JP6677513B2 - Autonomous traveling device - Google Patents
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Description
この発明は、自律走行装置に関し、特に、障害物までの距離を測定する機能を有する自律走行装置に関する。 The present invention relates to an autonomous traveling device, and more particularly, to an autonomous traveling device having a function of measuring a distance to an obstacle.
今日、荷物を搬送する搬送用ロボットや、建物内および建物周辺や所定の敷地内の状況を監視する監視用ロボットなど、自律的に移動する自律走行装置が利用されている。
このような従来の自律走行装置は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、カメラ、距離画像センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を走行する。
2. Description of the Related Art Today, autonomous traveling devices that move autonomously, such as a transport robot that transports luggage and a monitoring robot that monitors conditions in and around a building or a predetermined site, are used.
Such a conventional autonomous traveling device stores map information and travel route information of an area to be traveled in advance, and uses an information acquired from a camera, a range image sensor, and a GPS (Global Positioning System) to detect an obstacle. Drive on a predetermined route while avoiding the road.
従来の自律走行装置では、自律走行する経路上に障害物を発見した場合、減速しながら走行するか、経路を変更するか、あるいは障害物に衝突する前に停止する（たとえば、特許文献１，２参照）。
安全走行をするためには、たとえば、障害物までの距離が１０ｍ以上ある場合は、比較的高速の通常速度で走行し、３ｍ以内になった場合は減速を開始し、１ｍ以内となった場合は停止するというような速度制御処理を行う。
In a conventional autonomous traveling device, when an obstacle is found on an autonomously traveling route, the vehicle travels while decelerating, changes the route, or stops before colliding with the obstacle (for example, see
In order to drive safely, for example, when the distance to the obstacle is 10 m or more, the vehicle travels at a relatively high normal speed, and when it is within 3 m, deceleration is started, and when it is within 1 m, Performs a speed control process such as stopping.
しかし、狭い通路を走行する場合や、複数の障害物が所定の距離以上離れて存在する場合において、進行方向に安全に走行可能な通行幅があるにもかかわらず、減速してしまう場合や、障害物の手前で停止してしまう場合があった。
特に、所定の敷地内を監視する監視用ロボットの場合、所定の経路に従って、所定の時間内に監視を行うことが要求されるが、減速しなくても障害物を回避して走行を続けることが可能なのに、障害物を発見したために減速処理を頻繁に行ってしまうことがあり、所定時間内に監視処理が終了しない場合があった。
However, when traveling in a narrow passage, or when a plurality of obstacles are separated by a predetermined distance or more, even if there is a traffic width capable of traveling safely in the traveling direction, the vehicle may decelerate, In some cases, the vehicle stopped just before an obstacle.
In particular, in the case of a monitoring robot that monitors a predetermined site, monitoring is required within a predetermined time according to a predetermined route, but it is necessary to avoid obstacles and continue traveling without deceleration. However, the deceleration process may be frequently performed because an obstacle is found, and the monitoring process may not be completed within a predetermined time.
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、自律走行の安全を確保するために、原則として、減速や停止を行う必要がある場合は、減速や停止を行うが、走行経路方向にある障害物の検出状況に対応して、減速する必要のない場合は、できるだけ減速せずに走行し、障害物を回避して走行を継続するようにした自律走行装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to ensure the safety of autonomous driving, when it is necessary to decelerate or stop in principle, decelerate or stop. However, if there is no need to decelerate in response to the detection of obstacles in the direction of the traveling route, an autonomous traveling device that travels without deceleration as much as possible and avoids obstacles and continues traveling The task is to provide.
この発明は、車体と、車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、進行方向の前方空間を含む所定の第１障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第１障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、前記距離が検出された物体の前記第１障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅Ｗ１を記憶した記憶部と、制御部とを備え、前記距離検出部が、前記第１障害物判定領域で物体までの距離を検出する第１検出モードと、前記第１障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が前記判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域で物体までの距離を検出する第２検出モードを有し、前記車体が前記第１検出モードで走行中に、前記障害物検出部が前記第１障害物判定領域内で物体ＯＢ１を検出した場合は、前記制御部が、前記第１検出モードから前記第２検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第２障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させ、前記車体が前記第２検出モードで走行中に、前記第２障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第２障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする自律走行装置を提供するものである。 The present invention relates to a vehicle, a traveling control unit that controls a driving member that causes the vehicle to travel, and a predetermined light that is emitted to a predetermined first obstacle determination area that includes a space ahead in the traveling direction, and A distance detector that receives light reflected by an object present in the determination area and detects a distance to the object; and a position of the object whose distance is detected in the first obstacle determination area. An obstacle detection unit that detects the direction of the position where the object is present with respect to the traveling direction; A storage unit that stores therein, a control unit, wherein the distance detection unit is included in the first obstacle determination area, a first detection mode for detecting a distance to an object in the first obstacle determination area, The width in the direction perpendicular to the traveling direction is the determination width W. A second detection mode for detecting a distance to an object in a second obstacle determination area having a first obstacle detection area, wherein the obstacle detection unit detects the first obstacle determination area while the vehicle body is traveling in the first detection mode. When the control unit switches the detection mode from the first detection mode to the second detection mode when the object OB1 is detected within the range, it is determined whether an obstacle is present in the second obstacle determination area. While the vehicle is traveling in the second detection mode while the vehicle is traveling in the second detection mode, if no obstacle is detected in the second obstacle determination area, the vehicle travels without deceleration. The present invention provides an autonomous traveling device , wherein the traveling control unit performs a deceleration process when traveling in a direction and detecting an obstacle in the second obstacle determination area .
これによれば、第１障害物判定領域内に物体を検出したとしても、判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域に障害物が存在しなければ、進行方向に向かって走行するので、不必要な減速処理を減らして、走行を継続することができる。
また、判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域内に物体が存在する場合は、このまま走行を続けると、物体に衝突する可能性が高いので、減速処理を行うことによって、衝突を回避する動作をとりやすくなる。
According to this, even if an object is detected in the first obstacle determination area, the vehicle travels in the traveling direction unless an obstacle exists in the second obstacle determination area having the determination width W1, so that the vehicle travels in the traveling direction. The traveling can be continued by reducing the required deceleration processing.
When an object is present in the second obstacle determination area having the determination width W1, if the vehicle continues to travel as it is, there is a high possibility of collision with the object. Easier to take.
また、この発明は、車体と、車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、進行方向の前方空間を含む所定の第１障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第１障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、前記距離が検出された物体の前記第１障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅Ｗ１を記憶した記憶部と、制御部とを備え、前記距離検出部が、前記第１障害物判定領域で物体までの距離を検出する第１検出モードと、前記第１障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が設定された幅を持つ第２障害物判定領域で物体までの距離を検出する第２検出モードを有し、前記車体が前記第１検出モードで走行中に、前記障害物検出部が、前記第１障害物判定領域内に複数の物体を検出した場合、複数の物体がそれぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Ｗｓが前記判定幅Ｗ１よりも大きい場合に、前記制御部が、前記複数の物体間に、前記第１障害物判定領域に含まれる前記判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域、あるいは前記判定幅Ｗ１よりも大きく前記物体間の距離Ｗｓよりも小さい幅を持つ第２障害物判定領域を設定し、前記第１検出モードから前記第２検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第２障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させ、前記車体が前記第２検出モードで走行中に、前記第２障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第２障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする自律走行装置を提供するものである。
これによれば、第２障害物判定領域内に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させるので、複数の物体間に設定された第２障害物判定領域に障害物が存在しなければ、複数の物体の間を、減速せずに通過することが可能となる。
The present invention also provides a vehicle, a traveling control unit that controls a driving member that causes the vehicle to travel, and a predetermined light that is emitted to a predetermined first obstacle determination area including a space ahead in the traveling direction. A distance detector that receives light reflected by an object present in the obstacle determination area and detects a distance to the object; and a distance detector that detects the distance to the object in the first obstacle determination area of the object whose distance is detected. And an obstacle detection unit for detecting the direction of the position where the object is present with respect to the traveling direction, and a determination width set as a width that allows the vehicle body to travel safely and longer than the width of the vehicle body A storage unit storing W1; and a control unit, wherein the distance detection unit includes a first detection mode for detecting a distance to an object in the first obstacle determination area, and a first detection mode included in the first obstacle determination area. And the width in the direction perpendicular to the traveling direction is set. A second detection mode for detecting the distance to an object in the second obstacle determination area having a width, during running the vehicle body in the first detection mode, the obstacle detection unit, the first failure When a plurality of objects are detected in the object determination area, the plurality of objects are respectively present in different directions with respect to the traveling direction, and when the distance Ws between the plurality of objects is larger than the determination width W1, Is a second obstacle determination area having the determination width W1 included in the first obstacle determination area between the plurality of objects, or a width larger than the determination width W1 and smaller than the distance Ws between the objects. After setting the second obstacle determination area having the following, and switching the detection mode from the first detection mode to the second detection mode, it is determined whether an obstacle is present in the second obstacle determination area. While traveling in the direction of travel Is, during running the vehicle body in the second detection mode, the case is not an obstacle is detected in the second obstacle determination area, travels toward the traveling direction without decelerating, the second obstacle determining The present invention provides an autonomous traveling apparatus characterized in that the traveling control unit performs a deceleration process when an obstacle is detected in an area .
According to this, the vehicle body is caused to travel in the traveling direction while confirming whether or not an obstacle exists in the second obstacle determination area. Therefore, the second obstacle determination area set between a plurality of objects is provided. If there are no obstacles, the vehicle can pass between a plurality of objects without deceleration.
また、前記第１障害物判定領域に、物体間の距離Ｗｓが前記判定幅Ｗ１よりも大きい２つの物体を検出した場合、前記制御部は、車体の進行方向が、前記２つの物体間の距離Ｗｓの方向と垂直となり、車体が２つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の進行方向と位置とを調整することを特徴とする。
これによれば、車体が２つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の進行方向と位置とを調整するので、２つの物体間をより確実に、減速せずに、通過できるようになる。
Further, when two objects whose distance Ws between the objects is larger than the determination width W1 are detected in the first obstacle determination area, the control unit determines that the traveling direction of the vehicle body is the distance between the two objects. It is characterized in that the traveling direction and the position of the vehicle body are adjusted so as to be perpendicular to the direction of Ws and to pass substantially the center between the two objects.
According to this, the traveling direction and the position of the vehicle body are adjusted so that the vehicle body passes through substantially the center between the two objects, so that the vehicle can pass between the two objects more reliably without deceleration. Become.
また、前記車体が前記第１検出モードから第２検出モードに切り替えた原因となった前記物体ＯＢ１の横を通過し、前記第１障害物判定領域に前記物体ＯＢ１が検出されなくなった場合に、前記第２検出モードから前記第１検出モードに検出モードを切り替えることを特徴とする。
また、前記第２検出モードで走行中は、警告音または警告灯を作動させ、前記第１検出モードで走行中は、前記警告音または警告灯を作動させないことを特徴とする。
Further, when the vehicle body passes by the side of the object OB1 which caused the switching from the first detection mode to the second detection mode, and the object OB1 is no longer detected in the first obstacle determination area, The detection mode is switched from the second detection mode to the first detection mode.
In addition, a warning sound or a warning light is activated while traveling in the second detection mode, and the warning sound or the warning light is not activated while traveling in the first detection mode.
また、前記距離検出部は、進行方向の前記第１障害物判定領域に光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記第１障害物判定領域の所定の複数の測点に向けて前記光が照射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備え、前記距離検出部が、前記発光部から光が出射された時刻と、前記物体によって反射された光が前記受光部に受光されたことを確認した時刻との時間差を利用して、前記発光部と前記複数の測点との間の距離を算出し、前記算出された距離から前記物体までの距離を検出することを特徴とする。
また、前記距離検出部は、所定の第１障害物判定領域内の２次元空間または３次元空間にレーザーを出射し、前記第１障害物判定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲを用いることを特徴とする。
In addition, the distance detection unit includes a light emitting unit that emits light to the first obstacle determination area in a traveling direction, a light receiving unit that receives light, and a plurality of measurement points of the first obstacle determination area. A scanning control unit that scans the emission direction of the light so that the light is emitted toward the light source. The distance between the light emitting unit and the plurality of measurement points is calculated using the time difference between the time when the light receiving unit has received the light and the distance from the calculated distance to the object. Is detected.
Further, the distance detection unit emits a laser to a two-dimensional space or a three-dimensional space in a predetermined first obstacle determination area, and measures a distance at a plurality of measurement points in the first obstacle determination area. Is used.
この発明によれば、進行方向の前方空間を含む第１障害物判定領域に物体を検出した場合、第２障害物判定領域に、障害物が存在するか否かを確認しながら車体を走行させるので、第１障害物判定領域内に物体が検出されたとしても、上記第２障害物判定領域に障害物がなければ、減速することなく、車体を走行させることができる。
したがって、たとえば、所定の監視領域を所定の経路情報に従って自律走行する場合、経路近傍に障害物があった場合や狭い通路を通過する場合でも、不要な減速処理や停止をすることを減らすことができ、想定された時間内に監視処理を完了することができるようになる。
According to the present invention, when an object is detected in the first obstacle determination area including the forward space in the traveling direction, the vehicle is driven while confirming whether or not an obstacle exists in the second obstacle determination area. Therefore, even if an object is detected in the first obstacle determination area, if there is no obstacle in the second obstacle determination area, the vehicle can travel without deceleration.
Therefore, for example, when the vehicle autonomously travels in a predetermined monitoring area according to predetermined route information, when there is an obstacle near the route, or when the vehicle passes through a narrow passage, it is possible to reduce unnecessary deceleration processing and stopping. The monitoring process can be completed within the expected time.
以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
＜自律走行装置の構成＞
図１に、この発明の自律走行装置の一実施例の外観図を示す。
図１において、この発明の自律走行装置１は、所定の経路情報に基づいて、障害物を避けながら、自律的に移動する機能を有する車両である。
また、自律走行装置１は、移動機能に加えて、輸送機能、監視機能、掃除機能、誘導機能、通報機能などの種々の機能を備えてもよい。
以下の実施例では、主として、屋外の所定の監視領域や通路を自律走行し、監視領域等の監視や輸送を行うことのできる自律走行装置について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the description of the following embodiments.
<Configuration of autonomous traveling device>
FIG. 1 shows an external view of an embodiment of the autonomous traveling apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, an
In addition, the
In the following embodiments, an autonomous traveling apparatus that can autonomously travel in a predetermined outdoor monitoring area or passage and monitor and transport the monitoring area and the like will be mainly described.
図１の外観図において、自律走行装置１（以下、車両とも呼ぶ）は、主として、車体１０と、４つの車輪（２１，２２）と、監視ユニット２と、制御ユニット３とを備える。
監視ユニット２は、移動する領域や路面の状態を確認する機能や監視対象を監視する機能を有する部分であり、たとえば、移動する前方空間の状態を確認する距離検出部５１、カメラ（撮像部）５５、走行している現在位置の情報を取得する位置情報取得部５８などから構成される。
制御ユニット３は、この発明の自律走行装置の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、たとえば後述するような制御部５０、画像認識部５６、障害物検出部５７、通信部５４、記憶部７０などから構成される。
In the external view of FIG. 1, the autonomous traveling device 1 (hereinafter, also referred to as a vehicle) mainly includes a
The
The
この発明の自律走行装置１は、カメラ５５、距離検出部５１および障害物検出部５７等を利用して、車体１０の進行方向の前方の状態を確認しながら自走する。たとえば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、画像認識により障害物を認識した場合や、接触を検出した場合には、車体の停止動作など、所定の機能を実行する。
ただし、狭い通路を走行する場合、あるいは障害物を検出したが障害物に衝突することなく走行が可能な場合は、減速せずに自律走行を継続させる。
The
However, when traveling on a narrow passage, or when an obstacle is detected but traveling is possible without colliding with the obstacle, autonomous traveling is continued without deceleration.
図２に、この発明の自律走行装置の走行に関係する構成の説明図を示す。
図２（ａ）は、車両１の右側面図であり、右側の前輪２１や後輪２２を仮想線で示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図を示し、後述するスプロケット２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂを仮想線で示している。車体１０の前面１３に前輪（２１，３１）を配置し、後面１４に後輪（２２，３２）を配置する。
車体１０の各側面１２Ｒ，１２Ｌには帯状のカバー１８が設置され、車体１０の前後方向に沿って延びている。カバー１８の下側には、前輪２１、３１および後輪２２、３２をそれぞれ回転支持する車軸２１ａ，３１ａおよび車軸２２ａ、３２ａが設けられている。各車軸２１ａ，３１ａ，２２ａ，３２ａは、動力伝達部材によって結合されない場合は、独立して回転可能となっている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration related to traveling of the autonomous traveling device of the present invention.
FIG. 2A is a right side view of the
A band-shaped
左右のそれぞれ一対の前輪（２１，３１）と後輪（２２，３２）とには、動力伝達部材であるベルト２３，３３が設けられている。具体的には、右側の前輪２１の車軸２１ａにはスプロケット２１ｂが設けられ、後輪２２の車軸２２ａにはスプロケット２２ｂが設けられる。また、前輪のスプロケット２１ｂと後輪のスプロケット２２ｂとの間には、例えばスプロケットと歯合する突起を内面側に設けたベルト２３が巻架されている。同様に、左側の前輪３１の車軸３１ａにはスプロケット３１ｂが設けられるとともに、後輪３２の車軸３２ａにはスプロケット３２ｂが設けられており、前輪のスプロケット３１ｂと後輪のスプロケット３２ｂとの間には、ベルト２３と同様の構造を持つベルト３３が巻架されている。
したがって、左右のそれぞれ一対の前輪と後輪（２１と２２，３１と３２）は、ベルト（２３，３３）によって連結駆動されるので、一方の車輪を駆動すればよい。たとえば、前輪（２１，３１）を駆動すればよい。一方の車輪を駆動輪とした場合に、他方の車輪は、動力伝達部材であるベルトによってスリップすることなく駆動される従動輪として機能する。
左右それぞれ一対の前輪と後輪とを連結駆動する動力伝達部材としては、スプロケットとこのスプロケットに歯合する突起を設けたベルトを用いるほか、例えば、スプロケットとこのスプロケットに歯合するチェーンを用いてもよい。さらに、スリップが許容できる場合は、摩擦の大きなプーリーとベルトを動力伝達部材として用いてもよい。ただし、駆動輪と従動輪の回転数が同じとなるように動力伝達部材を構成する。
図２では、前輪（２１，３１）が駆動輪に相当し、後輪（２２，３２）が従動輪に相当する。
Therefore, the pair of left and right front wheels and rear wheels (21 and 22, 31 and 32) are connected and driven by the belts (23 and 33), so that only one of the wheels needs to be driven. For example, the front wheels (21, 31) may be driven. When one of the wheels is a driving wheel, the other wheel functions as a driven wheel driven without slipping by a belt as a power transmission member.
