JP6953166B2 - Automatic driving control device and automatic driving control method for electric vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両の自動走行制御装置および自動走行制御方法に関し、特に、電動車両の狭路に対する自動進入走行を制御する装置および方法に関するものである。 The present invention relates to an automatic traveling control device and an automatic traveling control method for an electric vehicle, and more particularly to an apparatus and a method for controlling automatic approach traveling of an electric vehicle on a narrow road.
従来、電動車いすの前方に超音波センサを取り付け、前方に存在する障害物を検出して、自動旋回動作により障害物を回避するようにした制御技術が提供されている。超音波センサとは、デバイスより超音波を発信し、障害物からの反射波をデバイスで受信するまでの時間に基づいて、障害物の有無や障害物までの距離を検出するセンサである。 Conventionally, there has been provided a control technique in which an ultrasonic sensor is attached to the front of an electric wheelchair, an obstacle existing in the front is detected, and the obstacle is avoided by an automatic turning operation. An ultrasonic sensor is a sensor that detects the presence or absence of an obstacle and the distance to the obstacle based on the time it takes for the device to emit ultrasonic waves and receive the reflected wave from the obstacle.
超音波は、トランジューサから一定の広がりを持ってビーム状に発射される。そのビームの形状を超音波センサの指向性という。従来の超音波センサの指向性は、それ程鋭くなく、半値角として20〜30度程度の広がりを持つ。そのため、狭路においては、車いすの車幅以上の経路が存在していても、経路の壁が障害物として検出され、自動旋回動作により迂回してしまう。よって、自動運転により狭路に進入することができないという問題があった。 The ultrasonic waves are emitted from the transducer in a beam shape with a certain spread. The shape of the beam is called the directivity of the ultrasonic sensor. The directivity of conventional ultrasonic sensors is not so sharp, and the half-value angle has a spread of about 20 to 30 degrees. Therefore, on a narrow road, even if there is a route wider than the width of the wheelchair, the wall of the route is detected as an obstacle and the route is detoured by the automatic turning operation. Therefore, there is a problem that it is not possible to enter a narrow road by automatic driving.
図15は、上記した従来の問題を説明するための図である。図15は、電動車いす100の前方3ヵ所に超音波センサを取り付けた例を示している。1つは車幅方向中央に設置し、2つは車幅方向両端付近に設置し、何れも電動車いす100の前方に向けて超音波を発信している。また、電動車いす100の前方には、電動車いす100の車幅よりやや広い経路幅を有する狭路200が存在している。この場合、超音波センサの指向性が広いため、両端の超音波センサにより狭路200の両側の壁が検出される。これにより、狭路200の壁が1つの障害物であると認識され、それを迂回するような自動旋回動作が行われてしまう結果、狭路200に進入することができない。
FIG. 15 is a diagram for explaining the above-mentioned conventional problem. FIG. 15 shows an example in which ultrasonic sensors are attached to three places in front of the
なお、走行方向に障害物があることを検知して走行を停止してしまった場合でも、多くの手間や時間をかけることなく、確実に障害物から離れるように走行させることを可能にした電動車いすが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の電動車いすでは、走行中に障害物検知センサにより障害物を検知した際に、検知された障害物が存在する方向以外の方向への走行が指示された場合は障害物が存在する方向以外の方向に走行することを許可し、障害物が存在する方向への走行が指示された場合には、その方向への走行を禁止する。 In addition, even if it detects that there is an obstacle in the driving direction and stops driving, it is possible to drive the vehicle so that it is surely away from the obstacle without spending a lot of time and effort. Wheelchairs are known (see, for example, Patent Document 1). In the electric wheelchair described in Patent Document 1, when an obstacle is detected by an obstacle detection sensor during traveling, if the vehicle is instructed to travel in a direction other than the direction in which the detected obstacle exists, the obstacle is detected. Allows the vehicle to travel in a direction other than the direction in which the vehicle exists, and prohibits travel in that direction when instructed to travel in the direction in which the obstacle exists.
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術を用いても、狭路が障害物として検出されると、狭路の方向への進行が禁止されるため、狭路に進入することができない。 However, even if the technique described in Patent Document 1 is used, if a narrow road is detected as an obstacle, it is prohibited to proceed in the direction of the narrow road, so that it is not possible to enter the narrow road.
本発明は、上述のような問題を解決するために成されたものであり、電動車両の自動走行制御において、狭路に対しても自動進入走行を行うことができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to enable automatic approach traveling even on a narrow road in automatic traveling control of an electric vehicle. do.
上記した課題を解決するために、本発明では、発信される信号の広がり角が所定値以下の狭指向性を有する距離センサを、電動車両の車幅方向両端付近に設置し、それぞれの距離センサから電動車両の前方に向けて信号を発信する。そして、当該車幅方向両端付近の距離センサによりそれぞれ検出される障害物までの左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、電動車両の左右への旋回動作を制御するようにしている。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, distance sensors having a narrow directionality in which the spread angle of the transmitted signal is equal to or less than a predetermined value are installed near both ends in the vehicle width direction of the electric vehicle, and the respective distance sensors are installed. Sends a signal toward the front of the electric vehicle. Then, the turning motion of the electric vehicle to the left and right is controlled based on the left front distance and the right front distance to the obstacle detected by the distance sensors near both ends in the vehicle width direction.
