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JP5506332B2 - Autonomous mobile robot, autonomous mobile robot system using this - Google Patents
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JP5506332B2 JP2009252707A JP2009252707A JP5506332B2 JP 5506332 B2 JP5506332 B2 JP 5506332B2 JP 2009252707 A JP2009252707 A JP 2009252707A JP 2009252707 A JP2009252707 A JP 2009252707A JP 5506332 B2 JP5506332 B2 JP 5506332B2
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Description

本発明は、自律して走行可能な無人車両等の自律移動ロボット、これを用いた自律移動ロボットシステムに関する。 The present invention autonomously to travelable unmanned vehicles or the like of the autonomous mobile robot, regarding the autonomous mobile robot system using the same.

この種の自律移動ロボットに関連する技術として、特許文献1に「火器装置」とした名称において開示された構成のものがある。
特許文献1に開示されている火器装置は、火器の周辺の画像を撮像する周辺画像撮像手段と、火器の照準点の画像を撮像する照準点画像撮像手段と、火器駆動指令に基づいて火器を駆動する火器駆動手段と、周辺画像撮像手段で撮像された画像および照準点撮像手段で撮像された画像を送信する画像送信手段と、火器駆動指令を受信する火器駆動指令受信手段とが火器に設けられ、火器から離れた遠隔操作場所に、火器から送信された画像を受信する画像受信手段と、画像受信手段で受信された画像を表示する画像表示手段と、火器駆動指令を火器に送信する火器駆動指令送信手段とが設けられているものである。
As a technology related to this type of autonomous mobile robot, there is a configuration disclosed in Patent Document 1 under the name “firearm device”.
The firearm device disclosed in Patent Document 1 includes a peripheral image capturing unit that captures an image of the vicinity of a firearm, an aiming point image capturing unit that captures an image of an aiming point of the firearm, and a firearm based on a firearm drive command. A firearm driving means for driving, an image transmitting means for transmitting an image captured by the peripheral image capturing means and an image captured by the aiming point imaging means, and a firearm drive command receiving means for receiving a firearm drive command are provided in the firearm. An image receiving means for receiving an image transmitted from a firearm, an image display means for displaying an image received by the image receiving means, and a firearm for transmitting a firearm drive command to the firearm. Drive command transmission means is provided.

特開2005‐308282号公報JP 2005-308282 A

しかしながら、上記従来の火器装置においては、被索敵者の位置がある程度判明しているとともに、周辺の詳細な地図を所有している必要がある。
また、ゲリラコマンドや凶悪犯等の人を対象とした偵察は、火器装置を広い範囲に移動させる必要があり、従ってまた、移動中における被索敵者からの攻撃を受けやすいが、特許文献1に記載の火器装置では、移動中における安全性が確保されていないものである。
However, in the above-mentioned conventional firearm device, it is necessary to know the position of the enemy to be searched to some extent and to possess a detailed map of the surrounding area.
In addition, reconnaissance targeting people such as guerrilla commands and violent crimes requires that the firearm device be moved over a wide range. In the described firearm device, safety during movement is not ensured.

これに対して、火器装置を装甲して対弾性を持たせることが考えられるが、この場合には自重の増加や機動性を低下させるばかりでなく、偵察用センサの搭載性の低下をも招来するという課題が未解決のままである。   On the other hand, it is conceivable that the firearm device is armored to have anti-elasticity, but in this case, not only the weight is increased and the mobility is decreased, but also the mounting capability of the reconnaissance sensor is decreased. The challenge of doing so remains unresolved.

そこで本発明は、自重の増加を回避して機動性を確保しつつ、被索敵体によって発見又は射撃されないようにして、移動中における安全性を確保できる自律移動ロボット、これを用いた自律移動ロボットシステムの提供を目的としている。 Accordingly, the present invention provides an autonomous mobile robot that can ensure safety during movement by avoiding discovery or shooting by a searched enemy while avoiding an increase in its own weight and ensuring mobility, and an autonomous mobile robot using the same It is the object of the present invention to provide a system.

上記目的を達成するための本発明に係る自律移動ロボットは、移動領域内の測距データを取得するための測距部、索敵データを取得するための索敵部、及び移動するための駆動機構を有し、測距部により取得した測距データに基づいて生成した移動経路に沿って自律的に移動する自律移動ロボットであって、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補を抽出する遮視位置候補抽出手段と、索敵部によって取得した索敵データに基づいて、被索敵体を索出する被索敵体索出手段と、抽出した遮視位置の候補から、索出した被索敵体から遮視可能な遮視位置を選定する遮視位置選定手段と、選定した遮視位置に向かう移動経路を生成する移動経路生成手段と、駆動機構を介し、上記生成した移動経路に沿って移動させる移動手段とを有し、測距部は、3Dレーザスキャナを含み、遮視位置候補抽出手段は、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補として、3Dレーザスキャナによる同一位置の上下方向において異なる値の計測値が多い起立面である固体面を抽出し、遮視位置選定手段は、被索敵体と遮視位置との相対的な位置関係に基づき、抽出された遮視位置の候補の中から、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置を選定する手段であって、前記固体面の最小高さと被索敵体の位置における高さとを比較して、索出した被索敵体から遮視可能な遮視位置を選定することを特徴としている。
In order to achieve the above object, an autonomous mobile robot according to the present invention includes a ranging unit for acquiring ranging data in a moving region, a searching unit for acquiring searching data, and a driving mechanism for moving. An autonomous mobile robot that autonomously moves along a movement route generated based on distance measurement data acquired by a distance measurement unit, and that is a candidate for an occlusion position capable of seeing itself from a search target. Based on the search target candidate extraction means to be extracted, search enemy data acquired by the search part, search target enemy search means for searching the target enemy, and searched target enemy searched from the extracted intercept position candidate An occlusion position selection means for selecting an occlusion position that can be obscured from the body, a movement path generation means for generating a movement path toward the selected occlusion position, and a driving mechanism along the generated movement path. Moving means for moving Parts includes a 3D laser scanner, shielding viewing position candidate extraction unit, as a candidate for Saegishi possible barrier viewing position itself from the search operation body, the measurement values of different values in the vertical direction of the same position by 3D laser scanner The solid surface, which is a large number of standing surfaces, is extracted, and the obscuration position selection means determines the sighted enemy body from the extracted obscuration position candidates based on the relative positional relationship between the sighted enemy object and the obscuration position. A means for selecting an occlusion position capable of obscuring self from the image, and comparing the minimum height of the solid surface with the height at the position of the enemy to be searched, and providing an occlusion that can be seen from the searched enemy. It is characterized by selecting the viewing position.