As a power transmission member for connecting and driving the pair of left and right front wheels and the rear wheel, a sprocket and a belt provided with a projection meshing with the sprocket are used.For example, a sprocket and a chain meshing with the sprocket are used. Is also good. Further, when slippage is allowable, a pulley and a belt having large friction may be used as the power transmission member. However, the power transmission member is configured such that the rotation speeds of the drive wheel and the driven wheel are the same.
In FIG. 2, the front wheels (21, 31) correspond to driving wheels, and the rear wheels (22, 32) correspond to driven wheels.
車体１０の底面１５の前輪側には、右側の前後輪２１，２２を駆動するための電動モータ４１Ｒと、左側の前後輪３１，３２を駆動するための電動モータ４１Ｌの２つのモータが設けられている。右側の電動モータ４１Ｒのモータ軸４２Ｒと右側の前輪２１の車軸２１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｒが設けられている。同様に、左側の電動モータ４１Ｌのモータ軸４２Ｌと左側の前輪３１の車軸３１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｌが設けられている。ここでは、２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌは車体の進行方向の中心線に対して左右対称となるように並列配置されており、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌもそれぞれ電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの左右外側に配設されている。
Two motors, an
ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌは、複数の歯車や軸などから構成され、電動モータからの動力をトルクや回転数、回転方向を変えて出力軸である車軸に伝達する組立部品であり、動力の伝達と遮断を切替えるクラッチを含んでいてもよい。なお、左右の後輪２２，３２はそれぞれ軸受４４Ｒ，４４Ｌによって軸支されており、軸受４４Ｒ，４４Ｌはそれぞれ車体１０の底面１５の右側面１２Ｒ、左側面１２Ｌに近接させて配設されている。
The
以上の構成により、進行方向右側の一対の前後輪２１，２２と、左側の一対の前後輪３１，３２とは、独立して駆動することが可能となる。すなわち、右側の電動モータ４１Ｒの動力はモータ軸４２Ｒを介してギアボックス４３Ｒに伝わり、ギアボックス４３Ｒによって回転数、トルクあるいは回転方向が変更されて車軸２１ａに伝達される。そして、車軸２１ａの回転によって車輪２１が回転するとともに、車軸２１ａの回転は、スプロケット２１ｂ、ベルト２３、および、スプロケット２２ｂを介して車軸２２ａに伝わり、後輪２２を回転させることになる。左側の電動モータ４１Ｌからの前輪３１および後輪３２への動力の伝達については上記した右側の動作と同様である。
With the above configuration, the pair of front and
２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回転数が同じである場合、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比（減速比）を同じにすれば、自律走行装置１は前進あるいは後進を行うことになる。自律走行装置１の速度を変更する場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を同じ値に維持しつつ変化させればよい。
また、進行方向を変える場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を変更して、右側の前輪２１および後輪２２の回転数と左側の前輪３１および後輪３２の回転数とに、回転差を持たせればよい。さらに、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌからの出力の回転方向を変えることにより、左右の車輪の回転方向を反対にすることで車体中央部を中心とした定置旋回が可能になる。
When the rotational speeds of the two
When the traveling direction is changed, the gear ratio of each
自律走行装置１を定置旋回させる場合は、前後の車輪の角度を可変にするステアリング機構が設けられていないため、前後の車輪の間隔（ホイールベース）が大きいほど、車輪にかかる抵抗が大きくなり、旋回のために大きな駆動トルクが必要となる。しかし、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌ内のギア比は可変にしているので、旋回時の車輪の回転数を下げるだけで車輪に大きなトルクを与えることができる。
In the case where the
例えば、ギアボックス４３Ｒ内のギア比として、モータ軸４２Ｒ側のギアの歯数を１０、中間ギアの歯数を２０、車軸２１ｂ側のギアの歯数を４０とした場合、車軸２１ｂの回転数はモータ軸４２Ｒの１／４の回転数となるが、４倍のトルクが得られる。そして、更に回転数が小さくなるようなギア比を選択することによって、より大きなトルクを得ることができるため、不整地や砂地などの車輪に係る抵抗が大きな路面であっても旋回が可能となる。
For example, as the gear ratio in the
また、モータ軸４２Ｒ，４２Ｌと車軸２１ａ，３１ａとの間にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを設けているため、車輪２１，３１からの振動が直接モータ軸に伝わることがない。さらに、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌに動力の伝達と切り離し（遮断）を行うクラッチを設けておき、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの非通電時には、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌ側と駆動軸となる車軸２１ａ，３１ａとの間の動力伝達を遮断しておくことが望ましい。これにより、仮に停止時に車体１０に力が加わり車輪が回転しても、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌには回転が伝わらないため、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌに逆起電力が発生することはなく、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回路を損傷するおそれもない。
Further, since the
このように、左右のそれぞれ前後一対の前輪と後輪を動力伝達部材で連結し、前輪側に配置した２つの電動モータで駆動可能するようにして４輪を駆動しているので、後輪専用の電動モータ、さらに、この電動モータと後輪との間に必要な後輪専用のギアボックスを設ける必要がなく、後輪専用の電動モータやギアボックスのための設置スペースを削減することができる。
上記したように、車体１０の底面１５の前輪２１，３１側には２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌを進行方向左右に配置し、さらに各電動モータ４１Ｒ，４１Ｌのそれぞれの左右側方にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを配置しているが、底面１５の後輪２２、３２側には軸受４４Ｒ，４４Ｌを配置しているだけであるため、車体１０の底面１５には、その中央位置から例えば車体の後端までにわたって、広い収容スペース１６を確保できる。
As described above, since the left and right pair of front and rear front wheels and the rear wheel are connected by the power transmission member and the four wheels are driven by the two electric motors arranged on the front wheel side, the rear wheels are exclusively used. It is not necessary to provide a gearbox dedicated to the rear wheel required between the electric motor and the electric motor and the rear wheel, and the installation space for the electric motor dedicated to the rear wheel and the gearbox can be reduced. .
As described above, the two
各電動モータ４１Ｒ，４１Ｌは、例えばリチウムイオン電池などのバッテリ（充電池）４０を動力源とし、バッテリ４０を収容スペース１６に設置する。具体的には、バッテリ４０は、例えば直方体の外形をなし、図２（ｂ）に示すように、底面１５の略中央位置に載置することが可能である。また、車体１０の後面１４は例えば上面あるいは底面１５に対して開閉可能に構成し、収容スペース１６へのバッテリ４０の出し入れを容易にすることが望ましい。これにより、長時間走行を実現させるための大容量のバッテリ４０を車体１０の収容スペース１６に搭載可能になり、また、バッテリ４０の交換、充電、点検などの作業は、後面１４から容易に実施可能になる。さらに、バッテリ４０を底面１５に配置することができるため、車体１０の重心が低く、安定した走行が可能な電動車両を得ることができる。
Each of the
図３に、この発明の自律走行装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
図３において、この発明の自律走行装置１は、主として、制御部５０，距離検出部５１，走行制御部５２，車輪５３，通信部５４，カメラ５５，画像認識部５６，障害物検出部５７，位置情報取得部５８，充電池５９，速度検出部６０，監視情報取得部６１，記憶部７０を備える。
また、自律走行装置１は、ネットワーク６を介して、管理サーバ５に接続され、管理サーバ５から送られる指示情報等に基づいて自律走行し、取得した監視情報などを管理サーバ５に送信する。
ネットワーク６としては、現在利用されているあらゆるネットワークを利用することができるが、自律走行装置１は、移動する装置であるので、無線通信が可能なネットワーク（たとえば、無線ＬＡＮ）を利用することが好ましい。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the autonomous traveling apparatus according to the present invention.
3, the
In addition, the
As the network 6, any network currently used can be used, but since the autonomous
無線通信のネットワークとしては、公衆に開放されているインターネットなどを利用してもよく、あるいは、接続できる装置が限定される専用回線の無線ネットワークを利用してもよい。また、無線通信路での無線伝送方式としては、各種無線ＬＡＮ（Local Area Network）（ＷｉＦｉ（登録商標）認証の有無は問わない）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＬＥ（Low Energy）などの規格に準じた方式が挙げられ、無線到達距離や伝送帯域などを考慮して使用すればよいが、例えば携帯電話網などを利用してもよい。 As a network for wireless communication, the Internet or the like open to the public may be used, or a wireless network of a dedicated line in which connectable devices are limited may be used. As a wireless transmission method in a wireless communication path, various wireless LAN (Local Area Network) (whether or not WiFi (registered trademark) authentication is performed), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark) LE (Low Energy ) May be used in consideration of the wireless reach distance and the transmission band. For example, a mobile phone network may be used.
管理サーバ５は、主として、通信部９１，監視制御部９２，記憶部９３を備える。
通信部９１は、ネットワーク６を介して、自律走行装置１と通信する部分であり、無線による通信機能を有することが好ましい。
監視制御部９２は、自律走行装置１に対する移動制御、自律走行装置１の情報収集機能および監視機能などを実行させる部分である。
記憶部９３は、自律走行装置１に対して移動指示をするための情報、自律走行装置１から送られてきた監視情報（受信監視情報９３ａ）や、監視制御のためのプログラムなどを記憶する部分である。
The
The
The
The storage unit 93 stores information for instructing the
自律走行装置１の制御部５０は、走行制御部５２などの各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏコントローラ，タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各種ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の走行機能、画像認識機能、障害物検出機能などを実行する。
The
The CPU performs the running function, the image recognition function, the obstacle detection function, and the like of the present invention by organically operating various hardware based on a control program stored in the ROM or the like in advance.
距離検出部５１は、車両の現在位置から、進行方向の前方空間を含む所定の空間（たとえば、障害物判定領域）内に存在する物体および路面までの距離を検出する部分である。距離検出部５１は、車体の前面のほぼ中央付近に配置される。ここで、車両が屋外を走行する場合、物体とは、たとえば、建物、柱、壁、突起物などを意味する。
距離検出部５１は、進行方向の前方空間の障害物判定領域に所定の光を出射した後、前方空間に存在する物体および路面によって反射された反射光を受光して、物体および路面までの距離を検出する。具体的には、距離検出部５１は、主として、進行方向の所定の前方空間の障害物判定領域に光を出射する発光部５１ａと、物体によって反射された光を受光する受光部５１ｂと、光の出射方向を、２次元的あるいは３次元的に変化させる走査制御部５１ｃとから構成される。
The
The
図４に、この発明の距離検出部５１の一実施例の説明図を示す。
ここでは、発光部５１ａから出射されたレーザー５１ｄが、物体１００に反射して、受光距離Ｌ０だけ往復して戻ってきたレーザーの一部分が受光部５１ｂに受光されることを示している。
FIG. 4 is an explanatory diagram of one embodiment of the
Here, it is shown that the
出射される光としては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などを用いることができるが、夜間でも測距が充分可能でなければならないため、レーザーを用いることが好ましい。
また、今日、距離検出用センサとして、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging：ライダー）が用いられているが、これを距離検出部５１として用いてもよい。
ＬＩＤＡＲは、所定の障害物判定領域内の２次元空間または３次元空間にレーザーを出射し、障害物判定領域内の複数の測点における距離を測定する装置である。
また、ＬＩＤＡＲは、発光部５１ａからレーザーを出射した後、物体によって反射された反射光を受光部５１ｂで検出し、たとえば、出射時刻と受光時刻との時間差から、受光距離Ｌ０を算出する。この受光距離Ｌ０が、後述する測定距離情報７２に相当する。
As the emitted light, laser, infrared light, visible light, ultrasonic wave, electromagnetic wave, or the like can be used, but a laser is preferably used because distance measurement must be sufficiently possible even at night.
Further, LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging: lidar) is used as a distance detection sensor today, but this may be used as the
LIDAR is a device that emits a laser to a two-dimensional space or a three-dimensional space in a predetermined obstacle determination area and measures distances at a plurality of measurement points in the obstacle determination area.
In addition, the LIDAR detects the reflected light reflected by the object with the
発光部５１ａから出射されたレーザーが、距離Ｌ０だけ離れた動かない物体に当たったとすると、発光部５１ａの先端から物体表面までの距離Ｌ０の２倍に相当する距離（２Ｌ０）だけ進行して、受光部５１ｂに受光される。
レーザーを出射した時刻と受光した時刻とは、レーザーが上記距離（２Ｌ０）を進行するのにかかる時間Ｔ０だけずれている。すなわち、時間差が生じている。この時間差Ｔ０と、光の速度とを利用することによって、上記受光距離Ｌ０を算出することができる。
また、この算出された受光距離Ｌ０から、物体（障害物）までの距離が検出される。
Assuming that the laser emitted from the
The time when the laser is emitted and the time when the laser is received are shifted by the time T0 required for the laser to travel the distance (2L0). That is, a time difference occurs. The light receiving distance L0 can be calculated by using the time difference T0 and the speed of light.
Further, the distance to the object (obstacle) is detected from the calculated light receiving distance L0.
図４には、距離検出部５１を動かさない場合を示しており、発光部５１ａから出射されるレーザーは同じ光路を進行する場合を示している。
したがって、物体１００の一点に当たって反射してきた反射光を受光した場合、発光部５１ａの先端と物体の一点との距離のみが算出される。
FIG. 4 shows a case where the
Therefore, when the light reflected on one point of the object 100 is received, only the distance between the tip of the
走査制御部５１ｃは、進行方向の前方空間にある障害物判定領域の所定の複数の測点に向けて光が出射されるように、光の出射方向を走査させる部分であり、距離検出部５１の向きを一定時間ごとに少しずつ変化させることによって、出射されるレーザーが進行する光路を少しずつ移動させる。
ＬＩＤＡＲ５１では、水平方向の所定の２次元空間の範囲内で、レーザーの出射方向を所定の走査ピッチずつ変化させて、物体までの距離を算出する（水平方向の２次元走査）。また、３次元的に距離を算出する場合は、垂直方向に、所定の走査ピッチだけレーザーの出射方向を変化させて、さらに上記の水平方向の２次元走査を行って距離を算出する。
The
The
図５に、距離検出部（ＬＩＤＡＲ）５１から出射されるレーザーの走査方向の概略説明図を示す。
また、図６に、距離検出部（ＬＩＤＡＲ）５１から出射されたレーザーの照射領域を、上方から見た図（図６（ａ））と、後方から見た図（図６（ｂ））を示す。
図５において、１つの点は、所定の距離だけ離れた位置の垂直方向の２次元平面（垂直平面）において、レーザーが当たった位置（以下、測点と呼ぶ）を示している。
FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the scanning direction of the laser beam emitted from the distance detection unit (LIDAR) 51.
FIG. 6 shows a view of the irradiation area of the laser emitted from the distance detection unit (LIDAR) 51 when viewed from above (FIG. 6A) and a view when viewed from behind (FIG. 6B). Show.
In FIG. 5, one point indicates a position (hereinafter, referred to as a measuring point) where the laser hits on a two-dimensional plane (vertical plane) in the vertical direction at a position separated by a predetermined distance.
たとえば、距離検出部５１の発光部５１ａから出るレーザーの出射方向を、水平方向に所定の走査ピッチだけ右方向に移動するように、距離検出部５１の向きを変化させると、レーザーは、水平方向の右方向に走査ピッチだけずれた隣の位置（測点）の垂直平面に当たる。
もし、この垂直平面の位置に物体が存在したとすると、各測点において反射されたレーザーの反射光の一部分が、受光部５１ｂに受光される。
このように順次、水平方向に、所定の走査ピッチずつ、レーザーの照射方向をずらしていくと、所定数の測点に対してレーザーが照射される。レーザーが照射された複数の測点ごとに、反射光の受光の有無を確認して距離を算出する。
For example, if the direction of the
If an object exists at the position of this vertical plane, a part of the reflected light of the laser reflected at each measurement point is received by the
As described above, when the irradiation direction of the laser is sequentially shifted by a predetermined scanning pitch in the horizontal direction, the laser is irradiated to a predetermined number of measurement points. For each of the plurality of measurement points irradiated with the laser, the presence or absence of reception of the reflected light is checked to calculate the distance.
図６（ａ）には、レーザーの照射方向を、水平方向に走査ピッチずつずらして、図の左右方向（すなわち水平方向）に、レーザーを走査する例の説明図を示している。
たとえば、図６（ａ）に示すように、最も右側方向に、レーザーが照射された場合、その方向に物体が存在すれば、物体からの反射光を受光することによって、受光距離Ｌ０が算出される。
FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating an example in which the laser irradiation direction is shifted in the horizontal direction by a scanning pitch and the laser is scanned in the left-right direction (that is, the horizontal direction).
For example, as shown in FIG. 6A, when a laser beam is irradiated in the rightmost direction, if an object exists in that direction, the light receiving distance L0 is calculated by receiving the reflected light from the object. You.
また、図５に示すように、レーザーを走査する方向を垂直方向とした場合、たとえば、レーザーを出射する方向を、垂直方向の上方向に所定の走査ピッチだけずらした場合は、レーザーは、垂直方向の上方向に走査ピッチだけずれた隣の位置（測点）の垂直平面に当たる。
レーザーの出射方向を垂直方向の上方向に１走査ピッチだけずらした後、図６（ａ）に示すように、水平方向にレーザーの照射方向をずらせば、前回の測点よりも上方向に１走査ピッチだけずれた位置の測点に対して、レーザーが照射される。
このように、水平方向のレーザーの走査と、垂直方向のレーザーの走査を順次行うことによって、所定の３次元空間に対してレーザーが照射され、３次元の測定空間に物体が存在すれば、その物体までの距離が算出される。
As shown in FIG. 5, when the laser scanning direction is the vertical direction, for example, when the laser emitting direction is shifted upward by a predetermined scanning pitch in the vertical direction, the laser The vertical plane of the next position (measurement point) shifted by the scanning pitch in the upward direction in the direction.
After shifting the emission direction of the laser upward by one scanning pitch in the vertical direction, as shown in FIG. The measurement point at a position shifted by the scanning pitch is irradiated with a laser.
As described above, by sequentially performing the horizontal laser scanning and the vertical laser scanning, a predetermined three-dimensional space is irradiated with the laser, and if an object exists in the three-dimensional measurement space, the laser is irradiated. The distance to the object is calculated.
また、複数の測点に向けて出射された光（レーザー）が物体に反射された場合に、物体に反射された反射光が受光部に受光されたことが確認されると、距離が算出された測点の位置に物体の一部分が存在すると判定される。
さらに、物体の一部分が存在すると判定された複数の測点を含む領域内に、その物体が存在し、その複数の測点を含む領域の情報から、物体の形状あるいは人体の姿勢などを特徴づける検知情報を取得する。
検知情報は、何らかの物体を特徴づける情報であるが、距離検出部５１によって取得してもよく、あるいは、カメラ５５によって撮影された物体の画像データから取得してもよい。
In addition, when light (laser) emitted toward a plurality of measurement points is reflected by an object, if it is confirmed that the light reflected by the object is received by the light receiving unit, the distance is calculated. It is determined that a part of the object exists at the position of the measured point.
Furthermore, the object is present in an area including a plurality of measurement points determined to include a part of the object, and the information of the area including the plurality of measurement points is used to characterize the shape of the object or the posture of the human body. Get detection information.