上記のように構成した本発明によれば、指向性の狭い左右の距離センサによって、電動車両の左端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(左側の前方距離)と、電動車両の右端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(右側の前方距離)とが個別に検出される。このため、電動車両が狭路に向かって進行している際には、左側の前方距離と右側の前方距離との違いから、1つの障害物ではなく狭路に向かって進行中の可能性があると認識することができ、左右への旋回動作により狭路への自動進入走行を行うことができるようになる。 According to the present invention configured as described above, the distance from the vicinity of the left end of the electric vehicle to the obstacle in the narrow region on the extension line to the front (the front distance on the left side) is determined by the left and right distance sensors having narrow directivity. , The distance from the vicinity of the right end of the electric vehicle to the obstacle in the narrow area on the extension line to the front (the front distance on the right side) is detected individually. Therefore, when the electric vehicle is traveling toward a narrow road, it is possible that the electric vehicle is traveling toward a narrow road instead of one obstacle due to the difference between the front distance on the left side and the front distance on the right side. It can be recognized that there is, and it becomes possible to automatically approach a narrow road by turning left and right.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、第1の実施形態による電動車いすに対する距離センサの設置例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態では、電動車いす100の車幅方向両端付近に2つの第1の距離センサ101L,101R(特許請求の範囲の距離センサに相当)を備え、当該第1の距離センサ101L,101Rからそれぞれ電動車いす100の前方に向けて信号を発信するようにしている。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an installation example of a distance sensor for an electric wheelchair according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, in the first embodiment, two
第1の距離センサ101L,101Rは、発信される信号の広がり角が所定値以下の狭指向性を有するセンサである。例えば、レーザレンジファインダを第1の距離センサ101L,101Rとして用いることが可能である。電動車いす100の左端付近に設置された第1の距離センサ101Lは、電動車いす100の左端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(左側の前方距離)を検出する。また、電動車いす100の右端付近に設置された第1の距離センサ101Rは、電動車いす100の右端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(右側の前方距離)を検出する。
The
また、第1の実施形態では、電動車いす100の車幅方向中央付近に第2の距離センサ102Cを更に備え、第2の距離センサ102Cから電動車いす100の前方に向けて信号を発信するようにしている。第2の距離センサ102Cは、電動車いす100の車体幅内に存在する障害物を検出するためのものであり、例えば、超音波センサを用いることが可能である。
Further, in the first embodiment, a
図2は、電動車いす100に搭載される第1の実施形態による自動走行制御装置の機能構成例を示すブロック図である。第1の実施形態による自動走行制御装置は、電動車いす100の自動走行制御を行うものであって、その機能構成として、第1の距離検出部11(特許請求の範囲の距離検出部に相当)、第2の距離検出部12、旋回制御部13、閾値変更部14、停止制御部15および直進制御部16を備えて構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration example of the automatic traveling control device according to the first embodiment mounted on the
上記各機能ブロック11〜16は、ハードウェア、DSP(Digital Signal Processor)、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック11〜16は、実際にはコンピュータのCPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、RAMやROM、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
Each of the above
第1の距離検出部11は、車幅方向両端付近に設置された第1の距離センサ101L,101Rによりそれぞれ障害物までの距離を検出する。すなわち、第1の距離検出部11は、左側に設置された第1の距離センサ101Lからの出力値に基づいて、電動車いす100の前方にある障害物までの左側の前方距離を検出する。また、第1の距離検出部11は、右側に設置された第1の距離センサ101Rからの出力値に基づいて、障害物までの右側の前方距離を検出する。
The first
第2の距離検出部12は、車幅方向中央付近に設置された第2の距離センサ102Cにより障害物までの距離を検出する。すなわち、第2の距離検出部12は、中央に設置された第2の距離センサ102Cからの出力値に基づいて、電動車いす100の前方にある障害物までの中央の前方距離を検出する。
The second
旋回制御部13は、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の左右への旋回動作を制御する。具体的には、旋回制御部13は、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離または右側の前方距離が第1の閾値未満であり、かつ、左側の前方距離と右側の前方距離との差が第2の閾値以上である場合に、電動車いす100を左または右へ旋回させるように制御する。
The turning
なお、旋回制御部13は、上記の旋回動作条件を満たした場合、電動車いす100を所定角度だけ旋回させるものとする。旋回制御部13は、1回の旋回動作後に再び旋回動作条件を満たすか否かを判定し、旋回動作条件を満たした場合、電動車いす100を再び所定角度だけ旋回させる。旋回制御部13は、旋回動作条件を満たさなくなるまでこの動作を繰り返し実行する。
The turning
図3は、旋回制御部13によって左右への旋回動作を行うための条件を説明するための図である。図3は、電動車いす100の自動走行を開始した後、直進走行によって狭路200(例えば、扉の空いたエレベータ)に対してある程度近づいたときの状態を示している。
FIG. 3 is a diagram for explaining conditions for performing a left / right turning operation by the turning
図3(a)のように、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離rLが第1の閾値(例えば、50cm)未満で、かつ、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値(例えば、10cm)以上である場合、旋回制御部13は電動車いす100を右方向へ旋回させる。なお、電動車いす100を右方向へ旋回させるための条件として、左側の前方距離rLが右側の前方距離rRよりも短いことを更に追加してもよい。
As shown in FIG. 3A, the left front distance r L detected by the first
また、図3(b)のように、第1の距離検出部11により検出される右側の前方距離rRが第1の閾値未満で、かつ、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上である場合、旋回制御部13は電動車いす100を左方向へ旋回させる。なお、電動車いす100を左方向へ旋回させるための条件として、右側の前方距離rRが左側の前方距離rLよりも短いことを更に追加してもよい。
Further, as shown in FIG. 3B, the front distance r R on the right side detected by the first
なお、電動車いす100が狭路200内を走行している場合は、左右への旋回動作をより細かく制御するのが好ましい。そこで、閾値変更部14は、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離rLおよび右側の前方距離rRが何れも第3の閾値(例えば、50cm)未満か否かを判定し、何れも第3の閾値未満の場合に、電動車いす100が狭路200内にいると判断し、第1の閾値をより小さい値に変更する。例えば、第1の閾値を50cmから10cmに変更する。
When the
停止制御部15は、少なくとも第2の距離検出部12により検出される中央の前方距離に基づいて、電動車いす100の停止動作を制御する。例えば、停止制御部15は、第2の距離検出部12により検出される中央の前方距離が10cm未満である場合に、電動車いす100を停止させる。
The
図4は、停止制御部15によって電動車いす100を停止させるための条件を説明するための図である。図4は、電動車いす100が狭路200(例えば、扉の空いたエレベータ)内に入って自動走行をした結果、前方の壁面に近づいたときの状態を示している。図4のように、停止制御部15は、第2の距離検出部12により検出される中央の前方距離rCが10cm未満である場合に、電動車いす100を停止させる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the conditions for stopping the
なお、停止制御部15は、第2の距離検出部12により検出される中央の前方距離rCに加え、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離rLおよび右側の前方距離rRに基づいて、電動車いす100の停止動作を制御するようにしてもよい。例えば、停止制御部15は、第1の距離検出部11および第2の距離検出部12により検出される3つの前方距離rL,rR,rCのうち2つ以上が20cm未満であるか、何れか1つが10cm未満である場合に、電動車いす100を停止させる。
In addition to the central front distance r C detected by the second
直進制御部15は、旋回制御部13による左右への旋回動作条件および停止制御部15による停止条件を何れも満たさない場合に、電動車いす100を直進走行させるように制御する。
The straight-
図5は、上記のように構成した第1の実施形態による自動走行制御装置の動作例を示すフローチャートである。なお、図5に示すフローチャートは、自動走行制御装置による自動走行開始ボタン(図示せず)をユーザが押下することにより、自動走行制御の開始を指示したときに開始する。 FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the automatic driving control device according to the first embodiment configured as described above. The flowchart shown in FIG. 5 starts when the user presses an automatic driving start button (not shown) by the automatic driving control device to instruct the start of automatic driving control.