同上の目的を達成するための本発明に係る自律移動ロボットを用いた移動システムは、上記した自律移動ロボットと、この自律移動ロボットを被索敵体から遮視可能な遮視領域への移動を指示するための移動指示コマンドを含む操縦情報を送信可能な操縦装置とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a mobile system using an autonomous mobile robot according to the present invention instructs the above-described autonomous mobile robot and the movement of the autonomous mobile robot to an obscured area where it can be shielded from a search target. And a control device capable of transmitting control information including a movement instruction command for performing the control.

本発明によれば、自重の増加を回避して機動性を確保しつつ、被索敵体によって発見又は射撃されないようにして、移動中における安全性を確保することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the safety in movement can be ensured so that it may not be discovered or shot by the to-be-searched enemy body, avoiding the increase in dead weight and ensuring mobility.

本発明の一実施形態に係る自律移動ロボットを用いた自律移動ロボットシステムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the autonomous mobile robot system using the autonomous mobile robot which concerns on one Embodiment of this invention. 同上の自律移動ロボットの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of an autonomous mobile robot same as the above. 同上の自律移動ロボットシステムの詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of an autonomous mobile robot system same as the above. 同上の自律移動ロボットシステムの全体動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole operation | movement of the autonomous mobile robot system same as the above. 遮視位置候補の抽出処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the extraction process of an occlusion position candidate. (A)は、高さ閾値処理によって移動領域を分割するときの説明図、(B)は、探索窓による固体面を抽出するフローチャート、(C)は、固体面の両端部の座標を算出するフローチャートである。(A) is an explanatory diagram when the moving region is divided by the height threshold processing, (B) is a flowchart for extracting the solid surface by the search window, and (C) calculates the coordinates of both ends of the solid surface. It is a flowchart. 遮視位置候補を算出する説明図である。It is explanatory drawing which calculates an occlusion position candidate. 遮視位置の選定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the selection process of an occlusion position. 退避位置リストに基づく選定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the selection process based on an evacuation position list. 遮視位置の選定処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the selection process of an occlusion position.

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る自律移動ロボットを用いた自律移動ロボットシステムの概略構成を示す説明図、図2は、その自律移動ロボットの概略構成を示すブロック図である。また、図3は、その自律移動ロボットシステムの詳細な構成を示すブロック図である。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an autonomous mobile robot system using an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the autonomous mobile robot. FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the autonomous mobile robot system.

自律移動ロボットシステムAは、操縦装置Bと、自律移動ロボットCとを有して構成されている。
なお、本実施形態において示す自律移動ロボットCは自律走行車両を例としているので、以下には、自律移動ロボットを自律走行車両Cとし、また、自律移動ロボットシステムを自律走行車両システムとして説明する。
The autonomous mobile robot system A is configured to include a control device B and an autonomous mobile robot C.
Since the autonomous mobile robot C shown in the present embodiment is an autonomous traveling vehicle as an example, the autonomous mobile robot will be described as an autonomous traveling vehicle C and the autonomous mobile robot system will be described as an autonomous traveling vehicle system.

本実施形態における操縦装置Bは、図3に示すように、表示部(図示しない)を有するコンピュータ10と、自律走行車両Cとの間において各種情報の送受を行うための無線LAN装置11とを一体的に構成したものであり、操縦者(オペレータ)Oが携帯して使用するようにしたものである。   As shown in FIG. 3, the control device B in the present embodiment includes a computer 10 having a display unit (not shown) and a wireless LAN device 11 for transmitting and receiving various information between the autonomous traveling vehicle C. It is configured integrally and is intended to be carried and used by a driver (operator) O.

本実施形態において示す表示部は、タッチパネル付きモニタ(以下、単に「モニタ」という。)である。
モニタは、被索敵体Mから自律走行車両Cを遮視可能な遮視位置への移動を指示するための移動指示コマンドや被索敵体Mの位置等を含む操縦情報をタッチ入力できるようになっており、移動指示コマンドに対応付けたタッチボタン(図示しない)が表示されるようになっている。
「被索敵体」は、本実施形態においては「人」を想定しているので、以下には、「敵人M」という。
The display unit shown in the present embodiment is a monitor with a touch panel (hereinafter simply referred to as “monitor”).
The monitor can touch-input operation information including a movement instruction command for instructing movement from the searched enemy M to an unoccupied position where the autonomous traveling vehicle C can be obstructed, a position of the searched enemy M, and the like. A touch button (not shown) associated with the movement instruction command is displayed.
Since the “target enemy” is assumed to be “person” in the present embodiment, it is hereinafter referred to as “enemy M”.

敵人Mは、例えば建物等を利用して潜伏している潜伏者等をいう。
後述するように、自律走行車両Cは、遮視位置への移動を自律的に行う機能を有するものであるが、必要に応じて、遮視可能な遮視位置への自律走行車両Cの移動を操縦装置Bから指示できるようにしている。
The enemy M is, for example, a latent person who is hiding using a building or the like.
As will be described later, the autonomous traveling vehicle C has a function of autonomously moving to the shielding position, but if necessary, the autonomous traveling vehicle C moves to the shielding position where the shielding is possible. Can be instructed from the control device B.

コンピュータ10は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。
・詳細を後述する自律走行車両Cから送信された画像をモニタに表示する機能。この機能を「表示手段10a」という。
操縦者Oは、モニタに表示されている画像を見ながら、敵人Mを探し出すことができる。
The computer 10 has the following functions by executing a required program.
A function for displaying on the monitor an image transmitted from the autonomous vehicle C, the details of which will be described later. This function is referred to as “display means 10a”.
The pilot O can find the enemy M while looking at the image displayed on the monitor.

・敵人Mから遮視可能な遮視位置への移動を指示するための移動指示コマンド等の操縦情報を、詳細を後述する自律走行車両Cに向けて送信する機能。この機能を「操縦情報送信機能10b」という。
具体的には、移動指示コマンドに対応付けた上記タッチパネルの操作によって、そのコマンドを自律走行車両Cに向けて送信させるようにしている。
A function of transmitting operation information such as a movement instruction command for instructing movement from the enemy M to an occluding position where obscuration is possible toward an autonomous traveling vehicle C described later in detail. This function is referred to as “steering information transmission function 10b”.
Specifically, the command is transmitted to the autonomous vehicle C by operating the touch panel associated with the movement instruction command.

自律走行車両Cは、一般の乗用車両のハンドル/アクセル/ブレーキを、下記の車両制御用コンピュータ51によって操作できるように、駆動機構をなす各種のアクチュエータを付加した構成のものであり、その詳細は次のとおりである。   The autonomously traveling vehicle C has a configuration in which various actuators constituting a drive mechanism are added so that the steering wheel / accelerator / brake of a general passenger vehicle can be operated by the following vehicle control computer 51. It is as follows.