The detection information is information characterizing some object, but may be obtained by the
なお、２次元走査において、レーザーを走査する方向を、水平方向として説明したが、これに限るものではなく、垂直方向にレーザーを出射する方向を変化させてもよい。
３次元的な測定空間にレーザーを照射する場合は、垂直方向の２次元走査をした後、水平方向に所定の走査ピッチだけずらして、順次、同様の垂直方向の２次元走査を行えばよい。
In the two-dimensional scanning, the direction in which the laser is scanned is described as the horizontal direction. However, the direction is not limited to this, and the direction in which the laser is emitted may be changed in the vertical direction.
When irradiating a laser to a three-dimensional measurement space, the same two-dimensional scanning in the vertical direction may be performed sequentially after shifting two-dimensionally in the vertical direction by a predetermined scanning pitch in the horizontal direction.
図６（ｂ）には、レーザーを水平方向と垂直方向に走査した場合に、３次元空間に照射されるレーザーの測点の概略説明図を示している。
もし、レーザーが出射された１つの測点の方向に、物体が存在しなければ、レーザーはそのまま光路上を進行し、反射光は受光されず、距離は測定できない。
逆に、ある測点に出射されたレーザーに対して反射光が受光された場合は、距離が算出され、算出された距離だけ離れた位置に、物体が存在することが認識される。
図６（ｂ）では、右下部分の６つの測点において、反射光が検出されたことを示しており、この６つの測点を含む領域に、何らかの物体（たとえば、人体、障害物など）が存在することが認識される。
FIG. 6B is a schematic explanatory diagram of the measurement points of the laser irradiated on the three-dimensional space when the laser is scanned in the horizontal direction and the vertical direction.
If there is no object in the direction of one measuring point from which the laser is emitted, the laser proceeds on the optical path as it is, no reflected light is received, and the distance cannot be measured.
Conversely, when reflected light is received with respect to the laser emitted to a certain measurement point, the distance is calculated, and it is recognized that an object exists at a position separated by the calculated distance.
FIG. 6B shows that reflected light has been detected at the six measurement points in the lower right part, and an object (for example, a human body or an obstacle) is included in an area including the six measurement points. Is recognized to exist.
距離検出部５１の受光部５１ｂにレーザー５１ｄが入射されると、そのレーザーの受光強度に対応した電気信号が出力される。
制御部５０は、受光部５１ｂから出力される電気信号を確認し、たとえば、所定のしきい値以上の強度を有する電気信号が検出された場合に、レーザーを受光したと判断する。
発光部５１ａには、従来から用いられているレーザー発光素子が用いられ、受光部５１ｂには、レーザーを検出するレーザー受光素子が用いられる。
When the
The
A conventionally used laser light emitting element is used for the
また、制御部５０は、発光部５１ａから出射されたレーザーの出射時刻と、受光部５１ｂに反射光が受光されたことを確認された受光時刻との時間差Ｔ０を利用して、発光部５１ａと複数の測点との間の距離である受光距離Ｌ０を算出する。
制御部５０が、たとえば、タイマーを利用して現在時刻を取得し、レーザーの出射時刻と、レーザーの受光が確認された受光時刻との時間差Ｔ０を算出し、この両時刻の時間差Ｔ０と、レーザーの速度とを利用して、受光距離Ｌ０を算出する。
Further, the
The
走行制御部５２は、車体を走行させる駆動部材を制御する部分であり、主として、駆動部材に相当する車輪５３の回転を制御して、直線走行および回転動作などをさせることによって、自動的に車両を走行させる。駆動部材には、車輪やキャタピラ（登録商標）などが含まれる。
車輪５３は、図１および図２に示したような４つの車輪（２１，２２，３１，３２）に相当する。
また、上記したように、車輪のうち、左右の前輪（２１，３１）を駆動輪とし、左右の後輪（２２，３２）は回転制御をしない従動輪としてもよい。
また、図示しないエンコーダを、駆動輪（２１，３１）の左輪と右輪にそれぞれ設け、車輪の回転数や回転方向、回転位置、回転速度によって車両の移動距離等を計測し、走行を制御してもよい。エンコーダは、後述する速度検出部６０に相当する。
The traveling
The
Further, as described above, of the wheels, the left and right front wheels (21, 31) may be used as drive wheels, and the left and right rear wheels (22, 32) may be driven wheels that do not perform rotation control.
Further, encoders (not shown) are provided for the left and right wheels of the drive wheels (21, 31), respectively, and the traveling distance and the like of the vehicle are measured based on the number of rotations, the rotation direction, the rotation position, and the rotation speed of the wheels, and the traveling is controlled. You may. The encoder corresponds to a
通信部５４は、ネットワーク６を介して、管理サーバ５と、データの送受信を行う部分である。上記したように、無線通信によってネットワーク６に接続し、管理サーバ５と通信できる機能を有することが好ましい。
たとえば、異常状態が発生し通知処理を実行する場合、通信部５４は、異常状態が発生したこと、異常状態の発生日時および発生位置を含む通知情報を、自律走行装置とは異なる位置に配置された管理サーバ５に送信する。
また、通知情報は、自律走行装置とは異なる位置にいる担当者の所持する端末に送信してもよく、管理サーバおよび端末の少なくともどちらか一方または両方に送信すればよい。
なお、送信先をどこにするかは、予め設定しておく必要があるが、車両の運用形態に対応させて、異常状態の内容などに基づいて、送信先を変更、追加できるようにしてもよい。
The
For example, when the abnormal state occurs and the notification process is executed, the
Further, the notification information may be transmitted to a terminal owned by a person in charge at a position different from the autonomous traveling device, or may be transmitted to at least one or both of the management server and the terminal.
Although it is necessary to set in advance where the transmission destination is, it may be possible to change or add the transmission destination based on the content of the abnormal state or the like in accordance with the operation mode of the vehicle. .
カメラ５５は、主として、車両の走行方向の前方空間を含む所定の空間の画像を撮影する部分であり、撮影する画像は、静止画でも、動画でもよい。撮影された画像は、入力画像データ７１として、記憶部７０に記憶され、管理サーバ５からの要求に応じて、管理サーバ５に転送される。
また、カメラ５５は、１台だけでなく、複数台備えてもよい。たとえば、車体の前方、左方、右方、後方をそれぞれ撮影するように、４台のカメラを固定設置してもよく、また各カメラの撮影方向を変更できるようにしてもよく、ズーム機能を備えてもよい。
また、車両が屋外を走行する場合、天候がよく撮影領域が十分に明るい場合は、カメラで撮影した画像を分析することにより、人体、障害物、路面の状態等を検出する。
The
Further, not only one
When the vehicle travels outdoors and the weather is good and the shooting area is sufficiently bright, an image taken by the camera is analyzed to detect a human body, an obstacle, a state of a road surface, and the like.
画像認識部５６は、カメラ５５によって撮影された画像データ（入力画像データ７１）の中に含まれる物体を認識する部分である。たとえば、画像データに含まれる物体を抽出し、抽出された物体が、人体の所定の特徴を持つ物体である場合に、その物体を人体として認識する。さらに認識された人体の部分の画像データ（人体画像）と、記憶部７０に予め記憶された人物登録情報とを比較して、人体画像が予め登録された人物に一致可能か否かを判断する。画像認識処理は、既存の画像認識技術を用いればよい。
認識する物体は、人体に限るものではなく、壁、柱、段差、動物、狭い通路のような障害物を認識してもよい。
The
The object to be recognized is not limited to the human body, and may recognize an obstacle such as a wall, a pillar, a step, an animal, or a narrow passage.
障害物検出部５７は、主に、距離検出部５１から取得した情報を利用して、物体（障害物）を検出する部分である。特に、距離検出部５１によって距離が検出された物体の障害物判定領域内での位置と、物体が存在する位置の進行方向に対する方向とが検出される。
たとえば、距離検出部５１によって、反射光が受光され距離が算出された測点の位置には障害物が存在することが検出される。
また、上記したように、複数の測点までの距離が算出されるので、距離が算出された測点の位置情報から、障害物の大きさ、位置、形状、障害物までの距離が取得される。
さらに、図６（ａ）に示したレーザーの走査方向のうち、ほぼ中央のレーザーの走査方向を、車両の進行方向とすると、障害物を検出した測点の位置と、レーザーの走査方向との関係から、検出した障害物が、進行方向に対して右側方向にあるのか、左側方向にあるのか、あるいは、ちょうど進行方向上にあるのかを判断することができる。
また、進行方向を方向を決める基準のゼロ度として、障害物が存在する位置の角度を算出することもできる。すなわち、進行方向に対する障害物が存在する方向を検出することができる。
The
For example, the
Further, as described above, since the distances to the plurality of measurement points are calculated, the size, position, shape, and distance to the obstacle are obtained from the position information of the calculated measurement points. You.
Further, assuming that the scanning direction of the laser at the center of the laser scanning direction shown in FIG. 6A is the traveling direction of the vehicle, the position of the measuring point where the obstacle is detected and the scanning direction of the laser are determined. From the relationship, it can be determined whether the detected obstacle is on the right side, the left side, or just on the traveling direction with respect to the traveling direction.
Further, the angle of the position where the obstacle is present can be calculated by using the traveling direction as the reference zero degree for determining the direction. That is, the direction in which the obstacle exists with respect to the traveling direction can be detected.
また、レーザーの走査領域内の異なる位置に、複数の障害物が検出された場合は、各障害物ごとに、大きさ、位置、形状、距離、進行方向に対する方向に加えて、その複数の障害物どうしの間隔（障害物間距離）も算出される。
これらの検出された障害物についての情報（たとえば、距離、位置、方向、大きさ、障害物間距離）は、後述するように、障害物情報７７として、記憶部７０に記憶される。
ただし、障害物情報７７は、車両が走行中も常に取得されるので、所定時間ごとに更新される。
When a plurality of obstacles are detected at different positions in the scanning area of the laser, the obstacle, in addition to the size, position, shape, distance, direction in the traveling direction, and the plurality of obstacles are determined for each obstacle. The distance between objects (distance between obstacles) is also calculated.
Information about these detected obstacles (for example, distance, position, direction, size, distance between obstacles) is stored in the storage unit 70 as
However, since the
上記のように検出された障害物までの距離と、進行方向に対する障害物の方向と、複数個の障害物間距離などを利用することにより、車両の走行方向の変更や速度制御が行われ、特に進行方向に障害物が発見されても減速する必要がないと判断された場合には、減速せずに走行を継続させる。 By using the distance to the obstacle detected as described above, the direction of the obstacle with respect to the traveling direction, and the distance between a plurality of obstacles, a change in the traveling direction of the vehicle and speed control are performed, In particular, if it is determined that there is no need to decelerate even if an obstacle is found in the traveling direction, the vehicle continues traveling without decelerating.
位置情報取得部５８は、車両の現在位置を示す情報（緯度、経度など）を取得する部分であり、たとえば、ＧＰＳ（Global Position System）を利用して、現在位置情報７３を取得してもよい。
取得された現在位置情報７３と、記憶部７０に予め記憶された経路情報７４とを比較しながら、車両の進行すべき方向を決定し、車両を自律走行させる。
車両を自律走行させるためには、上記した距離検出部５１、カメラ５５、障害物検出部５７、位置情報取得部５８のすべてから得た情報を用いることが好ましいが、あるいは少なくともいずれか１つから得た情報を利用して自律走行させてもよい。
The position
While comparing the acquired
In order for the vehicle to travel autonomously, it is preferable to use information obtained from all of the above-described
また、位置情報取得部５８としては、ＧＰＳと同様に、現在利用されている他の衛星測位システムを用いてもよい。たとえば、日本の準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：QZSS）、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＥＵのガリレオ、中国の北斗、インドのＩＲＮＳＳ（Indian Regional NavigationalSatellite System）などを利用してもよい。
Further, as the position
充電池５９は、車両１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、走行機能、距離検出機能、画像認識機能、衝突検出機能、通信機能を行うための電力を供給する部分である。
たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、鉛電池、各種燃料電池などの充電池が用いられる。
また、図示しない電池残量検出部を備え、充電池の残りの容量（電池残量）を検出し、検出された電池残量に基づいて、所定の充電設備の方へ帰還するべきか否かを判断し、電池残量が所定残量よりも少なくなった場合は、充電設備へ自動的に帰還するようにしてもよい。
The
For example, rechargeable batteries such as lithium ion batteries, nickel hydride batteries, Ni-Cd batteries, lead batteries, and various fuel cells are used.
In addition, a battery remaining amount detection unit (not shown) is provided to detect the remaining capacity (battery remaining amount) of the rechargeable battery and determine whether to return to a predetermined charging facility based on the detected remaining battery amount. Is determined, and when the remaining battery level becomes lower than the predetermined remaining level, the control unit may automatically return to the charging facility.
速度検出部６０は、車両１の走行中の速度を検出する部分であり、主として、車輪５３に取り付けられたエンコーダに相当する。ＣＰＵは、速度検出部６０から速度情報をリアルタイムで取得し、状況に応じて、走行制御部５２を制御して、加速あるいは減速をする。
The
上記した構成要素に加えて、車両１が走行中に、障害物に衝突したこと、接触したこと、あるいは近づいたことを検出する衝突検出部を備えてもよい。たとえば、感圧スイッチ、マイクロスイッチ、超音波センサ、赤外線測距センサなどからなる接触センサや非接触センサが用いられ、たとえば、車体のバンパーに配置する。
衝突検出部は、１つでもよいが、車体の前方、側面、後方からの衝突を検知するために、車体の前方、側面、後方の所定の位置に、それぞれ複数個設けることが好ましい。
たとえば、複数個の衝突検出部を、バンパーを構成する弾性部材と車体との間に、互いに所定の距離だけ離して取り付けることが好ましい。
走行制御部５２が車両の減速処理を実行した後に、衝突検出部によって、障害物との衝突を検出した場合には、車体が破損しないようにするために、走行制御部５２が、車体を停止させる処理を実行する。また、ＣＰＵが、衝突検出部から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識してもよい。さらに、認識された障害物の位置情報に基づいて、ＣＰＵは、車体を停止させるか、あるいは、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。
In addition to the above components, the
Although one collision detection unit may be provided, it is preferable to provide a plurality of collision detection units at predetermined positions in front, side, and rear of the vehicle body in order to detect a collision from the front, side, and rear of the vehicle body.
For example, it is preferable that a plurality of collision detection units be mounted between the elastic member constituting the bumper and the vehicle body at a predetermined distance from each other.
If the collision detection unit detects a collision with an obstacle after the traveling
記憶部７０は、自律走行装置１の各機能を実行するために必要な情報やプログラムを記憶する部分であり、ＲＯＭ，ＲＡＭ，フラッシュメモリなどの半導体記憶素子，ＨＤＤ，ＳＳＤなどの記憶装置、その他の記憶媒体が用いられる。記憶部７０には、たとえば、入力画像データ７１，測定距離情報７２，現在位置情報７３，経路情報７４，送信監視情報７５，設定速度情報７６，障害物情報７７，動作モード７８，減速領域情報７９，車幅判定領域８０などが記憶される。
The storage unit 70 is a unit that stores information and programs necessary for executing each function of the
入力画像データ７１は、カメラ５５によって撮影された画像データである。カメラが複数台ある場合は、カメラごとに記憶される。画像データとしては、静止画および動画のどちらでもよい。画像データは、不審者の検知、異常状態の検出、車両の進路決定などに利用され、送信監視情報７５の１つとして、管理サーバ５に送信される。
The
測定距離情報７２は、上記のように距離検出部５１から取得した情報によって算出された受光距離Ｌ０である。１つの受光距離Ｌ０は、所定の距離測定領域内の１つの測点において測定された距離を意味する。
また、この情報７２は、所定の距離測定領域内に属する測点ごとに記憶され、各測点の位置情報と対応づけて記憶される。たとえば、測点が水平方向にｍ個あり、垂直方向にｎ個ある場合は、合計ｍ×ｎ個の測点にそれぞれ対応した受光距離Ｌ０が記憶される。
The
Further, this
また、各測点の方向に、レーザーを反射する物体（障害物、路面、柱など）が存在し、その物体からの反射光を受光できた場合は、その物体までの受光距離Ｌ０が記憶される。ただし、測点方向に物体が存在しない場合は、反射光が受光されないので、測点距離情報７２として、たとえば、受光距離Ｌ０の代わりに、測定できなかったことを示す情報を記憶してもよい。
If there is an object (obstacle, road surface, pillar, etc.) that reflects the laser in the direction of each measurement point and the reflected light from the object can be received, the light receiving distance L0 to the object is stored. You. However, when no object is present in the measurement point direction, the reflected light is not received. Therefore, instead of the light reception distance L0, for example, information indicating that measurement could not be performed may be stored as the measurement
現在位置情報７３は、位置情報取得部５８によって取得された車両の現在位置を示す情報である。たとえば、ＧＰＳを利用して取得された緯度と経度とからなる情報である。この情報は、たとえば、車両の進路を決定するのに用いられる。
The
経路情報７４は、車両が走行すべき経路の地図を予め記憶したものであり、たとえば、移動する経路や領域が予め固定的に決まっている場合は、当初から固定的な情報として記憶される。ただし、経路変更をする必要がある場合などでは、ネットワーク６を介して、管理サーバ５から送信される情報を、新たな経路情報７４として記憶してもよい。
The
送信監視情報７５は、走行中および停止中に取得した種々の監視対象の情報であり、ネットワーク６を介して管理サーバ５に送信される情報である。この情報としては、たとえば、カメラ５５によって撮影された入力画像データ７１，走行距離，移動経路，環境データ（温度，湿度，放射線，ガス，雨量，音声，紫外線など），地形データ，障害物データ，路面情報，警告情報などが含まれる。
このような監視情報を取得するために、たとえば、温度計，湿度計，マイク，ガス検知装置などを備えることが好ましい。
The
In order to obtain such monitoring information, it is preferable to provide, for example, a thermometer, a hygrometer, a microphone, a gas detection device, and the like.
