P is not correct, for example, the leg 20 is pushed in more than the pedal P is depressed, or conversely, the leg 20 is the pedal P. It is possible to detect that it has not arrived at.
  • the robot main body 10 it is not always necessary for the robot main body 10 to exert the functions as the arrangement good / bad determination unit 11 and the notification unit 13, and these functions may be exerted on a computer different from the robot main body 10.
  • the clutch pedal leg 20 is a clamp type
  • the accelerator pedal leg and the brake pedal leg may be a clamp type, and the arrangement is good or bad.
  • the determination unit 11 may determine whether or not these legs are in the correct arrangement with respect to the corresponding pedal.
  • the clutch pedal leg 20, the accelerator pedal leg, and the brake pedal leg do not necessarily have to be clamp type.
  • the present invention it is possible to automatically detect whether or not the arrangement state of the legs of the autonomous driving robot with respect to the pedal is appropriate without relying on human hands.

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Abstract

自動運転ロボットの脚部のペダルに対する配置状態が適切であるか否かを人手に頼ることなく自動的に検出できるようにするべく、供試体である車両又はその一部を自動運転する自動運転ロボット１００であって、供試体のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルＰのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部２０と、ペダルに対する脚部の配置状態の良否を判定する配置良否判定部１１とを備えるようにした。

Description

自動運転ロボット、配置状態判定プログラム、及び自動運転ロボットの位置調整方法
　本発明は、供試体である車両又はその一部を自動運転する自動運転ロボット、及び、この自動運転ロボットの配置状態を判定する配置状態判定プログラム、及び、この自動運転ロボットの位置調整方法に関するものである。
　シャシダイナモメータを用いて車両の性能テストを行う場合、自動運転ロボットが運転席に搭載され、これにより車両の運転操作が行われることがある。
　かかる自動運転ロボットは、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルといったペダルを操作する脚部を備えており、これらの脚部をペダルに対して正しく配置する必要がある。配置が正しくないと、例えば脚部をペダルに固定するクランプ式の場合は、ペダルを引き過ぎて破損させる恐れがあるし、クランプ式であるかに関わらず、例えばペダルをべた踏み状態よりもさらに押し込むようなことになれば、ロボットの位置ずれを生じさせる恐れもある。
　しかしながら、従来、上述した配置の確認は作業者の目視により行われており、具体的には、例えば運転席の足元に潜り込みながらペダルと脚部との相対的な位置関係を確認しながらシートの位置を調整するなど、確認作業に人手を要していた。
特開２００３－９８０４８号公報
