CN108928350B - 行驶装置、行驶控制方法、行驶系统以及动作装置 - Google Patents
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Abstract
提供能不使控制器的操作性降低而进行与行驶环境相应的适当的车辆速度控制的行驶装置。行驶装置的特征在于,具备:箱体;行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;通信部,其从外部的控制装置接收与针对上述箱体的行驶指示相应的第一行驶指示值;行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部,上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值的转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
Description
技术领域
本发明涉及行驶装置、行驶控制方法、行驶系统以及动作装置,具体地涉及具有基于控制器的行驶控制功能的行驶装置、基于控制器的行驶控制方法、行驶系统以及动作装置。
背景技术
当今作为行驶装置,使用输送货物的输送用机器人、监视建筑物内和建筑物周边或规定的设施内的情况的监视用机器人等自主移动的自主行驶型车辆。另外,有时在地震、海啸、泥石流等受灾地的受灾者的搜寻、或者发生了事故的工场、发电厂等的内部信息的收集等危险区域内的活动中使用搭载有摄像机、各种传感器、悬臂、伸臂等的自主行驶型车辆(例如参照专利文献1)。
在这种自主行驶型车辆中,除了搭载有进行自主行驶型车辆的行驶、停止、加速、减速、转向等控制的行驶控制功能以外,还搭载有在自主行驶中探测障碍物时用于避开该障碍物来确保行驶中安全的碰撞避开控制或减速停止控制等安全控制功能。
另外,还已知如下的自主行驶型车辆,即,除了具有自主移动的自主行驶模式以外,还具有接受基于控制器的手动的行驶控制的手控行驶模式,能通过切换开关来切换自主行驶模式和手控行驶模式。
作为这种基于控制器的车辆的行驶控制,已知一般通过使操作杆向左右前后倾斜来控制车辆的行驶的方法。
例如,在将操作杆向前推倒时,车辆前进,在将操作杆向后推倒时,车辆后退。另外,将操作杆向前后推倒的角度越大,车辆的速度越大,将操作杆向前后推倒的角度越小,车辆的速度越小。
另外,在将操作杆向右推倒时,车辆进行右转向,在将操作杆向左推倒时,车辆进行左转向。另外,将操作杆向左右推倒的角度越大,车辆的转向速度越大,将操作杆向左右推倒的角度越小,车辆的转向速度越小。
另外,在将操作杆向倾斜方向推倒的情况下,车辆发生将操作杆向前后推倒时的车辆的速度变化和将操作杆向左右推倒时的车辆的转向速度变化叠加的变化。此外,在将操作杆不向前后推倒而仅向左右推倒的情况下,车辆绕其中心轴进行原地转向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2005-111595号公报
发明内容
发明要解决的问题
以往,从安全性的观点来看,已知在车辆的行驶中检测到障碍物的情况下,对车辆的行驶速度设置上限或者使车辆停止从而防止其与障碍物碰撞的技术。
在这种技术中,在对车辆的行驶速度设有上限的情况下,即使超出与上限速度对应的范围而使操作杆向前后推倒,也不会反映到车辆的速度中。
因此,操作杆的操作范围被限制在窄的范围内,因此存在反而难以操作的问题。
本发明是鉴于这种问题而完成的,其目的在于提供能不使控制器的操作性降低而进行与周围的环境相应的适当的控制的行驶装置、行驶控制方法、行驶控制程序、行驶系统以及动作装置。
用于解决问题的方案
这样,根据本发明,提供一种行驶装置,其特征在于,具备:箱体;行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;通信部,其从外部的控制装置接收与针对上述箱体的行驶指示相应的第一行驶指示值;行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部,上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,提供一种行驶控制方法,其特征在于,包括:对箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动的驱动步骤;取得上述箱体周围的行驶环境信息的取得步骤;从外部的控制装置接收第一行驶指示值的接收步骤;进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值转换的转换步骤;以及基于上述第二行驶指示值来控制上述箱体的行驶的控制步骤,在上述转换步骤中,使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,提供一种行驶控制程序,其特征在于,使行驶装置的处理器执行:对箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动的驱动步骤;取得上述箱体周围的行驶环境信息的取得步骤;从外部的控制装置接收第一行驶指示值的接收步骤;进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值转换的转换步骤;以及基于上述第二行驶指示值来控制上述箱体的行驶的控制步骤,在上述转换步骤中,使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,提供一种行驶系统,包括行驶装置、控制装置和服务器,其特征在于,上述控制装置具备:操作部,其接受针对上述行驶装置的行驶指示;以及控制装置发送部,其发送与上述行驶指示相应的第一行驶指示值,上述服务器具备:服务器接收部,其从上述控制装置接收上述第一行驶指示值,从上述行驶装置接收上述行驶装置周围的行驶环境信息;行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及服务器发送部,其将上述第二行驶指示值发送到上述行驶装置,上述行驶装置具备:箱体;行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;行驶装置发送部,其将上述行驶环境信息发送到上述服务器;行驶装置接收部,其从上述服务器接收上述第二行驶指示值;以及行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部,上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,提供一种动作装置,其特征在于,具备:动作部,其根据来自外部的控制装置的动作指示进行预定的动作;环境信息取得部,其取得上述动作部周围的环境信息;通信部,其从上述外部的控制装置接收与针对上述动作部的动作指示相应的第一动作指示值;动作指示值转换部,其进行从上述第一动作指示值向第二动作指示值的转换;以及动作控制部,其基于上述第二动作指示值来控制上述动作部的动作,上述动作指示值转换部使从上述第一动作指示值向上述第二动作指示值转换的比率根据上述环境信息变化。
发明效果
根据本发明,提供能不使控制器的操作性降低而进行与周围环境相应的适当的控制的行驶装置、行驶控制方法、行驶控制程序、行驶系统以及动作装置。
附图说明
图1是表示本发明的自主行驶型车辆的实施方式1的左视图。
图2是图1的自主行驶型车辆的俯视图。
图3(A)是说明实施方式1的自主行驶型车辆的电动底盘部的概略构成的右视图。
图3(B)是图3(A)的B-B线向视截面图。