設定速度情報７６は、車両の走行速度に相当し、この情報に基づいて、現在の走行速度が設定される。
たとえば、障害物のない経路を走行する場合は、設定速度情報７６に、比較的速い速度が設定され、走行制御部５２は、この設定速度情報７６に設定された速度で走行するように、車輪５３を制御する。
また、障害物や段差を検出したことによって、減速する必要があると判断した場合は、設定速度情報７６に、比較的遅い速度が設定される。
The
For example, when traveling on a route without obstacles, a relatively high speed is set in the
If it is determined that the vehicle needs to be decelerated by detecting an obstacle or a step, a relatively slow speed is set in the
障害物情報７７は、検出された障害物に関する情報であり、現在位置から障害物までの距離、障害物の形状、位置、方向、大きさ、色、障害物間距離、高低差、傾斜角度などからなる情報である。たとえば、距離検出部５１によって、障害物の形状、大きさ、障害物までの距離が取得され、障害物情報７７の一部分として記憶される。また、カメラ５５、画像認識部５６、障害物検出部５７によっても、障害物を特定するような情報が取得される。
The
動作モード７８（ＭＤ）は、車両の走行状態の種類を意味し、主として、障害物等を検出していない場合のモード（通常走行モードＭ１と呼ぶ）と、障害物等を検出した場合のモード（車幅走行モードＭ２と呼ぶ）とを有するものとする。
通常走行モードＭ１は、上記した第１検出モードに相当し、レーザーを走査することが可能な全範囲について、障害物等の検出を行いながら走行するモードである。
車幅走行モードＭ２は、上記した第２検出モードに相当し、レーザーを走査することが可能な全範囲のうち、障害物等の検出を行う範囲を限定して走行するモードである。特に、後述するように、２つの物体を検出した場合に、他の障害物を検出する範囲を、上記２つの物体の間に限定して走行するモードである。この場合、進行方向の空間のうち、車両の自己の幅（車両幅Ｗ０）よりもやや広い幅を持つ長方形空間が、他の障害物を検出する範囲として設定される。
また、車幅走行モード（第２検出モード）で走行中は、図示しない警告音または警告灯を作動させ、通常走行モード（第１検出モード）で走行中は、警告音または警告灯を作動させないようにしてもよい。
The operation mode 78 (MD) refers to the type of the traveling state of the vehicle, and mainly includes a mode when an obstacle or the like is not detected (referred to as a normal traveling mode M1) and a mode when an obstacle or the like is detected. (Referred to as a vehicle width running mode M2).
The normal traveling mode M1 corresponds to the first detection mode described above, and is a mode in which the vehicle travels while detecting an obstacle or the like over the entire range in which laser scanning is possible.
The vehicle width traveling mode M2 corresponds to the above-described second detection mode, and is a mode in which the vehicle travels while limiting the range in which an obstacle or the like is detected out of the entire range in which laser scanning is possible. In particular, as described later, in a mode in which, when two objects are detected, a range in which another obstacle is detected is limited to a range between the two objects. In this case, of the space in the traveling direction, a rectangular space having a width slightly larger than the width of the vehicle itself (vehicle width W0) is set as a range for detecting another obstacle.
When the vehicle is traveling in the vehicle width traveling mode (second detection mode), a warning sound or a warning light (not shown) is activated, and when traveling in the normal traveling mode (first detection mode), the warning sound or the warning light is not activated. You may do so.
減速領域情報７９は、障害物の存在を検出する領域を設定した情報であり、原則として、この設定された領域に障害物が存在することが検出された場合は、減速処理を行う。
ただし、後述するように、進行方向に２つの障害物が検出され、これらの障害物間の距離Ｗｓが、予め設定された判定幅Ｗ１よりも大きい場合であって、進行方向へ直進しても障害物に当たらずに、障害物間を通過できる場合は、減速処理は行わない。
減速領域情報７９としては、後述するように、走行状態に対応して、たとえば、障害物判定領域Ａ１と、車幅判定領域Ａ２のうち、いずれかが設定される。
The
However, as will be described later, two obstacles are detected in the traveling direction, and the distance Ws between these obstacles is larger than a predetermined determination width W1. If the vehicle can pass between obstacles without hitting the obstacle, the deceleration process is not performed.
As the
車幅判定領域８０（Ａ２）は、上記した減速領域情報７９に設定される領域情報の１つであり、自律走行装置の車両幅Ｗ０に対応して、その領域の大きさが予め設定される。
車幅判定領域８０（Ａ２）は、後述する図７に示すように、判定幅Ｗ１と、判定奥行Ｌ１によって画定される長方形空間の領域とする。
判定幅Ｗ１は、進行方向に垂直な方向の幅であり、車体が安全に走行することが可能な幅として設定され、かつ、車体の幅（車両幅Ｗ０）よりも長い幅として、予め設定記憶される。
車幅判定領域８０（Ａ２）が減速領域情報７９に設定された場合は、車幅判定領域８０の内部に、障害物等が存在するか否かが判断される。
ただし、車幅判定領域Ａ２としては、以下の実施例では、長方形空間の領域として説明するが、この形状に限るものではない。
たとえば、進行方向の遠い方に開いた扇形形状、逆三角形のような形状を、車幅判定領域Ａ２として設定してもよい。
The vehicle width determination area 80 (A2) is one of the area information set in the
The vehicle width determination area 80 (A2) is an area in a rectangular space defined by the determination width W1 and the determination depth L1, as shown in FIG.
The determination width W1 is a width in a direction perpendicular to the traveling direction, is set as a width that allows the vehicle to safely travel, and is set and stored in advance as a width longer than the width of the vehicle (vehicle width W0). Is done.
When the vehicle width determination area 80 (A2) is set in the
However, in the following embodiments, the vehicle width determination area A2 is described as a rectangular space area, but is not limited to this shape.
For example, a fan-shaped shape that opens farther in the traveling direction or a shape such as an inverted triangle may be set as the vehicle width determination area A2.
＜記憶部に記憶される情報の説明＞
図７に、記憶部７０に記憶される情報のうち、主要な情報についての説明図を示す。
図７（ａ）に、記憶部７０に記憶される４つの情報の一実施例を示し、図７（ｂ）〜図７（ｄ）に、これらの情報の説明図を示す。
減速領域情報７９（ＧＡ）は、上記したように障害物を検出する領域を設定したものであるが、以下の実施例では、２つの領域（Ａ１，Ａ２）のうち、いずれかが設定されるものとする。
２つの領域とは、上記した第１障害物判定領域に相当する障害物判定領域Ａ１と、上記した第２障害物判定領域に相当する車幅判定領域Ａ２とする。
<Description of Information Stored in Storage Unit>
FIG. 7 is an explanatory diagram of main information among the information stored in the storage unit 70.
FIG. 7A shows an example of four pieces of information stored in the storage unit 70, and FIGS. 7B to 7D show explanatory diagrams of these pieces of information.
The deceleration area information 79 (GA) sets an area for detecting an obstacle as described above. In the following embodiment, one of the two areas (A1, A2) is set. Shall be.
The two regions are an obstacle determination region A1 corresponding to the above-described first obstacle determination region and a vehicle width determination region A2 corresponding to the above-described second obstacle determination region.
図７（ｂ）に、障害物判定領域Ａ１の一実施例を示す。
図７（ｂ）は、自律走行装置１を上方向から見た平面図を示しており、自律走行装置１が、紙面の上方向に走行している状態を示している。
図７（ｂ）において、自律走行装置１の進行方向前方であって、扇形形状の領域が、障害物判定領域Ａ１である。
扇形形状の領域は、検知角αおよび検知距離Ｌで決定される領域であり、進行方向に対し、左右方向に、それぞれα／２の角度だけ開いた領域内に障害物が存在する場合、その障害物を検知するものとする。
ここで、検知角αは、説明のために１８０度以内の角度としているが、１８０度以上の角度でもよく、たとえば２７０度程度の角度に設定すればよい。また、検知距離Ｌは、たとえば２５ｍ程度である。
後述する動作モード７８（ＭＤ）が通常走行モードＭ１の場合、この障害物判定領域Ａ１の内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
FIG. 7B shows an example of the obstacle determination area A1.
FIG. 7B is a plan view of the
In FIG. 7B, a fan-shaped area in front of the
The fan-shaped area is an area determined by the detection angle α and the detection distance L. If an obstacle exists in an area that is opened by an angle of α / 2 in the left-right direction with respect to the traveling direction, Obstacles shall be detected.
Here, the detection angle α is set to an angle within 180 degrees for the sake of explanation, but may be set to an angle of 180 degrees or more, for example, an angle of about 270 degrees. The detection distance L is, for example, about 25 m.
When the later-described operation mode 78 (MD) is the normal traveling mode M1, it is checked whether an obstacle exists inside the obstacle determination area A1.
図７（ｃ）に、車幅判定領域Ａ２の一実施例を示す。
図７（ｃ）において、車幅判定領域Ａ２は、斜線で示した領域であり、上記した障害物判定領域Ａ１の内部であって、図示したような縦Ｌ１、横Ｗ１の大きさの長方形状の領域とする。ただし、上記したように、車幅判定領域Ａ２の形状は、長方形に限定されるものではない。
縦方向の長さ（判定奥行とも呼ぶ）Ｌ１は、進行方向に平行な方向の長さであり、横方向の長さ（車幅判定幅あるいは判定幅とも呼ぶ）Ｗ１は、進行方向に垂直な方向の長さである。
FIG. 7C shows an embodiment of the vehicle width determination area A2.
In FIG. 7 (c), the vehicle width determination area A2 is an area indicated by oblique lines and is inside the above-described obstacle determination area A1 and has a rectangular shape having a length L1 and a width W1 as illustrated. Area. However, as described above, the shape of the vehicle width determination area A2 is not limited to a rectangle.
The length L1 in the vertical direction (also called the determination depth) is the length in the direction parallel to the traveling direction, and the length in the horizontal direction (also called the vehicle width determination width or the determination width) W1 is perpendicular to the traveling direction. The length in the direction.
この車幅判定領域Ａ２は、障害物判定領域Ａ１内に、物体を検出した場合に設定される。
また、この領域Ａ２は、進行方向に垂直な方向であって車体の中心を中点とする判定幅Ｗ１を持つ進行方向の前方の長方形空間とする。
ただし、距離検出部５１であるＬＩＤＡＲの取り付け位置が、車体の中心からずれている場合は、ＬＩＤＡＲを構成する発光部５１ａの取り付け位置を中点とする判定幅Ｗ１を持つ前方の長方形空間を、車幅判定領域Ａ２としてもよい。
また、直進する場合は、図７（ｃ）に示した前方の長方形領域を車幅判定領域Ａ２とすればよいが、右方向あるいは左方向に曲がる場合は、曲がる角度に対応して、曲がる方向に所定の角度だけ傾いた判定幅Ｗ１を持つ長方形領域を、車幅判定領域Ａ２としてもよい。
車幅判定領域Ａ２が設定された場合、すなわち動作モードＭＤが車幅走行モードＭ２となった場合、障害物検出部５７が検出した情報を用いて、この領域Ａ２の長方形空間に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させる。
The vehicle width determination area A2 is set when an object is detected in the obstacle determination area A1.
The area A2 is a rectangular space in a direction perpendicular to the traveling direction and having a determination width W1 about the center of the vehicle body as a middle point and in the traveling direction.
However, when the mounting position of the LIDAR, which is the
When the vehicle goes straight, the front rectangular area shown in FIG. 7C may be used as the vehicle width determination area A2. However, when the vehicle turns right or left, the turning direction corresponds to the turning angle. A rectangular area having a determination width W1 inclined by a predetermined angle may be set as the vehicle width determination area A2.
When the vehicle width determination area A2 is set, that is, when the operation mode MD is the vehicle width traveling mode M2, an obstacle is detected in the rectangular space of the area A2 using the information detected by the
車両１の横方向の長さ（車両幅）をＷ０とすると、この車両幅Ｗ０を考慮して、車幅判定領域Ａ２の横方向の長さ（判定幅）Ｗ１は、Ｗ１＞Ｗ０となるように予め設定される。
また、判定幅Ｗ１は、車両幅Ｗ０の車両１が進行方向に直進する場合に、安全に走行することが可能な通路幅の長さに相当する。
理想的には、Ｗ１を、Ｗ０よりもわずかに大きく設定すれば、車両１はその通路幅Ｗ１の道路を走行可能であるが、路面の小さな凹凸状態や段差、位置情報取得部５８での取得誤差などのために車両１が左右にぶれることを考慮して、判定幅Ｗ１は、車両幅Ｗ０よりも、たとえば１ｍ程度大きく設定することが好ましい。
Assuming that the lateral length (vehicle width) of the
The determination width W1 corresponds to the length of the passage width that allows the
Ideally, if W1 is set slightly larger than W0, the
車幅判定領域Ａ２の判定幅Ｗ１と判定奥行Ｌ１は、車幅判定領域情報８０として、予め記憶部７０に記憶しておけばよい。
また、車幅判定領域Ａ２は、所定の距離だけ離れた位置にある２つの障害物を検出し、２つの障害物間の距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きい場合に（Ｗｓ＞Ｗ１）、減速領域情報ＧＡに設定される。
The determination width W1 and the determination depth L1 of the vehicle width determination area A2 may be stored in the storage unit 70 in advance as the vehicle width
Further, the vehicle width determination area A2 detects two obstacles located at positions separated by a predetermined distance, and if the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1), decelerates. This is set in the area information GA.
図７（ｄ）に、障害物判定領域Ａ１の内部に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）を検出している状態を示す。
距離検出部５１としてＬＩＤＡＲを用いた場合、領域Ａ１の内部に障害物があることを検出したとすると、車両１から各障害物までの距離が測定され、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が存在する位置と方向も取得される。
したがって、取得された距離や方向等の情報を利用することによって、２つの障害物間の距離Ｗｓを、所定の計算式によって算出することができる。
この算出された障害物間距離Ｗｓが、予め記憶された判定幅Ｗ１よりも大きい場合（Ｗｓ＞Ｗ１）、判定幅Ｗ１を持つ車幅判定領域Ａ２が障害物判定領域Ａ１内に設定され、その後、車両１は、車幅走行モードＭ２で、減速せずに走行する。
領域Ａ２の長方形空間の横方向の長さである判定幅Ｗ１は、２つの障害物の間に入るように設定される。
FIG. 7D shows a state where two obstacles (OB1 and OB2) are detected inside the obstacle determination area A1.
When LIDAR is used as the
Therefore, the distance Ws between the two obstacles can be calculated by a predetermined formula by using the acquired information such as the distance and the direction.
If the calculated distance Ws between obstacles is larger than the previously stored determination width W1 (Ws> W1), the vehicle width determination area A2 having the determination width W1 is set in the obstacle determination area A1, and thereafter The
The determination width W1, which is the horizontal length of the rectangular space of the area A2, is set so as to be between two obstacles.
車幅走行モードＭ２では、障害物判定領域Ａ１の中の車幅判定領域Ａ２の内部に、障害物が存在するか否かをチェックしながら、進行方向に向かって走行する。
すなわち、検出された２つの障害物ＯＢ１とＯＢ２との間に、他の障害物が存在するか否かをチェックしながら走行する。
進行方向前方の長方形空間である車幅判定領域Ａ２の中に、他の障害物が存在しない場合は、減速せずに、進行方向に向かって走行すればよい。
一方、領域Ａ２の中に他の障害物が検出された場合は、減速するか、あるいは停止してもよい。
In the vehicle width traveling mode M2, the vehicle travels in the traveling direction while checking whether or not an obstacle exists inside the vehicle width determination area A2 in the obstacle determination area A1.
That is, the vehicle travels while checking whether another obstacle exists between the two detected obstacles OB1 and OB2.
If there is no other obstacle in the vehicle width determination area A2 which is a rectangular space ahead in the traveling direction, the vehicle may travel in the traveling direction without decelerating.
On the other hand, when another obstacle is detected in the area A2, the vehicle may decelerate or stop.
障害物情報７７は、すでに説明したように、障害物までの距離、位置、方向、大きさ、障害物間距離などを含み、これらの情報は、自律走行しながら取得されるので、時々刻々変化する。
障害物の位置はたとえば、２次元的あるいは３次元的な空間座標で記憶され、方向は進行方向に対する角度で記憶してもよく、進行方向に対して左あるいは右というような情報で記憶してもよい。
動作モード７８（ＭＤ）としては、走行状況、走行速度、ＧＰＳの受信精度などに基づいて、複数のモードを予め設定すればよいが、ここでは、通常走行モードＭ１と、車幅走行モードＭ２の２つのモードを予め設定するものとする。
通常走行モードＭ１は、障害物判定領域Ａ１の内部に障害物を検出していない状態で、比較的高速で走行するモードであり、たとえば、時速５ｋｍで定速走行するモードとする（速度Ｖ１＝５）。
As described above, the
The position of the obstacle is stored, for example, in two-dimensional or three-dimensional spatial coordinates, and the direction may be stored as an angle with respect to the traveling direction, or as information such as left or right with respect to the traveling direction. Is also good.
As the operation mode 78 (MD), a plurality of modes may be set in advance based on the driving conditions, the driving speed, the GPS reception accuracy, and the like. Here, the normal driving mode M1 and the vehicle width driving mode M2 are set. Assume that two modes are set in advance.
The normal traveling mode M1 is a mode in which the vehicle travels at a relatively high speed in a state where no obstacle is detected inside the obstacle determination area A1, and is, for example, a mode in which the vehicle travels at a constant speed of 5 km / h (speed V1 = 5).
車幅走行モードＭ２は、上記したように、車幅判定領域Ａ２を設定した場合に設定されるモードであり、原則として、通常走行モードＭ１とは、障害物を検出する領域の大きさが異なるだけで、同じ速度Ｖ１で走行するモードとする。
すなわち、車幅走行モードＭ２に設定されている場合、障害物判定領域内に２つの障害物が検出されたが、２つの障害物間の距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きいので、車両１は、２つの障害物の間にある車幅判定領域Ａ２を、減速せずに、通常走行モードＭ１と同じ速度Ｖ１で走行する。
ただし、車幅判定領域Ａ２に新たな障害物を検出した場合は、減速あるいは停止させる。
The vehicle width travel mode M2 is a mode set when the vehicle width determination area A2 is set as described above, and in principle, the size of the area for detecting an obstacle differs from the normal travel mode M1. A mode in which the vehicle runs at the same speed V1 alone.
That is, when the vehicle width traveling mode M2 is set, two obstacles are detected in the obstacle determination area, but since the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1, the
However, when a new obstacle is detected in the vehicle width determination area A2, the vehicle is decelerated or stopped.
車幅判定領域Ａ２の大きさを決定する情報８０の判定幅Ｗ１と判定奥行Ｌ１とは、予め固定的に設定しておけばよい。また、判定幅Ｗ１は、車体が安全に走行することが可能な幅として予め設定されるが、少なくとも車両幅Ｗ０よりも大きな値を設定すればよい。ただし、車両幅Ｗ０や車両を走行させる通路幅などとの関係を考慮して、判定幅Ｗ１の設定値を変更できるようにしてもよい。
The determination width W1 and the determination depth L1 of the
＜障害物検出の実施例＞
以下に、自律走行中に障害物を検出した場合の走行状態の変化について、いくつかの実施例を示す。
（実施例１）
図８に、通常走行モードで走行している場合の走行状態の実施例１を示す。
図８（ａ）は、通常走行モードＭ１で走行しているときに、進行方向の障害物判定領域Ａ１の内部に障害物を検出していない場合を示している。
この場合、車両１は、減速することなく、一定速度Ｖ１で走行する。
図８（ｂ）は、通常走行モードＭ１で走行しているときに、進行方向の障害物判定領域Ａ１の内部に、１つの障害物ＯＢ１を検出した場合を示している。
障害物判定領域Ａ１内に検出された物体（障害物ＯＢ１）が、判定幅Ｗ１を持つ進行方向の前方空間内に存在するものとする。
このとき、障害物ＯＢ１までの測定距離Ｌｍと、障害物の位置情報から、障害物ＯＢ１が進行方向のやや左であるがほぼ進行方向の経路上にあったとすると、障害物までの距離Ｌｍが、減速を開始する距離として予め設定された距離よりも短ければ、減速処理をする。
すなわち、領域Ａ１内に検出された物体ＯＢ１が、車両のいる位置を含む判定幅Ｗ１を持つ進行方向の空間内に存在する場合は、その物体までの距離Ｌｍが所定距離よりも短くなれば、減速処理を行う。
<Example of Obstacle Detection>
Several examples of changes in the running state when an obstacle is detected during autonomous running will be described below.