すなわち、自律走行車両Cは、図2に示すように、環境認識・自己位置計測装置20、偵察装置30、経路生成装置40及び車両制御装置50を有して構成されている。   That is, as shown in FIG. 2, the autonomously traveling vehicle C includes an environment recognition / self-position measuring device 20, a reconnaissance device 30, a route generation device 40, and a vehicle control device 50.

環境認識・自己位置計測装置20は、図3に示すように、デッドレコニング21、GPS22、3Dレーザスキャナ23、ジャイロ26、自己位置評定用コンピュータ24及びコストマップ生成用コンピュータ25を有している。   As shown in FIG. 3, the environment recognition / self-position measuring device 20 includes a dead reckoning 21, a GPS 22, a 3D laser scanner 23, a gyro 26, a self-position assessment computer 24, and a cost map generation computer 25.

デットレコニング21は、移動情報に基づいて基準位置からの相対移動ベクトルを出力して、自己位置を推定するためのものであり、本実施形態においてはオドメトリを採用している。
GPS22は、自律走行車両Cの自己位置を測位するためのものである。
3Dレーザスキャナ23は、コストマップの生成及び詳細を後述する固体面の高さデータを含む幾何情報を取得するためのものである。
ジャイロ26は、自律走行車両Cの姿勢データを取得するためのものである。
The dead reckoning 21 is for outputting a relative movement vector from the reference position based on the movement information to estimate the self position. In this embodiment, odometry is employed.
The GPS 22 is for measuring the self-position of the autonomous traveling vehicle C.
The 3D laser scanner 23 is for acquiring geometric information including the height data of the solid surface, which will be described later in detail and the generation of the cost map.
The gyro 26 is for acquiring attitude data of the autonomous traveling vehicle C.

上記したデットレコニング21とGPS22は、自己位置評定用コンピュータ24の入力ポートに接続され、また、3Dレーザスキャナ23とジャイロ26は、コストマップ生成用コンピュータ25の入力ポートに接続されている。   The dead reckoning 21 and the GPS 22 are connected to the input port of the self-position assessment computer 24, and the 3D laser scanner 23 and the gyro 26 are connected to the input port of the cost map generating computer 25.

自己位置評定用コンピュータ24は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。
・デットレコニング21とGPS22によって取得した位置情報に基づいて、自己位置を算出する機能。この機能を「自己位置算出手段24a」という。
The self-position evaluation computer 24 has the following functions by executing a required program.
A function for calculating the self position based on the position information acquired by the dead reckoning 21 and the GPS 22. This function is referred to as “self-position calculating means 24a”.

コストマップ生成用コンピュータ25は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。
・3Dレーザスキャナ23により取得した距離情報と、ジャイロ26により取得した姿勢データとに基づいて、コストマップを生成する機能。この機能を「コストマップ生成手段25a」という。
The cost map generating computer 25 has the following functions by executing a required program.
A function for generating a cost map based on the distance information acquired by the 3D laser scanner 23 and the attitude data acquired by the gyro 26. This function is referred to as “cost map generation means 25a”.

偵察装置30は、遠赤外線画像を取得するための遠赤外線カメラ31、可視画像を取得するための可視カメラ32及び測距データを取得するためのレーザ距離計測機33を、偵察用コンピュータ34の入力ポートに接続した構成になっている。
なお、本実施形態においては、遠赤外線カメラ31、可視カメラ32及びレーザ距離計測機33により、索敵データを取得するための索敵部35を構成している。
The reconnaissance device 30 includes a far-infrared camera 31 for obtaining a far-infrared image, a visible camera 32 for obtaining a visible image, and a laser distance measuring device 33 for obtaining distance measurement data. The configuration is connected to the port.
In the present embodiment, the far-infrared camera 31, the visible camera 32, and the laser distance measuring device 33 constitute a search unit 35 for acquiring search data.

偵察用コンピュータ34は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。
・生成されたコストマップに基づいて、少なくとも自己の移動可能領域と遮視領域とを区分する機能。この機能を「領域区分手段34a」という。
The reconnaissance computer 34 has the following functions by executing a required program.
A function for distinguishing at least a movable area and an occlusion area based on the generated cost map. This function is referred to as “region sorting means 34a”.

・索敵部35によって取得した索敵データに基づいて、敵人(被索敵体)Mを索出する機能。この機能を「被索敵体索出手段34b」という。
本実施形態においては、遠赤外線カメラ31,可視カメラ32で取得した遠赤外線画像,可視画像と、レーザ距離計測機33で取得した測距データとに基づいて、敵人Mを索出している。
A function of searching for an enemy (searched enemy body) M based on the search data acquired by the search unit 35. This function is referred to as “searched enemy search means 34b”.
In the present embodiment, the enemy M is searched based on the far-infrared image and the visible image acquired by the far-infrared camera 31 and the visible camera 32 and the distance measurement data acquired by the laser distance measuring device 33.

具体的には、遠赤外線画像に温度調整処理を行うとともに、当該処理を行った遠赤外線画像のクラスタリングを行った後、測距データに基づいて距離を計測し、テンプレートマッチングによる敵人Mの抽出を行うことにより、敵人Mの人数と位置を得ている。
なお、敵人Mの人数と位置の把握は、モニタの表示画面上で操縦者(オペレータ)Oが行うこともできる。
Specifically, the temperature adjustment process is performed on the far-infrared image, and after the far-infrared image subjected to the process is clustered, the distance is measured based on the distance measurement data, and the enemy M is extracted by template matching. By doing so, the number and position of the enemy M is obtained.
Note that the operator (operator) O can also grasp the number and positions of the enemy M on the display screen of the monitor.

・コストマップに基づいて、被索敵体(敵人M)から自己を遮視可能な遮視位置の候補を抽出する機能。この機能を「遮視位置候補抽出手段34c」という。
この機能については、後述する図5〜7において詳細に説明する。
A function of extracting a candidate for an occlusion position capable of seeing the self from the searched enemy body (enemy M) based on the cost map. This function is referred to as “occlusion position candidate extraction means 34c”.
This function will be described in detail in FIGS.

・抽出した遮視位置の候補から、索出した被索敵体(敵人M)から遮視可能な遮視位置を選定する機能。この機能を「遮視位置選定手段34d」という。
この機能については、後述する図8,9において詳細に説明する。
なお、本実施形態においては、遮視位置を退避位置ともいう。この退避位置を移動目標点として移動経路の生成をして移動するモードを退避モードとする。
退避モードがオフの場合には、敵人Mの検出の有無に関わらず、操縦者(オペレータ)Oに与えられた移動目標点に向けて移動する。
A function of selecting an occlusion position that can be occluded from the searched enemy body (enemy M) from the extracted occlusion position candidates. This function is referred to as “occlusion position selection means 34d”.
This function will be described in detail with reference to FIGS.
In the present embodiment, the blocking position is also referred to as a retracted position. A mode in which a movement path is generated with the retreat position as a movement target point and moved is referred to as a retreat mode.
When the evacuation mode is off, the robot moves toward the movement target point given to the operator (operator) O regardless of whether or not the enemy M is detected.