图4是表示与实施方式1的自主行驶型车辆的行驶控制关联的构成的框图。
图5是表示实施方式1的控制器的构成的框图。
图6是表示图5的控制器的外观的一例的俯视图。
图7(A)、图7(B)是表示行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图7(A)表示通常行驶时的输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的一例,图7(B)表示低速行驶时的输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的一例。
图8是表示图7(A)、图7(B)的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的坐标图。
图9是表示手控行驶时的自主行驶型车辆的行驶控制处理的流程图。
图10是表示行驶指示转换表的选择的概要的说明图。
图11(A)、图11(B)是表示用于狭窄的道路宽度的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图11(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图11(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。
图12(A)、图12(B)是表示速度成分和转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。图12(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图12(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。
图13是表示现有的自主行驶型车辆的速度成分的行驶指示值的转换关系的一例的坐标图。
图14是表示本发明的实施方式1的自主行驶型车辆的速度成分的行驶指示值的转换关系的一例的坐标图。
图15是表示自主行驶时的自主行驶型车辆的行驶控制处理的流程图。
图16(A)、图16(B)是表示用于狭窄的道路宽度的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图16(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图16(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。
图17(A)、图17(B)是表示速度成分和转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。图17(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图17(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。
图18是表示本发明的实施方式2的自主行驶型车辆的行驶指示转换表的选择处理的一例的流程图。
图19是表示用于大的场所的转向成分的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。
图20是表示图19的转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。
图21是表示用于高速范围的速度成分的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。
图22是表示图21的速度成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。
图23是表示实施方式7的行驶系统的概略构成的框图。
附图标记说明
1:自主行驶型车辆;2:控制器;3:服务器;10:电动底盘部;11:底盘主体;12:距离检测部;12R:右侧面;12L:左侧面;13:前面;14:后面;15:底面;17f、17r:保险杠;18:罩;21、31:前轮;21a、22a、31a、32a:车轴;21b、22b、31b、32b:链轮齿;22、32:后轮;23、33:传动带;31Wa、32Wa:车轮本体;31Wb、32Wb:轮胎;40:电池;41R、41L:电动机;42R、42L:电机轴;43R、43L:齿轮箱;44R、44L:轴承;50:升降机构部;52:伸臂;53:平衡部;60:监视摄像机;71:Wi-Fi天线;72:警示灯;73:CCD摄像机;74:GPS天线;100:控制单元;101:自主/手控切换开关;102:自主行驶控制部;103:路面判断部;104:通信部;105:外部行驶指示部;106:行驶指示转换部;107:行驶指示转换表保存部;108:电机控制部;109:通信部;201:电力供给部;202:操作部;203:控制信号生成部;204:发送部;211:操作杆;212:操作开关;213:显示灯;A、B:箭头;ASP、AST:自主行驶指示值;CL:中心线;CP:中心点;CR:圆形;CSP、CST:校正后行驶指示值;MP:中间点;MSP、MST:转换后行驶指示值;P1:第1轴心;P2:第2轴心;R:半径;T1、T2、T3:行驶指示转换表。
具体实施方式
(1)本发明的行驶装置的特征在于,具备:箱体;行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;通信部,其从外部的控制装置接收与针对上述箱体的行驶指示相应的第一行驶指示值;行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部,上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,本发明的行驶控制方法的特征在于,包括:对箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动的驱动步骤;取得上述箱体周围的行驶环境信息的取得步骤;从外部的控制装置接收第一行驶指示值的接收步骤;进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值转换的转换步骤;以及基于上述第二行驶指示值来控制上述箱体的行驶的控制步骤,在上述转换步骤中,使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,本发明的行驶控制程序的特征在于,使行驶装置的处理器执行:对箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动的驱动步骤;取得上述箱体周围的行驶环境信息的取得步骤;从外部的控制装置接收第一行驶指示值的接收步骤;进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值转换的转换步骤;以及基于上述第二行驶指示值来控制上述箱体的行驶的控制步骤,在上述转换步骤中,使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,本发明的行驶系统包括行驶装置、控制装置和服务器,其特征在于,上述控制装置具备:操作部,其接受针对上述行驶装置的行驶指示;以及控制装置发送部,其发送与上述行驶指示相应的第一行驶指示值,上述服务器具备:服务器接收部,其从上述控制装置接收上述第一行驶指示值,从上述行驶装置接收上述行驶装置周围的行驶环境信息;行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及服务器发送部,其将上述第二行驶指示值发送到上述行驶装置,上述行驶装置具备:箱体;行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;行驶装置发送部,其将上述行驶环境信息发送到上述服务器;行驶装置接收部,其从上述服务器接收上述第二行驶指示值;以及行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部,上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化。
