JP7798267B2 - Autonomous mobile device, control method and program for autonomous mobile device - Google Patents
Autonomous mobile device, control method and program for autonomous mobile deviceInfo
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Description
本発明は、自律移動装置、自律移動装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an autonomous mobile device, a control method for an autonomous mobile device, and a program.
従来から、様々な用途に自律移動装置が使われており、自律移動装置の制御を改良する技術開発も進められている。例えば、特許文献1には、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除できるモータ駆動式走行装置が開示されている。 Autonomous mobile devices have been used for a variety of purposes, and technological developments to improve the control of autonomous mobile devices are also underway. For example, Patent Document 1 discloses a motor-driven traveling device that can suppress unexpected vehicle body movement and safely release the brakes.
特許文献1に開示されているモータ駆動式走行装置は、ユーザが手押しをするためにブレーキを解除する際、斜面で停止している場合には、水平面で停止している場合に比べてショートブレーキ(モータの電源端子を短絡させるとモータ軸に制動がかかることを利用するブレーキ)の制動力を強くする。これによって、自重によって車体が斜面を下ろうとするのを抑制するので、予期せぬ車体の動きを抑制して安全にブレーキを解除することができる。しかし、これは斜面で停止中の場合の制御であり、斜面を走行中の予期せぬ車体の動きについては抑制することはできなかった。 The motor-driven traveling device disclosed in Patent Document 1 strengthens the braking force of the short brake (a brake that utilizes the effect of braking the motor shaft when the motor's power terminals are short-circuited) when the device is stopped on a slope when the user releases the brake to push the vehicle by hand, compared to when the device is stopped on a level surface. This prevents the vehicle from sliding downhill due to its own weight, thereby preventing unexpected vehicle movement and allowing the brake to be released safely. However, this control is only for when the vehicle is stopped on a slope, and does not prevent unexpected vehicle movement while traveling on a slope.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、自律移動装置が傾斜面を走行している間に生じる種々のリスクを低減することができる自律移動装置等を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide an autonomous mobile device that can reduce various risks that arise while the autonomous mobile device is traveling on an inclined surface.
上記目的を達成するため、本発明に係る自律移動装置は、
車体を走行させる駆動部と、
前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
を備える。
In order to achieve the above object, an autonomous mobile device according to the present invention comprises:
a drive unit that drives the vehicle body;
an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body;
a control unit that determines a travel surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the drive unit is traveling, and controls the drive unit based on the determined travel surface;
Equipped with.
追従対象までの距離である追従距離を検出する追従距離検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整する、
ようにしてもよい。
a tracking distance detection unit that detects a tracking distance, which is a distance to a target to be tracked;
The control unit
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
This may be done.
本発明によれば、自律移動装置が傾斜面を走行している間に生じる種々のリスクを低減することができる。 This invention can reduce various risks that arise while an autonomous mobile device is traveling on a slope.
以下、本発明の実施形態に係る自律移動装置について、図表を参照して説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。 An autonomous mobile device according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to diagrams. Note that identical or corresponding parts in the diagrams will be designated by the same reference numerals.
(実施形態1)
実施形態1に係る自律移動装置は、人等の追従対象を追従して自動的に移動する装置である。実施形態1に係る自律移動装置100の機能構成の一例を図1に、外観の一例を図2及び図3に示す。
(Embodiment 1)
The autonomous mobile device according to the first embodiment is a device that automatically moves by following a target such as a person, etc. An example of the functional configuration of the autonomous mobile device 100 according to the first embodiment is shown in Fig. 1, and examples of the external appearance are shown in Figs.
図1に示すように、自律移動装置100は、制御部110と、記憶部120と、姿勢検出部130と、駆動部140と、出力部150と、操作取得部160と、追従距離検出部170と、を備える。 As shown in FIG. 1, the autonomous mobile device 100 includes a control unit 110, a memory unit 120, an attitude detection unit 130, a drive unit 140, an output unit 150, an operation acquisition unit 160, and a following distance detection unit 170.
制御部110は、CPU(Central Processing Unit)等で構成され、記憶部120に記憶されたプログラムにより、後述する速度制御処理等の各種処理を実行する。なお、制御部110は、複数の処理を並行して実行するマルチスレッド機能に対応しており、自律移動装置100が自律移動するための種々の処理を並行して実行することができる。 The control unit 110 is composed of a CPU (Central Processing Unit) and other components, and executes various processes, such as the speed control process described below, using programs stored in the storage unit 120. The control unit 110 also supports a multi-threading function that executes multiple processes in parallel, and can execute various processes in parallel to enable the autonomous mobile device 100 to move autonomously.