　そこで、本発明は、自動運転ロボットの脚部のペダルに対する配置状態が適切であるか否かの判断を人手に頼ることなく自動的に検出できるようにすることをその主たる課題とするものである。
　すなわち本発明に係る自動運転ロボットは、供試体である車両又はその一部を自動運転する自動運転ロボットであって、前記供試体のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部と、前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定する配置良否判定部とを備えることを特徴とするものである。
　このように構成された自動運転ロボットによれば、配置良否判定部がペダルに対する脚部の配置状態の良否を判定するので、配置良否判定部により配置状態が正しくないと判断された場合には、その配置状態を正すことができる。これにより、ペダルを引き過ぎて破損させたり、ペダルを押し過ぎてロボットの位置ずれを生じさせたりしてしまうことを防ぐことができる。
　本発明の作用効果がより顕著に発揮される実施態様としては、前記脚部が、前記ペダルに固定されるペダルクランプと、前記ペダルクランプを介して前記ペダルを押し込み、該ペダルを最上端位置及び最下端位置との間で駆動させるものであって、前記ペダルが前記最上端位置にある状態において、前記ペダルクランプから離れるように構成されている駆動部と、前記駆動部が前記ペダルクランプから離れてからの移動距離又は移動時間を検出する検出部とを有し、前記設置良否判定部が、前記検出部により検出された検出移動距離又は検出移動時間と、所定の閾値とを比較することで、前記配置状態の良否を判定するものを挙げることができる。
　このようなクランプ式の自動運転ロボットにおいて、ペダルに対する脚部の配置状態が正しくないと、ペダルクランプから可動距離離れた駆動部をさらに引き離そうとする可能性があり、そうするとペダルを破損させる恐れがあるところ、配置良否判定部により配置状態の良否を自動的に判定させることで、そのような事態を未然に防ぐことができる。
　しかも、配置良否判定部が、検出移動距離又は検出移動時間と閾値とを比較するので、配置状態の良否を簡易に判定することができる。
　より具体的な実施態様としては、前記脚部が、前記駆動部に接続されて伸び縮みする駆動軸を有し、前記配置良否判定部により前記配置状態が正しいと判定された場合において、前記検出移動距離又は前記検出移動時間が前記閾値に到達する前に、前記駆動軸が縮み切る構成を挙げることができる。
　前記脚部により前記ペダルが操作されることで生じるトルクを検出するトルクセンサを備え、前記良否判定部が、前記トルクセンサにより検出された検出トルクを用いて前記配置状態の良否を判定する態様を挙げることができる。
　このような構成であれば、ペダルに対する脚部の配置状態が正しくなく、例えば脚部がペダルをべた踏み状態よりも押し込んでしまっていることや、逆に脚部がペダルに届いていないことなどを検出することができる。
　ところで、ＭＴ（マニュアルトランスミッション）車のエンジンをかけるには、クラッチペダルをべた踏みする必要がある。このことから、ブレーキペダルやアクセルペダルに比べて、クラッチペダルはストロークが長い。したがって、特にクラッチペダルには脚部を固定しておかなければ踏み外す恐れがある。
　そこで、前記脚部が、前記供試体のクラッチペダルを操作するクラッチ用脚部の場合には、このクラッチ用脚部をクラッチペダルに固定させる必要が生じるので、このクラッチペダルの破損を防ぐために、上述した配置状態判定部による作用効果がより顕著に発揮される。
　また、本発明に係る配置状態判定プログラムは、供試体である車両又はその一部のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部を備え、前記供試体を自動運転する自動運転ロボットに用いられるものであって、前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定する配置良否判定部としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とするものである。
　このような配置状態判定プログラムによれば、上述した自動運転ロボットと同様の作用効果を奏し得る。
　さらに、本発明に係る自動運転ロボットの位置調整方法は、供試体である車両又はその一部のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部を備え、前記供試体を自動運転する自動運転ロボットの位置調整方法であって、コンピュータが、前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定するステップと、前記コンピュータにより、前記ペダルに対する前記脚部の配置が正しくないと判断された場合に、前記ペダルに対する脚部の位置を再調整することを特徴とする方法である。