まず、直進制御部15は、電動車いす100を直進走行させるように制御する(ステップS1)。次に、第1の距離検出部11は、第1の距離センサ101L,101Rからの出力値により左右の前方距離rL,rRを検出する(ステップS2)。ここで、旋回制御部13は、第1の距離検出部11により検出された左側の前方距離rLが第1の閾値(例えば、50cm)未満か否かを判定する(ステップS3)。
First, the straight-
左側の前方距離rLが第1の閾値未満である場合、旋回制御部13は、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値(例えば、10cm)以上であるか否かを更に判定する(ステップS4)。ここで、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上でない場合、処理はステップS13へ進む。一方、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上である場合、旋回制御部13は、左側の前方距離rLが右側の前方距離rRよりも短いか否かを更に判定する(ステップS5)。
When the left front distance r L is less than the first threshold value, the turning
ここで、左側の前方距離rLが右側の前方距離rRよりも短くない場合、処理はステップS13へ進む。一方、左側の前方距離rLが右側の前方距離rRよりも短い場合、旋回制御部13は、電動車いす100の直進走行を停止して、電動車いす100をその場で右方向へ所定角度だけ旋回させる(ステップS6)。その後、第1の距離検出部11により左右の前方距離rL,rRを検出した後(ステップS7)、処理はステップS3に戻る。これにより、ステップS3〜S5の右旋回条件を満たさなくなるまで、ステップS6で右旋回動作を継続する。
Here, if the front distance r L on the left side is not shorter than the front distance r R on the right side, the process proceeds to step S13. On the other hand, when the front distance r L on the left side is shorter than the front distance r R on the right side, the turning
上記ステップS3において、左側の前方距離rLが第1の閾値未満ではないと判定された場合、旋回制御部13は、第1の距離検出部11により検出された右側の前方距離rRが第1の閾値未満かを判定する(ステップS8)。ここで、右側の前方距離rRが第1の閾値未満でない場合、処理はステップS13へ進む。一方、右側の前方距離rRが第1の閾値未満である場合、旋回制御部13は、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上であるか否かを更に判定する(ステップS9)。
When it is determined in step S3 that the left front distance r L is not less than the first threshold value, the turning
ここで、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上でない場合、処理はステップS13へ進む。一方、左側の前方距離rLと右側の前方距離rRとの差が第2の閾値以上である場合、旋回制御部13は、右側の前方距離rRが左側の前方距離rLよりも短いか否かを更に判定する(ステップS10)。そして、右側の前方距離rRが左側の前方距離rLよりも短くない場合、処理はステップS13へ進む。
Here, if the difference between the front distance r L on the left side and the front distance r R on the right side is not equal to or greater than the second threshold value, the process proceeds to step S13. On the other hand, when the difference between the left front distance r L and the right front distance r R is equal to or greater than the second threshold value, the turning
一方、右側の前方距離rRが左側の前方距離rLよりも短い場合、旋回制御部13は、電動車いす100の直進走行を停止して、電動車いす100をその場で左方向へ所定角度だけ旋回させる(ステップS11)。その後、第1の距離検出部11により左右の前方距離rL,rRを検出した後(ステップS12)、処理はステップS8に戻る。これにより、ステップS8〜S10の左旋回条件を満たさなくなるまで、ステップS11で左旋回動作を継続する。
On the other hand, when the front distance r R on the right side is shorter than the front distance r L on the left side, the turning
ステップS3〜S5の右旋回条件およびステップS8〜S10の左旋回条件を何れも満たさない場合、閾値変更部14は、第1の距離検出部11により検出された左側の前方距離rLおよび右側の前方距離離rRが何れも第3の閾値(例えば、50cm)未満か否かを判定する(ステップS13)。何れも第3の閾値未満である場合、閾値変更部14は、第1の閾値を50cmから10cmに変更する(ステップS14)。一方、左側の前方距離rLまたは右側の前方距離離rRの何れかが第3の閾値以上であれば、ステップS14の閾値変更処理は行わない。
When neither the right turning condition of steps S3 to S5 nor the left turning condition of steps S8 to S10 is satisfied, the threshold
次いで、第2の距離検出部12は、第2の距離センサ102Cの出力値により中央の前方距離rCを検出する(ステップS15)。そして、停止制御部15は、第2の距離検出部12により検出された中央の前方距離rCが10cm未満か否かを判定する(ステップS16)。中央の前方距離rCが10cm未満ではない場合、処理はステップS1に戻り、電動車いす100を直進走行させる。一方、中央の前方距離rCが10cm未満である場合、停止制御部15は電動車いす100を停止させる(ステップS17)。これにより、図5に示すフローチャートの処理は終了する。
Then, the second
以上詳しく説明したように、第1の実施形態では、発信される信号の広がり角が所定値以下の狭指向性を有する第1の距離センサ101L,101Rを、電動車いす100の車幅方向両端付近に設置し、それぞれの距離センサ101L,101Rから電動車いす100の前方に向けて信号を発信する。そして、当該第1の距離センサ101L,101Rによりそれぞれ検出される障害物までの左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の左右への旋回動作を制御するようにしている。
As described in detail above, in the first embodiment, the
このように構成した第1の実施形態によれば、指向性の狭い左右の第1の距離センサ101L,101Rによって、電動車いす100の左端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(左側の前方距離)と、電動車いす100の右端付近から前方への延長線上の狭領域にある障害物までの距離(右側の前方距離)とが個別に検出される。このため、電動車いす100が狭路200に向かって進行している際には、左側の前方距離と右側の前方距離との違いから、1つの障害物ではなく狭路200に向かって進行中の可能性があると認識することができ、左右への旋回動作により狭路200への自動進入走行を行うことができるようになる。
According to the first embodiment configured in this way, the left and right
なお、電動車いす100が狭路200内にあって、側壁に近い位置を走行している場合、左右への旋回動作条件を満たし、側壁の方向へ旋回するよう制御されてしまうことが考えられる。図6は、電動車いす100が狭路200内の右側の側壁に近い位置を走行している状態を示している。この場合、右側の第1の距離センサ101Rにおいて右側の前方距離を正確に測定することができなくなり、図3(a)に示した右方向への旋回動作条件を満たしていると誤判定してしまうことがある。この場合に、電動車いす100を右方向へ旋回させると、電動車いす100が右側の側壁に衝突してしまう。
When the
このような不都合を回避するために、以下のように構成してもよい。すなわち、図7に示すように、電動車いす100の左右側方に第3の距離センサ103L,103Rを更に備え、電動車いす100の左右側方に向けて信号を発信するようにする。第3の距離センサ103L,103Rは、電動車いす100の左右側方に存在する障害物を検出するためのものであり、例えば、超音波センサを用いることが可能である。なお、第3の距離センサ103L,103Rとして、第1の距離センサ101L,101Rと同じセンサを用いてもよい。
In order to avoid such inconvenience, it may be configured as follows. That is, as shown in FIG. 7,
また、図8に示すように、自動走行制御装置は、その機能構成として、第3の距離検出部17を更に備えるとともに、旋回制御部13に代えて旋回制御部13Aを備える。第3の距離検出部17は、左右側方の第3の距離センサ103L,103Rにより障害物までの左側方距離および右側方距離をそれぞれ検出する。
Further, as shown in FIG. 8, the automatic traveling control device further includes a third
旋回制御部13Aは、左右への旋回動作条件を満たしている場合でも、第3の距離検出部17により検出される左側方距離または右側方距離の何れかが第4の閾値(例えば、10cm)未満の場合は、左右への旋回動作を行わないように制御する。このようにすれば、狭路200内において側壁の方向へ電動車いす100を旋回させてしまう不都合を回避することができる。
Even when the turning
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図面に基づいて説明する。第2の実施形態において、電動車いす100に対する距離センサの設置のし方は、図1または図7と同様である。第1の距離センサ101L,101Rとして用いるレーザレンジファインダは、非常に強い光の直進性を利用したセンサである。そのため、測距面が、光沢のあるアルミ素材の壁や鏡などの場合、光線の反射などにより測距できない場合がある。第2の実施形態は、第1の距離センサ101L,101Rの何れかにおいて測距エラーが生じた場合でも、左右への旋回動作により狭路200への自動進入走行を行うことができるようにするものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, the method of installing the distance sensor on the