記憶部120は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成され、ROMの一部又は全部は電気的に書き換え可能なメモリ(フラッシュメモリ等)で構成されている。ROMには制御部110のCPUが実行するプログラム及びプログラムを実行する上で予め必要なデータが記憶されている。RAMには、プログラム実行中に作成されたり変更されたりするデータが記憶される。 The storage unit 120 is composed of ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., with part or all of the ROM being composed of electrically rewritable memory (such as flash memory). The ROM stores programs executed by the CPU of the control unit 110 and data required in advance to execute the programs. The RAM stores data that is created or changed during program execution.
例えば、自律移動装置100が走行する際の最大速度MSや追従停止距離SD等の変数データは記憶部120に記憶される。最大速度MSは、自律移動装置100が走行する速度の最大値が設定される。また、自律移動装置100は、追従対象(ユーザ等)を追従して走行するが、自律移動装置100と追従対象との間の距離(追従距離)が追従停止距離SD以下になると停止するように制御部110が駆動部140を制御する。この制御により、自律移動装置100は、追従対象に衝突することなく、追従対象を追従して走行することができる。また、追従対象が最大速度MSよりも速い速度で移動した場合でも、自律移動装置100は最大速度MSまでしか速度を上げないため、速度が上がりすぎることによる事故を防止することができる。 For example, variable data such as the maximum speed MS and following stopping distance SD when the autonomous mobile device 100 travels are stored in the storage unit 120. The maximum speed MS is set to the maximum speed at which the autonomous mobile device 100 travels. Furthermore, the autonomous mobile device 100 travels following a target to be followed (such as a user), and the control unit 110 controls the drive unit 140 to stop when the distance (following distance) between the autonomous mobile device 100 and the target to be followed becomes equal to or less than the following stopping distance SD. This control allows the autonomous mobile device 100 to travel following the target to be followed without colliding with it. Furthermore, even if the target to be followed travels at a speed faster than the maximum speed MS, the autonomous mobile device 100 only increases its speed up to the maximum speed MS, preventing accidents caused by excessive speed.
姿勢検出部130は、ジャイロセンサや加速度センサを備え、自律移動装置100の車体の姿勢や姿勢の変化を検出する。より具体的には、姿勢検出部130は、自律移動装置100の車体のピッチ角、ロール角、ピッチレート等を検出する。 The attitude detection unit 130 is equipped with a gyro sensor and an acceleration sensor, and detects the attitude and changes in attitude of the body of the autonomous mobile device 100. More specifically, the attitude detection unit 130 detects the pitch angle, roll angle, pitch rate, etc. of the body of the autonomous mobile device 100.
ピッチ角は、自律移動装置100の左右方向の軸を中心とする回転角で、現在走行している路面(走行面)が上下斜面(上り斜面及び下り斜面)である場合に、その斜面の傾きの程度を示す角度である。ピッチ角の基準値をどのように定めるかは任意であるが、本実施形態では水平を0度とし、上り斜面では正の値、下り斜面では負の値をとるものとする。なお、本実施の形態において、図2に示すように、自律移動装置100の前方向はユーザに追従して走行する場合の進行方向、後方向は前方向の反対側、右方向は自律移動装置100の進行方向に対して右側、左方向は自律移動装置100の進行方向に対して左側を指すものとする。 The pitch angle is the rotation angle around the left-right axis of the autonomous mobile device 100, and indicates the degree of inclination of the slope when the road surface (driving surface) on which the autonomous mobile device 100 is currently traveling is vertically inclined (uphill and downhill). The reference value for the pitch angle can be determined arbitrarily, but in this embodiment, horizontal is set to 0 degrees, and the value is positive on uphill slopes and negative on downhill slopes. Note that in this embodiment, as shown in Figure 2, the forward direction of the autonomous mobile device 100 refers to the direction of travel when traveling following the user, the backward direction refers to the opposite side of the forward direction, the right direction refers to the right side of the autonomous mobile device 100's direction of travel, and the left direction refers to the left side of the autonomous mobile device 100's direction of travel.
