JPH09185412A - 自律移動装置 - Google Patents
自律移動装置Info
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- JPH09185412A JPH09185412A JP7353139A JP35313995A JPH09185412A JP H09185412 A JPH09185412 A JP H09185412A JP 7353139 A JP7353139 A JP 7353139A JP 35313995 A JP35313995 A JP 35313995A JP H09185412 A JPH09185412 A JP H09185412A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】障害物が人の場合、人の方でもロボットを回避
しようとしてデッドロック状態になったり、また人はロ
ボットがこの後どのような動作をとるのか予測できない
ため、人はロボットを避けてよいものか、あるいはじっ
と待っているほうがよいものか判断できず、双方が立ち
往生するおそれがある。 【解決手段】走行方向前方の障害物を検出する距離セン
サと、人から放射される赤外線を検出可能な赤外センサ
と、前記距離センサで障害物を検出した場合に、前記赤
外センサにより、その障害物が人であるか否かを判断す
る判断手段と、人である場合は停止して一定時間待機す
るとともに、その一定時間経過後もなお障害物が存在す
る場合には回避動作に移り、障害物が存在しなくなった
場合には走行を再開する手段と、を備える。
しようとしてデッドロック状態になったり、また人はロ
ボットがこの後どのような動作をとるのか予測できない
ため、人はロボットを避けてよいものか、あるいはじっ
と待っているほうがよいものか判断できず、双方が立ち
往生するおそれがある。 【解決手段】走行方向前方の障害物を検出する距離セン
サと、人から放射される赤外線を検出可能な赤外センサ
と、前記距離センサで障害物を検出した場合に、前記赤
外センサにより、その障害物が人であるか否かを判断す
る判断手段と、人である場合は停止して一定時間待機す
るとともに、その一定時間経過後もなお障害物が存在す
る場合には回避動作に移り、障害物が存在しなくなった
場合には走行を再開する手段と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自律移動する台
車、ロボット等の自律移動装置に関する。
車、ロボット等の自律移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自律移動装置の走行誘導において
は、超音波センサ、光センサなどのレンジセンサを用い
て障害物を検出したらただちに回避動作に移ることが一
般に行われている。
は、超音波センサ、光センサなどのレンジセンサを用い
て障害物を検出したらただちに回避動作に移ることが一
般に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で、
障害物が人の場合、人の方でもロボットを回避しようと
してデッドロック状態になったり、また人はロボットが
この後どのような動作をとるのか予測できないため、人
はロボットを避けてよいものか、あるいはじっと待って
いるほうがよいものか判断できず、双方が立ち往生する
おそれがあるという問題があった。
障害物が人の場合、人の方でもロボットを回避しようと
してデッドロック状態になったり、また人はロボットが
この後どのような動作をとるのか予測できないため、人
はロボットを避けてよいものか、あるいはじっと待って
いるほうがよいものか判断できず、双方が立ち往生する
おそれがあるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、自律移動装置において、走行方向前方の
障害物を検出する距離センサと、人から放射される赤外
線を検出可能な赤外センサと、前記距離センサで障害物
を検出した場合に、前記赤外センサにより、その障害物
が人であるか否かを判断する判断手段と、人である場合
は停止して一定時間待機するとともに、その一定時間経
過後もなお障害物が存在する場合には回避動作に移り、
障害物が存在しなくなった場合には走行を再開する手段
と、を備えたことを特徴とするものである。
め、本発明は、自律移動装置において、走行方向前方の