図9は、第2の実施形態による自動走行制御装置の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図9において、図2に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。第2の実施形態による自動走行制御装置は、測距エラー判定部18を更に備えるとともに、旋回制御部13に代えて旋回制御部13Bを備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration example of the automatic driving control device according to the second embodiment. Note that, in FIG. 9, those having the same reference numerals as those shown in FIG. 2 have the same functions, and therefore, duplicate description will be omitted here. The automatic traveling control device according to the second embodiment further includes a distance measuring
測距エラー判定部18は、第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離または右側の前方距離がエラー値を示しているか否かを判定する。エラー値を示している場合とは、第1の距離センサ101L,101Rからの出力がエラーであるとき、および、第1の距離センサ101L,101Rからの出力値が仕様外の値であるときの両方を含む。
The distance measurement
旋回制御部13Bは、左右への旋回動作の実行中に、左側の前方距離または右側の前方距離の何れか一方がエラー値を示していると測距エラー判定部18により判定された場合、エラーフラグをONにして、左右への旋回動作条件を満たさず、かつ、エラー値を示していないと測距エラー判定部18により判定されるようになるまで、旋回動作を継続する。
The turning control unit 13B makes an error when the distance measuring
旋回制御部13Bは、左右への旋回動作を停止したとき、エラーフラグがONになっている場合は、それまでの旋回動作の方向とは逆方向に旋回動作を行う。そして、当該逆方向への旋回動作中に第1の距離検出部11によりエラー値ではない値として検出される左側の前方距離または右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の旋回動作の停止方向を決定する。
When the turning control unit 13B stops the turning operation to the left or right, if the error flag is ON, the turning control unit 13B performs the turning operation in the direction opposite to the direction of the turning operation up to that point. Then, based on the left front distance or the right front distance detected as a value other than an error value by the first
図10は、測距エラー判定部18および旋回制御部13Bの動作例を説明するための図である。図10(a)は、ある時点T0において、左方向への旋回動作条件を満たして左旋回を開始した状態を示している。図10(b)は、次の時点T1において、電動車いす100が図10(a)の状態から所定角度だけ左方向へ旋回した後の状態を示している。
FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example of the distance measuring
図10(b)においては、右側の第1の距離センサ101Rから発信されたレーザ光が、狭路200内の奥の壁面に設置された鏡に当たり、第1の距離検出部11により検出される右側の前方距離がエラー値を示している。この場合、旋回制御部13Bは、エラーフラグをONにして、左方向への旋回動作を更に継続する。
In FIG. 10B, the laser beam emitted from the
図10(c)は、次の時点T2において、電動車いす100が図10(b)の状態から更に所定角度だけ左方向へ旋回した後の状態を示している。ここでは、左方向への旋回動作条件を満たさないと旋回制御部13Bにより判定され、かつ、右側の前方距離がエラー値を示していないと測距エラー判定部18により判定されている。この場合、旋回制御部13Bは、左方向への旋回動作を停止する。
FIG. 10 (c) shows a state after the
左方向への旋回動作を停止した後、旋回制御部13Bは、図10(d)、(e)に示すように、それまでの旋回方向とは逆の右方向に旋回動作を行う。このとき、旋回制御部13Bは、電動車いす100が図10(a)、(b)とは異なる方向を向く角度ごとに、電動車いす100を順次旋回させる。
After stopping the turning operation to the left, the turning control unit 13B performs the turning operation in the right direction opposite to the previous turning direction, as shown in FIGS. 10 (d) and 10 (e). At this time, the turning control unit 13B sequentially turns the
図10(d)は、図10(b)の時点T1で電動車いす100が向いていた方向と、図10(c)の時点T2で電動車いす100が向いていた方向との間の方向を向く角度に電動車いす100を旋回させた状態を示している。この場合、左の前方距離はエラー値を示していない。
10 (d) faces the direction between the direction in which the
図10(e)は、図10(a)の時点T0で電動車いす100が向いていた方向と、図10(b)の時点T1で電動車いす100が向いていた方向との間の方向を向く角度に電動車いす100を旋回させた状態を示している。この場合も、左の前方距離はエラー値を示していない。
10 (e) faces the direction between the direction in which the
旋回制御部13Bは、図10(d)、(e)に示す逆方向への旋回動作中に第1の距離検出部11によりエラー値ではない値として検出される左側の前方距離または右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の旋回動作の停止方向を決定する。例えば、逆方向への旋回動作が右旋回の場合、左側の前方距離が最大となる方向、つまり図10(e)に示す方向を、旋回動作の停止方向として決定する。これにより、直進制御部15は、図10(e)に示す状態から直進走行を行うように制御する。
The turning control unit 13B has a left front distance or a right front detected as a value that is not an error value by the first
なお、図10の例では、旋回制御部13Bは、図10(a)〜(c)に示す順方向に旋回動作をしていたときの各方向の間で1回ずつ逆方向に旋回動作をしているが、複数回ずつとしてもよい。また、順方向に旋回動作をしていたときの各方向の間を何分割するかを、所定のルールに基づいて決めるようにしてもよい。例えば、図10(c)において旋回動作を停止した時点において第1の距離検出部11により検出された左右の前方距離(例えば、左右のうち長い方の前方距離)と、測距エラーを検出した回数(図10の場合は1回)とに基づいて、テーブル情報から分割数を決定するようにすることが可能である。このテーブル情報は、電動車いす100の車両特性に応じてあらかじめ設定しておく。
In the example of FIG. 10, the turning control unit 13B performs a turning operation in the opposite direction once between each direction when the turning operation is performed in the forward direction shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c). However, it may be done multiple times. Further, the number of divisions between each direction when the turning operation is performed in the forward direction may be determined based on a predetermined rule. For example, in FIG. 10C, when the turning operation is stopped, the left and right front distances (for example, the longer front distance of the left and right) detected by the first
また、ここでは、逆方向への旋回動作中に第1の距離検出部11によりエラー値ではない値として検出される左側の前方距離または右側の前方距離が最大となる方向を、旋回動作の停止方向として決定することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、左側の前方距離と右側の前方距離との差が最小となる方向を、旋回動作の停止方向として決定するようにしてもよい。
Further, here, the turning operation is stopped in the direction in which the front distance on the left side or the front distance on the right side, which is detected as a value other than an error value by the first
図11は、第2の実施形態による自動走行制御装置の動作例を示すフローチャートである。なお、図11に示すフローチャートにおいて、図5に示したステップ番号と同じステップ番号では同じ処理を実行することを意味している。 FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of the automatic driving control device according to the second embodiment. In the flowchart shown in FIG. 11, it means that the same process is executed at the same step number as the step number shown in FIG.