　このような位置調整方法によれば、上述した自動運転ロボットと同様の作用効果を奏し得る。
　このように構成した本発明によれば、自動運転ロボットの脚部のペダルに対する配置状態が適切であるか否かの判断を人手に頼ることなく自動的に検出することができる。
本発明の一実施形態に係る自動運転ロボットの構成を示す模式図。 同実施形態の脚部の構成を示す模式図。 同実施形態の脚部の構成を示す模式図。 同実施形態の脚部の構成を示す模式図。 同実施形態のロボット本体部の機能を示す機能ブロック図。 同実施形態の配置良否判定部の判定動作を示すフローチャート。 その他の実施形態のロボット本体部の機能を示す機能ブロック図。 その他の配置良否判定部の判定動作を示すフローチャート。
１００・・・自動運転ロボット
１０　・・・ロボット本体部
１１　・・・配置良否判定部
１２　・・・閾値格納部
１３　・・・報知部
２０　・・・脚部（クラッチ用脚部）
２１　・・・ペダルクランプ
２２　・・・駆動部
２３　・・・駆動軸
Ｘ　　・・・可動距離
２４　・・・弾性部材
２５　・・・ケーシング
Ｙ　　・・・駆動限界距離
３０　・・・検出部
４０　・・・位置センサ
５０　・・・第２の位置センサ
６０　・・・トルクセンサ
Ｐ　　・・・ペダル
Ｔ　　・・・最上端位置
Ｂ　　・・・最下端位置
Ｏ　　・・・原点位置
Ａ　　・・・ペダル位置
　以下に本発明に係る自動運転ロボットの一実施形態について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る自動運転ロボット１００は、例えばシャシダイナモメータを用いた車両性能試験に用いられるものであり、車両内に設置されて当該車両を自動運転するものである。具体的にこの自動運転ロボット１００は、図１に示すように、車両の運転席に載せられる制御装置たるロボット本体部１０と、車両のクラッチペダルＰ等のペダル操作を行う脚部２０とを少なくとも備えている。
　ロボット本体部１０は、ケーブルＬを介して脚部２０と電気的に接続されており、脚部２０に対して制御指示を出して脚部２０を動作させるものである。
　脚部２０は、車両のクラッチペダルＰ、アクセルペダル（不図示）、及びブレーキペダル（不図示）の少なくとも１つに対して踏込み操作をするためのものであり、この実施形態では、クラッチペダルＰを操作するクラッチペダル用脚部２０と、アクセルペダルを操作するアクセル用脚部（不図示）と、ブレーキペダルを操作するブレーキ用脚部（不図示）とを備えている。本実施形態では、クラッチペダルＰに対するクラッチ用脚部２０（以下、単に脚部２０という）の配置に特徴があるので、以下に詳述する。
　この脚部２０は、図２に示すように、ペダルＰ（具体的にはクラッチペダルＰ）に固定される所謂クランプ式のものである。具体的に脚部２０は、ペダルＰに固定されるペダルクランプ２１と、ペダルクランプ２１を介してペダルＰを押し込む駆動部２２と、一端が駆動部２２に接続されるとともに他端部が図示しないアクチュエータに接続された駆動軸２３とを有している。
　ペダルクランプ２１は、例えばネジなどを用いてペダルＰに固定されるものであり、ペダルＰに対して着脱可能であるが、ペダル操作時にはペダルＰから外れないように固定されて、ペダルＰと一体的に移動する。
　駆動部２２は、ドライバーの足の役割を担うものであり、図２に示すように、ペダルＰを最上端位置Ｔ（図２上段参照）及び最下端位置Ｂ（図２下段参照）との間で駆動させるものである。最上端位置Ｔは、ペダルＰを操作していない状態におけるペダルＰの位置である。また、最下端位置Ｂは、ペダルＰを踏み込んだ状態におけるペダルＰの位置であり、例えばペダルＰをべた踏みした状態におけるペダルＰの位置である。
　この駆動部２２は、図３に示すように、ペダルＰが最上端位置Ｔにある状態において、ペダルクランプ２１から手前側に移動可能であり、このペダルクランプ２１から離れることのできる距離の限界（以下、可動距離Ｘという）が機械的に（設計上）予め定められている。
　なお、本実施形態では、バネ等の弾性部材２４により駆動部２２がペダルクランプ２１に向かって付勢されている。これにより、駆動部２２は、ペダルクランプ２１から離れる際にこのバネの付勢力に抗して移動することになる。