障害物を検出する距離センサと、人から放射される赤外
線を検出可能な赤外センサと、前記距離センサで障害物
を検出した場合に、前記赤外センサにより、その障害物
が人であるか否かを判断する判断手段と、人である場合
は停止して一定時間待機するとともに、その一定時間経
過後もなお障害物が存在する場合には回避動作に移り、
障害物が存在しなくなった場合には走行を再開する手段
と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の第１実施例に用い
る移動ロボットの構成を示す。この例ではレンジセンサ
として超音波センサ１を用いている。超音波センサの個
数は、ロボットのサイズおよびセンサの指向特性から、
ロボット前方をカバーできるように選び、ここでは３個
用いている。ただし、後述の障害物回避部においてより
効果的な回避計画を行なうため、斜め前方などに向けた
センサを設置することが考えられるが、ここではそれら
は障害物回避部に含めた。人から放射される赤外線を検
出可能な赤外センサ２としては、焦電素子を用いた。こ
れを各超音波センサとほぼ同じ位置に同じ方向に向けて
３個用いている。各センサからの信号は超音波センサ制
御回路３および赤外センサ制御回路４で処理され、超音
波センサ制御回路からは障害物までの距離が、赤外セン
サ制御回路からは赤外信号の有無を示す信号が、それぞ
れ図２のフローチャートで示す処理を行なう行動決定部
６に送られる。経路計画部５ではロボットの目標経路に
基づいて、障害物が無い場合にロボットがとるべき速
度、操舵角を出力する。行動決定部５から障害物回避部
７へは、通常走行、停止あるいは障害物回避の指令が送
られる。通常走行指令の場合は、経路計画部からの速
度、操舵角指令とともに出力され、障害物回避部７はそ
れらの指令をそのまま移動機構部８へ出力する。停止指
令の場合は障害物回避部は移動機構部へ停止指令を出力
する。障害物回避指令の場合は所定のアルゴリズムによ
り、障害物回避計画をおこない移動機構部８への速度、
操舵角指令を出力する。なお、障害物回避アルゴリズム
としては、自由空間探索法、ポテンシャル法、推論法な
ど公知の方法が使用できる。なお、障害物有無の判断に
関しては、閾値Ｌ0 を設けている。Ｌ0 は障害物回避動
作が必要と判断する障害物までの距離の上限であり、超
音波センサから距離信号が得られてもＬ0 より大きけれ
ば障害物回避の必要なしと判断する。本実施例ではＬ0
＝２ｍとした。超音波センサが障害物を検出しないと
き、超音波センサ制御回路はＬ1 より大きい値を出力す
る。これにより自律移動装置と人が出会った場合に双方
が相手を回避しようとしてデッドロック状態に陥ること
なく、また人が立話しあるいはなんらかの作業などのた
め静止している場合や病院や福祉施設における歩行訓練
中などのため人が回避動作をとることが不可能な場合に
の回避動作が可能となる。
る移動ロボットの構成を示す。この例ではレンジセンサ
として超音波センサ１を用いている。超音波センサの個
数は、ロボットのサイズおよびセンサの指向特性から、
ロボット前方をカバーできるように選び、ここでは３個
用いている。ただし、後述の障害物回避部においてより
効果的な回避計画を行なうため、斜め前方などに向けた
センサを設置することが考えられるが、ここではそれら
は障害物回避部に含めた。人から放射される赤外線を検
出可能な赤外センサ２としては、焦電素子を用いた。こ
れを各超音波センサとほぼ同じ位置に同じ方向に向けて
３個用いている。各センサからの信号は超音波センサ制
御回路３および赤外センサ制御回路４で処理され、超音
波センサ制御回路からは障害物までの距離が、赤外セン
サ制御回路からは赤外信号の有無を示す信号が、それぞ
れ図２のフローチャートで示す処理を行なう行動決定部
６に送られる。経路計画部５ではロボットの目標経路に
基づいて、障害物が無い場合にロボットがとるべき速
度、操舵角を出力する。行動決定部５から障害物回避部
７へは、通常走行、停止あるいは障害物回避の指令が送
られる。通常走行指令の場合は、経路計画部からの速
度、操舵角指令とともに出力され、障害物回避部７はそ
れらの指令をそのまま移動機構部８へ出力する。停止指
令の場合は障害物回避部は移動機構部へ停止指令を出力
する。障害物回避指令の場合は所定のアルゴリズムによ
り、障害物回避計画をおこない移動機構部８への速度、
操舵角指令を出力する。なお、障害物回避アルゴリズム