ロール角は、自律移動装置100の前後方向の軸を中心とする回転角で、現在走行している走行面が左右に傾いている場合に、その傾きの程度を示す角度である。ロール角の基準値をどのように定めるかは任意であるが、本実施形態では水平を0度とし、左側が下に傾いたら正の値、右側が下に傾いたら負の値をとるものとする。なお、斜面を斜め(真上でも真下でも真横でもない方向)に走行している場合には、ピッチ角とロール角の両方がゼロ以外になる。 The roll angle is the rotation angle around the axis of the autonomous mobile device 100 in the forward/backward direction, and indicates the degree of tilt when the surface on which the device is currently traveling is tilted to the left or right. The reference value for the roll angle can be determined arbitrarily, but in this embodiment, horizontal is set to 0 degrees, and a downward tilt to the left side is a positive value, and a downward tilt to the right side is a negative value. Note that when traveling diagonally on a slope (in a direction that is neither directly above, below, nor beside), both the pitch angle and roll angle will be non-zero.
ピッチレートは、ピッチ角の時間的な変化率である。例えば、自律移動装置100が走行面上の上り段差等に乗り上げたり、下り段差から落ちたりする際にはピッチレートの絶対値が大きくなる。本実施形態におけるピッチ角は上り斜面で正の値、下り斜面で負の値をとるため、上り段差等に乗り上げるとピッチレートは正の大きな値になり、下り段差から落ちると負の絶対値が大きな値になる。 The pitch rate is the rate of change of the pitch angle over time. For example, the absolute value of the pitch rate increases when the autonomous mobile device 100 climbs up a step on the traveling surface or falls off a step down. In this embodiment, the pitch angle is positive on an upslope and negative on a downslope, so the pitch rate becomes a large positive value when climbing up a step, and a large negative absolute value when falling off a downslope.
駆動部140は、制御部110からの指示(制御)により自律移動装置100を走行させる。図2に示すように、駆動部140は、2つのクローラ141を備える。自律移動装置100は、2つのクローラ141の同一方向駆動により前後の平行移動(並進移動)を、2つのクローラ141の逆方向駆動によりその場での回転(向き変更)を、2つのクローラ141のそれぞれ速度を変えた駆動により旋回移動(並進+回転(向き変更)移動)を、行うことができる。 The drive unit 140 drives the autonomous mobile device 100 under instructions (control) from the control unit 110. As shown in Figure 2, the drive unit 140 has two crawlers 141. The autonomous mobile device 100 can perform forward and backward parallel movement (translational movement) by driving the two crawlers 141 in the same direction, rotate on the spot (change of direction) by driving the two crawlers 141 in opposite directions, and perform turning movement (translational movement + rotation (change of direction) movement) by driving the two crawlers 141 at different speeds.
なお、本実施形態では駆動部140はクローラ141を備えているが、クローラ141の代わりに車輪を備えるようにしてもよい。また、自律移動装置100を移動させるための手段であれば、駆動部140は、クローラ141や車輪に限らず、任意の手段を備えてよい。 In this embodiment, the drive unit 140 is equipped with crawlers 141, but wheels may be provided instead of the crawlers 141. Furthermore, the drive unit 140 is not limited to crawlers 141 or wheels, and may be equipped with any means for moving the autonomous mobile device 100.
出力部150は、スピーカを備え、警報音を鳴らしたり、自律移動装置100の状態を通知するメッセージを出力したりすることができる。 The output unit 150 is equipped with a speaker and can sound an alarm or output a message notifying the user of the status of the autonomous mobile device 100.
操作取得部160は、図2及び図3に示すように自律移動装置100の前方に立ったユーザが操作しやすい位置に設置されており、スタートボタン及びストップボタンを備える。自律移動装置100は、操作取得部160のスタートボタンが押されると追従走行を開始し、ストップボタンが押されると停止する。 As shown in Figures 2 and 3, the operation acquisition unit 160 is installed in a position that is easy for a user standing in front of the autonomous mobile device 100 to operate, and is equipped with a start button and a stop button. The autonomous mobile device 100 starts following travel when the start button on the operation acquisition unit 160 is pressed, and stops when the stop button is pressed.
自律移動装置100は、操作取得部160として、スタートボタン及びストップボタン以外のボタンやジョイスティック、タッチパネル等を備えてもよい。例えば、ジョイスティックを備えて、その倒す方向で進行方向を、倒す量(倒し角)で移動速度を、それぞれ自律移動装置100に指示することができるようにしてもよい。また、操作取得部160が通信機能を備え、ユーザからの遠隔操作を受け付けられるようになっていてもよい。つまり、自律移動装置100は、追従式の自律移動装置に限られるわけではない。 The autonomous mobile device 100 may be equipped with buttons other than the start and stop buttons, a joystick, a touch panel, etc. as the operation acquisition unit 160. For example, a joystick may be provided so that the direction of travel of the joystick can be instructed to the autonomous mobile device 100, and the amount of inclination (tilt angle) can be instructed to the autonomous mobile device 100, and the travel speed can be instructed. The operation acquisition unit 160 may also be equipped with communications functionality so that it can receive remote operation from the user. In other words, the autonomous mobile device 100 is not limited to a tracking-type autonomous mobile device.