まず、直進制御部15は、電動車いす100を直進走行させるように制御する(ステップS1)。次に、第1の距離検出部11は、第1の距離センサ101L,101Rからの出力値により左右の前方距離rL,rRを検出する(ステップS2)。ここで、旋回制御部13Bは、エラーフラグがONになっているか否かを判定する(ステップS21)。そして、エラーフラグがONになっていない場合、旋回制御部13Bは、図5のステップS3〜S5に示した右方向への旋回動作条件を満たすか否かを判定する(ステップS22)。
First, the straight-
右方向への旋回動作条件を満たす場合、旋回制御部13Bは、電動車いす100の直進走行を停止して、電動車いす100をその場で右方向へ所定角度だけ旋回させる(ステップS6)。そして、このように所定角度の右旋回が行われた時点で、第1の距離検出部11は、第1の距離センサ101L,101Rの出力値により左右の前方距離rL,rRを検出する(ステップS7)。
When the rightward turning operation condition is satisfied, the turning control unit 13B stops the straight running of the
ここで、測距エラー判定部18は、検出された左側の前方距離rLまたは右側の前方距離rRがエラー値を示しているか否かを判定する(ステップS23)。何れかの前方距離がエラー値を示している場合、旋回制御部13Bは、エラーフラグにONにするとともに、測距エラーの発生回数をカウントアップする(ステップS24)。その後、処理はステップS6に戻る。一方、ステップS23において、何れの前方距離もエラー値を示していないと判定された場合、処理はステップS21に戻る。
Here, the ranging
ステップS23で測距エラーがいったん検出され、ステップS24,S6,S7,S23のループ処理によって右旋回を継続した後、測距エラーが検出されなくなった場合、エラーフラグはONとなっている。よって、この場合、処理はステップS29にジャンプする。一方、測距エラーが全く発生していない場合は、ステップS23からステップS21に戻ったときに、エラーフラグはONとなっていない。この場合は、右方向への旋回動作条件を満たさなくなるまで、ステップS21、S22,S6,S7,S23のループ処理によって右旋回が継続される。 If the distance measurement error is once detected in step S23, and after the right turn is continued by the loop processing in steps S24, S6, S7, and S23, the distance measurement error is no longer detected, the error flag is ON. Therefore, in this case, the process jumps to step S29. On the other hand, when the distance measurement error has not occurred at all, the error flag is not turned ON when returning from step S23 to step S21. In this case, the right turn is continued by the loop processing of steps S21, S22, S6, S7, and S23 until the right turn operation condition is not satisfied.
ステップS21において、右方向への旋回動作条件を満たさないと判定された場合、旋回制御部13Bは、エラーフラグがONになっているか否かを判定する(ステップS25)。そして、エラーフラグがONになっていない場合、旋回制御部13Bは、図5のステップS8〜S9に示した左方向への旋回動作条件を満たすか否かを判定する(ステップS26)。左方向への旋回動作条件を満たす場合、旋回制御部13Bは、電動車いす100の直進走行を停止して、電動車いす100をその場で左方向へ所定角度だけ旋回させる(ステップS11)。そして、このように所定角度の左旋回が行われた時点で、第1の距離検出部11は、左右の前方距離rL,rRを検出する(ステップS12)。
If it is determined in step S21 that the rightward turning operation condition is not satisfied, the turning control unit 13B determines whether or not the error flag is ON (step S25). Then, when the error flag is not turned ON, the turning control unit 13B determines whether or not the turning operation condition to the left shown in steps S8 to S9 of FIG. 5 is satisfied (step S26). When the condition for turning to the left is satisfied, the turning control unit 13B stops the straight running of the
ここで、測距エラー判定部18は、検出された左側の前方距離rLまたは右側の前方距離rRがエラー値を示しているか否かを判定する(ステップS27)。何れかの前方距離がエラー値を示している場合、旋回制御部13Bは、エラーフラグにONにするとともに、測距エラーの発生回数をカウントアップする(ステップS28)。その後、処理はステップS11に戻る。一方、ステップS27において、何れの前方距離もエラー値を示していないと判定された場合、処理はステップS25に戻る。
Here, the ranging
ステップS27で測距エラーがいったん検出され、ステップS28,S11,S12,S27のループ処理によって左旋回を継続した後、測距エラーが検出されなくなった場合、エラーフラグはONとなっている。よって、この場合、処理はステップS29にジャンプする。一方、測距エラーが全く発生していない場合は、ステップS27からステップS25に戻ったときに、エラーフラグはONとなっていない。この場合は、左右方向への旋回動作条件を満たさなくなるまで、ステップS25、S26,S11,S12,S27のループ処理によって右旋回が継続される。 If the distance measurement error is once detected in step S27, the left turn is continued by the loop processing in steps S28, S11, S12, and S27, and then the distance measurement error is no longer detected, the error flag is ON. Therefore, in this case, the process jumps to step S29. On the other hand, when the distance measurement error has not occurred at all, the error flag is not turned ON when returning from step S27 to step S25. In this case, the right turn is continued by the loop processing of steps S25, S26, S11, S12, and S27 until the turning operation condition in the left-right direction is not satisfied.