另外,本发明的动作装置的特征在于,具备:动作部,其根据来自外部的控制装置的动作指示进行预定的动作;环境信息取得部,其取得上述动作部周围的环境信息;通信部,其从上述外部的控制装置接收与针对上述动作部的动作指示相应的第一动作指示值;动作指示值转换部,其进行从上述第一动作指示值向第二动作指示值的转换;以及动作控制部,其基于上述第二动作指示值来控制上述动作部的动作,上述动作指示值转换部使从上述第一动作指示值向上述第二动作指示值转换的比率根据上述环境信息变化。
“外部的控制装置”是控制箱体的行驶的外部的控制器。
“行驶环境信息”是表示箱体所行驶的路面的状态的信息或箱体周围的障碍物的信息、天气的信息等箱体的行驶环境的信息。
“行驶指示值”是将对箱体的行驶指示数值化的值。具体地,是与使行驶驱动部驱动的电动机的转速对应的值。
此外,“行驶指示值”既可以是基于用户的操作量的值,另外,也可以是基于计算机等的控制量的值。
“动作部”是根据来自外部的控制装置的动作指示,进行悬臂或铲等的预定的动作的部分。另外,“动作”也包括根据行驶指示使行驶装置驱动的行驶动作。
“周围的环境信息”是表示动作装置周围的温度或湿度等信息、风或雨、雪、雾等天气的信息等动作环境的信息。
“动作装置”是根据来自外部的控制装置的动作指示进行预定动作的动作装置,例如,可举出设有悬臂或铲等动作部的装置、人形机器人等装置、行驶装置等。
本发明的“行驶驱动部”通过电动机41R、41L、电机轴42R、42L和齿轮箱43R、43L的协同动作来实现,另外,本发明的“行驶控制部”通过电机控制部108来实现,另外,本发明的“行驶环境信息取得部”通过距离检测部12来实现。另外,本发明的“控制装置”通过控制器2来实现。另外,本发明的“服务器接收部”和“服务器发送部”通过通信部104来实现。另外,本发明的“行驶装置发送部”和“行驶装置接收部”通过通信部109来实现。
另外,本发明的行驶装置既可以如下所示构成,也可以将它们适当地组合。
(2)上述行驶环境信息也可以包括上述路面状态的信息。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与路面的状态相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(3)上述行驶环境信息也可以包括上述箱体周围的障碍物的信息。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与周围障碍物的状态相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(4)也可以是,还具备保存有表示从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值的转换关系的转换数据的存储部,上述行驶指示值转换部在上述存储部保存有与上述行驶环境信息相应的多个上述转换数据的情况下,基于上述行驶环境信息,进行按照从上述多个转换数据中选择的一个转换数据从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换。
这样,基于上述行驶环境信息,进行按照从上述多个转换数据中选择的一个转换数据从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换,从而能实现不降低控制器的操作性而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
本发明的“存储部”通过行驶指示转换表保存部107来实现,另外,本发明的“转换数据”通过行驶指示转换表T1、T2和T3来实现。另外,“转换数据”也可以是预定的计算式(直线、多次曲线等)的数据。
(5)也可以是,还具备生成用于上述箱体的自主行驶的自主行驶指示值的自主行驶控制部,在上述箱体在自主行驶中接收到上述第一行驶指示值时,上述行驶控制部基于上述自主行驶指示值和上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部。
这样,在自主行驶中的基于控制器的车辆的行驶控制中,能实现不使控制器的操作性降低而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(6)也可以是,当上述箱体在自主行驶中上述通信部接收到上述第一行驶指示值时,上述行驶指示值转换部进行转换使得上述第二行驶指示值小于上述自主行驶指示值,在上述自主行驶指示值和上述第二行驶指示值之和超出预定范围的情况下,对超出部分的值进行舍去。
这样,通过以自主行驶为基本并用基于控制器的控制进行校正,从而能实现不使控制器的操作性降低而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(7)上述行驶环境信息也可以包括上述路面的道路宽度的信息。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与路面的道路宽度相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
另外,也可以是,行驶指示值转换部进行转换使得随着路面的道路宽度变窄,而上述第二行驶指示值变小。
(8)上述行驶环境信息也可以包括上述路面的倾斜状态的信息。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与路面的倾斜状态相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(9)上述行驶环境信息也可以包括上述路面的打滑状态的信息。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与路面的打滑状态相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(10)也可以是,上述行驶指示值转换部根据上述行驶环境信息,使上述箱体的前后和左右各方向中的一部分方向的上述转换的比率与其它方向的上述转换的比率不同地变化。
例如,也可以是转换的比率按(A)前后方向与左右方向、(B)前方向与后方向、(C)左方向与右方向不同。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与行驶环境状态相应的箱体的前后和左右各方向的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(11)也可以是,上述行驶环境信息包括上述箱体周围的障碍物的信息,上述行驶指示值转换部使上述箱体的行进方向的上述转换的比率根据到上述障碍物的检测距离而变化。