選定した遮視位置に向かう移動経路を生成可能か否かを判定する機能。この機能を「経路生成可否判定手段34e」という。
この場合、遮視位置選定手段34dは、移動経路を生成可能な遮視位置の中から選定する。
A function for determining whether or not it is possible to generate a movement route toward the selected interception position. This function is referred to as “route generation availability determination unit 34e”.
In this case, the occlusion position selection unit 34d selects an occlusion position from which a movement route can be generated.

・選定した遮視位置までの移動時間を算出する機能。この機能を「移動時間算出手段34f」という。
この場合、遮視位置選定手段34dは、移動経路を生成可能な遮視位置であって、移動時間が最短である遮視位置を選定する。
・ A function to calculate the travel time to the selected occlusion position. This function is referred to as “travel time calculation means 34f”.
In this case, the occlusion position selection unit 34d selects an occlusion position that can generate a movement path and has the shortest movement time.

経路生成装置40は、経路生成用コンピュータ41を有しており、これの入力ポートには上記した自己位置評定用コンピュータ24とコストマップ生成用コンピュータ25、偵察用コンピュータ34が例えばイーサネット(登録商標)によって接続されている。
また、送受信ポートには上記した操縦装置Bの無線LAN装置11が無線接続されるようになっているとともに、出力ポートには車両制御装置50の車両制御用コンピュータ51が接続されている。
The route generation device 40 has a route generation computer 41, and the above-described self-position evaluation computer 24, cost map generation computer 25, and reconnaissance computer 34 are, for example, Ethernet (registered trademark) at input ports thereof. Connected by.
Further, the wireless LAN device 11 of the control device B described above is wirelessly connected to the transmission / reception port, and the vehicle control computer 51 of the vehicle control device 50 is connected to the output port.

経路生成用コンピュータ41は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。   The route generation computer 41 has the following functions by executing a required program.

・選定した遮視位置に向かう移動経路を生成する機能。この機能を「移動経路生成手段41a」という。
換言すると、生成されたコストマップ及び上記した移動目標点に基づいて、移動可能領域a1内における自律移動のための移動経路を生成している。
「移動経路」は、移動可能領域a1内における自律走行車両Cの移動ルートであり、本実施形態においてはポテンシャル法を用いて算出している。
具体的には、自己位置と予め設定した通過ポイント(ウェイポイント)に基づいて生成したポテンシャル場に基づき、最急降下法によって移動経路及び選定した遮視位置に向かう移動経路を生成する。
-A function to generate a movement path toward the selected occlusion position. This function is referred to as “movement route generation means 41a”.
In other words, a movement route for autonomous movement in the movable area a1 is generated based on the generated cost map and the above-described movement target point.
The “movement route” is a movement route of the autonomous traveling vehicle C in the movable area a1, and is calculated using the potential method in the present embodiment.
Specifically, based on the potential field generated based on the self-position and a preset passing point (waypoint), the moving path and the moving path toward the selected intercepted position are generated by the steepest descent method.

車両制御装置50は、図3に示すように、車両制御用コンピュータ51の出力ポートに、ドライバ52を介してモータやアクチュエータ53,55が接続された構成になっている。
本実施形態においては、ドライバ52とモータやアクチュエータ53,55により、移動領域内を移動するための駆動機構54を構成している。
As shown in FIG. 3, the vehicle control device 50 has a configuration in which a motor and actuators 53 and 55 are connected to an output port of a vehicle control computer 51 via a driver 52.
In the present embodiment, the driver 52 and the motors and actuators 53 and 55 constitute a drive mechanism 54 for moving in the moving area.

車両制御用コンピュータ51は、所要のプログラムの実行により、次の機能を有している。
・駆動機構54を介し、予め設定した通過ポイントに基づいて生成した移動経路及び選定した遮視位置に向けて生成した移動経路に沿って移動させる機能。この機能を「移動手段51a」という。
The vehicle control computer 51 has the following functions by executing a required program.
A function of moving along the movement path generated based on a preset passing point and the movement path generated toward the selected blocking position via the driving mechanism 54. This function is referred to as “moving means 51a”.

以上の構成からなる自律移動ロボットシステムAの全体動作について、図4を参照して説明する。図4は、自律移動ロボットシステムの全体動作を示すフローチャートである。
まず、一実施形態に係る自律移動ロボットの移動方法は、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補を抽出する遮視位置候補抽出ステップと、索敵部によって取得した索敵データに基づいて、被索敵体を索出する被索敵体索出ステップと、抽出した遮視位置の候補から、索出した被索敵体から遮視可能な遮視位置を選定する遮視位置選定ステップと、選定した遮視位置に向かう移動経路を生成する移動経路生成ステップと、駆動機構を介し、上記生成した移動経路に沿って移動させる移動ステップとを有することを内容としており、その詳細は次のとおりである。
The overall operation of the autonomous mobile robot system A having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the overall operation of the autonomous mobile robot system.
First, an autonomous mobile robot moving method according to an embodiment is based on an occlusion position candidate extraction step for extracting an occlusion position candidate capable of obscuring self from an enemy object to be searched, and search enemy data acquired by the search enemy unit. A searching enemy body searching step for searching the enemy object to be searched; an intercepting position selecting step for selecting an intercepting position that can be shielded from the retrieved enemy object to be retrieved from the extracted candidate intercepting positions; The contents include a movement path generation step for generating a movement path toward the selected occlusion position, and a movement step for moving along the generated movement path via the drive mechanism, the details of which are as follows. It is.

<<経路生成用コンピュータ41における処理>>
ステップ1(図中、「Sa1」と略記する。以下同様。):コストマップ、自己位置及び予め設定した通過ポイント(ウェイポイント)に基づいて、ポテンシャル場を生成してステップ2に進む。
<< Processing in Route Generation Computer 41 >>
Step 1 (abbreviated as “Sa1” in the figure. The same applies hereinafter): A potential field is generated based on the cost map, the self position, and a preset passing point (waypoint), and the process proceeds to Step 2.

ステップ2:生成したポテンシャル場に基づき、最急降下法によって移動経路を生成(設定)する。
ステップ3:生成した移動経路の旋回半径等から移動速度の目標値を設定する。
Step 2: Based on the generated potential field, a moving path is generated (set) by the steepest descent method.
Step 3: A target value of the moving speed is set from the turning radius of the generated moving route.