追従距離検出部170は、スキャナ式レーザ距離計等を備え、自律移動装置100が追従する追従対象(人、他の自律移動装置100等)から自律移動装置100までの距離(追従距離)を検出する。もっとも、追従距離検出部170は、追従対象までの距離を検出するだけでなく、周辺(本実施形態では左右及び前方)に存在する対象物(人、壁、障害物、反射材等)を検出し、対象物までの距離を検出することができる。 The following distance detection unit 170 is equipped with a scanner-type laser rangefinder or the like, and detects the distance (following distance) from the autonomous mobile device 100 to the target being followed (a person, another autonomous mobile device 100, etc.). However, the following distance detection unit 170 not only detects the distance to the target being followed, but can also detect objects (people, walls, obstacles, reflective materials, etc.) present in the surrounding area (to the left, right, and front in this embodiment) and detect the distance to the object.
より具体的には、追従距離検出部170は、図3に示すように自律移動装置100の前方及び左右をスキャンできる位置に設置され、発光部と受光部とを備える。そして、発光部及び受光部は、回転しながら所定の角度範囲内で(真正面の方向を0度とすると例えば±160度)レーザを繰り返し照射して周囲をスキャンする(発光部からレーザを照射し、対象物で反射されたレーザを受光部が捉える)。これにより、追従距離検出部170は、スキャン角度毎に、その方向に存在する対象物を点の集合(点群)として捉え、対象物との距離を計測することができる。 More specifically, the following distance detection unit 170 is installed in a position that allows it to scan the front, left, and right of the autonomous mobile device 100, as shown in Figure 3, and is equipped with a light-emitting unit and a light-receiving unit. The light-emitting unit and light-receiving unit then rotate while repeatedly emitting a laser within a predetermined angle range (for example, ±160 degrees, with 0 degrees being the direction directly ahead) to scan the surroundings (the light-emitting unit emits a laser, and the light-receiving unit captures the laser reflected by the object). This allows the following distance detection unit 170 to capture objects present in that direction as a collection of points (point cloud) for each scan angle, and measure the distance to the object.
そして、制御部110は、例えば、スタートボタンが押された時に、追従距離検出部170から取得した情報をもとに初期検出を行い、検出した対象物をトラッキング(短時間(例えば50ミリ秒)毎にスキャンして、座標変化の小さい点群の塊を追跡)することで、追従対象(例えば、人や他の自律移動装置100)を安定して検出することができる。したがって、制御部110は、追従距離検出部170からの情報に基づいて、追従対象を追従するように駆動部140を制御することができる。 The control unit 110 then performs initial detection based on information obtained from the following distance detection unit 170, for example, when the start button is pressed, and tracks the detected object (scanning every short time (e.g., 50 milliseconds) and tracking clusters of point clouds with small coordinate changes), thereby enabling stable detection of the object to be followed (e.g., a person or another autonomous mobile device 100). Therefore, the control unit 110 can control the drive unit 140 to follow the object to be followed based on information from the following distance detection unit 170.
次に、斜面の種類(下り斜面、上り斜面、横斜面)に応じてどのようなリスクが生じ得るかについて説明する。 Next, we will explain what risks may arise depending on the type of slope (downward slope, upward slope, side slope).
まず、自律移動装置100が下り斜面を走行している場合のリスクについて、図4を参照して説明する。下り斜面においては、自律移動装置100は、重力によって速度が上がりやすく、また停止しづらくなるため、斜面に段差がなくても、前に転倒したり、前方を歩く追従対象者(ユーザ200)に接触したりするリスクがある。 First, the risks involved when the autonomous mobile device 100 is traveling downhill will be explained with reference to Figure 4. On a downhill slope, gravity makes it easy for the autonomous mobile device 100 to increase its speed and make it difficult to stop, so even if there are no steps on the slope, there is a risk of the autonomous mobile device 100 falling forward or coming into contact with the person to be followed (user 200) walking in front of it.