　駆動軸２３は、図３に示すように、モータ等の図示しないアクチュエータからの駆動力により伸び縮みして、上述した駆動部２２を移動させるものである。より具体的に説明すると、この駆動軸２３は、図示しないアクチュエータを収容するケーシング２５に対して伸び縮みするものであり、ケーシング２５に対して縮み、図３の下段に示すように、駆動部２２がケーシング２５に接触した状態（可動限界状態）においては、それ以上は縮むことができないように構成されている。
　このように構成された脚部２０において、駆動軸２３を縮ませて駆動部２２をペダルクランプ２１から手前に離していくと、ペダルクランプ２１と駆動部２２との離間距離が縮まり、その離間距離が上述した可動距離Ｘに到るまでは、ペダルクランプ２１に負荷をかけることなく駆動部２２が移動する。
　ところが、仮にペダルクランプ２１と駆動部２２との離間距離が可動距離Ｘに達した状態において、さらに駆動軸２３を縮ませて駆動部２２を手前に移動させようとすると、その際の駆動力がペダルクランプ２１を介してペダルＰにも伝わることになる。このような状況が生じ得る理由を以下に述べる。
　ここで、図３上段に示すように、ペダルクランプ２１から手前に離れ始める駆動部２２の位置、すなわち駆動部２２がペダルクランプ２１を踏み込むことなく該ペダルクランプ２１に接触している位置（以下、ペダル位置Ａという）から、図３下段に示すように、上述した可動限界状態における駆動部２２の位置（以下、原点位置Ｏという）までの距離を駆動部２２の駆動限界距離Ｙと呼ぶ。
　この駆動限界距離Ｙは、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態により変わる距離である。そして、図４に示すように、この駆動限界距離Ｙが上述した可動距離Ｘよりも長い場合、ペダルクランプ２１と駆動部２２との離間距離が可動距離Ｘに達した状態から、駆動軸２３がさらに縮み得る状況が生じ得る。
　このことから、駆動限界距離Ｙが可動距離Ｘよりも長い状態（図４の状態）は、ペダルＰに対して脚部２０を正しく配置できておらず、言い換えれば、駆動限界距離Ｙが可動距離Ｘよりも短い状態（図３の状態）が、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しい状態である。
　然して、本実施形態の自動運転ロボット１００は、図５に示すように、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態の良否を判定する配置良否判定部１１をさらに備えている。
　この配置良否判定部１１は、この実施形態では上述したロボット本体部１０が発揮する機能である。すなわち、ロボット本体部１０は、配置状態判定プログラムを格納するメモリを備えており、このプログラムに従ってＣＰＵや周辺機器を協働させることにより、配置良否判定部１１としての機能を発揮するものである。
　本実施形態の配置良否判定部１１は、駆動部２２をペダル位置Ａから原点位置Ｏに移動させる過程で配置状態の良否を判定するように構成されている。具体的には、本実施形態の自動運転ロボット１００は、図５に示すように、駆動部２２がペダルクランプから離れてからの移動距離、言い換えればペダル位置Ａから原点位置Ｏに移動する際の駆動部２２の移動距離を検出する検出部３０を備えており、配置良否判定部１１は、この検出部３０による検出移動距離に基づいて配置状態の良否を判定する。
　仮に、検出移動距離が上述した可動距離Ｘに達しても駆動部２２が原点位置Ｏに到達しない場合、可動距離Ｘよりも駆動限界距離Ｙが長くなっており、上述したようにペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しくない状態である。
　逆に、検出移動距離が可動距離Ｘに達する前に駆動部２２が原点位置Ｏに到達した場合、可動距離Ｘよりも駆動限界距離Ｙが短くなっており、上述したようにペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しい状態である。
　そこで、本実施形態では、検出移動距離に対して所定の閾値が設定されており、さらに図２及び図５に示すように、自動運転ロボット１００は、駆動部２２が原点位置Ｏに到達したことを検知する位置センサ４０を備えている。
　閾値は、上述した可動距離Ｘに余裕を持たせて可動距離Ｘよりもやや短く設定されており、例えば入力手段を介して入力された閾値が前記メモリの所定領域に設定された閾値格納部１２に格納されている。
　位置センサ４０は、駆動部２２が原点位置Ｏに到達した場合はＯＮ信号を出力し、駆動部２２が原点位置Ｏに到達していない場合はＯＦＦ信号を出力するものであり、この実施形態では図２に示すように、駆動部２２とケーシング２５との互いに対向する対向面の少なくとも一方に設けられて、これらの対向面同士が接触状態にあるか非接触状態にあるかを検出する近接センサである。