<<偵察用コンピュータ34における処理>>
ステップ1(図中、「Sb1」と略記する。以下同様。):遠赤外線画像に基づいて、温度閾値処理を行う。
ステップ2:温度閾値処理を行った遠赤外線画像について、クラスタリング処理を行う。
ステップ3:各クラスのレーザ距離計測による距離を計測する。
ステップ4:テンプレートマッチングによる敵人Mを抽出する。
ステップ5:敵人Mの人数と、それらの位置を取得する。
ステップ6:敵人Mの人数と、それらの位置に基づいて、遮視位置(退避領域)を、候補の中から選定する。
<< Processing in Reconnaissance Computer 34 >>
Step 1 (abbreviated as “Sb1” in the figure. The same applies hereinafter): Temperature threshold processing is performed based on the far infrared image.
Step 2: Clustering processing is performed on the far infrared image that has been subjected to the temperature threshold processing.
Step 3: Measure the distance by laser distance measurement of each class.
Step 4: Extract the enemy M by template matching.
Step 5: Obtain the number of enemies M and their positions.
Step 6: Based on the number of enemies M and their positions, an occlusion position (retreat area) is selected from candidates.

ステップ7:選定した遮視位置を目標として設定する。
ステップ8:上記した退避モードであるか否かを判定し、退避モードであると判定されれば、経路生成用コンピュータ41における処理のステップ1(Sa1)に戻り、そうでなければステップ6に戻る。
Step 7: Set the selected blocking position as a target.
Step 8: It is determined whether or not it is the save mode described above. If it is determined that the save mode is set, the process returns to step 1 (Sa1) of the process in the route generation computer 41, otherwise returns to step 6. .

ステップ9:遠赤外線画像と可視画像とを操縦装置Bに向けてデータ送信する。
ステップ10:操縦装置Bにおいて特定された敵人Mの視程位置を計測して、ステップ6に戻る。
ステップ11:コストマップに基づいて、遮視位置候補の特定の抽出処理を行う。
Step 9: Data transmission is performed for the far-infrared image and the visible image toward the control device B.
Step 10: Measure the visibility position of the enemy M identified in the control device B, and return to Step 6.
Step 11: Based on the cost map, a specific extraction process for the occlusion position candidate is performed.

<遮視位置候補の抽出処理>
上記した図4に示すステップ11(図中、「Sb11」で示す)における遮視位置候補の抽出処理の詳細について、図5,6を参照して説明する。図5は、遮視位置候補の抽出処理の詳細を示すフローチャート、図6(A)は、高さ閾値処理によって領域を分割するときの説明図、(B)は、探索窓による固体面を抽出するフローチャート、(C)は、固体面の両端部の座標を算出するフローチャート、図7は、遮視位置候補を算出する説明図である。
<Extraction processing for occluding position candidates>
Details of the extraction process of the occlusion position candidate in step 11 (indicated by “Sb11” in the drawing) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing details of the extraction process of the occlusion position candidate, FIG. 6A is an explanatory diagram when the area is divided by the height threshold process, and FIG. 5B is an extraction of the solid surface by the search window. FIG. 7C is a flowchart for calculating the coordinates of both ends of the solid surface, and FIG. 7 is an explanatory diagram for calculating the occlusion position candidate.

ステップ1(図中、「Sc1」と略記する。以下同様。):上記したコストマップに基づいて高さ閾値処理を行い、図6(A)に示すように移動領域を分割する。
図6(A)〜(C)において、a1で示すものは走行可能領域(移動可能領域)、a2で示すものは未計測領域又は自律走行車両Cよりも低い若しくは狭い構造物等の非遮視領域、また、a3は遮視領域である。
Step 1 (abbreviated as “Sc1” in the figure. The same applies hereinafter): Height threshold processing is performed based on the above-described cost map, and the moving region is divided as shown in FIG.
6A to 6C, a1 indicates a travelable area (movable area), and a2 indicates an unmeasured area or an unmeasured area such as a structure lower or narrower than the autonomous vehicle C. The area, a3, is an occlusion area.

遮視領域a3は、遮視位置を算出するための基準となる、敵人Mから自律走行車両Cを見えないように遮ることができる遮視物(遮蔽物)のことであり、本実施形態においては、それの起立面を固体面a3′と称することにする。
「遮視物(遮蔽物)」は、レンガ塀,ブロック塀、トタン板や木等の塀の他、張架したテント地等の柔軟なものを含んでいる。
The blocking area a3 is a blocking object (blocking object) that can block the autonomous traveling vehicle C from being seen from the enemy M, which is a reference for calculating the blocking position. Will be referred to as the solid surface a3 '.
The “obscured object (shielded object)” includes a brick fence, a block fence, a tin board, a fence such as a tree, and a flexible thing such as a stretched tent site.

ステップ2:抽出した遮視領域a3の位置における密度を算出する。
すなわち、図1,3に示す3Dレーザスキャナ23による同一位置で異なる値(高さ方向)の計測値が多い(計測値分布が広い)ということは密度が高いことを意味し、従って、密度の高い面を、遮視位置を算出する基準となる固体面の候補a3´とする。
Step 2: Calculate the density at the position of the extracted occlusion area a3.
That is, a large number of different values (in the height direction) at the same position by the 3D laser scanner 23 shown in FIGS. 1 and 3 (a wide distribution of measurement values) means that the density is high. The high surface is set as a solid surface candidate a3 ′ serving as a reference for calculating the occlusion position.

ステップ3:拡大・縮小による孤立点を除去する。
ステップ4:分類した結果において、図6(B)に示す例えば探索窓b1〜b5によって移動可能領域a1の近傍の固体面a3′を抽出する。
Step 3: Remove isolated points due to enlargement / reduction.
Step 4: Based on the classified results, a solid surface a3 ′ in the vicinity of the movable region a1 is extracted by, for example, search windows b1 to b5 shown in FIG.

本実施形態においては、自律走行車両Cが走行することができる移動可能領域a1の境界に沿って、探索窓を移動させることによって固体面a3′を抽出している。そして、一度でもいずれかの探索窓b1〜b5に含まれた固体面a3′は候補として残し、その他は消去する。   In the present embodiment, the solid surface a3 ′ is extracted by moving the search window along the boundary of the movable region a1 in which the autonomous vehicle C can travel. The solid surface a3 ′ included in any one of the search windows b1 to b5 is left as a candidate, and the others are deleted.

移動可能領域a1の近傍の固体面a3′を抽出するのは、移動可能領域a1から離れた位置の固体面a3′では、これの近くに自律移動ロボットCを退避させたとしても、敵人Mから発見される蓋然性が高いと考えるからである。   The solid surface a3 ′ in the vicinity of the movable region a1 is extracted from the enemy M on the solid surface a3 ′ at a position away from the movable region a1, even if the autonomous mobile robot C is retreated in the vicinity. This is because the probability of being discovered is high.