例えば、図4に示すように、自律移動装置100がユーザ200を追従して下り斜面310を走行している場合は、地点Aにいる自律移動装置100が、下り段差311を走行する際に地点Bにて自律移動装置100が前向きに傾いて転倒するリスクがある。特に、自律移動装置100と積み荷の重心が前方に偏っている場合は、大きく傾いて前向きに転倒しやすい。また、自律移動装置100の走行速度が速いほど、下り段差311から強い衝撃を受けるので、転倒のリスクが高まる。 For example, as shown in Figure 4, when the autonomous mobile device 100 is traveling downhill 310 following the user 200, there is a risk that the autonomous mobile device 100, which is at point A, will tilt forward and tip over at point B when traveling over the downward step 311. In particular, if the center of gravity of the autonomous mobile device 100 and its cargo is biased forward, it is likely to tilt significantly and tip forward. Furthermore, the faster the autonomous mobile device 100 travels, the greater the impact it will receive from the downward step 311, increasing the risk of tipping over.
なお、自律移動装置100が地点Aを走行している際は、後述する速度制御処理のステップS108の判定条件に従って、自律移動装置100は警告音を発している状態になる。警告音を聞いたユーザ200は、歩行速度が速すぎると、自律移動装置100との距離が離れすぎてしまい、自律移動装置100が追従できなくなるリスクに留意することができる。これにより、自律移動装置100が制御不能になってしまうリスクを軽減させることができる。 When the autonomous mobile device 100 is traveling at point A, the autonomous mobile device 100 emits a warning sound in accordance with the judgment conditions of step S108 of the speed control process, which will be described later. A user 200 who hears the warning sound can be aware that if their walking speed is too fast, they may become too far away from the autonomous mobile device 100, which could cause the autonomous mobile device 100 to be unable to follow them. This reduces the risk that the autonomous mobile device 100 will become uncontrollable.
一方、自律移動装置100が転倒すると斜面の下方に落下するため、下り斜面では、前方を歩くユーザ200に接触するリスクは高い。したがって、全体のリスク、すなわち、自律移動装置100が転倒することによって自律移動装置自体や積載物を破損したり、ユーザ200に接触したりするリスクを低減するために、最大速度MSを制限して通常の平地を走行している時よりも小さくし、追従停止距離SDを通常の値である標準追従停止距離(例えば30cm~50cm)よりも大きな値に設定した方がよい。 On the other hand, if the autonomous mobile device 100 tips over, it will fall down the slope, and on a downhill slope, there is a high risk of it coming into contact with a user 200 walking in front of it. Therefore, to reduce the overall risk, i.e., the risk of the autonomous mobile device 100 tipping over and damaging the autonomous mobile device itself or its cargo, or coming into contact with a user 200, it is better to limit the maximum speed MS to be slower than when traveling on normal flat ground, and to set the following stopping distance SD to a value greater than the standard following stopping distance (e.g., 30 cm to 50 cm), which is a normal value.
次に、自律移動装置100が上り斜面を走行している場合のリスクについて、図5を参照して説明する。上り斜面においては、斜面に段差がなくても、自律移動装置100は、重力によって後ろに転倒するリスクがある。ただし、自律移動装置100が前方を歩く追従対象者(ユーザ200)に接触するリスクは低い。 Next, the risks when the autonomous mobile device 100 is traveling uphill will be explained with reference to Figure 5. On an uphill slope, even if there are no steps on the slope, there is a risk that the autonomous mobile device 100 will tip over backward due to gravity. However, there is a low risk that the autonomous mobile device 100 will come into contact with the person to be followed (user 200) walking in front of it.
例えば、図5に示すように、自律移動装置100がユーザ200を追従して上り斜面320を走行している場合は、地点Cにいる自律移動装置100が、上り段差321を走行する際に地点Dにて自律移動装置100が後ろ向きに傾いて転倒するリスクがある。特に、自律移動装置100と積み荷の重心が後側に偏っている場合は、大きく傾いて後ろ向きに転倒しやすい。したがって、転倒リスクを少しでも下げるために、傾斜角に応じて最大速度MSを制限した方がよい。特に上り段差321に乗り上げつつある時には傾斜角度(ピッチ角)が増加していくので、上り傾斜角を拡大する方向のピッチレートを検出したら、さらに最大速度MSを制限することで、上り段差に乗り上げた時に転倒するリスクを低下させることができる。 For example, as shown in Figure 5, when the autonomous mobile device 100 is traveling uphill slope 320 following the user 200, there is a risk that the autonomous mobile device 100, which is at point C, will tilt backward and tip over at point D when traveling over an upward step 321. In particular, if the center of gravity of the autonomous mobile device 100 and its cargo is biased rearward, it is likely to tilt significantly and tip backward. Therefore, to reduce the risk of tipping as much as possible, it is better to limit the maximum speed MS according to the angle of inclination. In particular, when climbing over an upward step 321, the angle of inclination (pitch angle) increases. Therefore, if a pitch rate in a direction that increases the upward inclination angle is detected, the risk of tipping over when climbing over an upward step can be reduced by further limiting the maximum speed MS.