这样,能实现不使控制器的操作性降低而进行与到障碍物的检测距离相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(12)也可以是,上述行驶环境信息包括上述箱体周围的障碍物的信息,上述行驶指示值转换部使得到上述障碍物的检测距离越短,上述箱体的行进方向的上述转换的比率越小。
这样,由于不使控制器的操作性降低,到障碍物的检测距离越短,车辆的速度越小,因此,能实现进行适当的车辆的速度控制的行驶装置。
另外,也可以是,随着到障碍物的检测距离变短而使车辆的速度逐渐变小。
(13)也可以是,上述行驶指示值转换部在上述第一行驶指示值为预定的基准值以下时,进行转换使得上述第二行驶指示值成为零,且根据上述行驶环境信息使上述基准值变化。
这样,由于在来自控制器的行驶指示值小于规定的基准值的情况下,不反映该行驶指示值的变化,因此能实现不使控制器的操作性降低而进行适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(14)也可以是,上述通信部使从上述外部的控制装置接收上述第一行驶指示值的时间间隔根据上述行驶环境信息变更。
这样,能实现根据行驶环境信息适当地设定信号接收的灵敏度的行驶装置。
例如,在狭窄的场所(箱体的周围约6m见方(6m×6m)~约7m见方的面积,更优选为约5m见方的面积以下等)中,通过缩短从控制装置的信号接收的时间间隔,从而能实现提高信号接收的灵敏度的行驶装置。
(15)也可以是,上述行驶指示值转换部使达到与上述第二行驶指示值对应的行驶速度为止的上述箱体的行驶的加速或减速的速度根据上述行驶环境信息变化。
这样,通过根据行驶环境信息进行加速或减速,从而能实现具有适当的反应性的行驶装置。
例如,在狭窄的场所(箱体的周围约6m见方~约7m见方的面积,更优选为约5m见方的面积以下)中,通过增大速度,从而能实现低速时的反应性高的行驶装置。
以下,一边参照附图,一边说明作为本发明的行驶装置的一例的自主行驶型车辆1的实施方式。此外,本发明不受以下的实施例的记载的限定。
(实施方式1)
图1是表示本发明的自主行驶型车辆1的实施方式1的左视图,图2是图1的自主行驶型车辆1的俯视图。另外,图3(A)是说明实施方式1的自主行驶型车辆1的电动底盘部10的概略构成的右视图,图3(B)是图3(A)的B-B线向视截面图。
实施方式1的自主行驶型车辆1主要具备电动底盘部10、设于电动底盘部10上的升降机构部50、以及作为设于升降机构部50的顶端部的摄像部的监视摄像机60。
更详细地,在电动底盘部10的前端部上设有距离检测部12,在电动底盘部10的后端部上设有Wi-Fi天线71和警示灯72,在电动底盘部10的左右侧面和后端面设有CCD摄像机73,在升降机构部50的顶端部的监视摄像机60的后方位置设有GPS天线74。
距离检测部12具有确认所移动的前方区域或路面的状态的功能,具备:发光部,其出射光;受光部,其接收光;以及扫描控制部,其以向上述前方空间的规定的多个测量点出射上述光的方式使光的出射方向扫描。
作为距离检测部12,能使用向规定的测距区域内的2维空间或3维空间出射激光并测定上述测距区域内的多个测量点的距离的LIDAR(Light Detection and Ranging或Laser Imaging Detection and Ranging:光测距)。
控制单元100是执行该自主行驶型车辆1所具有的行驶功能或监视功能等的部分,例如包括控制部(行驶控制部和安全控制部)、人检测部、指示识别部、通信部、指示执行部、存储部等。
该自主行驶型车辆1构成为预先存储要行驶的区域的地图信息和移动路径信息,利用从监视摄像机60、距离检测部12和GPS(Global Positioning System:全球定位系统)取得的信息,一边避开障碍物一边在规定的路径上行驶。
此时,自主行驶型车辆1特别是利用监视摄像机60或距离检测部12等来识别指示者的姿态,基于与该姿态预先对应的指示,一边确认电动底盘部10的行进方向前方的状态一边自主行驶。例如,在前方检测出存在障碍物或台阶等的情况下,为了防止与障碍物碰撞等,进行静止、旋转、后退、前进等动作来变更行进路径并执行与指示对应的功能。
下面,一边参照图3(A)和图3(B)一边说明与自主行驶型车辆1的行驶有关的构成。此外,在图3(A)中将右侧的前轮21和后轮22用2点划线示出,在图3(B)中将后述的链轮齿21b、22b、31b、32b用虚线示出。
<电动底盘部10的说明>
电动底盘部10具备:底盘主体11;4个车轮,其设于底盘主体11的前后左右;2个电动机41R、41L,其对4个车轮中的至少前后一侧的左右一对车轮单独地进行旋转驱动;电池40,其对2个电动机41R、41L供给电力;距离检测部12;以及控制单元100。
在实施方式1的情况下,如图3(A)和图3(B)所示,电动底盘部10向箭头A方向前进,因此箭头A侧的左右的车轮是前轮21、31,余下的左右的车轮是后轮22、32,左右的前轮21、31被2个电动机41R、41L单独地驱动控制。
此外,在图3(A)和图3(B)中,仅说明构成电动底盘部10的各构成部和它们的配置,因此在图3(A)和图3(B)中所示的电动底盘部10的各构成部的大小或间隔等不是一定与图1和图2所示的电动底盘部10一致。
在底盘主体11的前面13和后面14装配有保险杠17f、17r,并且在右侧面12R和左侧面12L设置有带状的罩18,罩18沿着底盘主体11的前后方向延伸。在罩18的下侧设有分别对前轮21、31和后轮22、32进行旋转支撑的车轴21a、31a和车轴22a、32a。前轮21、31的车轴21a、31a配置在同一第1轴心P1上,并且后轮22、32的车轴22a、32a配置在同一第2轴心P2上。
此外,各车轴21a、31a、22a、32a在未通过动力传递部件结合的情况下,能独立地进行旋转。
右和左的各一对前轮21、31和后轮22、32通过作为动力传递部件的传动带23、33连动。具体地,在右侧的前轮21的车轴21a设有链轮齿21b,在后轮22的车轴22a设有链轮齿22b。另外,在前轮21的链轮齿21b和后轮22的链轮齿22b之间缠绕架设有在内面侧设有例如与链轮齿21b、22b啮合的突起的传动带23。同样地,在左侧的前轮31的车轴31a设有链轮齿31b,并且在后轮32的车轴32a设有链轮齿32b,在前轮31的链轮齿31b和后轮32的链轮齿32b之间缠绕架设有具有与传动带23同样的结构的传动带33。
因而,右和左的前轮和后轮(21和22、31和32)通过传动带(23、33)连结驱动,因此只要驱动一方车轮即可。在实施方式1中,例示驱动前轮21、31的情况。在将一方车轮21、31设为驱动轮的情况下,另一方车轮22、32作为被作为动力传递部件的传动带23、33无打滑地驱动的从动轮发挥功能。
作为将前轮和后轮连结驱动的动力传递部件,除了使用链轮齿21b、31b和设有与该链轮齿21b、31b啮合的突起的传动带23、33以外,例如还可以使用链轮齿21b、31b和与该链轮齿21b、31b啮合的链。而且,在能允许打滑的情况下,可以将摩擦力大的带轮和传动带23、33作为动力传递部件使用。不过,以驱动轮和从动轮的转速相同的方式来构成动力传递部件。
在图3(A)和图3(B)中,前轮(21、31)相当于驱动轮,后轮(22、32)相当于从动轮。
在底盘主体11的底面15的前轮侧设有用于驱动右侧的前后轮21、22的电动机41R以及用于驱动左侧的前后轮31、32的电动机41L这2个电机。在右侧的电动机41R的电机轴42R和右侧的前轮21的车轴21a之间,作为动力传递机构设有齿轮箱43R。同样地,在左侧的电动机41L的电机轴42L和左侧的前轮31的车轴31a之间,作为动力传递机构设有齿轮箱43L。其中,2个电动机41R、41L以相对于底盘主体11的行进方向(箭头A方向)的中心线CL成为左右对称的方式排列配置,齿轮箱43R、43L也分别配设于电动机41R、41L的左右外侧。