としては、自由空間探索法、ポテンシャル法、推論法な
ど公知の方法が使用できる。なお、障害物有無の判断に
関しては、閾値Ｌ0 を設けている。Ｌ0 は障害物回避動
作が必要と判断する障害物までの距離の上限であり、超
音波センサから距離信号が得られてもＬ0 より大きけれ
ば障害物回避の必要なしと判断する。本実施例ではＬ0
＝２ｍとした。超音波センサが障害物を検出しないと
き、超音波センサ制御回路はＬ1 より大きい値を出力す
る。これにより自律移動装置と人が出会った場合に双方
が相手を回避しようとしてデッドロック状態に陥ること
なく、また人が立話しあるいはなんらかの作業などのた
め静止している場合や病院や福祉施設における歩行訓練
中などのため人が回避動作をとることが不可能な場合に
の回避動作が可能となる。
【０００６】以下、本発明に係る行動決定部６の動作手
順を図２のフローチャートにより説明する。いずれの超
音波センサも障害物を検出しない（測定値がＬ0 より大
きい）場合、通常走行指令とともに経路計画部からの速
度、操舵角指令をそのまま出力する。超音波センサＳi
（i ＝１〜３）が障害物を検出した場合、そのi に対応
する赤外センサＩi の出力がなければ障害物は人ではな
いと判断して回避指令を出力する。Ｉi の出力があれば
障害物は人であると判断して、時間Ｔの間、停止指令を
出力する。時間Ｔ経過後、いずれの超音波センサも障害
物を検出しない場合、通常走行指令とともに経路計画部
からの速度、操舵角指令をそのまま出力する。いずれか
の超音波センサが障害物を検出する場合には回避指令を
出力する。なお、Ｔは１秒に設定した。
順を図２のフローチャートにより説明する。いずれの超
音波センサも障害物を検出しない（測定値がＬ0 より大
きい）場合、通常走行指令とともに経路計画部からの速
度、操舵角指令をそのまま出力する。超音波センサＳi
（i ＝１〜３）が障害物を検出した場合、そのi に対応
する赤外センサＩi の出力がなければ障害物は人ではな
いと判断して回避指令を出力する。Ｉi の出力があれば
障害物は人であると判断して、時間Ｔの間、停止指令を
出力する。時間Ｔ経過後、いずれの超音波センサも障害
物を検出しない場合、通常走行指令とともに経路計画部
からの速度、操舵角指令をそのまま出力する。いずれか
の超音波センサが障害物を検出する場合には回避指令を
出力する。なお、Ｔは１秒に設定した。
【０００７】次に、図３に本発明の第２実施例に用いる
移動ロボットの構成、図４にその制御フローチャートを
示す。図３は第１実施例の図１に音声合成装置９を付加
したものであり、行動決定部からの指令により、人に移
動を促すメッセージ（たとえば「ロボットが通りますの
で道を空けてください」など）を発生する。その他の動
作は第１実施例と同様である。図４は第１実施例の図２
の手順で停止と同時に人に移動を促すメッセージを発生
するようにしたものであり、このメッセージにより、人
がロボットに気付かずに立ち止まっている場合に人の方
がロボットを避けてくれることが期待され、ロボットの
回避動作が不要となる。
移動ロボットの構成、図４にその制御フローチャートを
示す。図３は第１実施例の図１に音声合成装置９を付加
したものであり、行動決定部からの指令により、人に移
動を促すメッセージ（たとえば「ロボットが通りますの
で道を空けてください」など）を発生する。その他の動
作は第１実施例と同様である。図４は第１実施例の図２
の手順で停止と同時に人に移動を促すメッセージを発生
するようにしたものであり、このメッセージにより、人
がロボットに気付かずに立ち止まっている場合に人の方
がロボットを避けてくれることが期待され、ロボットの
回避動作が不要となる。
【０００８】つぎに本発明の第３実施例を説明するが、
用いるロボットの構成は第２実施例とおなじ図３であ
る。ただし、音声合成装置９の発生するメッセージは、
ロボットの回避方向を知らせるもの（「右に移動しま
す」「左に移動します」など））である。また、経路計
画部５、行動決定部６、障害物回避部７の動作は以下の
通りとなる。経路計画部５ではロボットの目標経路に基
づいて、障害物が無い場合にロボットがとるべき速度、
操舵角を出力する。行動決定部６から障害物回避部７へ
は、通常走行、停止、障害物回避方向要求、あるいは障
害物回避開始の指令が送られる。通常走行指令の場合
は、経路計画部５からの速度、操舵角指令とともに出力
され、障害物回避部７はそれらの指令をそのまま移動機