(Example 1)
FIG. 8 shows a first embodiment of the traveling state when traveling in the normal traveling mode.
FIG. 8A shows a case where no obstacle is detected inside the obstacle determination area A1 in the traveling direction when traveling in the normal traveling mode M1.
In this case, the
FIG. 8B shows a case where one obstacle OB1 is detected inside the obstacle determination area A1 in the traveling direction while traveling in the normal traveling mode M1.
It is assumed that the object (obstacle OB1) detected in the obstacle determination area A1 exists in the forward space having the determination width W1 in the traveling direction.
At this time, based on the measured distance Lm to the obstacle OB1 and the position information of the obstacle, if the obstacle OB1 is on the path slightly to the left in the traveling direction but substantially in the traveling direction, the distance Lm to the obstacle is If it is shorter than the distance set in advance as the deceleration start distance, deceleration processing is performed.
That is, when the object OB1 detected in the area A1 exists in the traveling direction space having the determination width W1 including the position where the vehicle is located, if the distance Lm to the object is shorter than the predetermined distance, Perform deceleration processing.
図８（ｃ）は、通常走行モードＭ１で走行しているときに、障害物判定領域Ａ１の内部に、１つの障害物ＯＢ１を検出した場合で、障害物ＯＢ１までの測定距離Ｌｍが非常に短くなった場合を示している。
たとえば、これ以上近づいた場合は停止させるという距離Ｌｘを予め設定記憶しておき、障害物ＯＢ１までの測定距離Ｌｍが、Ｌｘよりも短くなった場合は、車両１を停止させる。
FIG. 8C shows a case where one obstacle OB1 is detected inside the obstacle determination area A1 while traveling in the normal traveling mode M1, and the measured distance Lm to the obstacle OB1 is very small. This shows a case where the length is shortened.
For example, a distance Lx for stopping the
（実施例２）
図９に、通常走行モードで走行している場合の走行状態の実施例２を示す。
図９（ａ）は、通常走行モードＭ１で走行している場合、左方前方に障害物ＯＢ１が存在するが、進行方向の障害物判定領域Ａ１の内部に、その障害物ＯＢ１がまだ入ってきていない場合を示している。
この場合、障害物判定領域Ａ１において障害物は検出されないので、車両１は、減速することなく、一定速度Ｖ１で走行する。
(Example 2)
FIG. 9 shows a second embodiment of the traveling state when traveling in the normal traveling mode.
FIG. 9A shows that when the vehicle is traveling in the normal traveling mode M1, an obstacle OB1 exists in the left front, but the obstacle OB1 still enters the obstacle determination area A1 in the traveling direction. Not shown.
In this case, since no obstacle is detected in the obstacle determination area A1, the
図９（ｂ）は、図９（ａ）の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここでは、障害物ＯＢ１の一部分が障害物判定領域Ａ１の内部に入ったため、障害物ＯＢ１の存在が検出されたとする。
また、障害物ＯＢ１までの測定距離Ｌｍと、障害物の位置、方向の情報を取得することによって、障害物ＯＢ１は、領域Ａ１の左側部分にあり、進行方向の経路上にはなく、さらに、判定幅Ｗ１よりも外側に存在することが確認されたとする。
上記確認内容から、車両１がこのまま進行方向に直進したとしても障害物ＯＢ１に衝突することはないので、減速することなく、一定速度Ｖ１のまま走行を継続する。
FIG. 9B shows a state after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 9A.
Here, it is assumed that the presence of the obstacle OB1 is detected because a part of the obstacle OB1 enters the inside of the obstacle determination area A1.
In addition, by acquiring the measurement distance Lm to the obstacle OB1 and the information on the position and direction of the obstacle, the obstacle OB1 is located on the left side of the area A1 and is not on the path in the traveling direction. Suppose that it is confirmed that it exists outside the determination width W1.
Based on the above confirmation contents, even if the
図９（ｃ）は、図９（ｂ）の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここでは、障害物ＯＢ１が、障害物判定領域Ａ１の内部に検出されなくなった場合を示している。
すなわち、車両１が、このまま減速せずに直進したとしても、障害物ＯＢ１は、車両１の左側を通過することになるので、車両１は障害物ＯＢ１に衝突することはない。
したがって、車両１は、減速せずに、一定速度Ｖ１のまま走行を継続する。
FIG. 9C shows a state after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 9B.
Here, a case is shown in which the obstacle OB1 is no longer detected inside the obstacle determination area A1.
In other words, even if the
Therefore, the
（実施例３）
図１０に、車幅走行モードで走行している場合の走行状態の実施例３を示す。
図１０（ａ）は、車両１が、車幅判定領域Ａ２の判定幅Ｗ１よりもやや広く、両側に壁のある通路の中に進入しようとしている場合を示している。
ここでは、説明を容易なものとするために、車両１が、通路のほぼまん中に進入しようとしている場合を示している。また、通路の幅は、ほぼ一定値Ｗｓとし、Ｗｓ＞Ｗ１であるとする。
車両１は、この通路に進入する直前において、通常走行モードＭ１で走行していたとすると、減速領域情報７９として障害物判定領域Ａ１が設定され、この障害物判定領域Ａ１の内部に障害物があるか否かをチェックしながら走行する。
(Example 3)
FIG. 10 shows a third embodiment of the traveling state when traveling in the vehicle width traveling mode.
FIG. 10A illustrates a case where the
Here, for ease of explanation, a case is shown in which the
Assuming that the
図１０（ａ）では、通路の両側の壁Ａ，Ｂの一部分が、障害物判定領域Ａ１の内部に入るので、この壁Ａ，Ｂの一部分が障害物として検出される。このとき、図７（ａ）に示したような障害物情報７７が取得される。
たとえば、２つの障害物として検出された壁Ａと壁Ｂとの間の距離（障害物間距離Ｗｓ）が、通路の幅として算出される。
さらに、壁Ａと壁Ｂの位置と方向も取得されるので、壁Ａと壁Ｂは、進行方向に対して、それぞれ左側と右側の方向に存在することが検出される。
In FIG. 10A, a part of the walls A and B on both sides of the passage enters the obstacle determination area A1, and thus a part of the walls A and B is detected as an obstacle. At this time, the
For example, the distance between the wall A and the wall B detected as two obstacles (distance Ws between obstacles) is calculated as the width of the passage.
Further, since the positions and directions of the walls A and B are also acquired, it is detected that the walls A and B exist in the left and right directions with respect to the traveling direction, respectively.
２つの障害物（壁Ａ，壁Ｂ）が検出されたが、その障害物間距離Ｗｓは、判定幅Ｗ１よりも大きいので、減速領域情報７９として、車幅判定領域Ａ２が設定され、今後はこの車幅判定領域Ａ２の内部に、障害物が存在するか否かのチェックが行われる。
すなわち、進行方向に対して垂直な方向の判定幅Ｗ１と、進行方向に対して平行な方向の判定奥行Ｌ１とによって決定される車幅判定領域Ａ２が、障害物判定領域Ａ１の中に設定される。また、動作モードＭＤを、車幅走行モードＭ２とする。
ここで、距離測定部５１の発光部５１ａが車体の前方で中央位置に設けられているとすると、判定幅Ｗ１は、車体の中央から左右方向にそれぞれＷ１／２の長さとなるように設定される。
ただし、図１０（ａ）の走行状態では、２つの壁Ａと壁Ｂとの間の距離Ｗｓの範囲内であって、進行方向にはまだ他の障害物は検出されていないので、車両１は減速せずに、進行方向に向かって走行する。
Two obstacles (wall A and wall B) are detected, but the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1, so that the vehicle width determination area A2 is set as the
That is, the vehicle width determination area A2 determined by the determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction and the determination depth L1 in the direction parallel to the traveling direction is set in the obstacle determination area A1. You. Further, the operation mode MD is referred to as a vehicle width traveling mode M2.
Here, assuming that the
However, in the traveling state of FIG. 10A, the
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の走行状態から所定の時間が経過した後に、車両１が通路内を走行している場合を示している。
ここでは、通路の奥に障害物ＯＢ１が存在するが、車幅判定領域Ａ２には、まだ障害物ＯＢ１が検出されていないとする。
したがって、図１０（ｂ）の走行状態では、車両１は、減速せずに、進行方向に向かって、走行を継続する。
FIG. 10B illustrates a case where the
Here, it is assumed that the obstacle OB1 exists in the back of the passage, but the obstacle OB1 has not yet been detected in the vehicle width determination area A2.
Therefore, in the traveling state of FIG. 10B, the
図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の走行状態から所定の時間が経過した後に、通路内走行中に、車幅判定領域Ａ２の内部に、障害物ＯＢ１を検出した場合を示している。
この場合、障害物ＯＢ１の障害物情報７７を取得することによって、障害物ＯＢ１は、進行方向に対し左側に存在し、障害物ＯＢ１までの距離がＬｍであり、その位置は、判定幅Ｗ１よりも内側にあることが検出される。
障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍが、予め設定された減速すべき距離よりも小さいとすると、車両１は、減速し、同じ進行方向に向かって走行する。
このように、道幅のせまい通路に入っても、通路幅が、車両幅Ｗ０を考慮して設定された判定幅Ｗ１よりも広い場合は、減速せずに、走行することができる場合がある。
FIG. 10C illustrates a case where an obstacle OB1 is detected inside the vehicle width determination area A2 during traveling in the passage after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 10B. .
In this case, by acquiring the
Assuming that distance Lm to obstacle OB1 is smaller than a preset distance to be decelerated,
As described above, even if the vehicle enters the narrow passage, if the passage width is wider than the determination width W1 set in consideration of the vehicle width W0, the vehicle may be able to travel without deceleration.
（実施例４）
図１１に、車幅走行モードで走行している場合の走行状態の実施例４を示す。
図１１では、両側に壁のある通路を走行するのではなく、所定の距離以上離れた位置にある２つの障害物の間を通過する場合について説明する。
車両の進行方向に、距離Ｗｓだけ離れた位置に２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）があるものとする。ここで、障害物間距離Ｗｓ＞判定幅Ｗ１とする。
図１１（ａ）において、車両１が通常走行モードＭ１で走行中に、障害物判定領域Ａ１の内部に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）を検出したとする。
このとき、２つの障害物の障害物情報７７を取得し、２つの障害物の位置は、進行方向の左側と右側であり、障害物間距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きいことが検出されたとすると、動作モードＭＤを車幅走行モードＭ２に切り替える。
(Example 4)
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the traveling state when traveling in the vehicle width traveling mode.
FIG. 11 illustrates a case in which the vehicle does not travel on a path having walls on both sides but passes between two obstacles at positions separated by a predetermined distance or more.
It is assumed that there are two obstacles (OB1, OB2) at positions separated by a distance Ws in the traveling direction of the vehicle. Here, it is assumed that the distance between obstacles Ws> the determination width W1.
In FIG. 11A, it is assumed that two obstacles (OB1, OB2) are detected inside the obstacle determination area A1 while the
At this time, the
また、判定奥行Ｌ１と判定幅Ｗ１からなる長方形形状の車幅判定領域Ａ２を減速領域情報７９に設定し、その後、この領域Ａ２の内部に、障害物があるか否かをチェックする。
２つの障害物間距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きく（Ｗｓ＞Ｗ１）、車両１がこの距離Ｗｓのほぼ中央付近を走行しているとすると障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）に衝突することはないので、減速せずに、進行方向に走行する。
Further, a rectangular vehicle width determination area A2 including the determination depth L1 and the determination width W1 is set in the
If the distance Ws between the two obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1), and the
なお、図１１（ａ）では、障害物間距離Ｗｓは、判定幅Ｗ１よりもわずかに大きいように図示しているが、ＷｓがＷ１よりもかなり大きい場合もあり得る。このように、障害物間距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりもかなり大きい場合は、車幅判定領域Ａ２の横方向の長さとして、判定幅Ｗ１を使用するのではなく、判定幅Ｗ１よりも大きく障害物間距離Ｗｓよりも小さい幅を設定してもよい。
すなわち、障害物の有無をチェックする領域として、縦横の長さが固定的な長方形空間の車幅判定領域Ａ２を使用するのではなく、２つの障害物間の距離Ｗｓに対応して、自動的に車幅判定領域Ａ２の横方向の長さを、設定変更してもよい。
In FIG. 11A, the distance between obstacles Ws is shown to be slightly larger than the determination width W1, but Ws may be considerably larger than W1. As described above, when the distance Ws between the obstacles is considerably larger than the determination width W1, the determination width W1 is not used as the lateral length of the vehicle width determination area A2, but the obstacle width is larger than the determination width W1. A width smaller than the inter-object distance Ws may be set.
That is, instead of using the vehicle width determination area A2 in a rectangular space having a fixed vertical and horizontal length as an area for checking for the presence or absence of an obstacle, the area is automatically determined in accordance with the distance Ws between two obstacles. The setting of the lateral length of the vehicle width determination area A2 may be changed.
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の後、車両１がさらに進行方向に走行した場合を示している。ここでは、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）は、障害物判定領域Ａ１の外に出たとする。
車両１が一定速度Ｖ１で走行しているとすると、障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）までの距離は、図１１（ａ）の状態ですでに測定されているので、走行速度と障害物までの距離と障害物の位置情報とから、２つの障害物が障害物判定領域Ａ１の外に出るおおよその時間が算出できる。
この後、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が検出されなくなるので、障害物を検出する領域を、車幅判定領域Ａ２から障害物判定領域Ａ１に戻す。すなわち、減速領域情報７９に、障害物判定領域Ａ１を設定し、通常走行モードＭ１に戻る。
また、図１１（ｂ）の場合も、車両１が２つの障害物に衝突することはないので、減速せずに、進行方向に走行する。
FIG. 11B illustrates a case where the
Assuming that the
Thereafter, since the two obstacles (OB1, OB2) are no longer detected, the area for detecting the obstacle is returned from the vehicle width determination area A2 to the obstacle determination area A1. That is, the obstacle determination area A1 is set in the
Also, in the case of FIG. 11B, the
図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の後、車両１が進行方向に走行した場合であって、車幅判定領域Ａ２の内部に、新たな障害物ＯＢ３を検出した場合を示している。
このとき、障害物ＯＢ３は、車幅判定領域Ａ２の中に存在するので、このまま進行すると、車両は障害物ＯＢ３と衝突する可能性がある。
そこで、車幅判定領域Ａ２の中に障害物ＯＢ３を検出した場合は、減速する。
上記のように、２つの障害物を検出したとしても、２つの障害物の間隔Ｗｓが、車両幅Ｗ０を考慮して設定された所定の判定幅Ｗ１よりも大きい場合は、減速せずに、走行することができる場合があり、判定幅Ｗ１の範囲内に新たな障害物を検出した場合は減速すればよい。
FIG. 11C shows a case in which the
At this time, since the obstacle OB3 exists in the vehicle width determination area A2, the vehicle may collide with the obstacle OB3 if the vehicle proceeds as it is.
Therefore, when the obstacle OB3 is detected in the vehicle width determination area A2, the vehicle decelerates.
As described above, even if two obstacles are detected, if the distance Ws between the two obstacles is larger than the predetermined determination width W1 set in consideration of the vehicle width W0, the vehicle does not decelerate. In some cases, the vehicle can run, and when a new obstacle is detected within the range of the determination width W1, the vehicle may be decelerated.
なお、図１１（ａ）において、通常走行モードＭ１で走行中に、障害物判定領域Ａ１に、２つの障害物を検出した場合を示したが、この領域Ａ１内であって、判定幅Ｗ１の領域内で、車体の進行方向の中心よりも左側半分、あるいは右側半分の片方向領域のみに障害物を検出した場合、その障害物を検出した左側または右側の片方向領域のみに、長方形形状の車幅判定領域Ａ２を設定してもよい。
たとえば、図１１（ａ）の判定幅Ｗ１の領域内のうち、左側半分の片方向領域のみに、１つの障害物ＯＢ１を検出した場合、この左側半分の片方向領域のみに、車幅判定領域Ａ２を設定してもよい。
また、このとき、車幅判定領域Ａ２を設定した側のみの走行モードを車幅走行モードＭ２に切り替え、障害物判定領域Ａ１のままの部分については、通常走行モードＭ１のままとしてもよい。
FIG. 11A shows a case where two obstacles are detected in the obstacle determination area A1 during traveling in the normal traveling mode M1. If an obstacle is detected only in the one-sided area on the left or right side of the center of the vehicle in the traveling direction within the area, only the one-sided area on the left or right side where the obstacle is detected has a rectangular shape. The vehicle width determination area A2 may be set.
For example, when one obstacle OB1 is detected only in the left half of the one-way area in the area of the determination width W1 in FIG. 11A, the vehicle width determination area is provided only in the left half of the one-way area. A2 may be set.
Further, at this time, the traveling mode on only the side where the vehicle width determination area A2 is set may be switched to the vehicle width traveling mode M2, and the part that remains in the obstacle determination area A1 may be kept in the normal traveling mode M1.
（実施例５）
図１２および図１３に、車両が２つの障害物の間を通過する場合の詳細な実施例を示す。
ここでは、障害物検出部５７が、障害物判定領域Ａ１内に、複数の物体（図１２では２つの障害物）を検出した場合に、複数の物体が、それぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Ｗｓが、判定幅Ｗ１よりも大きい場合について説明する。
この場合、複数の物体間に、判定幅Ｗ１を持つ長方形空間か、あるいは判定幅Ｗ１よりも大きく物体間距離Ｗｓよりも小さい幅を持つ長方形空間を設定し、その長方形空間に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させる。
(Example 5)
FIGS. 12 and 13 show a detailed example in which a vehicle passes between two obstacles.
Here, when the
In this case, a rectangular space having a determination width W1 or a rectangular space having a width larger than the determination width W1 and smaller than the inter-object distance Ws is set between a plurality of objects, and an obstacle exists in the rectangular space. The vehicle is driven in the traveling direction while confirming whether or not to perform the operation.
図１２（ａ）は、車両１が、通常走行モードＭ１で、一定速度で走行している場合を示している。この状態では、障害物判定領域Ａ１において、障害物が存在するか否かをチェックしている。
図１２（ａ）では、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が、進行方向前方に、距離Ｗｓだけ離れて存在しているものとする。ここで、障害物間距離Ｗｓは、判定幅Ｗ１よりも大きいものとする（Ｗｓ＞Ｗ１）。
また、車両１の進行方向は、２つの障害物間の距離Ｗｓのほぼ中央付近であるとする。
この２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が、障害物判定領域Ａ１の内部にまだ検出されていないとすると、車両１は、減速せずに、一定速度の走行を継続する。
FIG. 12A shows a case where the
In FIG. 12A, it is assumed that two obstacles (OB1 and OB2) are present at a distance Ws forward in the traveling direction. Here, it is assumed that the distance Ws between obstacles is larger than the determination width W1 (Ws> W1).