なお、自律移動装置100が地点Cを走行している際は、後述する速度制御処理のステップS108の判定条件に従って、自律移動装置100は警告音を発している状態になる。警告音を聞いたユーザ200は、歩行速度が速すぎると、自律移動装置100との距離が離れすぎてしまい、自律移動装置100が追従できなくなるリスクに留意することができる。これにより、自律移動装置100が制御不能になってしまうリスクを軽減させることができる。 When the autonomous mobile device 100 is traveling at point C, the autonomous mobile device 100 emits a warning sound in accordance with the judgment conditions of step S108 of the speed control process described below. When the user 200 hears the warning sound, they can be aware that if they walk too fast, they may become too far away from the autonomous mobile device 100, which could cause the autonomous mobile device 100 to be unable to follow them. This reduces the risk of the autonomous mobile device 100 becoming uncontrollable.
一方、自律移動装置100が転倒すると斜面の下方に落下するため、上り斜面では、前方を歩くユーザ200に接触するリスクは低い。したがって、追従停止距離SDは通常(標準追従停止距離)のままでよい。なお、自律移動装置100が転倒すると、ユーザ200に接触しなくても、自律移動装置自体や積載物を破損したり、周囲の物や人に接触したりするリスクがあるので、最大速度MSを制限して転倒のリスクを低下させることは有用である。 On the other hand, if the autonomous mobile device 100 tips over, it will fall down the slope, so on an uphill slope there is a low risk of contact with a user 200 walking in front. Therefore, the following stopping distance SD can remain normal (standard following stopping distance). Note that if the autonomous mobile device 100 tips over, even if it does not contact the user 200, there is a risk of damaging the autonomous mobile device itself or its cargo, or of contacting surrounding objects or people, so it is useful to limit the maximum speed MS to reduce the risk of tipping over.
なお、上り斜面320において上り段差321に乗り上げる場合(図5)については上述したとおりだが、このパターンを含め、斜面と段差の組合せについては、以下の4つのパターンがある。 As described above, when a vehicle runs over an upward step 321 on an upward slope 320 (Figure 5), there are four possible combinations of slopes and steps, including this pattern:
(1)上り斜面+上り段差
この場合は、上述したように、傾斜角度が増加して転倒するリスクが増加するので、特に減速を強める(最大速度MSを制限する)制御を行うことで、車体が後転するリスクを軽減することができる。
(1) Uphill slope + uphill step In this case, as described above, the angle of inclination increases and the risk of tipping over increases, so the risk of the vehicle rolling backward can be reduced by controlling the vehicle to particularly increase deceleration (limit the maximum speed MS).
(2)上り斜面+下り段差
この場合は、上り斜面による傾斜角度が下り段差によって打ち消されるため、転倒するリスクは、下り段差のない上り斜面と比較して増加しない。したがって、上り斜面において下り段差を通過する場合(上り傾斜角が小さくなる方向のピッチレートを検出した場合)には、特別の制御をする必要はない。
(2) Uphill slope + downhill step In this case, the slope angle of the uphill slope is canceled out by the downhill step, so the risk of tipping over does not increase compared to an uphill slope without a downhill step. Therefore, when passing over a downhill step on an uphill slope (when a pitch rate in the direction of a smaller uphill slope angle is detected), no special control is required.
(3)下り斜面+上り段差
この場合は、下り斜面による傾斜角度が上り段差によって打ち消されるため、転倒するリスクは、上り段差のない下り斜面と比較して増加しない。したがって、下り斜面において上り段差を通過する場合(下り傾斜角が小さくなる方向のピッチレートを検出した場合)には、特別の制御をする必要はない。
(3) Downward slope + upward step In this case, the slope angle of the downward slope is canceled out by the upward step, so the risk of tipping over does not increase compared to a downward slope without an upward step. Therefore, when passing over an upward step on a downward slope (when a pitch rate in the direction of a smaller downward slope angle is detected), no special control is required.