構部８へ出力する。停止指令の場合は障害物回避部は移
動機構部へ停止指令を出力する。障害物回避方向要求指
令の場合は所定のアルゴリズムにより障害物回避のため
に移動するべき方向（左か右）を行動決定部６へ出力す
る。障害物回避指令の場合は所定のアルゴリズムによ
り、障害物回避計画をおこない移動機構部８への速度、
操舵角指令を出力する。なお、障害物回避アルゴリズム
としては、自由空間探索法、ポテンシャル法、推論法な
ど公知の方法が使用できる。なお、障害物有無の判断に
関しては、閾値Ｌ0 を設けている。Ｌ0 は障害物回避動
作が必要と判断する障害物までの距離の上限であり、超
音波センサから距離信号が得られてもＬ0 より大きけれ
ば障害物回避の必要なしと判断する。本実施例ではＬ0
＝２ｍとした。超音波センサが障害物を検出しないと
き、超音波センサ制御回路はＬ0より大きい値を出力す
る。
用いるロボットの構成は第２実施例とおなじ図３であ
る。ただし、音声合成装置９の発生するメッセージは、
ロボットの回避方向を知らせるもの（「右に移動しま
す」「左に移動します」など））である。また、経路計
画部５、行動決定部６、障害物回避部７の動作は以下の
通りとなる。経路計画部５ではロボットの目標経路に基
づいて、障害物が無い場合にロボットがとるべき速度、
操舵角を出力する。行動決定部６から障害物回避部７へ
は、通常走行、停止、障害物回避方向要求、あるいは障
害物回避開始の指令が送られる。通常走行指令の場合
は、経路計画部５からの速度、操舵角指令とともに出力
され、障害物回避部７はそれらの指令をそのまま移動機
構部８へ出力する。停止指令の場合は障害物回避部は移
動機構部へ停止指令を出力する。障害物回避方向要求指
令の場合は所定のアルゴリズムにより障害物回避のため
に移動するべき方向（左か右）を行動決定部６へ出力す
る。障害物回避指令の場合は所定のアルゴリズムによ
り、障害物回避計画をおこない移動機構部８への速度、
操舵角指令を出力する。なお、障害物回避アルゴリズム
としては、自由空間探索法、ポテンシャル法、推論法な
ど公知の方法が使用できる。なお、障害物有無の判断に
関しては、閾値Ｌ0 を設けている。Ｌ0 は障害物回避動
作が必要と判断する障害物までの距離の上限であり、超
音波センサから距離信号が得られてもＬ0 より大きけれ
ば障害物回避の必要なしと判断する。本実施例ではＬ0
＝２ｍとした。超音波センサが障害物を検出しないと
き、超音波センサ制御回路はＬ0より大きい値を出力す
る。
【０００９】以下、本発明に係る行動決定部６の動作手
順を図５のフローチャートにより説明する。いずれの超
音波センサも障害物を検出しない（測定値がＬ0 より大
きい）場合、通常走行指令と経路計画部からの速度、操
舵角指令を障害物回避部へ出力する。超音波センサＳi
（i ＝１〜３）が障害物を検出した場合、そのi に対応
する赤外センサＩi の出力がなければ障害物は人ではな
いと判断して障害物回避開始指令を障害物回避部へ出力
する。Ｉi の出力があれば障害物は人であると判断し
て、停止指令を障害物回避部へ出力する。障害物回避方
向要求指令を障害物回避部へ出力し、障害物回避方向ｄ
（ｄは左または右）を得る。音声合成装置に、ロボット
はｄ方向へ移動する旨のメッセージ発生指令を出力す
る。メッセージ終了後、障害物回避開始指令を障害物回
避部へ出力する。
順を図５のフローチャートにより説明する。いずれの超
音波センサも障害物を検出しない（測定値がＬ0 より大
きい）場合、通常走行指令と経路計画部からの速度、操
舵角指令を障害物回避部へ出力する。超音波センサＳi
（i ＝１〜３）が障害物を検出した場合、そのi に対応
する赤外センサＩi の出力がなければ障害物は人ではな
いと判断して障害物回避開始指令を障害物回避部へ出力
する。Ｉi の出力があれば障害物は人であると判断し
て、停止指令を障害物回避部へ出力する。障害物回避方
向要求指令を障害物回避部へ出力し、障害物回避方向ｄ
（ｄは左または右）を得る。音声合成装置に、ロボット
はｄ方向へ移動する旨のメッセージ発生指令を出力す
る。メッセージ終了後、障害物回避開始指令を障害物回
避部へ出力する。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、自律
移動装置と人が出会った場合に双方が相手を回避しよう
としてデッドロック状態に陥ることなく、また人が静止
している場合の回避動作が可能となる。また、人がロボ