齿轮箱43R、43L包括多个齿轮或轴等,是将来自电动机41R、41L的动力改变转矩或转速、旋转方向后传递到作为输出轴的车轴21a、31a的组装部件,还可以包括对动力的传递和切断进行切换的离合器。
此外,一对后轮22、32分别由轴承44R、44L轴支,轴承44R、44L分别以与底盘主体11的底面15的右侧面12R、左侧面12L接近的方式配设。
通过以上的构成,行进方向右侧的前后轮21、22和左侧的前后轮31、32能独立地进行驱动。即,右侧的电动机41R的动力经由电机轴42R传递到齿轮箱43R,被齿轮箱43R改变转速、转矩或旋转方向后传递到车轴21a。并且,前轮21通过车轴21a的旋转而旋转,并且车轴21a的旋转经由链轮齿21b、传动带23以及链轮齿22b传递到后方的车轴22a,使后轮22旋转。关于从左侧的电动机41L向前轮31和后轮32的动力的传递,与上述右侧的动作相同。
下面,基于图4说明与实施方式1的自主行驶型车辆1的行驶控制关联的构成的概略。
图4是表示与实施方式1的自主行驶型车辆的行驶控制关联的构成的框图。
如图4所示,实施方式1的自主行驶型车辆1具备:自主/手控切换开关101、自主行驶控制部102、距离检测部12、路面判断部103、通信部104、外部行驶指示部105、行驶指示转换部106、行驶指示转换表保存部107、电机控制部108、电动机41R及41L。
以下,说明实施方式1的自主行驶型车辆1的各构成要素。
自主/手控切换开关101是用于切换是进行基于自主模式的行驶还是进行基于手控模式的行驶的开关。后述自主模式或手控模式的详细内容。
自主行驶控制部102是进行自主行驶型车辆1的行驶、停止等控制的部分,是进行与自主行驶型车辆1的自主行驶有关的控制的部分。
另外,自主行驶控制部102例如具有行驶指示、管理控制;行驶、停止、转向控制和行驶速度、加减速控制的功能。
自主行驶型车辆1搭载通过GPS或GNSS(全球导航卫星系统)或Bluetooth(注册商标)等测量位置信息的测位传感器。
自主行驶控制部102为了基于根据该位置信息创建的行驶路线图数据使自主行驶型车辆1如预先指定的行驶路线所示行驶,而将用于控制自主行驶型车辆1行驶的行驶指示值发送到后述的行驶指示转换部106。
距离检测部12是对规定的测距区域内的2维空间或3维空间出射激光、测定上述测距区域内的多个测量点的距离、将测定后的测距数据输入到后述的路面判断部103的部分。
路面判断部103是基于距离检测部12测定到的测距数据来判断车辆要行驶的路面的宽度或进深以及倾斜等路面情况并将判断结果输入到后述的行驶指示转换部106的部分。
通信部104是与控制器2进行通信并接收控制器2的操作杆211的倾斜方向和倾斜角等输入值后将其发送到后述的外部行驶指示部105的部分。
外部行驶指示部105是基于从通信部104接收到的输入值将用于控制自主行驶型车辆1行驶的行驶指示值输入到后述的行驶指示转换部106的部分。
行驶指示转换部106是基于由后述的行驶指示转换表保存部107保存的行驶指示转换表将从自主行驶控制部102或外部行驶指示部105接收到的行驶指示值转换后输入到后述的电机控制部108的部分。
自主行驶时,行驶指示转换部106接受来自自主行驶控制部102的指示和来自控制器2的指示双方的指示。不过,来自控制器2的指示作为来自自主行驶控制部102的指示的校正值来使用。
另一方面,手控行驶时,行驶指示转换部106不接受来自自主行驶控制部102的指示,而仅接受来自控制器2的指示。
此外,后述自主行驶时和手控行驶时的行驶控制的详细内容。
另外,行驶指示转换部106当基于来自距离检测部12的检测结果在自主行驶型车辆1的行驶中检测到人或物等障碍物时,进行避开障碍物等的控制。
行驶指示转换表保存部107是保存表示与操作杆211的输入值关联的值(输入时的行驶指示值)和与电动机41R、41L的转速关联的值(转换后的行驶指示值)的转换关系的行驶指示转换表的部分。
输入时的行驶指示值是根据操作杆211的输入值而被分配的值。例如,根据操作杆211的倾斜角而被分配0~255的值,操作杆211的倾斜角越大,行驶指示值的值也越大。
转换后的行驶指示值是根据电动机41R、41L的转速被分配例如0~1000的值,转换后的行驶指示值越大,电动机41R、41L的转速也越大。
下面,基于图5和图6说明本发明的实施方式1的控制器2的概略构成。
图5是表示实施方式1的控制器2的构成的框图。另外,图6是表示图5的控制器2的外观的一例的俯视图。
如图5所示,本发明的实施方式1的控制器2具备电力供给部201、控制部202、控制信号生成部203以及发送部204。
另外,如图6所示,图5的控制器2具备1个操作杆211、4个操作开关212以及2个显示灯213。
此外,控制器2的构成不限于图5和图6的构成,也可以包括触摸面板等其它接口等。
用户能通过将操作杆211向左右前后等其它方向倾斜规定量来控制自主行驶型车辆1的行驶。
在图6中,在将操作杆211向前推倒时,自主行驶型车辆1的正(前进)的速度成分增加,另一方面,在将操作杆211向后推倒时,自主行驶型车辆1的负(后退)的速度成分增加。
另外,在将操作杆211向右推倒时,自主行驶型车辆1的正(右转向)的速度成分增加,另一方面,在将操作杆211向左推倒时,自主行驶型车辆1的负(左转向)的速度成分增加。
此外,在将操作杆211向倾斜方向推倒时,将该倾斜方向分解为前后和左右的各成分,根据分解后的各成分算出自主行驶型车辆1的速度成分和转向成分的增加量。
图7(A)、图7(B)是表示行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图7(A)表示通常行驶时的输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的一例,图7(B)表示低速行驶时的输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的一例。另外,图8是表示图7(A)、图7(B)的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的坐标图。
此外,在行驶指示值中还存在负数值,但在图7(A)、图7(B)和图8的例子中,由于负数值关于原点是对称的,因此将其省略。
如图7(A)、图7(B)和图8所示,通常行驶时(A)与低速行驶时(B)相比,转换后的行驶指示值大2倍。
所以,在将操作杆211倾斜时,通常行驶时(A)与低速行驶时(B)相比,电动机41R、41L的转速更大。
此外,在图7(A)、图7(B)和图8的例子中,示出了自主行驶型车辆1前进、后退的例子,但在自主行驶型车辆1左右转向的情况下,与左右的电动机41R、41L的转速相应的行驶指示值也被保存到行驶指示转换表。
电机控制部108是按与从行驶指示转换部106输入的转换后的行驶指示值相应的转速使电动机41R、41L驱动的部分。
电动机41R、41L基于电机控制部108的控制信号对后一方侧的左右一对车轮单独地进行旋转驱动。
<手控行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制>
下面,基于图9~图14说明手控行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制。