It is also assumed that the traveling direction of the
Assuming that these two obstacles (OB1, OB2) have not yet been detected inside the obstacle determination area A1, the
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の走行状態から、所定の時間が経過した後を示している。
ここで、障害物判定領域Ａ１の中に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）の一部分が入り、２つの障害物の存在が検出されたとする。この場合、２つの障害物までの距離、位置、方向、２つの障害物間距離Ｗｓなどが取得され、障害物情報７７として記憶される。
これらの取得された情報から、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）は、進行方向に対して、それぞれ左側と右側にあり、障害物間距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きく、車両１は、２つの障害物の間のほぼ中央付近を走行していることがわかる。
FIG. 12B shows a state after a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG.
Here, it is assumed that a part of the two obstacles (OB1, OB2) enters the obstacle determination area A1, and the presence of the two obstacles is detected. In this case, the distance, position, and direction to the two obstacles, the distance Ws between the two obstacles, and the like are acquired and stored as the
From these acquired information, the two obstacles (OB1 and OB2) are on the left and right sides with respect to the traveling direction, respectively, and the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1. It can be seen that the vehicle is traveling near the center between two obstacles.
図１２（ｂ）においては、２つの障害物が検出されたものの、その障害物間距離Ｗｓは、判定幅Ｗ１よりも大きく、車両１は、２つの障害物間のほぼ中央付近を走行しているので、まだ障害物に衝突することはなく、減速せずに、進行方向に向かって走行する。
そこで、所定の判定幅Ｗ１以上離れた２つの障害物が検出されたので、図１２（ｃ）に示すように、動作モードＭＤを車幅走行モードＭ２に切り替える。
また、減速領域情報７９に、判定幅Ｗ１、判定奥行Ｌ１の車幅判定領域Ａ２を設定し、この２つの障害物の間の長方形領域Ａ２内に、障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させるようにする。
In FIG. 12B, although two obstacles are detected, the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1, and the
Therefore, since two obstacles separated by the predetermined determination width W1 or more are detected, the operation mode MD is switched to the vehicle width traveling mode M2 as shown in FIG.
Further, a vehicle width determination area A2 having a determination width W1 and a determination depth L1 is set in the
図１２（ｃ）は、図１１（ａ）の走行状態と同じ状態であるが、図１２（ｃ）の走行状態においては、車幅判定領域Ａ２の内部には、障害物は検出されていないので、減速することなく、進行方向に向かって走行を継続する。 FIG. 12C shows the same state as the traveling state in FIG. 11A, but in the traveling state in FIG. 12C, no obstacle is detected inside the vehicle width determination area A2. Therefore, the vehicle continues traveling in the traveling direction without deceleration.
次に、図１３（ａ）は、図１１（ｂ）に示したのと同じ状態を示している。
すなわち、図１２（ｃ）の状態から、所定の時間が経過すると、図１３（ａ）の状態となり、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が車幅判定領域Ａ２のみならず、障害物判定領域Ａ１の中にも検出されなくなる。
この場合、２つの障害物が検出されなくなったので、図１３（ｂ）に示すように、障害物を検出するための領域を、車幅判定領域Ａ２から、障害物判定領域Ａ１に戻し、動作モードＭＤを通常走行モードＭ１に切り替える。
すなわち、減速領域情報７９に、障害物判定領域Ａ１を設定する。
図１３（ａ）および図１３（ｂ）の場合も、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）に衝突することはないので、車両１は、減速せずに、進行方向に向かって走行を継続する。
Next, FIG. 13A shows the same state as that shown in FIG. 11B.
That is, when a predetermined time has elapsed from the state of FIG. 12C, the state of FIG. It is no longer detected in A1.
In this case, since the two obstacles are no longer detected, the area for detecting the obstacle is returned from the vehicle width determination area A2 to the obstacle determination area A1, as shown in FIG. The mode MD is switched to the normal traveling mode M1.
That is, the obstacle determination area A1 is set in the
Also in the case of FIG. 13A and FIG. 13B, since the vehicle does not collide with the two obstacles (OB1, OB2), the
図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の走行状態から、所定の時間が経過した後の走行状態を示している。
２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）は、車両１のほぼ真横まできており、車両１は、２つの障害物の間を通過している。
この場合も、障害物判定領域Ａ１に、新たな障害物が検出されていないとすると、車両は、減速せずに、走行を継続する。
上記のように、進行方向前方に、判定幅Ｗ１よりも大きな間隔を空けて２つの障害物が存在する場合において、車両１が、その障害物間のほぼ中央を走行する場合は、車両１は、減速することなく、２つの障害物の間を通過することができる。
FIG. 13C shows a running state after a predetermined time has elapsed from the running state of FIG. 13B.
The two obstacles (OB1, OB2) are almost right beside the
Also in this case, if no new obstacle is detected in the obstacle determination area A1, the vehicle continues running without decelerating.
As described above, in a case where two obstacles exist at an interval larger than the determination width W1 ahead of the traveling direction and the
図１８に、図１２および図１３に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
このフローチャートでは、図１２および図１３に示したように、障害物判定領域Ａ１の内部に見つけた２つの障害物間の距離Ｗｓが、所定の車幅判定幅Ｗ１よりも広い場合には、原則として、減速せずに走行を継続し、障害物判定領域Ａ１内に車幅判定領域Ａ２を設定して、この領域Ａ２内に障害物が存在するか否かのチェックを行う。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of the obstacle detection and the travel control illustrated in FIGS. 12 and 13.
In this flowchart, as shown in FIGS. 12 and 13, when the distance Ws between two obstacles found inside the obstacle determination area A1 is wider than a predetermined vehicle width determination width W1, the principle is as follows. Then, the vehicle continues traveling without decelerating, sets the vehicle width determination area A2 in the obstacle determination area A1, and checks whether an obstacle exists in this area A2.
図１８のステップＳ１からＳ４において、初期設定を行う。
まず、ステップＳ１において、制御部５０が、記憶部７０から、経路情報７４を読み出し、これから走行しようとする経路を認識する。
ステップＳ２において、記憶部７０の減速領域情報ＧＡ７９に、障害物判定領域Ａ１を設定する（ＧＡ＝Ａ１）。
これにより、図５や図７（ｂ）に示したように、扇形形状の領域が障害物の有無をチェックする領域に設定される。
In steps S1 to S4 in FIG. 18, initialization is performed.
First, in step S1, the
In step S2, an obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information GA79 of the storage unit 70 (GA = A1).
As a result, as shown in FIGS. 5 and 7B, the fan-shaped area is set as an area for checking for the presence or absence of an obstacle.
ステップＳ３において、記憶部７０の動作モードＭＤに、通常走行モードＭ１を設定する（ＭＤ＝Ｍ１）。これにより、減速領域情報７９に設定された減速領域ＧＡに対して、障害物の有無を検出しながら、経路情報で示された経路に従って、原則として、一定速度で走行する。
ステップＳ４において、記憶部７０の設定速度情報Ｖに、予め固定的に定められている通常速度Ｖ１を設定する（Ｖ＝Ｖ１）。たとえば、Ｖ１＝５ｋｍ／時を設定する。
In step S3, the normal traveling mode M1 is set as the operation mode MD of the storage unit 70 (MD = M1). As a result, the vehicle travels at a constant speed in principle along the route indicated by the route information while detecting the presence or absence of an obstacle in the deceleration region GA set in the
In step S4, the fixed speed information V stored in the storage unit 70 is set to a fixed normal speed V1 (V = V1). For example, V1 = 5 km / hour is set.
上記の初期設定をした後、ステップＳ５において、走行制御部５２が車輪５３を制御して、設定速度情報Ｖの速度で、経路上を自律走行する。
自律走行をしている場合、距離検出部５１による距離検出処理、カメラ５５による画像撮影、入力画像データの画像認識処理、速度検出処理、監視情報取得処理なども行う。
ステップＳ６において、障害物検出部５７が、減速領域ＧＡの内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
ここで、障害物の存在が検出されると、上記したように、検出された障害物の位置、方向、距離などの障害物情報７７が取得され記憶される。
After the initial setting, the
When the vehicle is traveling autonomously, it also performs distance detection processing by the
In step S6, the
Here, when the presence of an obstacle is detected,
ステップＳ７において、減速領域ＧＡ内に、障害物があった場合は、ステップＳ１４に進み、ない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ８において、障害物がまだ検出されていないので、設定速度情報Ｖを、通常速度Ｖ１のままにしておく。
ステップＳ９において、記憶部７０に記憶されている現在の動作モードＭＤをチェックする。
動作モードＭＤ＝通常走行モードＭ１の場合は、ステップＳ５に戻る。
動作モードＭＤ＝車幅走行モードＭ２の場合は、ステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０において、障害物判定領域Ａ１の内部に、障害物が存在するか否かをチェックする。
ステップＳ１１において、障害物判定領域Ａ１内に障害物があった場合はステップＳ５に戻り、なかった場合はステップＳ１２に進む。
In step S7, if there is an obstacle in the deceleration area GA, the process proceeds to step S14, and if not, the process proceeds to step S8.
In step S8, since the obstacle has not been detected yet, the set speed information V is kept at the normal speed V1.
In step S9, the current operation mode MD stored in the storage unit 70 is checked.
When the operation mode MD is the normal traveling mode M1, the process returns to step S5.
When the operation mode MD is the vehicle width traveling mode M2, the process proceeds to step S10.
In step S10, it is checked whether an obstacle exists inside the obstacle determination area A1.
In step S11, if there is an obstacle in the obstacle determination area A1, the process returns to step S5; otherwise, the process proceeds to step S12.
ステップＳ１２において、障害物が検出されていないので、ステップＳ２と同様に、減速領域ＧＡに、障害物判定領域Ａ１を設定する（ＧＡ＝Ａ１）。
ステップＳ１３において、ステップＳ３と同様に、動作モードＭＤに、通常走行モードＭ１を設定する（ＭＤ＝Ｍ１）。
その後、ステップＳ５に戻る。
In step S12, since no obstacle has been detected, an obstacle determination area A1 is set in the deceleration area GA as in step S2 (GA = A1).
In step S13, as in step S3, the normal traveling mode M1 is set as the operation mode MD (MD = M1).
Then, the process returns to step S5.
ステップＳ１４において、障害物が検出されたので、進行方向に対し垂直な方向の車幅判定幅Ｗ１内に、障害物があるか否かをチェックする。この車幅判定幅Ｗ１は、図７（ｃ）に示した車幅判定領域Ａ２の横方向の長さに相当する。
たとえば、検出された障害物に対して取得された図７（ａ）のような障害物情報７７を利用して、Ｗ１内にその障害物が存在するか否かをチェックする。
また、障害物が２つ以上検出された場合においては、それらの障害物間距離Ｗｓが算出され、ＷｓがＷ１よりも大きいか否かがチェックされる。
車幅判定幅Ｗ１内に、障害物がなければステップＳ１５に進み、障害物があればステップＳ１８に進む。
In step S14, since an obstacle is detected, it is checked whether there is an obstacle within the vehicle width determination width W1 in a direction perpendicular to the traveling direction. This vehicle width determination width W1 corresponds to the lateral length of the vehicle width determination area A2 shown in FIG.
For example, using the
When two or more obstacles are detected, the distance Ws between the obstacles is calculated, and it is checked whether Ws is greater than W1.
If there is no obstacle within the vehicle width determination width W1, the process proceeds to step S15, and if there is an obstacle, the process proceeds to step S18.
ステップＳ１５において、進行方向の判定幅Ｗ１の中に障害物がないので、減速せずにそのまま進行しても問題ないと判断し、設定速度情報Ｖに、通常速度Ｖ１を設定し、自律走行を行う（Ｖ＝Ｖ１）。
ステップＳ１６において、障害物が検出されているが、判定幅Ｗ１の中に障害物はないので、判定幅Ｗ１の内部に障害物を検出する領域を制限するために、減速領域情報ＧＡに、車幅判定領域Ａ２を設定する（ＧＡ＝Ａ２）。
ステップＳ１７において、動作モードＭＤに、車幅走行モードＭ２を設定する（ＭＤ＝Ｍ２）。その後、ステップＳ５に戻る。
ステップＳ１５からＳ１７の設定が行われた場合、障害物が検出されているが、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、進行方向の判定幅Ｗ１の中には、障害物はまだ検出されていないので、減速せずに、前方方向に向かって走行を継続する。
In step S15, since there is no obstacle in the determination width W1 of the traveling direction, it is determined that there is no problem if the vehicle travels without deceleration. (V = V1).
In step S16, an obstacle has been detected, but there is no obstacle in the determination width W1. Therefore, in order to limit the area in which the obstacle is detected within the determination width W1, the vehicle is included in the deceleration area information GA. The width determination area A2 is set (GA = A2).
In step S17, the vehicle width traveling mode M2 is set as the operation mode MD (MD = M2). Then, the process returns to step S5.
When the setting in steps S15 to S17 is performed, an obstacle is detected, but as shown in FIGS. 12B and 12C, the obstacle is not included in the determination width W1 of the traveling direction. Is not detected yet, so that the vehicle continues traveling forward without deceleration.
ステップＳ１８において、車両の進行方向の判定幅Ｗ１の中に障害物が存在するので、たとえば、図１１（ｃ）に示したように、このままの速度で走行すると障害物に衝突する可能性が高いと考え、まず、取得した障害物情報７７のうち、障害物までの距離Ｌｍが、予め設定された停止判定距離Ｌｐよりも小さいか否かをチェックする。
Ｌｍ＜Ｌｐの場合ステップＳ２０に進み、そうでない場合ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９において、障害物までの距離Ｌｍは、まだ停止判定距離Ｌｐよりも長いので、設定速度情報Ｖに、通常速度Ｖ１よりも遅い徐行速度Ｖ２（＜Ｖ１）を設定し、減速する（Ｖ＝Ｖ２）。その後、ステップＳ５に戻る。
一方、ステップＳ２０において、Ｌｍ＜Ｌｐなので、障害物までの距離Ｌｍはかなり短いと判断し、走行を停止させる。この後、ステップＳ５に戻るか、あるいは車両の制御担当者やユーザの指示を待ってもよい。
In step S18, since there is an obstacle in the determination width W1 of the traveling direction of the vehicle, for example, as shown in FIG. First, it is checked whether or not the distance Lm to the obstacle in the acquired
If Lm <Lp, the process proceeds to step S20; otherwise, the process proceeds to step S19.
In step S19, since the distance Lm to the obstacle is still longer than the stop determination distance Lp, the slow speed V2 (<V1) lower than the normal speed V1 is set in the set speed information V, and the speed is reduced (V = V2). Then, the process returns to step S5.
On the other hand, in step S20, since Lm <Lp, it is determined that the distance Lm to the obstacle is quite short, and the traveling is stopped. Thereafter, the process may return to step S5, or wait for an instruction from a person in charge of controlling the vehicle or a user.
このフローチャートでは、図１２および図１３に示したように、主に、車幅判定幅Ｗ１よりも広い距離だけ離れた位置にある２つの障害物の間であって、その間のほぼ中央付近を走行する場合に、減速せずに走行を継続する。
２つの障害物間の中央付近を走行しない場合は、次に示す実施例６のような走行制御をすればよい。
In this flowchart, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, the vehicle travels mainly between two obstacles located at a position separated by a distance wider than the vehicle width determination width W1 and substantially near the center therebetween. If so, continue running without decelerating.
If the vehicle does not travel near the center between the two obstacles, traveling control as in the sixth embodiment described below may be performed.
（実施例６）
図１４および図１５に、車両が２つの障害物間を通過する場合であって、いずれか一方の障害物に近い経路上を走行し、障害物に近づいていく場合について示す。
ここでは、障害物判定領域Ａ１内に、２つの物体を検出し、その２つの物体間の距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きい場合であって、車体の進行方向と位置とを調整する場合について、説明する。
たとえば、車体の進行方向が２つの物体間の距離Ｗｓの方向と垂直となるようにし、車体が２つの物体間のほぼ中央を通過するように、車体の定置回転と所定の方向への移動をすることによって、進行方向と位置とを調整する。
(Example 6)
FIGS. 14 and 15 show a case where the vehicle passes between two obstacles, travels on a route close to one of the obstacles, and approaches the obstacle.
Here, a case where two objects are detected in the obstacle determination area A1, the distance Ws between the two objects is larger than the determination width W1, and the traveling direction and the position of the vehicle body are adjusted. ,explain.
For example, the stationary rotation of the vehicle body and the movement in a predetermined direction are performed so that the traveling direction of the vehicle body is perpendicular to the direction of the distance Ws between the two objects, and the vehicle body passes through substantially the center between the two objects. By doing so, the traveling direction and the position are adjusted.
図１４（ａ）は、車両１が、通常走行モードＭ１で、一定速度で走行している場合を示している。
図１４（ａ）の走行状態では、減速領域ＧＡに設定された障害物判定領域Ａ１において、障害物が存在するか否かをチェックしているが、この領域Ａ１内に、まだ障害物を検出していないので、減速せずに走行する。
また、車両１の進行方向前方に、距離Ｗｓ（＞Ｗ１）だけ離れた２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が存在し、車両１は、左側の障害物ＯＢ１に近い側の経路を進行しているものとする。
ここで、もし車両１がこのような進行方向に走行をしつづけると、１つの障害物ＯＢ１を検出し、この障害物ＯＢ１に衝突する可能性があるものとする。
FIG. 14A illustrates a case where the
In the running state of FIG. 14A, it is checked whether or not an obstacle exists in the obstacle determination area A1 set in the deceleration area GA, but an obstacle is still detected in this area A1. I do not decelerate and drive without deceleration.
Further, two obstacles (OB1, OB2) separated by a distance Ws (> W1) are present ahead of the traveling direction of the
Here, if the
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の走行状態から所定の時間が経過した場合を示している。
ここで、障害物判定領域Ａ１の内部で、車両の進行方向のやや左側方向に、１つの障害物ＯＢ１を検出したとする。
障害物ＯＢ１が検出されると、この障害物ＯＢ１に対する障害物情報７７が取得される。
たとえば、障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍ、障害物ＯＢ１の位置、方向、大きさなどが取得される。
これらの障害物情報７７から、障害物ＯＢ１が、車両１の進行方向のやや左側方向に存在し、車両１の中心を中央とする進行方向の垂直方向（紙面の左右方向）の判定幅Ｗ１の中に、入っていることが確認されたとする。
この場合、車両１が、このまま走行を続けると、障害物ＯＢ１に衝突する可能性があると判定し、図１４（ｃ）に示すように、車両１を移動させる。
FIG. 14B shows a case where a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 14A.
Here, it is assumed that one obstacle OB1 is detected inside the obstacle determination area A1 in a slightly leftward direction in the traveling direction of the vehicle.
When the obstacle OB1 is detected, the
For example, the distance Lm to the obstacle OB1, the position, the direction, the size, and the like of the obstacle OB1 are acquired.