ットに気付かず静止している場合には人にロボットを回
避するよう促し、それでも人が移動しない場合に初めて
ロボット回避動作を行なうことにより、ロボット側の回
避動作の少ない効率的な走行が可能となる。さらに、双
方が相手を回避しようとしてデッドロック状態に陥るこ
となく、また人とロボットの双方が立ち止まって立ち往
生する恐れのない回避動作が可能となる。
移動装置と人が出会った場合に双方が相手を回避しよう
としてデッドロック状態に陥ることなく、また人が静止
している場合の回避動作が可能となる。また、人がロボ
ットに気付かず静止している場合には人にロボットを回
避するよう促し、それでも人が移動しない場合に初めて
ロボット回避動作を行なうことにより、ロボット側の回
避動作の少ない効率的な走行が可能となる。さらに、双
方が相手を回避しようとしてデッドロック状態に陥るこ
となく、また人とロボットの双方が立ち止まって立ち往
生する恐れのない回避動作が可能となる。
【図１】本発明の第１実施例で用いる移動ロボットの構
成を示す図
成を示す図
【図２】本発明の第１実施例における制御フローチャー
トを示す図
トを示す図
【図３】本発明の第２実施例および第３実施例で用いる
移動ロボットの構成を示す図
移動ロボットの構成を示す図
【図４】本発明の第２実施例における制御フローチャー
トを示す図
トを示す図
【図５】本発明の第３実施例における制御フローチャー
トを示す図
トを示す図
１ 超音波センサ ２ 赤外センサ ３ 超音波センサ制御回路 ４ 赤外センサ制御回路 ５ 経路計画部 ６ 行動決定部 ７ 障害物回避部 ８ 移動機構部
Claims (3)
- 【請求項１】 自律移動装置において、 走行方向前方の障害物を検出する距離センサと、 人から放射される赤外線を検出可能な赤外センサと、 前記距離センサで障害物を検出した場合に、前記赤外セ
ンサにより、その障害物が人であるか否かを判断する判
断手段と、 人である場合は停止して一定時間待機するとともに、そ
の一定時間経過後もなお障害物が存在する場合には回避
動作に移り、障害物が存在しなくなった場合には走行を
再開する手段と、を備えたことを特徴とする自律移動装
置。 - 【請求項２】 前記判断手段で人と判断した場合は、前
方からの移動を促すメッセージを表示または発音する手
段を設けた請求項１記載の自律移動装置。 - 【請求項３】 前記判断手段で人と判断した場合は、回
避すべき方向を決定し、表示または発音する手段により
人に対して自律移動装置の回避方向を知らせた後、回避
動作を行なう手段を備えたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の自律移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353139A JPH09185412A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 自律移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7353139A JPH09185412A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 自律移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09185412A true JPH09185412A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18428826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7353139A Pending JPH09185412A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 自律移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09185412A (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-12-28 JP JP7353139A patent/JPH09185412A/ja active Pending
Cited By (36)
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