　そして、配置良否判定部１１は、検出移動距離とその閾値とを比較するとともに、位置センサ４０からの出力信号を受け付けて、配置状態の良否を判定するように構成されており、具体的には、検出移動距離が閾値を超え、且つ、位置センサ４０がＯＦＦ信号を出力している場合に、配置状態が正しくないと判定する。
　一方、検出移動距離が閾値を超える前に、位置センサ４０からのＯＮ信号を受け付けた場合、配置良否判定部１１は配置状態が正しいと判定する。
　ここでの自動運転ロボット１００は、図５に示すように、配置良否判定部１１による判定結果を報知する報知部１３としての機能をさらに備えている。この報知部１３は、少なくとも配置良否判定部１１により配置状態が正しくないと判定された場合に、そのことを報知するものであるが、配置状態が正しいと判定された場合に、そのことをも報知するように構成されていても良い。
　報知部１３の具体的な態様としては、配置良否判定部１１による判定結果を例えば車内又は車外のディスプレイ等に表示出力する態様や、配置状態が正しくないことを報知するための音や光などを発する態様などを挙げることができる。
　次に、上述した自動運転ロボット１００による配置状態の判定方法について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
　本実施形態では、まず駆動部２２とペダルクランプ２１とが接触状態にあるか否か（非接触状態にあるか）を判断する（Ｓ１）。より具体的に説明すると、本実施形態の自動運転ロボット１００は、駆動部２２がペダルクランプ２１と接触していることを検知する第２の位置センサ５０を備えている。この第２の位置センサ５０は、駆動部２２がペダルクランプ２１に接触している場合はＯＮ信号を出力し、駆動部２２がペダルクランプ２１と非接触な場合はＯＦＦ信号を出力するものであり、この実施形態では駆動部２２とケーシング２５との互いに対向する対向面の少なくとも一方に設けられて、これらの対向面同士が接触状態にあるか非接触状態にあるかを検知する近接センサである。
　Ｓ１において、第２の位置センサ５０がＯＦＦ信号を出力している場合、すなわち駆動部２２とペダルクランプ２１とが非接触状態にある場合、ロボット本体部１０は、駆動軸２３を伸ばして駆動部２２をペダルクランプ２１に接触させ、その接触した際の駆動部２２の位置をペダル位置Ａとして学習（記憶）する（Ｓ２）。
　一方、Ｓ１において、第２の位置センサ５０がＯＮ信号を出力している場合、すなわち駆動部２２とペダルクランプ２１とが接触状態にある場合、ロボット本体部１０は、第２の位置センサ５０がＯＦＦ信号を出力するまで駆動軸２３を縮ませて駆動部２２をペダダルクランプから離す（Ｓ３）。その後、ロボット本体部１０は、再び駆動軸２３を伸ばして駆動部２２をペダルクランプ２１に接触させ、その接触した際の駆動部２２の位置をペダル位置Ａとして学習（記憶）する（Ｓ４）。
　このようにペダル位置Ａを学習した後、ロボット本体部１０は、駆動軸２３を縮ませて駆動部２２をペダル位置Ａから位置センサ４０がＯＮ信号を出力する原点位置Ｏまで低速度で移動させる（Ｓ５）。
　そして、この駆動部２２のペダル位置Ａから原点位置Ｏへの移動の過程で、配置良否判定部１１が、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態の良否を判定する（Ｓ６）。
　具体的に配置良否判定部１１は、上述したように、検出部３０により検出された駆動部２２の移動距離である検出移動距離が所定の閾値を超え、且つ、位置センサ４０がＯＦＦ信号を出力している場合に、配置状態が正しくないと判定する。
　一方、同検出移動距離が閾値を超える前に、位置センサ４０からのＯＮ信号を受け付けた場合、配置良否判定部１１は配置状態が正しいと判定する。
　Ｓ６において、配置良否判定部１１により少なくとも配置状態が正しくないと判定された場合、この実施形態では報知部１３が、そのことを報知する（Ｓ７）。これにより、作業者は配置状態が正しくないことを認識することができ、例えばシートの位置、ロボット本体部１０の位置、ペダルＰに対する脚部２０の位置などを適宜調整することができる。なお、配置良否判定部１１により配置状態が正しいと判定された場合においても、報知部１３がそのことを報知しても構わない。
　本実施形態の自動運転ロボット１００は、配置良否判定部１１により配置状態が正しくないと判定された場合、駆動部２２の移動が停止するとともに、配置良否判断シーケンスを終了するように構成されている（Ｓ８）。