すなわち、「移動可能領域の近傍」とは、移動可能領域a1の境界に限るものではなく、自律走行車両Cの大きさ等を勘案して、その境界の近くに位置する固体面を含めた意味である。
なお、「探索窓」の大きさは、自律移動ロボットCの大きさ等を勘案して設定する。
That is, “the vicinity of the movable region” is not limited to the boundary of the movable region a1, and includes a solid surface located near the boundary in consideration of the size of the autonomous vehicle C and the like. It is.
Note that the size of the “search window” is set in consideration of the size of the autonomous mobile robot C and the like.

ステップ5:固体面a3′に対してクラスタリングを行う。
ステップ6:クラスタ(固体面)数を取得する。
ステップ7:クラスタリングされた固体面a3′の両端部座標を抽出する。具体的には、図6(C)に示すように、探索窓b2,b3によって区分された固体面a3′,a3′の両端部a3″,a3″の各座標を算出する。
Step 5: Clustering is performed on the solid surface a3 ′.
Step 6: Obtain the number of clusters (solid surfaces).
Step 7: Extract both end coordinates of the clustered solid surface a3 ′. Specifically, as shown in FIG. 6C, the coordinates of both ends a3 ″ and a3 ″ of the solid surfaces a3 ′ and a3 ′ divided by the search windows b2 and b3 are calculated.

ステップ8:上記固体面a3′に基づいて、遮視位置の候補を算出する。
具体的には、図7に示すように、各固体面a3′,a3′の両端部a3″,a3″の各座標の中間位置の座標から、両端部a3″,a3″を通る直線に直交する垂線をとり、その垂線上を移動可能領域a1側に所定の距離(一定値オフセット)だけ離れた位置Pである。
なお、図7において示す「一定値オフセット」は、例えば探索窓のサイズである。
Step 8: Based on the solid surface a3 ′, a candidate for an occlusion position is calculated.
Specifically, as shown in FIG. 7, from the coordinates of the intermediate positions of the two ends a3 ″, a3 ″ of the solid surfaces a3 ′, a3 ′, the line is orthogonal to the straight line passing through the ends a3 ″, a3 ″. This is a position P that is perpendicular to the movable area a1 on the perpendicular to the movable region a1 side by a predetermined distance (a constant value offset).
The “constant value offset” shown in FIG. 7 is, for example, the size of the search window.

ステップ9:各固体面a3′の代表高さ(最小高さ)を登録する。
ステップ10:遮視位置候補を算出できたか否かを判定し、遮視位置候補の算出ができたと判定したときにはステップ11に進み、そうでなければステップ6に戻る。
Step 9: Register the representative height (minimum height) of each solid surface a3 ′.
Step 10: It is determined whether or not an occlusion position candidate has been calculated. If it is determined that an occlusion position candidate has been calculated, the process proceeds to step 11; otherwise, the process returns to step 6.

ステップ11:遮視位置候補の算出に用いた各固体面a3′,a3′の各両端部座標、遮視領域候補(位置P)、固体面a3′の代表高さを、偵察用コンピュータ34内の記憶部(図示しない)に登録する。   Step 11: The coordinates of both ends of each solid surface a3 ', a3' used for calculation of the shielding position candidate, the shielding area candidate (position P), and the representative height of the solid surface a3 'are stored in the reconnaissance computer 34. Registered in a storage unit (not shown).

<遮視位置の選定処理>
次に、上記ステップ6(図4において、「Sb6」で示す。)における遮視位置の選定処理について、図8〜10を参照して説明する。図8は、遮視位置の選定処理を示すフローチャート、図9は、退避位置リストに基づく選定処理を示すフローチャート、図10は、遮視位置の選定処理を示す説明図である。
なお、図4に示すステップSb6には、遮視位置の選定を「退避位置選定」と記している。
<Selection process of the occlusion position>
Next, the process of selecting the shielding position in step 6 (indicated by “Sb6” in FIG. 4) will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the selection process of the shielding position, FIG. 9 is a flowchart showing the selection process based on the retreat position list, and FIG. 10 is an explanatory diagram showing the selection process of the shielding position.
In step Sb6 shown in FIG. 4, the selection of the blocking position is referred to as “retraction position selection”.

ステップ1(図中、「Sd1」と略記する。以下同様。):敵人Mを検出して、ステップ2に進む。
ステップ2:敵人Mの人数を取得する。
ステップ3:固体面の数(遮視位置の候補数)を取得する。
ステップ4:固体面の代表高さと敵人Mの位置における高さとを比較する。
ステップ5:固体面の代表高さ(最小高さ)が敵人Mの位置における高さよりも低いと判定したときには、ステップ3に戻り、そうでなければステップ6に進む。
Step 1 (abbreviated as “Sd1” in the figure. The same applies hereinafter): The enemy M is detected and the process proceeds to Step 2.
Step 2: Acquire the number of enemies M.
Step 3: Obtain the number of solid surfaces (number of interception position candidates).
Step 4: The representative height of the solid surface is compared with the height at the position of the enemy M.
Step 5: When it is determined that the representative height (minimum height) of the solid surface is lower than the height at the position of the enemy M, the process returns to Step 3;

ステップ6:固体面を基準として、敵人Mの位置と遮視位置(図中、「退避位置」と記している。)Pとの関係を比較する。すなわち、図10(A)に示すように、敵人Mと遮視位置Pとの間に固体面a3′が存在する位置関係かどうかを比較する。   Step 6: The relationship between the position of the enemy M and the blocking position (indicated as “retraction position” in the figure) P is compared with the solid surface as a reference. That is, as shown in FIG. 10A, it is compared whether or not the solid surface a3 ′ exists between the enemy M and the blocking position P.

同図(A)の左側に示す関係は、敵人Mと遮視位置Pとの間に固体面a3′が存在しない場合を示しており、右側に示す関係は、敵人Mと遮視位置Pとの間に固体面a3′が存在する場合を示している。
すなわち、敵人Mと自律走行車両Cとの間に固体面a3′が存在しなければ、敵人Mによって自律走行車両Cが視認されてしまうからである。
The relationship shown on the left side of FIG. 9A shows the case where the solid surface a3 ′ does not exist between the enemy M and the shielding position P, and the relationship shown on the right side shows the relationship between the enemy M and the shielding position P. The solid surface a3 ′ is present between the two.
That is, if there is no solid surface a3 ′ between the enemy M and the autonomous traveling vehicle C, the enemy M will visually recognize the autonomous traveling vehicle C.

ステップ7:敵人Mと遮視位置とが固体面a3′によって分断されるか否かを判定し、当該固体面a3′により分断されると判定したときにはステップ8に進み、そうでなければステップ3に戻る。   Step 7: It is determined whether or not the enemy M and the blocking position are divided by the solid surface a3 ′. If it is determined that the enemy M and the blocking position are divided by the solid surface a3 ′, the process proceeds to Step 8. Otherwise, Step 3 is performed. Return to.