ステップS29において、旋回制御部13Bは、旋回動作を停止した時点において第1の距離検出部11により検出された左右の前方距離と、測距エラーを検出した回数とに基づいて、順方向に旋回動作をしていたときの各方向の間を何分割するかの分割数をテーブル情報から決定する。
In step S29, the turning control unit 13B turns in the forward direction based on the left and right forward distances detected by the first
その後、旋回制御部13Bは、エラーフラグをOFFにするとともに、測距エラーの発生回数をゼロにクリアした後(ステップS30)、ステップS29で決定した分割数に応じた角度だけ、電動車いす100を逆方向に旋回させる(ステップS31)。そして、第1の距離検出部11は、左右の前方距離rL,rRを検出して記憶する(ステップS32)。
After that, the turning control unit 13B turns off the error flag, clears the number of occurrences of the distance measurement error to zero (step S30), and then sets the
次いで、旋回制御部13Bは、ステップS29で決定した分割数に応じた角度の全てについて旋回動作を行ったか否かを判定する(ステップS33)。分割数に応じた全ての角度に対する旋回動作がまだ終わっていない場合、処理はステップS31に戻る。 Next, the turning control unit 13B determines whether or not the turning operation has been performed for all the angles corresponding to the number of divisions determined in step S29 (step S33). If the turning operation for all the angles according to the number of divisions has not been completed, the process returns to step S31.
一方、分割数に応じた全ての角度に対する旋回動作が終わった場合、旋回制御部13Bは、ステップS32でそれぞれの角度において第1の距離検出部11によりエラー値ではない値として検出された左側の前方距離または右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の旋回動作の停止方向を決定する(ステップS34)。その後、処理はステップS13に進む。また、ステップS22において右方向への旋回動作条件を満たさず、ステップS26において左方向への旋回動作条件も満たさないと判定された場合も、処理はステップS13に進む。ステップS13以降の処理は、図5と同様である。
On the other hand, when the turning operation for all the angles according to the number of divisions is completed, the turning control unit 13B is detected by the first
以上詳しく説明したように、第2の実施形態によれば、第1の距離センサ101L,101Rとしてレーザレンジファインダを用いた場合、測距面における光線の反射などによって第1の距離センサ101L,101Rの何れかにおいて測距エラーが生じた場合でも、左右への旋回動作により狭路200への自動進入走行を行うことができる。
As described in detail above, according to the second embodiment, when the laser range finder is used as the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態による自動走行制御装置は、電動車いす100を直進走行させることを基本とし、直進走行させる条件が成立しなくなれば(旋回動作条件を満たした場合)、旋回動作条件を満たさなくなるまでその場で旋回して走行方向を変更し、その後に直進走行するという動作を繰り返して、狭路200への自動進入走行を行うものである。これに対し、図12のように、電動車いす100が狭路200に対して鋭角度で進入すると、車両方向の大きな転換が必要となり、乗員への負担(乗り心地、恐怖感など)に繋がる可能性がある。第3の実施形態は、電動車いす100が狭路200に対してできるだけ鋭角度で進入しないように制御するものである。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The automatic driving control device according to the present embodiment is based on driving the
第3の実施形態において、電動車いす100に対する距離センサの設置のし方は、図1または図7と同様である。図13は、第3の実施形態による自動走行制御装置の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図13において、図2に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。第3の実施形態による自動走行制御装置は、旋回制御部13に代えて旋回制御部13Cを備えている。
In the third embodiment, the method of installing the distance sensor on the
旋回制御部13Cは、自動走行の開始が指示されたときに、電動車いす100を左方向および右方向へそれぞれ所定角度ずつ一定の角度まで旋回させ、当該左右への旋回動作中に第1の距離検出部11により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、電動車いす100の直進走行方向を決定する。
When the start of automatic running is instructed, the turning
図14は、第3の実施形態による旋回制御部13Cの動作例を説明するための図である。図14(a)は、自動走行の開始が指示されたときの状態を示している。図14(b)および(c)は、図14(a)の状態から右方向に所定角度ずつ一定の角度(例えば、15度)まで電動車いす100を旋回させた状態を示している。第1の距離検出部11は、図14(b)および(c)のそれぞれの状態において、左右の前方距離を検出する。
FIG. 14 is a diagram for explaining an operation example of the turning
図14(d)および(e)は、図14(a)の状態から左方向に所定角度ずつ一定の角度(例えば、15度)まで電動車いす100を旋回させた状態を示している。第1の距離検出部11は、図14(d)および(e)のそれぞれの状態において、左右の前方距離を検出する。
14 (d) and 14 (e) show a state in which the
旋回制御部13Cは、図14(b)〜(e)に示す電動車いす100の向きの中から、それぞれの向きにおいて第1の距離検出部11により検出された左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、狭路200に対する進入角度が最も鈍角となる向きを、電動車いす100の直進走行方向として決定する。
The turning
例えば、旋回制御部13Cは、左側の前方距離および右側の前方距離が最も長くなる向きを、電動車いす100の直進走行方向として決定する。または、左側の前方距離および右側の前方距離が最も長く、かつ、左側の前方距離と右側の前方距離との差が最も小さくなる向きを、電動車いす100の直進走行方向として決定するようにしてもよい。図14の例では、図14(e)に示す向きが、電動車いす100の直進走行方向として決定される。
For example, the turning
以上詳しく説明したように、第3の実施形態によれば、電動車いす100の自動走行の開始が指示された時点で、狭路200に対してできるだけ鈍角で進入するように電動車いす100の直進走行方向が決定される。これにより、直進走行によって電動車いす100が狭路200に近づいたときに、車両方向の大きな転換を行う必要がなくなり、乗員への負担を軽減することができる。
As described in detail above, according to the third embodiment, when the start of automatic driving of the
なお、上記第1〜第3の実施形態では、エレベータのように奥が行き止まりになっている狭路200への自動進入走行を行う場合を例に挙げて説明したが、奥が行き止まりになっていない狭い通路への自動進入走行を行うことが可能であることは言うまでもない。
In the first to third embodiments, the case where the automatic approach running to the
また、上記第1〜第3の実施形態では、第1の距離センサ101L,101Rとしてレーザレンジファインダを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)センサ、TOF(Time of Flight)カメラ、ステレオカメラなどを第1の距離センサ101L,101Rとして用いてもよい。なお、最もコストが安いという点で、レーザレンジファインダを用いるのが好ましい。
Further, in the first to third embodiments, an example in which a laser range finder is used as the
また、上記1〜第3の実施形態では、電動車いす100を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。左右輪を左右独立に制御できる電動車両であれば、何れに対しても上記1〜第3の実施形態を適用することが可能である。
Further, in the first to third embodiments described above, an example in which the
その他、上記第1〜第3の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, the first to third embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should be construed in a limited manner. It is something that does not become. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.