图9是表示手控行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制处理的流程图。另外,图10是示出了行驶指示转换表的选择的概要的说明图。另外,图11(A)、图11(B)是表示用于狭窄的道路宽度的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图11(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图11(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。另外,图12(A)、图12(B)是表示速度成分和转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。图12(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图12(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。另外,图13是表示现有的自主行驶型车辆1的速度成分的行驶指示值的转换关系的一例的坐标图。另外,图14是表示本发明的实施方式1的自主行驶型车辆1的速度成分的行驶指示值的转换关系的一例的坐标图。
手控行驶时,在自主行驶型车辆1开始行驶时,在图9的步骤S11中,外部行驶指示部105将基于经由通信部104从控制器2接收到的输入值的行驶指示值输入到行驶指示转换部106(步骤S11)。
下面,在步骤S12中,路面判断部103将基于距离检测部12测定到的测距数据的路面判断结果输入到行驶指示转换部106(步骤S12)。
下面,在步骤S13中,行驶指示转换部106从由行驶指示转换表保存部107保存的多个行驶指示转换表中选择适合从路面判断部103输入的路面判断结果的行驶指示转换表(步骤S13)。
如图10所示,在行驶指示转换表保存部107中保存有3个行驶指示转换表T1、T2和T3的情况下,行驶指示转换部106基于路面判断部103的判断结果来选择适当的行驶指示转换表。
下面,在步骤S14中,根据所选择的行驶指示转换表对从外部行驶指示部105输入的行驶指示值进行转换(步骤S14)。
最后,在步骤S15中,行驶指示转换部106将转换后的行驶指示值输入到电机控制部108(步骤S15)。
在图11的例子中,作为输入时的行驶指示值,被分配-32767到+32767的值,但行驶指示值的刻度范围、最小值和最大值是任意的。
另外,不需要将行驶指示值的转换关系在速度成分和转向成分设为相同,也可以如图11和图12(A)、图12(B)所示,将上述转换关系在速度成分和转向成分设为不同的。
在图12(B)的例子中,转向成分的行驶指示值的转换关系处于大致成比例的关系,但在图12(A)的例子中,速度成分的行驶指示值的转换关系是,在输入时的行驶指示值小时,转换后的行驶指示值较小地变动,在输入时的行驶指示值大时,转换后的行驶指示值较大地变动。
通过这样转换,在自主行驶型车辆1刚开始行驶后,能进行细致的速度控制,因此能提高在狭窄的道路宽度下车辆行驶的安全性。另外,在自主行驶型车辆1充分地加速后,加速、减速控制变得容易,因此能提高控制器2的操作性。
这样,手控行驶时,由于从操作杆211输入的行驶指示值按照根据路面情况的判断结果选择的适当的行驶指示转换表来进行转换,因此能实现能不使控制器2的操作性降低而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
然而,以往作为在狭窄的道路宽度下提高车辆行驶的安全性的一个方法,如图13所示,已知有通过对转换后的行驶指示值的大小设置上限和下限来限制速度的方法。
但是,在采用该方法的情况下,即使超出与上限和下限的速度对应的范围将操作杆211向前后方向推倒,也不会反映到车辆的速度中。
所以,操作杆211的操作范围被限定在狭窄的范围内,因此存在反而难以操作的问题。
另一方面,在本发明的实施方式1的自主行驶型车辆1中,如图14所示,在保持行驶指示值的线性的转换关系的状态下,减小转换后的行驶指示值的最大值和最小值。
通过这样操作,能实现不使控制器2的操作性下降而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
<自主行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制>
下面,基于图15~图17(A)、图17(B)说明自主行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制。
图15是表示自主行驶时的自主行驶型车辆1的行驶控制处理的流程图。另外,图16(A)、图16(B)是表示用于狭窄的道路宽度的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。图16(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图16(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。另外,图17(A)、图17(B)是表示速度成分和转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。图17(A)表示速度成分的行驶指示值的转换关系的一例,图17(B)表示转向成分的行驶指示值的转换关系的一例。
图15的步骤S22和S23的处理分别与图9的步骤S12和S13的处理对应,因此省略说明。
在此,说明在图9中没有记载的步骤S21和S24~S28的处理。
自主行驶时,在自主行驶型车辆1开始行驶时,在图15的步骤S21中,自主行驶控制部102将自主行驶指示值输入到行驶指示转换部106,外部行驶指示部105将来自控制器2的行驶指示值输入到行驶指示转换部106(步骤S21)。
下面,在步骤S24中,行驶指示转换部106根据选择的行驶指示转换表来转换来自控制器2的行驶指示值(步骤S24)。
下面,在步骤S25中,行驶指示转换部106将加上转换后的行驶指示值后的值设为校正后行驶指示值,作为针对自主行驶指示值的校正值(步骤S25)。
例如,在将速度成分和转向成分的自主行驶指示值分别设为ASP和AST、将转换后的速度成分和转向成分的转换后行驶指示值分别设为MSP和MST时,速度成分和转向成分的校正后行驶指示值CSP和CST分别如下所示。
CSP=ASP+MSP
CST=AST+MST
下面,在步骤S26中,行驶指示转换部106判断校正后行驶指示值是否超出行驶指示值的设定范围(步骤S26)。
在校正后行驶指示值超出行驶指示值的设定范围的情况下(步骤S26判断为“是”时),行驶指示转换部106在步骤S27中对超出设定范围的行驶指示值进行舍去(步骤S27)。
之后,行驶指示转换部106进行步骤S28的处理(步骤S28)。
另一方面,在校正后行驶指示值没有超出行驶指示值的设定范围的情况下(步骤S26判断为“否”时),行驶指示转换部106进行步骤S28的处理(步骤S28)。
最后,在步骤S28中,行驶指示转换部106将校正后行驶指示值输入到电机控制部108(步骤S28)。
图16(A)、图16(B)和图17(A)、图17(B)的速度成分和转向成分的手控行驶指示值的转换关系与图11(A)、图11(B)和图12(A)、图12(B)的速度成分和转向成分的手控行驶指示值的转换关系相同。
但是在如下方面不同:图16(A)、图16(B)和图17(A)、图17(B)的转换后的手控行驶指示值的大小是图11(A)、图11(B)和图12(A)、图12(B)的转换后的手控行驶指示值的五分之一程度。
其原因是,在使转换后的手控行驶指示值相对于自主行驶指示值过大时,自主行驶的控制有可能不起作用而损害自主行驶型车辆1的安全性。