ステップ8:現在の位置から遮視位置にかけて、移動経路を生成することができるか否かを判定し、移動経路を生成することができると判定されればステップ9に進み、そうでなければステップ3に戻る。   Step 8: It is determined whether or not a movement route can be generated from the current position to the blocking position. If it is determined that the movement route can be generated, the process proceeds to Step 9; Return to 3.

ステップ9:遮視位置までの移動時間(退避時間)を算出する。
ステップ10:遮視位置リストに登録する。
ステップ11:遮視位置リストにより、遮視位置を選定処理する。
Step 9: Calculate the movement time (evacuation time) to the shielding position.
Step 10: Register in the intercept position list.
Step 11: Select an occlusion position from the occlusion position list.

次に、図9を参照して上記したステップ11(図8中、「Sd11」で示す。)における遮視位置リストの中から、実際に退避しようとする遮視位置の選定処理について説明する。   Next, with reference to FIG. 9, a description will be given of the selection process of an obscuration position to be actually evacuated from the obscuration position list in step 11 described above (indicated by “Sd11” in FIG. 8).

<遮視位置リストにより遮視位置を選定する処理>
ステップ1(図中、「Se1」と略記する。以下同様。):抽出した遮視位置候補の座標と移動時間(退避時間)をリスト化した遮視位置リストを取得する。
<Process to select the occlusion position from the occlusion position list>
Step 1 (abbreviated as “Se1” in the figure. The same applies hereinafter): An obstruction position list in which coordinates of the extracted obstruction position candidates and a movement time (retraction time) are listed is acquired.

ステップ2:各遮視位置が全ての敵人Mから遮視されるか否かを判定し、遮視位置が全ての敵人Mから遮視されると判定されればステップ6に進み、そうでなければステップ3に進む。   Step 2: It is determined whether or not each obscuration position is obscured by all enemies M. If it is determined that the obscuration position is obscured by all enemies M, the process proceeds to Step 6; If so, go to Step 3.

ステップ3:最も近傍の敵人Mから遮視できる遮視位置が存在するか否かを判定し、当該遮視位置が存在すると判定されればステップ4に進み、そうでなければステップ5に進む。   Step 3: It is determined whether or not there is an occlusion position that can be obstructed from the nearest enemy M. If it is determined that the occlusion position exists, the process proceeds to Step 4; otherwise, the process proceeds to Step 5.

ステップ4:最も近傍の敵人Mから遮視できる遮視位置のリストを作成する。
すなわち、測距データに基づいて、最も自己に近い距離に位置する被索敵体(敵人)から遮視可能な遮視位置を選定する機能を有している。その機能を「近接遮視位置選定手段」という。
Step 4: A list of occlusion positions that can be occluded from the nearest enemy M is created.
That is, based on the distance measurement data, it has a function of selecting an occlusion position that can be occluded from the enemy to be searched (enemy) located closest to the self. This function is called “proximity blocking position selection means”.

ステップ5:遮視できる敵人の数が最小となる遮視位置を選定する。
すなわち、近接遮視位置選定手段により選定した遮視位置の中から、測距データに基づいて、遮視できる被索敵体(敵人M)が最少となる遮視位置を選定する機能を有している。その機能を「被索敵体最少選定手段」という。
ステップ6:全ての敵人Mから遮視できる遮視位置をリスト化する。
ステップ7:その中から退避時間が最短のものを選定する。
Step 5: Select an occlusion position that minimizes the number of enemies that can be occluded.
That is, it has a function of selecting an occlusion position that minimizes the target object (enemy M) that can be occluded from the occlusion positions selected by the proximity occlusion position selection means based on the distance measurement data. Yes. This function is called “minimum selection means for search target”.
Step 6: List the shielding positions that can be shielded from all enemies M.
Step 7: Select the one with the shortest evacuation time.

上記したステップ5に示す処理により、たとえ全ての敵人Mから遮視できる遮視位置を選定することができないときにも、発見される蓋然性の高い、最も近傍の敵人Mから遮視できる遮視位置であって、遮視できる敵人Mが最小となる遮視位置を選定することができるので、発見されにくくなる。   Even if it is not possible to select an obscuration position that can be obscured from all the enemy M by the process shown in Step 5 above, an obscuration position that is highly likely to be detected and can be obscured from the nearest enemy M. And since the occlusion position where the enemy M that can be occluded becomes the minimum can be selected, it becomes difficult to be found.

<車両制御用コンピュータ51における処理>
以下、図4を参照して説明する。
ステップ1(図中、「Sf1」と略記する。以下同様。):アクセル・ブレーキ位置目標値を設定する。
ステップ2:移動経路の旋回半径に基づいて、ステアリング位相目標値を設定する。
ステップ3:モータ・アクチュエータを作動させて、ステップ4に進む。
ステップ4:時刻tにΔtを加えて、ステップ1(Sa1)に戻る。
<Processing in Vehicle Control Computer 51>
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
Step 1 (abbreviated as “Sf1” in the figure. The same applies hereinafter): The accelerator / brake position target value is set.
Step 2: A steering phase target value is set based on the turning radius of the moving route.
Step 3: Operate the motor / actuator and proceed to Step 4.
Step 4: Add Δt to time t and return to step 1 (Sa1).

<操縦装置Bにおける処理>
ステップ1(図中、「Sg1」と略記する。以下同様。):モニタに、遠赤外線画像と可視画像とを表示する。
ステップ2:モニタに表示されている遠赤外線,可視画像において敵人Mをタッチ操作によって特定し、その画像上で特定した敵人Mの位置を偵察用コンピュータ34に送信する。図4においてはステップSb10に進む。
<Processing in the control device B>
Step 1 (abbreviated as “Sg1” in the figure. The same applies hereinafter): A far-infrared image and a visible image are displayed on the monitor.
Step 2: The enemy M is identified by a touch operation in the far-infrared and visible images displayed on the monitor, and the position of the enemy M identified on the image is transmitted to the reconnaissance computer 34. In FIG. 4, the process proceeds to step Sb10.

ステップ3:退避モードオンにおいて退避を指令すると、ステップ4に進む。
ステップ4:退避ポイントを送信する。
ステップ5:退避モードオンを偵察用コンピュータ34に送信する。図4においては、ステップSb8に進む。
Step 3: When the evacuation is instructed when the evacuation mode is on, the process proceeds to Step 4.
Step 4: Send evacuation points.
Step 5: Send the evacuation mode ON to the reconnaissance computer 34. In FIG. 4, the process proceeds to step Sb8.