11 第1の距離検出部
12 第2の距離検出部
13,13A,13B,13C 旋回制御部
14 閾値変更部
15 停止制御部
16 直進制御部
17 第3の距離検出部
18 測距エラー判定部
100 電動車いす
101L,101R 第1の距離センサ
102C 第2の距離センサ
103L,103R 第3の距離センサ
200 狭路
11 1st
Claims (8)
発信される信号の広がりがセンサ幅以下となる狭指向性を有する距離センサを、上記電動車両の車幅方向両端付近に備え、上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信するようにし、
上記車幅方向両端付近の上記距離センサによりそれぞれ障害物までの距離を検出する距離検出部と、
上記距離検出部により検出される左側の前方距離または右側の前方距離が第1の閾値未満であり、かつ、上記左側の前方距離と上記右側の前方距離との差が第2の閾値以上である場合に、上記電動車両を左または右へ旋回させるように制御する旋回制御部と、
上記距離検出部により検出される上記左側の前方距離および上記右側の前方距離が何れも第3の閾値未満か否かを判定し、何れも上記第3の閾値未満である場合に、上記第1の閾値をより小さい値に変更する閾値変更部とを備えたことを特徴とする電動車両の自動走行制御装置。 It is an automatic driving control device that controls the automatic driving of electric vehicles.
Distance sensors having narrow directivity such that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width are provided near both ends in the vehicle width direction of the electric vehicle, and the distance sensor transmits the signal toward the front of the electric vehicle. So
A distance detection unit that detects the distance to an obstacle by the distance sensors near both ends in the vehicle width direction, and
The left front distance or the right front distance detected by the distance detection unit is less than the first threshold value, and the difference between the left front distance and the right front distance is equal to or more than the second threshold value. In some cases, a turning control unit that controls the electric vehicle to turn left or right ,
It is determined whether or not the front distance on the left side and the front distance on the right side detected by the distance detection unit are both less than the third threshold value, and when both are less than the third threshold value, the first An automatic traveling control device for an electric vehicle, which comprises a threshold value changing unit for changing the threshold value of the above to a smaller value.
発信される信号の広がりがセンサ幅以下となる狭指向性を有する距離センサを、上記電動車両の車幅方向両端付近に備え、上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信するようにし、
上記電動車両の左右側方に第3の距離センサを備え、上記電動車両の左右側方に向けて信号を発信するようにし、
上記車幅方向両端付近の上記距離センサによりそれぞれ障害物までの距離を検出する距離検出部と、
上記左右側方の上記第3の距離センサにより上記障害物までの左側方距離および右側方距離をそれぞれ検出する第3の距離検出部と、
上記距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の左右への旋回動作を制御する旋回制御部とを備え、
上記旋回制御部は、左右への旋回動作条件を満たしている場合でも、上記第3の距離検出部により検出される上記左側方距離または上記右側方距離の何れかが第4の閾値未満である場合は、上記左右への旋回動作を行わないように制御することを特徴とする電動車両の自動走行制御装置。 It is an automatic driving control device that controls the automatic driving of electric vehicles.
Distance sensors having narrow directivity such that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width are provided near both ends in the vehicle width direction of the electric vehicle, and the distance sensor transmits the signal toward the front of the electric vehicle. So
Third distance sensors are provided on the left and right sides of the electric vehicle so as to transmit signals toward the left and right sides of the electric vehicle.
A distance detection unit that detects the distance to an obstacle by the distance sensors near both ends in the vehicle width direction, and
A third distance detection unit that detects the left-side distance and the right-side distance to the obstacle by the third distance sensor on the left and right sides, respectively.
Based on the forward distance and right front distance left to be detected by the distance detection unit, e Bei a turning control unit for controlling the pivoting movement to the left and right of the electric vehicle,
Even when the turning control unit satisfies the left / right turning operation condition, either the left side distance or the right side distance detected by the third distance detecting unit is less than the fourth threshold value. In this case, an automatic traveling control device for an electric vehicle, which is characterized in that it is controlled so as not to perform the above-mentioned turning operation to the left and right.
発信される信号の広がりがセンサ幅以下となる狭指向性を有する距離センサを、上記電動車両の車幅方向両端付近に備え、上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信するようにし、
上記車幅方向両端付近の上記距離センサによりそれぞれ障害物までの距離を検出する距離検出部と、
上記距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の左右への旋回動作を制御する旋回制御部と、
上記距離検出部により検出される上記左側の前方距離または上記右側の前方距離が、上記距離センサからの出力がエラーであるとき、および、上記距離センサからの出力値が仕様外の値であるときの少なくとも一方を示すエラー値を示しているか否かを判定する測距エラー判定部とを備え、
上記左右への旋回動作の実行中に上記左側の前方距離または上記右側の前方距離の何れか一方が上記エラー値を示していると上記測距エラー判定部により判定された場合、上記旋回制御部は、左右への旋回動作条件を満たさず、かつ、上記エラー値を示していないと上記測距エラー判定部により判定されるようになった時点で上記旋回動作を停止した後、逆方向に旋回動作を行い、当該逆方向への旋回動作中に上記距離検出部により上記エラー値ではない値として検出される上記左側の前方距離または上記右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の旋回動作の停止方向を決定することを特徴とする電動車両の自動走行制御装置。 It is an automatic driving control device that controls the automatic driving of electric vehicles.
Distance sensors having narrow directivity such that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width are provided near both ends in the vehicle width direction of the electric vehicle, and the distance sensor transmits the signal toward the front of the electric vehicle. So
A distance detection unit that detects the distance to an obstacle by the distance sensors near both ends in the vehicle width direction, and
A turning control unit that controls the left / right turning operation of the electric vehicle based on the left front distance and the right front distance detected by the distance detecting unit .
When the front distance on the left side or the front distance on the right side detected by the distance detection unit is an error in the output from the distance sensor, and when the output value from the distance sensor is a value outside the specifications. It is provided with a distance measurement error determination unit that determines whether or not an error value indicating at least one of the above is indicated.
When the ranging error determination unit determines that either the left front distance or the right front distance indicates the error value during the left / right turning operation, the turning control unit Stops the turning operation at the time when the distance measuring error determination unit determines that the turning operation condition to the left and right is not satisfied and the error value is not shown, and then turns in the opposite direction. The turning operation of the electric vehicle is based on the left front distance or the right front distance detected by the distance detection unit as a value other than the error value during the turning operation in the opposite direction. An automatic travel control device for an electric vehicle, which is characterized by determining a stop direction.