所以,自主行驶时,为了以自主行驶的控制为基本,而手控行驶的控制成为对自主行驶的校正,使转换后的手控行驶指示值的大小相对于自主行驶指示值采用较小的值。
(实施方式2)
下面,基于图18说明本发明的实施方式2的自主行驶型车辆1的行驶控制。
图18是表示本发明的实施方式2的自主行驶型车辆1的行驶指示转换表的选择处理的一例的流程图。
在实施方式2中,行驶指示转换表保存部107如下表1所示针对速度成分和转向成分保存有用于通常、用于低速和用于向卡车等的车厢装载的至少3种行驶指示转换表。
[表1]
速度成分 | 转向成分 | |
1 | 用于通常 | 用于通常 |
2 | 用于低速 | 用于低速 |
3 | 用于装载 | 用于装载 |
在图18的步骤S31中,路面判断部103判断由距离检测部12检测出的道路宽度是否是预定的第1宽度以下(步骤S31)。
第1宽度根据自主行驶型车辆1的大小或速度的不同而不同,在自主行驶型车辆1的大小为1m见方时,例如是约7m~约8m的宽度。
在步骤S31中,在道路宽度是第1宽度以下的情况下(步骤S31的判断为“是”时),路面判断部103进行步骤S32的判断(步骤S32)。
另一方面,在道路宽度大于第1宽度的情况下(步骤S31的判断为“否”时),路面判断部103进行步骤S35的判断(步骤S35)。
下面,在步骤S32中,路面判断部103判断道路宽度是否是预定的第2宽度以下且路面的倾斜角是否是预定的角度以上(步骤S32)。
步骤S32的判断是判断自主行驶型车辆1是否装载于卡车等的车厢。第2宽度是卡车的车厢的宽度(例如2m),倾斜角是约10度~约15度的范围。
在步骤S32中,在道路宽度是第2宽度以下且路面的倾斜角是规定角度以上的情况下(在步骤S32的判断为“是”时),行驶指示转换部106在步骤S33中,针对速度成分和转向成分选择自主行驶型车辆1的用于装载的行驶指示转换表(步骤S33)。
另一方面,在步骤S32中,在道路宽度大于第2宽度或路面的倾斜角小于规定角度的情况下(步骤S32的判断为“否”时),行驶指示转换部106在步骤S34中,针对转向成分选择用于低速的行驶指示转换表(步骤S34)。
下面,在步骤S35中,路面判断部103判断是否在前方检测到预定宽度的障碍物(步骤S35)。
例如,路面判断部103判断在自主行驶型车辆1的前方约5m~约6m以内是否检测到宽度为约20cm~约30cm的障碍物。
在步骤S35中,在路面判断部103在前方检测到预定宽度的障碍物的情况下(在步骤S35的判断为“是”时),行驶指示转换部106在步骤S36中针对速度成分选择用于低速的行驶指示转换表(步骤S36)。
另一方面,在路面判断部103在前方没有检测到预定宽度的障碍物的情况下(在步骤S35的判断为“否”时),行驶指示转换部106在步骤S37中针对未选择行驶指示转换表的成分选择用于通常的行驶指示转换表(步骤S37)。
这样,由于根据各种路面情况选择适当的行驶指示转换表,因此能实现不使控制器2的操作性降低而进行与行驶环境相应的适当的车辆的速度控制的行驶装置。
(实施方式3)
下面,基于图19和图20说明实施方式3的自主行驶型车辆1的行驶控制。
图19是表示用于大的场所的转向成分的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。另外,图20是表示图19的转向成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。
在实施方式3中,在路面判断部103判断为自主行驶型车辆1在大的场所行驶中时,行驶指示转换部106针对转向成分选择图19所示的行驶指示转换表。
其中,“大的场所”根据自主行驶型车辆1的大小或速度的不同而不同,例如在自主行驶型车辆1的大小为1m见方时,为约10m见方~约20m见方的范围的场所。
如图19和图20所示,在输入时的行驶指示值为-5462~+5462的范围时,将转换后的行驶指示值设为0。
由此,即使将操作杆211向左右方向稍微倾斜,自主行驶型车辆1也不会向左右摇晃,因此结果是操作杆211的左右方向的余隙宽度变大,从而使自主行驶型车辆1的直行性增强。
此外,也可以根据路面判断部103判断出的路面的宽度而使余隙宽度变化(例如,路面的宽度越大,使余隙宽度越小等)。
这样,在大的场所,能够实现即使将操作杆211向左右方向稍微倾斜也可保持自主行驶型车辆1的直行性的行驶装置。
(实施方式4)
下面,基于图21和图22说明实施方式4的自主行驶型车辆1的行驶控制。
图21是表示用于高速范围的速度成分的行驶指示转换表输入时和转换后的行驶指示值的对应关系的表。另外,图22是表示图21的速度成分的行驶指示值的转换关系的坐标图。
在实施方式4中,在路面判断部103判断为自主行驶型车辆1在高速范围行驶中时,行驶指示转换部106针对速度成分选择图21所示的行驶指示转换表。
其中,“高速范围”是指例如约4.5km/小时~约5.5km/小时的范围。
如图21和图22所示,在输入时的行驶指示值为-10000~+10000的区域内,输入时和转换后的行驶指示值处于大致成比例的关系。
由此,仅通过将操作杆211向前后方向稍微倾斜,就使自主行驶型车辆1立刻成为接近高速的速度,因此易于进行高速范围内的速度的微调整,能实现高速范围的控制器2的操作性提高的行驶装置。
(实施方式5)
也可以是,通信部104根据路面判断部103的判断结果来改变从控制器2接收的信号的检测间隔。
例如,在狭窄的场所内,通过缩短从控制器2接收的信号的检测间隔,能提高控制器2的操作性的灵敏度。
其中,作为“狭窄的场所”的基准,可举出在将自主行驶型车辆1的大小设为1m见方时,在自主行驶型车辆1的周围约6m见方~约7m见方、更优选在约5m见方的场所检测障碍物的情况。
(实施方式6)
也可以是,行驶指示转换部106根据路面判断部103的判断结果以加速、减速发生变化的方式进行行驶指示值的转换。
例如,为了在狭窄的场所提高车辆的加速度,而增大每1秒的速度变化量,从而能实现低速时的反应性高的自主行驶型车辆1。
具体地,在图4中,在从行驶指示转换部106对电机控制部108提供行驶指示时,电机控制部108不是将被提供的行驶指示立刻反映到电机旋转中,而是以逐渐提高速度而接近目标速度的方式进行加速控制。其原因是,防止在从速度为0的状态输入最大速度指示时车辆突然起步。
这样,通过使加速曲线急剧变化,能提高车辆的反应性。
(实施方式7)
下面,基于图23说明本发明的实施方式7的行驶系统。
图23是表示实施方式7的行驶系统的概略构成的框图。
如图23所示,实施方式7的行驶系统包括自主行驶型车辆1、控制器2以及服务器3。
自主行驶型车辆1具备距离检测部12、路面判断部103、电机控制部108、通信部109、电动机41R及41L。
服务器3具备自主/手控切换开关101、自主行驶控制部102、通信部104、外部行驶指示部105、行驶指示转换部106以及行驶指示转换表保存部107。
此外,图23的各构成要素与图4的构成要素相同,因此省略说明。
在实施方式1中,在自主行驶型车辆1内设有与行驶控制关联的构成,但在实施方式7中,外部的服务器3与自主行驶型车辆1进行通信,由此进行自主行驶型车辆1的行驶控制。
(变形例)
另外,作为实施方式7的变形例,也可以是,控制器2和服务器3成为一体而对自主行驶型车辆1进行行驶控制。
这样,将与行驶控制关联的构成设置在自主行驶型车辆1的外部,从而能实现自主行驶型车辆的部件的轻量化、成本的降低等。
在实施方式1~7和变形例中将行驶车辆的行驶控制作为例子,但本发明不限于这些内容。