　そこで、駆動部２２の停止後は、作業者が、例えばロボット本体部１０の設置位置や、供試体たる車両の運転席の前後位置などを調整して、自動運転ロボットの配置を再調整する（Ｓ９）。
　再調整後、作業者は報知部１３による報知を解除し（Ｓ１０）、その後、再びＳ１に戻る。
　一方、Ｓ６において、配置状態が正しいと判定された後は、ロボット本体部１０は、駆動軸２３を再び伸ばして駆動部２２によりペダルＰを押し込み、例えばべた踏みした状態における駆動部２２の位置をフルストローク位置として学習（記憶）する（Ｓ１１）。
　このように構成された自動運転ロボット１００によれば、配置良否判定部１１がペダルＰに対する脚部２０の配置状態の良否を判定するので、配置良否判定部１１により配置状態が正しくないと判断された場合には、その配置状態を正すことができる。これにより、ペダルＰを引き過ぎて破損させたり、ペダルＰを押し過ぎてロボットの位置ずれを生じさせたりしてしまうことを防ぐことができる。
　特に、本実施形態のように脚部２０をペダルＰに固定されるクランプ式のものにおいては、上述したように、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しくないと、ペダルクランプ２１から可動距離Ｘ離れた駆動部２２をさらに引き離そうとする可能性があり、そうするとペダルＰを破損させる恐れがあるところ、配置良否判定部１１により配置状態の良否を自動的に判定させることで、そのような事態を未然に防ぐことができる。
　なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
　例えば、前記実施形態の設置良否判定部は、検出移動距離と所定の閾値とを比較して配置状態の良否を判定するものであったが、例えば駆動部２２の駆動速度が分かっている場合などであれば、駆動部２２がペダル位置Ａから原点位置Ｏまで移動する際の移動時間を検出する検出部３０により検出させて、この検出移動時間と所定の閾値とを比較して配置状態の良否を判定するように構成されていても良い。
　また、駆動部２２が原点位置Ｏに到達したことを、前記実施形態では近接センサたる位置センサ４０により検知していたが、例えば駆動部２２を撮像する撮像装置を用いて画像認識等により検知しても良いし、アクチュエータたるモータの回転数に基づいて検知しても良い。
　さらに、駆動部２２がペダル位置Ａに到達したことを、前記実施形態では近接センサたる第２の位置センサ５０により検知していたが、例えば駆動部２２を撮像する撮像装置を用いて画像認識等により検知しても良いし、アクチュエータたるモータの回転数に基づいて検知しても良い。
　さらに、本発明に係る自動運転ロボット１００としては、図７に示すように、脚部２０がペダルＰを操作することにより生じるトルクを検出するトルクセンサ６０を備えていても良い。具体的にこのトルクセンサ６０は、例えばペダルクランプ２１、ペダルＰ、或いはペダルＰに接続された部材に設けられている。
　かかる構成において、配置良否判定部１１は、トルクセンサ６０により検出された検出トルクを用いて配置状態の良否を判定するように構成されていても良く、具体的には検出トルクと所定の閾値とを比較する態様を挙げることができる。
　このように、トルクセンサ６０により検出されたトルクを用いて配置状態の良否を判定する態様は、フルストローク位置を学習する際（前記実施形態における図６のＳ１１）に資する。
　すなわち、配置良否判定部１１としては、図８に示すように、フルストローク位置を学習するべく駆動部を伸ばした後に、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しいかを判断しても良い（Ｓ１２）。この際に、配置良否判定部１１は、上述したように、トルクセンサ６０により検出された検出トルクを用いて配置状態の良否を判定するように構成されていても良い。
　Ｓ１２において、配置良否判定部１１により配置状態が正しくないと判定された場合、この実施形態では報知部１３が、そのことを報知する（Ｓ１３）。そして、配置良否判定部１１により配置状態が正しくないと判定された場合、駆動部２２の移動が停止するとともに、配置良否判断シーケンスが終了する（Ｓ１４）。
　駆動部２２の停止後は、作業者が、例えばロボット本体部１０の設置位置や、供試体たる車両の運転席の前後位置などを調整して、自動運転ロボットの配置を再調整する（Ｓ１５）。再調整後、作業者は報知部１３による報知を解除し（Ｓ１６）、その後、再びＳ１に戻る。
　一方、Ｓ１２において、配置良否判定部１１により配置状態が正しいと判定された場合、配置良否判定シーケンスを終了する。