発信される信号の広がりがセンサ幅以下となる狭指向性を有する距離センサを、上記電動車両の車幅方向両端付近に備え、上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信するようにし、
上記車幅方向両端付近の上記距離センサによりそれぞれ障害物までの距離を検出する距離検出部と、
上記距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の左右への旋回動作を制御する旋回制御部とを備え、
上記旋回制御部は、自動走行の開始が指示されたときに、上記電動車両を左方向および右方向へそれぞれ所定角度ずつ一定の角度まで旋回させ、当該左右への旋回動作中に上記距離検出部により検出される上記左側の前方距離および上記右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の直進走行方向を決定することを特徴とする電動車両の自動走行制御装置。 It is an automatic driving control device that controls the automatic driving of electric vehicles.
Distance sensors having narrow directivity such that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width are provided near both ends in the vehicle width direction of the electric vehicle, and the distance sensor transmits the signal toward the front of the electric vehicle. So
A distance detection unit that detects the distance to an obstacle by the distance sensors near both ends in the vehicle width direction, and
Based on the forward distance and right front distance left to be detected by the distance detection unit, e Bei a turning control unit for controlling the pivoting movement to the left and right of the electric vehicle,
When the start of automatic driving is instructed, the turning control unit turns the electric vehicle to a certain angle by a predetermined angle in each of the left and right directions, and the distance detecting unit during the turning operation to the left and right. An automatic traveling control device for an electric vehicle, characterized in that the straight traveling direction of the electric vehicle is determined based on the front distance on the left side and the front distance on the right side detected by the above.
上記第2の距離センサにより上記障害物までの距離を検出する第2の距離検出部と、
少なくとも上記第2の距離検出部により検出される中央の前方距離に基づいて、上記電動車両の停止動作を制御する停止制御部とを更に備えたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電動車両の自動走行制御装置。 A second distance sensor is further provided near the center of the electric vehicle in the vehicle width direction, and a signal is transmitted from the second distance sensor toward the front of the electric vehicle.
A second distance detection unit that detects the distance to the obstacle by the second distance sensor, and
Any of claims 1 to 4 , further comprising a stop control unit that controls the stop operation of the electric vehicle based on at least the central front distance detected by the second distance detection unit. The automatic driving control device for an electric vehicle according to item 1.
上記車幅方向両端付近の上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信することにより、上記電動車両に搭載された自動制御装置の距離検出部が、前方の障害物までの距離を検出する第1のステップと、
上記自動制御装置の旋回制御部が、上記距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の左右への旋回動作を制御する第2のステップと、
上記第2のステップにおいて左右への旋回動作条件を満たして当該左右への旋回動作の実行中に、上記自動制御装置の測距エラー判定部が、上記距離検出部により検出される上記左側の前方距離または上記右側の前方距離が、上記距離センサからの出力がエラーであるとき、および、上記距離センサからの出力値が仕様外の値であるときの少なくとも一方を示すエラー値を示しているか否かを判定する第3のステップと、
上記左右への旋回動作の実行中に上記左側の前方距離または上記右側の前方距離の何れか一方が上記エラー値を示していると上記測距エラー判定部により判定された場合、上記旋回制御部が、左右への旋回動作条件を満たさず、かつ、上記エラー値を示していないと上記測距エラー判定部により判定されるようになった時点で上記旋回動作を停止した後、逆方向に旋回動作を行い、当該逆方向への旋回動作中に上記距離検出部により上記エラー値ではない値として検出される上記左側の前方距離または上記右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の旋回動作の停止方向を決定する第4のステップとを有することを特徴とする電動車両の自動走行制御方法。 It is an automatic driving control method that automatically controls the driving of an electric vehicle equipped with distance sensors having narrow directivity so that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width near both ends in the vehicle width direction.
By transmitting the signal from the distance sensors near both ends in the vehicle width direction toward the front of the electric vehicle, the distance detection unit of the automatic control device mounted on the electric vehicle can reach the obstacle in front of the vehicle. The first step to detect
A second step in which the turning control unit of the automatic control device controls the left / right turning operation of the electric vehicle based on the left front distance and the right front distance detected by the distance detecting unit .
While the left / right turning operation condition is satisfied in the second step and the left / right turning operation is being executed, the distance measurement error determination unit of the automatic control device is detected by the distance detection unit in front of the left side. Whether the distance or the front distance on the right side indicates an error value indicating at least one of the case where the output from the distance sensor is an error and the value output from the distance sensor is a value out of specification. The third step to determine whether
When the ranging error determination unit determines that either the left front distance or the right front distance indicates the error value during the left / right turning operation, the turning control unit However, when the distance measuring error determination unit determines that the turning operation condition to the left and right is not satisfied and the error value is not shown, the turning operation is stopped and then the turning is performed in the opposite direction. The turning operation of the electric vehicle is based on the left front distance or the right front distance detected by the distance detection unit as a value other than the error value during the turning operation in the opposite direction. An automatic traveling control method for an electric vehicle, which comprises a fourth step of determining a stop direction.
自動走行の開始が指示されたときに、上記電動車両に搭載された自動制御装置の旋回制御部が、上記電動車両を左方向および右方向へそれぞれ所定角度ずつ一定の角度まで旋回させ、当該左方向および右方向への旋回動作中に、上記車幅方向両端付近の上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信することによって上記自動制御装置の距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の直進走行方向を決定する第1のステップと、
上記電動車両の直進走行を開始した後、上記車幅方向両端付近の上記距離センサから上記電動車両の前方に向けて上記信号を発信することにより、上記距離検出部が、前方の障害物までの距離を検出する第2のステップと、
上記旋回制御部が、上記距離検出部により検出される左側の前方距離および右側の前方距離に基づいて、上記電動車両の左右への旋回動作を制御する第3のステップとを有することを特徴とする電動車両の自動走行制御方法。 It is an automatic driving control method that automatically controls the driving of an electric vehicle equipped with distance sensors having narrow directivity so that the spread of the transmitted signal is equal to or less than the sensor width near both ends in the vehicle width direction.
When the start of automatic running is instructed, the turning control unit of the automatic control device mounted on the electric vehicle turns the electric vehicle leftward and rightward by a predetermined angle, respectively, to the left. The left side detected by the distance detection unit of the automatic control device by transmitting the signal toward the front of the electric vehicle from the distance sensors near both ends in the vehicle width direction during the turning operation in the direction and the right direction. The first step of determining the straight-ahead traveling direction of the electric vehicle based on the front distance of the above and the front distance of the right side, and
After starting the straight running of the electric vehicle, by transmitting the signal toward from the distance sensor in the vicinity of the vehicle widthwise ends in front of the electric vehicle, the upper Ki距separation detecting section, the front of the obstacle The second step to detect the distance to
Upper Ki旋times control unit, on the basis of the forward distance and right front distance left to be detected by the distance detection unit, that a third step of controlling the swing motion to the left and right of the electric vehicle A characteristic automatic driving control method for electric vehicles.
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