Based on the
In this case, if the
図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）の後、車両１の現在位置で停止した後右方向に定置方向転換（右方向回転）した場合を示している。たとえば、９０度だけ右方向に回転する。
この後、車両１は、検出された障害物ＯＢ１のない右側方向に、所定の距離だけ移動する。
この状態では、もう１つの障害物ＯＢ２の存在はまだ検出されていないので、所定の距離としては、２つの障害物ＯＢ１とＯＢ２との距離Ｗｓを考慮した移動はできない。そこで、所定の距離は、たとえば、W０／２の距離を用いればよい。
車両１は、所定の距離だけ右側へ移動した後、停止して、９０度だけ左方向に回転して、最初の進行方向と同じ方向を向くように方向転換する。また、方向転換した後、進行方向に向かって前進する。
もし、右方向へ移動した上記所定の距離が短かったために、前進することによって、障害物ＯＢ１のみを検出し障害物ＯＢ１までの距離が短くなった場合は、減速あるいは停止をすればよい。
また、右方向へ移動した所定の距離が長かったために、前進することによって異なる障害物ＯＢ２のみを検出した場合も、減速あるいは停止をすればよい。
FIG. 14C shows a case where after the vehicle shown in FIG. 14B, the
Thereafter, the
In this state, since the existence of another obstacle OB2 has not been detected yet, it is not possible to move in consideration of the distance Ws between the two obstacles OB1 and OB2 as the predetermined distance. Therefore, the predetermined distance may be, for example, a distance of W0 / 2.
After moving to the right by a predetermined distance, the
If the predetermined distance moved rightward is short, and only the obstacle OB1 is detected by moving forward and the distance to the obstacle OB1 is shortened, deceleration or stopping may be performed.
Further, even when only a different obstacle OB2 is detected by moving forward because the predetermined distance moved rightward is long, deceleration or stop may be performed.
図１５（ａ）は、図１４（ｃ）の後、定位置で左方向へ回転した後に前進した場合の走行状態の一例を示している。
ここでは、車両１は、通常走行モードで走行しており、障害物判定領域Ａ１に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）を検出した場合を示している。
また、車両１は、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）の間の距離Ｗｓのほぼ中央付近を走行するようになったとする。
さらに、２つの障害物の障害物情報７７を取得することにより、障害物間距離Ｗｓが判定幅Ｗ１よりも大きいことが検出されたとする。
この場合、Ｗｓ＞Ｗ１であって、車両１は、２つの障害物間のほぼ中央を走行しているので、このまま走行しても、２つの障害物のどちらにも衝突しないと判断し、図１５（ｂ）に示すように、車幅走行モードＭ２に切替えて、減速しないで走行を継続する。
FIG. 15A illustrates an example of a traveling state in which the vehicle has moved forward after rotating to the left at a fixed position after FIG. 14C.
Here, the
Further, it is assumed that the
Further, it is assumed that it is detected that the distance Ws between the obstacles is larger than the determination width W1 by acquiring the
In this case, Ws> W1, and the
また、減速領域情報ＧＡに、障害物判定領域Ａ１の中に含まれる車幅判定領域Ａ２を設定し、この領域Ａ２内に新たな障害物が存在するか否かをチェックしながら走行する。この領域Ａ２内に障害物がなければ、減速せずに、走行を継続する。 Further, a vehicle width determination area A2 included in the obstacle determination area A1 is set in the deceleration area information GA, and the vehicle travels while checking whether or not a new obstacle exists in the area A2. If there is no obstacle in this area A2, the vehicle continues traveling without decelerating.
図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）の後、車幅走行モードＭ２で走行している場合を示している。
ここでは、図１５（ｂ）の走行状態から車両１がさらに前進し、車幅判定領域Ａ２内に障害物がなく、障害物判定領域Ａ１にも、障害物が検出されなくなった場合を示している。
２つの領域Ａ１，Ａ２のいずれにも障害物が検出されていないので、この後、通常走行モードＭ１に切り替え、車幅判定領域Ａ２の設定を解除し、減速領域情報ＧＡに、障害物判定領域Ａ１を設定して、減速せずに、進行方向に向かって走行を継続する。
FIG. 15C shows a case where the vehicle is traveling in the vehicle width traveling mode M2 after FIG. 15B.
Here, a case is shown in which the
Since no obstacle is detected in any of the two areas A1 and A2, thereafter, the mode is switched to the normal traveling mode M1, the setting of the vehicle width determination area A2 is released, and the obstacle determination area is included in the deceleration area information GA. A1 is set to continue traveling in the traveling direction without deceleration.
上記のように、１つの障害物を検出したために移動して進行方向を変更した後、進行方向前方に判定幅Ｗ１よりも大きな間隔を持つ２つの障害物が検出された場合において、その２つの障害物間を走行できる場合は、車両１は、減速することなく、２つの障害物間を通過するようにする。これにより、無用な減速処理を少なくし、停止してしまうことを避けるように走行するので、障害物を回避して走行を継続することができる。
As described above, after one obstacle has been detected and moved to change the traveling direction, when two obstacles having an interval larger than the determination width W1 are detected ahead of the traveling direction, the two obstacles are detected. When the
図１９に、図１４および図１５に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
図１９では、図１８と比べて、片方向に障害物を検出した場合に、走行方向を定置回転などにより移動させる処理を行うことが追加される。
図１８と同じ処理については、同一のステップ番号を付与し、説明を省略する。
ステップＳ１からＳ４までの初期設定と、ステップＳ５からＳ１７までの一連の処理については、図１８と同様である。
ステップＳ１４において、進行方向の判定幅Ｗ１内に、障害物があると判断された場合はステップＳ３１に進む。この状態は、たとえば、図１４（ｂ）に示したような走行状態である。
FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of the obstacle detection and the travel control illustrated in FIGS. 14 and 15.
In FIG. 19, as compared with FIG. 18, when an obstacle is detected in one direction, processing for moving the traveling direction by stationary rotation or the like is added.
The same steps as those in FIG. 18 are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted.
The initial settings in steps S1 to S4 and the series of processes in steps S5 to S17 are the same as those in FIG.
If it is determined in step S14 that there is an obstacle within the determination width W1 in the traveling direction, the process proceeds to step S31. This state is, for example, a running state as shown in FIG.
ステップＳ３１において、検出された障害物のある方向をチェックする。
ここでは、距離検出部５１であるＬＩＤＡＲによって取得された障害物までの距離と、位置情報などからなる障害物情報７７に基づいて、障害物のある方向を確認する。
たとえば、図１４（ｂ）の場合は、検出された障害物は１つであり、進行方向に対して左側方向にあると判断される。
In step S31, the direction of the detected obstacle is checked.
Here, the direction of the obstacle is confirmed based on the distance to the obstacle acquired by the LIDAR, which is the
For example, in the case of FIG. 14B, only one obstacle is detected, and it is determined that the obstacle is on the left side of the traveling direction.
ステップＳ３２において、検出された障害物は、進行方向に対して、片方向のみに存在するか、あるいは両方向に存在するかを判断する。
ここで、片方向とは、進行方向の左側方向のみか、あるいは、進行方向の右側方向のみを意味し、片方向のみに障害物が存在する場合は、左側あるいは右側のどちらか一方に、障害物が存在することを意味する。
また、両方向に障害物が存在する場合とは、進行方向の左側方向に障害物が存在し、進行方向の右側方向にも障害物が存在する状態を意味し、２つの異なる障害物が、所定の距離だけ離れた進行方向の左右方向にそれぞれ存在する状態を意味する。ただし、判定幅Ｗ１以上の幅を持つ１つの大きな障害物が、進行方向の左側および右側を含む前方全体に存在する場合（たとえば、前方に壁がある場合）も、両方向に障害物が存在すると判断するものとする。
In step S32, it is determined whether the detected obstacle exists only in one direction or in both directions with respect to the traveling direction.
Here, one direction means only the left direction of the traveling direction or only the right direction of the traveling direction. If an obstacle exists only in one direction, the obstacle is located on either the left side or the right side. It means that an object exists.
In addition, the case where obstacles exist in both directions means a state in which an obstacle exists in the left direction in the traveling direction and an obstacle also exists in the right direction in the traveling direction. Are present in the left and right directions of the traveling direction separated by a distance of. However, even when one large obstacle having a width equal to or larger than the determination width W1 exists in the entire front including the left and right sides in the traveling direction (for example, when there is a wall in front), it is determined that the obstacle exists in both directions. Judge.
ステップＳ３２の判断において、片方向のみに障害物が存在する場合はステップＳ３３へ進み、両方向に障害物が存在する場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ３３において、障害物に衝突するのを回避するために、検出された障害物のない方向に、車両１を所定距離だけ移動させる。
たとえば、図１４（ｂ）に示したように、進行方向の左側方向にのみ障害物ＯＢ１が存在する場合は、図１４（ｃ）に示すように、障害物のない右側方向に、車両１を移動させる。
ここで、車両１を移動させる場合、まず、一旦停止して、停止した位置で定置回転（図１４（ｃ）の場合は右方向に９０度回転）した後、前方方向へ所定の距離だけ走行し、その後、上記の定置回転とは逆の回転をして、もとの進行方向と同じ方向を向くようにすればよい。
上記の前方方向へ走行する所定の距離は、たとえば、Ｗ１までの乱数値によって決定するか、あるいは、予めＷ０／２に設定し、予め記憶部７０に記憶しておけばよい。
このような移動により、たとえば、図１４（ｃ）の走行状態から、右方向に所定の距離だけ走行した後、左方向に９０度回転して、もとの進行方向に向きを戻してから、通常走行を再開する。
ステップＳ３３の後、ステップＳ５に戻り、進行方向はもとの進行方向と同一であって、障害物のない方向に所定の距離だけずれた位置で自律走行を継続する。
上記したステップＳ３１〜Ｓ３３以外のステップは、図１８と同様なので、説明を省略する。
If it is determined in step S32 that an obstacle exists only in one direction, the process proceeds to step S33. If an obstacle exists in both directions, the process proceeds to step S18.
In step S33, the
For example, as shown in FIG. 14B, when the obstacle OB1 exists only in the left direction in the traveling direction, as shown in FIG. 14C, the
Here, when the
The predetermined distance traveled in the forward direction may be determined, for example, by a random value up to W1, or may be set to W0 / 2 in advance and stored in the storage unit 70 in advance.
By such a movement, for example, after traveling a predetermined distance to the right from the traveling state of FIG. 14 (c), turning 90 degrees to the left and returning to the original traveling direction, Resume normal driving.
After step S33, the process returns to step S5, and the autonomous traveling is continued at a position where the traveling direction is the same as the original traveling direction and is shifted by a predetermined distance in a direction without any obstacle.
Steps other than the above-described steps S31 to S33 are the same as those in FIG.
上記のような処理を行うことによって、図１４に示すように最初１つの障害物に向かって走行している場合においても、走行位置をその障害物のない方向に少しずらすことによって、方向転換のときは減速と停止をする必要があるが、その他の走行状態では減速することなく走行することができ、特に、図１５に示すように、判定幅Ｗ１以上離れた位置に存在する２つの障害物の間を、減速することなく、通過することができるようになる。 By performing the above-described processing, even when the vehicle is initially traveling toward one obstacle as shown in FIG. At this time, it is necessary to decelerate and stop, but in other traveling states, it is possible to travel without decelerating. In particular, as shown in FIG. Between the vehicles without deceleration.
（実施例７）
図１６および図１７に、所定の距離だけ離れた２つの障害物が存在する場合であって、いずれか一方の障害物に近い方向から、２つの障害物に近づいていく場合について示す。
図１６（ａ）は、車両１が、通常走行モードＭ１で、一定速度で走行し、障害物ＯＢ１に近い方向から２つの障害物に近づいていく場合を示している。
ここで、車両１の進行方向は、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）を結ぶ線分に対して垂直ではなく、ややななめ右方向に傾いているものとする。
また、２つの障害物間の距離Ｗｓは、判定幅Ｗ１よりも大きいものとする。車両１は、障害物判定領域Ａ１の中に、障害物を検出するまでは、減速せずに走行する。
(Example 7)
FIGS. 16 and 17 show a case where there are two obstacles separated by a predetermined distance, and a case where the two obstacles are approached from a direction closer to one of the obstacles.
FIG. 16A shows a case in which the
Here, it is assumed that the traveling direction of the
Further, the distance Ws between the two obstacles is assumed to be larger than the determination width W1. The
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の走行状態から所定の時間が経過した場合を示している。
図１６（ｂ）において、障害物判定領域Ａ１の中に、１つの障害物ＯＢ１を検出したとする。
このとき、障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍ１や、その障害物ＯＢ１の位置、方向、大きさなどが取得され、記憶部７０に記憶される。
図１６（ｂ）の場合は、１つの障害物ＯＢ１が、進行方向に対して左側方向であって、距離Ｌｍ１だけ離れた位置に存在することが認識される。
ここで、後述する図２０および図２１に示すように、障害物が存在する方向を記憶する障害物方向情報ＳＤに、検出された障害物ＯＢ１の方向を設定記憶する。
図１６（ｂ）の場合、たとえば、障害物方向情報ＳＤに、「左」という情報を記憶する。
なお、障害物ＯＢ１が領域Ａ１内に入ってきたことを検出された初期段階では、障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍ１は十分に長い距離なので、すぐに衝突してしまうことはなく、車両１は、減速せずに走行を継続する。この後、車両１は、さらに障害物ＯＢ１に近づいていく。
FIG. 16B shows a case where a predetermined time has elapsed from the traveling state of FIG. 16A.
In FIG. 16B, it is assumed that one obstacle OB1 is detected in the obstacle determination area A1.
At this time, the distance Lm1 to the obstacle OB1 and the position, direction, size, and the like of the obstacle OB1 are acquired and stored in the storage unit 70.
In the case of FIG. 16B, it is recognized that one obstacle OB1 exists in a position on the left side of the traveling direction and at a distance Lm1.
Here, as shown in FIGS. 20 and 21 described later, the direction of the detected obstacle OB1 is set and stored in the obstacle direction information SD that stores the direction in which the obstacle exists.
In the case of FIG. 16B, for example, information “left” is stored in the obstacle direction information SD.
In the initial stage in which it is detected that the obstacle OB1 has entered the area A1, the distance Lm1 to the obstacle OB1 is sufficiently long. Continue running without deceleration. Thereafter, the
図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）の後、通常走行モードＭ１で、さらに進行方向に向かって走行し、障害物判定領域Ａ１の中に、障害物ＯＢ１に加えて、新たな障害物ＯＢ２が検出された場合を示している。
図１６（ｃ）において、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が検出されると、それぞれ障害物情報７７が取得され、この情報７７から、障害物ＯＢ１は、進行方向の左側方向に存在し、障害物ＯＢ２は、進行方向の右側方向に存在すると判断される。すなわち、車両の進行方向に対し、両方向に障害物が存在することがわかる。
FIG. 16C shows a state in which the vehicle travels further in the traveling direction in the normal traveling mode M1 after the operation shown in FIG. This shows a case where OB2 is detected.
In FIG. 16C, when two obstacles (OB1, OB2) are detected,
また、図１６（ｃ）には図示していないが、車両１が進行方向に向かってもう少し走行したとすると、車両の進行方向に垂直な方向の判定幅Ｗ１の領域内に、新たな障害物ＯＢ２が検出される場合もある。この場合も、車両の進行方向に対し、両方向に障害物が存在すると判定される。
さらに、２つの障害物の位置情報から、２つの障害物間の距離Ｗｓが算出され、車両１の進行方向と、２つの障害物間の距離Ｗｓの方向との角度も算出される。
図１６（ｃ）の場合、進行方向と距離Ｗｓの方向とのなす角度は、垂直ではなく、車両１は、距離Ｗｓの方向に対して、ややななめ左方向から２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）に近づいていることがわかる。
Although not shown in FIG. 16 (c), if the
Further, the distance Ws between the two obstacles is calculated from the position information of the two obstacles, and the angle between the traveling direction of the
In the case of FIG. 16C, the angle between the traveling direction and the direction of the distance Ws is not vertical, and the
この場合、車両１の進行方向に対して左と右の両方向に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が、判定幅Ｗ１よりも大きい間隔Ｗｓをあけて存在することが認識される。
そこで、図１７（ａ）に示すように、走行を一旦停止し、障害物までの距離が長い方の障害物が存在する方向に定置回転し、所定の距離だけ移動する。
図１６（ｃ）の場合は、障害物ＯＢ２までの距離Ｌｍ２の方が、障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍ１に比べて長いので（Ｌｍ２＞Ｌｍ１）、図１７（ａ）に示すように、右方向に定置回転し、右方向に前進する。
In this case, it is recognized that the two obstacles (OB1, OB2) are present at an interval Ws larger than the determination width W1 in both the left and right directions with respect to the traveling direction of the
Therefore, as shown in FIG. 17A, the vehicle is temporarily stopped, fixedly rotated in a direction in which an obstacle having a longer distance to the obstacle exists, and moves by a predetermined distance.
In the case of FIG. 16C, since the distance Lm2 to the obstacle OB2 is longer than the distance Lm1 to the obstacle OB1 (Lm2> Lm1), as shown in FIG. And rotate forward to the right.
一方、もし、車両の現在位置において、障害物ＯＢ１までの距離Ｌｍ１の方が、障害物ＯＢ２までの距離Ｌｍ２に比べて長い場合は（Ｌｍ１＞Ｌｍ２）、左方向に定置回転し、左方向に前進すればよい。
ここで定置回転の角度は、回転後の進行方向が、２つの障害物間の距離Ｗｓの方向と平行となるような角度とすればよい。
また、定置回転後に移動する距離は、上記した実施例６と同様に、W０／２の距離によって決定すればよい。
On the other hand, if the distance Lm1 to the obstacle OB1 is longer than the distance Lm2 to the obstacle OB2 (Lm1> Lm2) at the current position of the vehicle, the vehicle is stationaryly rotated leftward and leftward. You only have to go forward.
Here, the angle of the stationary rotation may be an angle such that the traveling direction after the rotation is parallel to the direction of the distance Ws between the two obstacles.
The distance moved after the stationary rotation may be determined by the distance of W0 / 2, as in the sixth embodiment.
図１７（ａ）に示すように、定置右回転し右方向に所定の距離だけ移動した後、逆方向に、定置左回転（９０度左回転）し、車両１の進行方向を、２つの障害物間距離Ｗｓに垂直な方向となるようにする。
このような定置回転と移動とを行うことにより、車両１が２つの障害物間距離Ｗｓのほぼ中央位置で、２つの障害物の間を通過することができるようになる。
As shown in FIG. 17 (a), after stationary rotation to the right and moving to the right by a predetermined distance, stationary rotation to the left (90 ° left rotation) in the opposite direction, the traveling direction of the
By performing such stationary rotation and movement, the
図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の後、上記定置左回転をし、新たな進行方向（紙面の上方向）に向かって、通常走行モードＭ１で、走行した場合を示している。
また、この走行状態において、障害物判定領域Ａ１の中に、２つの障害物（ＯＢ１，ＯＢ２）が検出されている場合を示している。
これは、図１２（ｂ）に示した走行状態に相当する。
したがって、この後は図１２で説明したのと同様に、動作モードＭＤを車幅走行モードＭ２に切り替え、車幅判定領域Ａ２を、減速領域ＧＡに設定し、走行制御を行えばよい。
FIG. 17B shows a case in which, after FIG. 17A, the stationary left rotation is performed, and the vehicle travels in the new traveling direction (upward on the paper) in the normal traveling mode M1.