(4)下り斜面+下り段差
この場合は、下り段差を検出(下り傾斜角が大きくなる方向のピッチレートを検出)した際に減速すると、慣性力で車体が前転するリスクが増加する。一方、下り段差で加速すると、慣性力で車体が前転するリスクは減少するが、下り段差通過後のリスク(下り段差から強い衝撃を受けることによる転倒リスクや、前方を歩くユーザに接触するリスク等)が増加する。つまり、減速しても加速してもリスクは増加する。したがって、下り斜面において下り段差を通過する場合(下り傾斜角が大きくなる方向のピッチレートを検出した場合)には、上述した下り斜面における制御(最大速度MSを小さくし、追従停止距離SDを大きくする)以外の特別の制御をする必要はない。
(4) Downward Slope + Downward Step In this case, if the vehicle decelerates when a downward step is detected (a pitch rate in the direction of an increasing downward slope angle is detected), the risk of the vehicle body rolling forward due to inertial force increases. On the other hand, if the vehicle accelerates at the downward step, the risk of the vehicle body rolling forward due to inertial force decreases, but the risk after passing over the downward step (such as the risk of falling due to a strong impact from the downward step or the risk of contact with a user walking in front) increases. In other words, the risk increases whether the vehicle decelerates or accelerates. Therefore, when passing over a downward step on a downward slope (when a pitch rate in the direction of an increasing downward slope angle is detected), no special control is required other than the control for the downward slope described above (reducing the maximum speed MS and increasing the following stopping distance SD).
次に、自律移動装置100が斜面を横に走行している場合(横斜面を走行している場合)のリスクについて、図6を参照して説明する。 Next, we will explain the risks that occur when the autonomous mobile device 100 is traveling sideways on a slope (traveling on a horizontal slope) with reference to Figure 6.
自律移動装置100が横斜面330を走行している場合に、下り段差や上り段差等による凹凸があると、自律移動装置100が横揺れによって横転するリスクがある。ただし、横の傾斜(ロール角)の変化は、凹凸の高さと自律移動装置の幅で決まる角度で制限されるので、上述の下り斜面および上り斜面の場合よりも転倒のリスクは小さい。そこで、横揺れを抑えるために最大速度MSを弱めに制限する。 When the autonomous mobile device 100 is traveling on a lateral slope 330, if there are unevenness caused by downward or upward steps, there is a risk that the autonomous mobile device 100 will roll over due to lateral sway. However, because changes in the lateral inclination (roll angle) are limited by an angle determined by the height of the unevenness and the width of the autonomous mobile device, the risk of roll over is smaller than in the case of the downward and upward slopes described above. Therefore, the maximum speed MS is limited to a lower value to suppress lateral sway.
また、自律移動装置100が転倒すると斜面の下方に落下するため、横斜面では、前方を歩くユーザに接触するリスクは小さい。したがって、追従停止距離SDは通常(標準追従停止距離)のままでよい。 Furthermore, if the autonomous mobile device 100 tips over, it will fall down the slope, so on a horizontal slope there is little risk of contact with a user walking ahead. Therefore, the following stopping distance SD can remain normal (standard following stopping distance).
以上の考察から、本実施形態では、最大速度MS及び追従停止距離SDを各斜面では以下のように調整する。なお、標準最大速度は、例えば農作業者が早歩きや小走りをする速度程度である時速4~8kmに設定する。
下り斜面:最大速度MSを制限して上下斜面用最大速度(例えば標準最大速度の50%~60%の速度)にし、追従停止距離SDを大きめな値である下り斜面用追従停止距離(例えば標準追従停止距離の2倍~2.5倍の距離)にする。
上り斜面:追従停止距離SDは標準追従停止距離のまま変更せず、最大速度MSを制限して上下斜面用最大速度(例えば標準最大速度の50%~60%の速度)にするが、ピッチレートが増加したらさらに最大速度MSを制限して傾斜増加用最大速度(例えば標準最大速度の30%~40%の速度)にする。
横斜面:追従停止距離SDは標準追従停止距離のまま変更せず、最大速度MSを弱めに制限して横斜面用最大速度(例えば標準最大速度の70%~80%の速度)にする。
Based on the above considerations, in this embodiment, the maximum speed MS and following stopping distance SD are adjusted for each slope as follows: The standard maximum speed is set to 4 to 8 km/h, which is the speed at which a farm worker walks or jogs, for example.