只要是根据来自外部的控制装置的动作指示进行预定的动作并且能从外部的控制装置进行控制的动作装置,则就能应用本发明。
作为这样的动作装置,除了行驶装置以外,例如还可举出人形机器人等装置或设于行驶车辆的悬臂和铲等。
Claims (17)
1.一种行驶装置,其特征在于,具备:
箱体;
行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;
行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;
通信部,其从外部的控制装置接收与针对上述箱体的行驶指示相应的第一行驶指示值;
行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;
行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部;以及
自主行驶控制部,其生成用于上述箱体的自主行驶的自主行驶指示值,
上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化,
当上述箱体在自主行驶中接收到上述第一行驶指示值时,上述行驶控制部基于上述自主行驶指示值和上述第二行驶指示值之和来控制上述行驶驱动部。
2.根据权利要求1所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述路面的状态的信息。
3.根据权利要求1所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述箱体周围的障碍物的信息。
4.根据权利要求1所述的行驶装置,其特征在于,
还具备保存有表示从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值的转换关系的转换数据的存储部,
上述行驶指示值转换部在上述存储部保存有与上述行驶环境信息相应的多个上述转换数据的情况下,基于上述行驶环境信息,按照从多个上述转换数据中选择的一个转换数据进行从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值的转换。
5.根据权利要求1所述的行驶装置,其特征在于,
当上述箱体在自主行驶中上述通信部接收到上述第一行驶指示值时,上述行驶指示值转换部进行转换使得上述第二行驶指示值小于上述自主行驶指示值,在上述自主行驶指示值与上述第二行驶指示值之和超出预定范围的情况下,对超出部分的值进行舍去。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述路面的道路宽度的信息。
7.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述路面的倾斜状态的信息。
8.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述路面的打滑状态的信息。
9.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶指示值转换部根据上述行驶环境信息使上述箱体的前后和左右各方向中的一部分方向的上述转换的比率以与其它方向的上述转换的比率不同的方式变化。
10.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述箱体周围的障碍物的信息,
上述行驶指示值转换部使上述箱体的行进方向的上述转换的比率根据到上述障碍物的检测距离变化。
11.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶环境信息包括上述箱体周围的障碍物的信息,
到上述障碍物的检测距离越短,上述行驶指示值转换部使上述箱体的行进方向的上述转换的比率越小。
12.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
当上述第一行驶指示值为预定的基准值以下时,上述行驶指示值转换部进行转换使得上述第二行驶指示值成为零,且根据上述行驶环境信息使上述基准值变化。
13.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述通信部将从上述外部的控制装置接收上述第一行驶指示值的时间间隔根据上述行驶环境信息来变更。
14.根据权利要求1~5中的任意一项所述的行驶装置,其特征在于,
上述行驶指示值转换部使达到与上述第二行驶指示值对应的行驶速度为止的上述箱体行驶的加速或减速的速度根据上述行驶环境信息变化。
15.一种行驶控制方法,其特征在于,包括:
对箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动的驱动步骤;
取得上述箱体周围的行驶环境信息的取得步骤;
从外部的控制装置接收第一行驶指示值的接收步骤;
进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值转换的转换步骤;
基于上述第二行驶指示值来控制上述箱体的行驶的控制步骤;以及
生成用于上述箱体的自主行驶的自主行驶指示值的自主行驶控制步骤,
在上述转换步骤中,使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化,
当上述箱体在自主行驶中接收到上述第一行驶指示值时,基于上述自主行驶指示值和上述第二行驶指示值之和来控制上述箱体的行驶。
16.一种行驶系统,包括行驶装置、控制装置和服务器,其特征在于,
上述控制装置具备:
操作部,其接受针对上述行驶装置的行驶指示;以及
控制装置发送部,其发送与上述行驶指示相应的第一行驶指示值,
上述服务器具备:
服务器接收部,其从上述控制装置接收上述第一行驶指示值,从上述行驶装置接收上述行驶装置周围的行驶环境信息;
行驶指示值转换部,其进行从上述第一行驶指示值向第二行驶指示值的转换;以及
服务器发送部,其将上述第二行驶指示值发送到上述行驶装置,
上述行驶装置具备:
箱体;
行驶驱动部,其对上述箱体以使其沿着路面行驶的方式进行驱动;
行驶环境信息取得部,其取得上述箱体周围的行驶环境信息;
行驶装置发送部,其将上述行驶环境信息发送到上述服务器;
行驶装置接收部,其从上述服务器接收上述第二行驶指示值;
行驶控制部,其基于上述第二行驶指示值来控制上述行驶驱动部;以及
自主行驶控制部,其生成用于上述箱体的自主行驶的自主行驶指示值,
上述行驶指示值转换部使从上述第一行驶指示值向上述第二行驶指示值转换的比率根据上述行驶环境信息变化,
当上述箱体在自主行驶中接收到上述第一行驶指示值时,上述行驶控制部基于上述自主行驶指示值和上述第二行驶指示值之和来控制上述行驶驱动部。
17.一种动作装置,其特征在于,具备:
动作部,其根据来自外部的控制装置的动作指示进行预定的动作;
环境信息取得部,其取得上述动作部周围的环境信息;
通信部,其从上述外部的控制装置接收与针对上述动作部的动作指示相应的第一动作指示值;
动作指示值转换部,其进行从上述第一动作指示值向第二动作指示值的转换;
动作控制部,其基于上述第二动作指示值来控制上述动作部的动作;以及
自主动作控制部,其生成用于上述动作部的自主动作的自主动作指示值,
上述动作指示值转换部使从上述第一动作指示值向上述第二动作指示值转换的比率根据上述环境信息变化,
当上述动作部在自主动作中接收到上述第一动作指示值时,上述动作控制部基于上述自主动作指示值和上述第二动作指示值之和来控制上述动作部的动作。
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