　このような構成であれば、ペダルＰに対する脚部２０の配置状態が正しくなく、例えば脚部２０がペダルＰをべた踏み状態よりも押し込んでしまっていることや、逆に脚部２０がペダルＰに届いていないことなどを検出することができる。
　加えて、配置良否判定部１１や報知部１３としての機能を、必ずしもロボット本体部１０に発揮させる必要はなく、これらの機能をロボット本体部１０とは別のコンピュータに発揮させても良い。
　そのうえ、前記実施形態では、クラッチペダル用脚部２０がクランプ式のものである場合について説明したが、アクセルペダル用脚部やブレーキペダル用脚部がクランプ式のものであっても良く、配置良否判定部１１が、これらの脚部が対応するペダルに対して正しい配置状態であるか否かを判定しても良い。ただし、クラッチペダル用脚部２０、アクセルペダル用脚部、及びブレーキペダル用脚部は、それぞれ必ずしもクランプ式のものである必要はない。
　その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
　本発明によれば、自動運転ロボットの脚部のペダルに対する配置状態が適切であるか否かの判断を人手に頼ることなく自動的に検出することができる。
 

Claims (8)

  1. 　供試体である車両又はその一部を自動運転する自動運転ロボットであって、
    　前記供試体のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部と、
    　前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定する配置良否判定部とを備える、自動運転ロボット。
  2. 　前記脚部が、
    　前記ペダルに固定されるペダルクランプと、
    　前記ペダルクランプを介して前記ペダルを押し込み、該ペダルを最上端位置及び最下端位置との間で駆動させるものであって、前記ペダルが前記最上端位置にある状態において、前記ペダルクランプから離れるように構成されている駆動部と、
    　前記駆動部が前記ペダルクランプから離れてからの移動距離又は移動時間を検出する検出部とを有し、
    　前記設置良否判定部が、前記検出部により検出された検出移動距離又は検出移動時間と、所定の閾値とを比較することで、前記配置状態の良否を判定する、請求項１記載の自動運転ロボット。
  3. 　前記脚部が、
    　前記駆動部に接続されて伸び縮みする駆動軸を有し、
    　前記設置良否判定部により前記配置状態が正しいと判定された場合において、前記検出移動距離又は前記検出移動時間が前記閾値に到達する前に、前記駆動軸が縮み切る、請求項２記載の自動運転ロボット。
  4. 　前記設置良否判定部により前記配置状態が正しくないと判断された場合に、前記駆動部の移動が停止するように構成されている、請求項２又は３に記載の自動運転ロボット。
  5. 　前記脚部により前記ペダルが操作されることで生じるトルクを検出するトルクセンサを備え、
    　前記良否判定部が、前記トルクセンサにより検出された検出トルクを用いて前記配置状態の良否を判定する、請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の自動運転ロボット。
  6. 　前記脚部が、前記供試体のクラッチペダルを操作するクラッチ用脚部である、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の自動運転ロボット。
  7. 　供試体である車両又はその一部のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部を備え、前記供試体を自動運転する自動運転ロボットに用いられる配置状態判定プログラムであって、
    　前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定する配置良否判定部としての機能をコンピュータに発揮させる、配置状態判定プログラム。
  8. 　供試体である車両又はその一部のアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルのうちの少なくとも１つのペダルを操作する脚部を備え、前記供試体を自動運転する自動運転ロボットの位置調整方法であって、
    　コンピュータが、前記ペダルに対する前記脚部の配置状態の良否を判定するステップと、
    　前記コンピュータにより、前記ペダルに対する前記脚部の配置が正しくないと判断された場合に、前記ペダルに対する脚部の位置を再調整する、自動運転ロボットの位置調整方法。
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