In this running state, a case where two obstacles (OB1, OB2) are detected in the obstacle determination area A1 is shown.
This corresponds to the traveling state shown in FIG.
Therefore, thereafter, the operation mode MD may be switched to the vehicle width traveling mode M2, the vehicle width determination area A2 may be set to the deceleration area GA, and traveling control may be performed as described with reference to FIG.
図１７（ｃ）において、車幅走行モードＭ２に切り替えて、図１２（ｃ）と同様に、障害物距離Ｗｓよりも短い判定幅Ｗ１を持つ車幅判定領域Ａ２を設定し、この領域Ａ２に新たな障害物が存在するか否かをチェックしながら、減速せずに、進行方向に向かって走行する。
図１７（ｃ）の後は、図１３（ａ）から図１３（ｂ）に示したのと同様に走行制御をすればよい。
以上のように、所定の判定幅Ｗ１以上離れて存在する２つの障害物がある場合に、その２つの障害物間の距離Ｗｓの方向に対してややななめ方向から、車両が障害物に近づいてくる場合、２つの障害物を検出した後、車両を定置回転と移動させることによって、車両の位置と進行方向を変更させれば、判定幅Ｗ１以上の距離だけ離れた２つの障害物の間を、減速することなく、通過させることができるようになる。
In FIG. 17C, the mode is switched to the vehicle width traveling mode M2, and a vehicle width determination area A2 having a determination width W1 shorter than the obstacle distance Ws is set as in FIG. The vehicle travels in the traveling direction without decelerating while checking whether a new obstacle exists.
After FIG. 17C, the traveling control may be performed in the same manner as shown in FIGS. 13A to 13B.
As described above, when there are two obstacles that are separated from each other by the predetermined determination width W1 or more, the vehicle approaches the obstacle from a slightly slanted direction with respect to the direction of the distance Ws between the two obstacles. If two obstacles are detected, after the two obstacles are detected, the position and the traveling direction of the vehicle are changed by rotating and moving the vehicle at a fixed position. Can be passed without deceleration.
図２０および図２１に、図１６および図１７に示した障害物検出と走行制御の一実施例のフローチャートを示す。
図２０および図２１では、図１８と比べて、片方向に障害物を検出した場合と、両方向に障害物を検出した場合に、新たな走行制御をする処理が追加される。
図１８と同じ処理については、同一のステップ番号を付与し、説明を省略する。
20 and 21 show flowcharts of an example of the obstacle detection and traveling control shown in FIGS. 16 and 17.
In FIGS. 20 and 21, compared to FIG. 18, a process for performing new driving control is added when an obstacle is detected in one direction and when an obstacle is detected in both directions.
The same steps as those in FIG. 18 are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted.
このフローチャートでは、障害物方向情報ＳＤを新たに定義し、記憶部７０に記憶する。
障害物方向情報ＳＤは、障害物が検出された場合に、車両の進行方向に対して、その障害物が存在する方向を記憶したものである。この情報ＳＤなどを利用して、方向転換する方向を決める。
たとえば、進行方向に対して右側方向に障害物が存在する場合は、「右」という情報がＳＤに記憶され、左側方向に障害物が存在する場合は「左」という情報がＳＤに記憶され、障害物が存在しない場合は障害物無しを示す情報をＳＤに記憶すればよい。
In this flowchart, the obstacle direction information SD is newly defined and stored in the storage unit 70.
The obstacle direction information SD stores, when an obstacle is detected, the direction in which the obstacle exists with respect to the traveling direction of the vehicle. Using this information SD or the like, the direction to change direction is determined.
For example, when an obstacle exists in the right direction with respect to the traveling direction, information “right” is stored in the SD, and when an obstacle exists in the left direction, information “left” is stored in the SD. If there is no obstacle, information indicating no obstacle may be stored in the SD.
図２０において、ステップＳ１からＳ８までは、図１８と同様である。
障害物が検出されなかった場合、ステップＳ８の後、ステップＳ４１に進む。
ステップＳ４１において、障害物方向情報ＳＤに、「障害物無し」を示す情報を、設定記憶させる。その後、ステップＳ９に進み、ステップＳ９からＳ１４まで、図１８と同様の処理を行う。
図２１のステップＳ１４において、進行方向に垂直な方向の車幅判定幅Ｗ１内に、障害物が存在するか否かをチェックし、障害物が存在する場合は、ステップＳ４５に進み、障害物が存在しない場合は、ステップＳ４２に進む。
20, steps S1 to S8 are the same as those in FIG.
If no obstacle is detected, the process proceeds to step S41 after step S8.
In step S41, information indicating "no obstacle" is set and stored in the obstacle direction information SD. Thereafter, the process proceeds to step S9, and the same processing as in FIG. 18 is performed from step S9 to S14.
In step S14 of FIG. 21, it is checked whether or not an obstacle exists within the vehicle width determination width W1 in the direction perpendicular to the traveling direction. If an obstacle exists, the process proceeds to step S45, where the obstacle is detected. If not, the process proceeds to step S42.
ステップＳ４２において、検出された障害物が存在する方向をチェックする。
ここでは、検出された障害物の障害物情報７７を利用して、障害物の位置が、進行方向に対して左側に存在するか、右側に存在するか、あるいは両方向に存在するかがチェックされる。左側のみ、あるいは右側のみの場合は、片方向のみに存在すると判断される。
ステップＳ４３において、チェックされた障害物の方向が、片方向のみの場合はステップＳ４４に進み、両方向の場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ４４において、障害物方向情報ＳＤに、チェックされた障害物の存在する方向を、設定記憶させる。たとえば、ＳＤに「左」、あるいは「右」が設定される。その後、ステップＳ５に戻る。
In step S42, the direction in which the detected obstacle exists is checked.
Here, using the
In step S43, if the checked direction of the obstacle is only one direction, the process proceeds to step S44, and if it is both directions, the process proceeds to step S15.
In step S44, the direction in which the checked obstacle exists is set and stored in the obstacle direction information SD. For example, “left” or “right” is set in SD. Then, the process returns to step S5.
ステップＳ４５において、判定幅Ｗ１内に障害物があることが検出されているので、その障害物の存在する方向をチェックする。
すなわち、ステップＳ４２と同様に、進行方向に対して、片方向のみに障害物が存在するか、あるいは、両方向に障害物が存在するか否かをチェックする。
ステップＳ４６において、障害物方向情報ＳＤに設定されていた片方向のみに障害物が存在する場合は、ステップＳ１８に進む。一方、両方向に障害物が存在する場合は、ステップＳ４７に進む。
In step S45, since it is detected that an obstacle exists within the determination width W1, the direction in which the obstacle exists is checked.
That is, similarly to step S42, it is checked whether an obstacle exists in only one direction or an obstacle exists in both directions with respect to the traveling direction.
In step S46, when there is an obstacle in only one direction set in the obstacle direction information SD, the process proceeds to step S18. On the other hand, if there are obstacles in both directions, the process proceeds to step S47.
ステップＳ４７において、車両の進行方向を変更する。
ここでは、たとえば、図１７（ａ）に示すように、車両に対し定置回転と移動をさせ、障害物方向情報ＳＤが示す方向またはその逆方向に、所定の角度だけ、車両を回転させて、車両の進行方向を変更する。
たとえば、上記したように、２つの障害物までの距離を比較して、距離が長い方の障害物に近づく方向に定置回転と移動をさせる。これにより、図１７（ｂ）に示すように、車両の進行方向と走行位置とが変更される。その後、ステップＳ５に戻る。
In step S47, the traveling direction of the vehicle is changed.
Here, for example, as shown in FIG. 17A, the vehicle is fixedly rotated and moved, and the vehicle is rotated by a predetermined angle in the direction indicated by the obstacle direction information SD or in the opposite direction. Change the direction of travel of the vehicle.
For example, as described above, the distance to the two obstacles is compared, and the stationary rotation and the movement are performed in the direction approaching the obstacle with the longer distance. Thus, as shown in FIG. 17B, the traveling direction and the traveling position of the vehicle are changed. Then, the process returns to step S5.
上記したステップＳ４１〜Ｓ４７以外のステップは、図１８と同様なので、説明を省略する。
上記のような処理を行うことによって、図１６に示すように、車両の進行方向が、２つの障害物間の距離Ｗｓの方向に垂直でない場合についても、２つの障害物までの距離、障害物の位置、方向などをチェックすることによって、判定幅Ｗ１以上離れた位置に存在する２つの障害物の間を、方向転換時の減速処理を除いて、減速することなく、通過することができるようになる。
Steps other than the above-described steps S41 to S47 are the same as those in FIG.
By performing the above processing, as shown in FIG. 16, even when the traveling direction of the vehicle is not perpendicular to the direction of the distance Ws between the two obstacles, the distance to the two obstacles and the obstacle By checking the position, direction, etc. of the vehicle, it is possible to pass between two obstacles located at positions separated by the determination width W1 or more without decelerating except for the deceleration processing at the time of turning. become.
１ 自律走行装置、 ２ 監視ユニット、 ３ 制御ユニット、 ５ 管理サーバ、 ６ ネットワーク、 １０ 車体、 １２Ｒ 右側面、 １２Ｌ 左側面、 １３ 前面、 １４ 後面、 １５ 底面、 １６ 収容スペース、 １８ カバー、 ２１ 前輪、 ２１ａ 車軸、 ２１ｂ スプロケット、 ２２ 後輪、 ２２ａ 車軸、 ２２ｂ スプロケット、 ２３ ベルト、 ３１ 前輪、 ３１ａ 車輪、 ３１ｂ スプロケット、 ３２ 後輪、 ３２ａ 車輪、 ３２ｂ スプロケット、 ３３ ベルト、 ４０ バッテリ、 ４１Ｒ 電動モータ、 ４１Ｌ 電動モータ、 ４２Ｒ モータ軸、 ４２Ｌ モータ軸、 ４３Ｒ ギアボックス、 ４３Ｌ ギアボックス、 ４４Ｒ 軸受、 ４４Ｌ 軸受、 ４７ 前方バンパー、 ４７ａ 外面基材、 ４７ｂ 弾性部材、 ４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ 取付基材、 ４８ 後方バンパー、 ４９ 感圧スイッチ、 ５０ 制御部、 ５１ 距離検出部（ＬＩＤＡＲ）、 ５１ａ 発光部、 ５１ｂ 受光部、 ５１ｃ 走査制御部、 ５１ｄ レーザー、 ５２ 走行制御部、 ５３ 車輪、 ５４ 通信部、 ５５ カメラ、 ５６ 画像認識部、 ５７ 障害物検出部、 ５８ 位置情報取得部、 ５９ 充電池、 ６０ 速度検出部、 ６１ 監視情報取得部、 ７０ 記憶部、 ７１ 入力画像データ、 ７２ 測定距離情報、 ７３ 現在位置情報、 ７４ 経路情報、 ７５ 送信監視情報、 ７６ 設定速度情報、 ７７ 障害物情報、 ７８ 動作モード、 ７９ 減速領域情報、 ８０ 車幅判定領域、 ９１ 通信部、 ９２ 監視制御部、 ９３ 記憶部、 ９３ａ 受信監視情報、 １００ 物体 Reference Signs List 1 autonomous traveling device, 2 monitoring unit, 3 control unit, 5 management server, 6 network, 10 body, 12R right side, 12L left side, 13 front, 14 rear, 15 bottom, 16 housing space, 18 cover, 21 front wheel, 21a axle, 21b sprocket, 22 rear wheel, 22a axle, 22b sprocket, 23 belt, 31 front wheel, 31a wheel, 31b sprocket, 32 rear wheel, 32a wheel, 32b sprocket, 33 belt, 40 battery, 41R electric motor, 41L electric motor Motor, 42R motor shaft, 42L motor shaft, 43R gearbox, 43L gearbox, 44R bearing, 44L bearing, 47 front bumper, 47a outer surface base material, 47b elastic member, 47c, 47d, 47e mounting base material, 48 rear bumper, 49 pressure-sensitive switch, 50 control unit, 51 distance detecting unit (LIDAR), 51a light emitting unit, 51b light receiving unit, 51c scanning control unit, 51d laser, 52 running control unit , 53 wheels, 54 communication section, 55 camera, 56 image recognition section, 57 obstacle detection section, 58 position information acquisition section, 59 rechargeable battery, 60 speed detection section, 61 monitoring information acquisition section, 70 storage section, 71 input image Data, 72 measured distance information, 73 current position information, 74 route information, 75 transmission monitoring information, 76 set speed information, 77 obstacle information, 78 operation mode, 79 deceleration area information, 80 vehicle width judgment area, 91 communication section, 92 monitoring control unit, 93 storage unit, 93a reception monitoring information, 10 Object
Claims (5)
車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、
進行方向の前方空間を含む所定の第１障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第１障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、
前記距離が検出された物体の前記第１障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、
前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅Ｗ１を記憶した記憶部と、制御部とを備え、
前記距離検出部が、前記第１障害物判定領域で物体までの距離を検出する第１検出モードと、
前記第１障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が前記判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域で物体までの距離を検出する第２検出モードを有し、
前記車体が前記第１検出モードで走行中に、前記障害物検出部が前記第１障害物判定領域内で物体ＯＢ１を検出した場合は、前記制御部が、前記第１検出モードから前記第２検出モードに検出モードを切り替えた後、前記第２障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら、進行方向に向かって車体を走行させ、
前記車体が前記第２検出モードで走行中に、前記第２障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第２障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする自律走行装置。 The body and
A travel control unit that controls a drive member that drives the vehicle body,
A predetermined light is emitted to a predetermined first obstacle determination area including a forward space in the traveling direction, and a light reflected by an object present in the first obstacle determination area is received, and the light is reflected to the object. A distance detector for detecting the distance of
An obstacle detection unit that detects a position of the object whose distance has been detected in the first obstacle determination area, and a direction with respect to a traveling direction of a position where the object is present,
A storage unit configured to store a determination width W1 that is set as a width that allows the vehicle body to travel safely and that is longer than the width of the vehicle body, and a control unit;
A first detection mode in which the distance detection unit detects a distance to an object in the first obstacle determination area;
A second detection mode included in the first obstacle determination area and detecting a distance to an object in a second obstacle determination area having a width in a direction perpendicular to a traveling direction and having the determination width W1;
When the obstacle detection unit detects the object OB1 in the first obstacle determination area while the vehicle body is traveling in the first detection mode, the control unit may change the second detection mode from the first detection mode to the second detection mode. After switching the detection mode to the detection mode, while confirming whether or not an obstacle is present in the second obstacle determination area, the vehicle is driven in the traveling direction ,
If the vehicle body does not detect an obstacle in the second obstacle determination area while traveling in the second detection mode, the vehicle travels in the traveling direction without decelerating, and moves in the second obstacle determination area. The autonomous traveling device , wherein the traveling control unit performs a deceleration process when an object is detected .
車体を走行させる駆動部材を制御する走行制御部と、
進行方向の前方空間を含む所定の第１障害物判定領域に所定の光を出射して、前記第１障害物判定領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部と、
前記距離が検出された物体の前記第１障害物判定領域内での位置と、前記物体が存在する位置の進行方向に対する方向とを検出する障害物検出部と、
前記車体が安全に走行することが可能な幅として設定されかつ前記車体の幅よりも長い判定幅Ｗ１を記憶した記憶部と、制御部とを備え、
前記距離検出部が、前記第１障害物判定領域で物体までの距離を検出する第１検出モードと、
前記第１障害物判定領域に含まれ、進行方向に垂直な方向の幅が設定された幅を持つ第２障害物判定領域で物体までの距離を検出する第２検出モードを有し、
前記車体が前記第１検出モードで走行中に、前記障害物検出部が、前記第１障害物判定領域内に複数の物体を検出した場合、
複数の物体がそれぞれ進行方向に対して異なる方向に存在し、複数の物体間の距離Ｗｓが前記判定幅Ｗ１よりも大きい場合に、
前記制御部が、前記複数の物体間に、前記第１障害物判定領域に含まれる前記判定幅Ｗ１を持つ第２障害物判定領域、あるいは前記判定幅Ｗ１よりも大きく前記物体間の距離Ｗｓよりも小さい幅を持つ第２障害物判定領域を設定し、
前記第１検出モードから前記第２検出モードに検出モードを切り替えた後、
前記第２障害物判定領域に障害物が存在するか否かを確認しながら進行方向に向かって車体を走行させ、
前記車体が前記第２検出モードで走行中に、前記第２障害物判定領域に障害物を検知しない場合は、減速せずに進行方向に向かって走行し、前記第２障害物判定領域に障害物を検知した場合は、前記走行制御部が減速処理を行うことを特徴とする自律走行装置。 The body and
A travel control unit that controls a drive member that drives the vehicle body,
A predetermined light is emitted to a predetermined first obstacle determination area including a forward space in the traveling direction, and a light reflected by an object present in the first obstacle determination area is received, and the light is reflected to the object. A distance detector for detecting the distance of
An obstacle detection unit that detects a position of the object whose distance has been detected in the first obstacle determination area, and a direction with respect to a traveling direction of a position where the object is present,
A storage unit configured to store a determination width W1 that is set as a width that allows the vehicle body to travel safely and that is longer than the width of the vehicle body, and a control unit;
A first detection mode in which the distance detection unit detects a distance to an object in the first obstacle determination area;
A second detection mode that is included in the first obstacle determination area and detects a distance to an object in a second obstacle determination area having a width set in a direction perpendicular to the traveling direction;
When the obstacle detection unit detects a plurality of objects in the first obstacle determination area while the vehicle body is traveling in the first detection mode,
When a plurality of objects are present in different directions with respect to the traveling direction, and the distance Ws between the plurality of objects is larger than the determination width W1,
The control unit may include, between the plurality of objects, a second obstacle determination area having the determination width W1 included in the first obstacle determination area, or a distance Ws between the objects greater than the determination width W1. Also sets a second obstacle determination area having a small width,
After switching the detection mode from the first detection mode to the second detection mode,
Moving the vehicle body in the traveling direction while checking whether an obstacle exists in the second obstacle determination area,
If the vehicle does not detect an obstacle in the second obstacle determination area while traveling in the second detection mode, the vehicle travels in the traveling direction without decelerating, and moves in the second obstacle determination area. If it detects an object, the cruise control unit is autonomous traveling unit you and performs deceleration processing.
前記第１検出モードで走行中は、前記警告音または警告灯を作動させないことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自律走行装置。 While traveling in the second detection mode, activate a warning sound or a warning light,
The autonomous traveling device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the warning sound or the warning light is not activated while traveling in the first detection mode.
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