上述した実施形態に係る自律移動ロボットシステムによれば、次の効果を得ることができる。
・移動中の安全を確保するために強固な装甲を施す必要がないので、自重の増加を回避することができる。
・自重の増加を回避できることから、偵察に必要なセンサ類の搭載性を損なうことがない。
According to the autonomous mobile robot system according to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
-Since it is not necessary to apply strong armor to ensure safety while moving, an increase in weight can be avoided.
・ Because it is possible to avoid an increase in its own weight, the mounting of sensors necessary for reconnaissance is not impaired.

・自律移動ロボットを被索敵体から遮視可能な遮視位置への移動を指示するための移動指示コマンドを操縦装置から送信することにより、操縦者Oによっても自律移動ロボットを特定の遮視位置に移動させることができる。 -By sending a movement instruction command for instructing the movement of the autonomous mobile robot from the enemy to be detected to an obscured position from the control device, the pilot O can also identify the autonomous mobile robot at a specific obscured position. Can be moved to.

なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・自律走行車両が移動する可能性のある領域の地図を操縦者等が所持している場合、操縦者等が予め遮視可能な遮視位置を設定登録しておくようにしてもよい。この場合、上述した遮視位置候補抽出手段を設ける必要はない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be made.
-When a pilot or the like possesses a map of an area where the autonomous traveling vehicle may move, an occlusion position at which the operator or the like can obstruct may be set and registered in advance. In this case, it is not necessary to provide the above-described occlusion position candidate extraction means.

・上述した実施形態においては、被索敵体として人を例として説明したが、人の他、車両等も含まれる。 -In embodiment mentioned above, although the person was mentioned as an example as a to-be-searched enemy body, a vehicle etc. other than a person are also included.

3Dレーザスキャナ(測距部
34b 遮視位置候補抽出手段
34c 被索敵体索出手段
34d 遮視位置選定手段
34e 経路生成可否判定手段
34f 移動時間算出手段
35 索敵部
41a 移動経路生成手段
51a 移動手段
54 駆動機構
2 3 3D laser scanner ( ranging unit )
34b occluding position candidate extracting means 34c enemies searching means 34d obscuring position selecting means 34e route generation possibility determining means 34f moving time calculating means 35 searching portion 41a moving path generating means 51a moving means 54 driving mechanism

Claims (5)

移動領域内の測距データを取得するための測距部、索敵データを取得するための索敵部、及び移動するための駆動機構を有し、測距部により取得した測距データに基づいて生成した移動経路に沿って自律的に移動する自律移動ロボットであって、
被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補を抽出する遮視位置候補抽出手段と、
索敵部によって取得した索敵データに基づいて、被索敵体を索出する被索敵体索出手段と、
抽出した遮視位置の候補から、索出した被索敵体から遮視可能な遮視位置を選定する遮視位置選定手段と、
選定した遮視位置に向かう移動経路を生成する移動経路生成手段と、
駆動機構を介し、上記生成した移動経路に沿って移動させる移動手段とを有し、
測距部は、3Dレーザスキャナを含み、
遮視位置候補抽出手段は、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補として、3Dレーザスキャナによる同一位置の上下方向において異なる値の計測値が多い起立面である固体面を抽出し、
遮視位置選定手段は、被索敵体と遮視位置との相対的な位置関係に基づき、抽出された遮視位置の候補の中から、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置を選定する手段であって、前記固体面の最小高さと被索敵体の位置における高さとを比較して、索出した被索敵体から遮視可能な遮視位置を選定することを特徴とする自律移動ロボット。
A ranging unit for acquiring ranging data in the moving area, an searching unit for acquiring enemy data, and a drive mechanism for moving, and generated based on the ranging data acquired by the ranging unit An autonomous mobile robot that moves autonomously along the travel path,
An occlusion position candidate extracting means for extracting an occlusion position candidate capable of obscuring self from the enemy to be searched;
A searched enemy body search means for searching for a searched enemy body based on the search enemy data acquired by the search enemy section;
An occlusion position selection means for selecting an occlusion position that can be occluded from the searched enemy object, from the extracted occlusion position candidates;
A movement path generation means for generating a movement path toward the selected interception position;
Moving means for moving along the generated movement path via a drive mechanism;
The ranging unit includes a 3D laser scanner,
The obscuration position candidate extraction means extracts a solid surface that is a rising surface with many different measured values in the vertical direction of the same position by the 3D laser scanner as a candidate for an occluding position that can see itself from the enemy to be searched. And
The obscuration position selection means selects an obscuration position where the sighted enemy can see itself from the extracted obscuration position candidates based on the relative positional relationship between the sighted enemy and the occluding position. A means for selecting, comprising comparing the minimum height of the solid surface with the height at the position of the enemy to be searched, and selecting a hiding position that can be blocked from the searched enemy Mobile robot.
コストマップ生成手段と、
生成されたコストマップに基づいて、少なくとも自己の移動可能領域と遮視領域とを区分する領域区分手段とを有しており、
遮視位置候補抽出手段は、上記コストマップにおいて、区分された移動可能領域の近傍に沿って探索窓を移動することにより、被索敵体から自己を遮視可能な遮視位置の候補を抽出することを特徴とする請求項1に記載の自律移動ロボット。
A cost map generating means;
Based on the generated cost map, it has at least area classification means for classifying its own movable area and occlusion area,
The occlusion position candidate extracting means extracts an occlusion position candidate capable of obscuring itself from the search target by moving the search window along the vicinity of the divided movable area in the cost map. The autonomous mobile robot according to claim 1.
選定した遮視位置に向かう移動経路を生成可能か否かを判定する経路生成可否判定手段が設けられており、
遮視位置選定手段は、移動経路を生成可能な遮視位置の中から選定することを特徴とする請求項1又は2に記載の自律移動ロボット。
A route generation availability determination means for determining whether or not a movement route toward the selected interception position can be generated is provided,
The autonomous mobile robot according to claim 1, wherein the shielding position selection unit selects a shielding position from which a movement route can be generated.
選定した遮視位置までの移動時間を算出する移動時間算出手段を有しており、
遮視位置選定手段は、移動時間が最短である遮視位置を選定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自律移動ロボット。
It has movement time calculation means to calculate the movement time to the selected occlusion position,
The autonomous mobile robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the shielding position selecting means selects the shielding position having the shortest movement time.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の自律移動ロボットと、この自律移動ロボットを被索敵体から遮視可能な遮視位置への移動を指示するための移動指示コマンドを送信可能な操縦装置とを有していることを特徴とする自律移動ロボットシステム。   The autonomous mobile robot according to any one of claims 1 to 4, and a maneuver capable of transmitting a movement instruction command for instructing the autonomous mobile robot to move from a search target to an obscured position where it can be obscured And an autonomous mobile robot system.
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