Downhill slope: The maximum speed MS is limited to the maximum speed for uphill and downhill slopes (for example, 50% to 60% of the standard maximum speed), and the following stopping distance SD is set to a larger value, the following stopping distance for downhill slopes (for example, 2 to 2.5 times the standard following stopping distance).
Uphill slope: The following stopping distance SD remains the standard following stopping distance, and the maximum speed MS is limited to a maximum speed for uphill and downhill slopes (for example, 50% to 60% of the standard maximum speed), but if the pitch rate increases, the maximum speed MS is further limited to a maximum speed for increasing slopes (for example, 30% to 40% of the standard maximum speed).
Side slope: The following stopping distance SD remains the standard following stopping distance, and the maximum speed MS is slightly limited to a maximum speed for side slopes (for example, 70% to 80% of the standard maximum speed).
このように最大速度MS及び追従停止距離SDを調整する速度制御処理について、図7を参照して説明する。この速度制御処理は、ユーザが自律移動装置100を起動すると、実行が開始される。なお、自律移動装置100が起動すると実行が開始される処理は、速度制御処理だけではない。例えば、追従対象を追従して走行するための追従走行処理や、ユーザからの指示に従って走行する手動走行処理等、自律移動装置100が自律移動するための種々の処理の実行が並行して開始される。 The speed control process for adjusting the maximum speed MS and following stopping distance SD in this manner will be described with reference to Figure 7. This speed control process begins execution when the user starts up the autonomous mobile device 100. Note that the speed control process is not the only process that begins execution when the autonomous mobile device 100 starts up. For example, various processes for the autonomous mobile device 100 to move autonomously may begin execution in parallel, such as a following driving process for driving while following a target to be followed, or a manual driving process for driving according to instructions from the user.
速度制御処理が開始されると、まず、制御部110は、スタートボタンが押されたか否かを判定する(ステップS101)。スタートボタンが押されていないなら(ステップS101;No)、ステップS101に戻る。スタートボタンが押されたなら(ステップS101;Yes)、制御部110は、姿勢検出部130で自律移動装置100の車体の姿勢(ピッチ角、ロール角及びピッチレート)を検出する(ステップS102)。 When the speed control process begins, the control unit 110 first determines whether the start button has been pressed (step S101). If the start button has not been pressed (step S101; No), the process returns to step S101. If the start button has been pressed (step S101; Yes), the control unit 110 detects the body attitude (pitch angle, roll angle, and pitch rate) of the autonomous mobile device 100 using the attitude detection unit 130 (step S102).
そして、制御部110は、ステップS102で検出したピッチ角の絶対値が基準ピッチ角(例えば5度~10度)未満か否かを判定する(ステップS103)。ピッチ角の絶対値が基準ピッチ角以上なら(ステップS103;No)、制御部110は、現在走行している走行面が上下斜面であると判断し、自律移動装置100の最大速度MSを減らして上下斜面用最大速度(例えば標準最大速度の50%~60%)に設定する(ステップS104)。 Then, the control unit 110 determines whether the absolute value of the pitch angle detected in step S102 is less than a reference pitch angle (e.g., 5 to 10 degrees) (step S103). If the absolute value of the pitch angle is equal to or greater than the reference pitch angle (step S103; No), the control unit 110 determines that the current traveling surface is an uphill slope, and reduces the maximum speed MS of the autonomous mobile device 100 to a maximum speed for uphill slopes (e.g., 50% to 60% of the standard maximum speed) (step S104).
そして、制御部110は、走行面が下り斜面であるか否か、すなわちピッチ角が負の値か否かを判定する(ステップS105)。下り斜面なら(ステップS105;Yes)、制御部110は追従停止距離SDを増やして下り斜面用追従停止距離(例えば標準追従停止距離の2倍~2.5倍)に設定する(ステップS106)。 Then, the control unit 110 determines whether the traveling surface is a downhill slope, i.e., whether the pitch angle is a negative value (step S105). If it is a downhill slope (step S105; Yes), the control unit 110 increases the following stopping distance SD and sets it to a downhill following stopping distance (for example, 2 to 2.5 times the standard following stopping distance) (step S106).
そして、制御部110は、それまでの処理で設定された最大速度MS及び追従停止距離SDに基づいて、速度制御を行う(ステップS107)。具体的には、速度制御処理と並行に実行されている他の処理(追従走行処理や手動走行処理)に対して最大速度MS及び追従停止距離SDの情報を伝える。これにより、走行速度は最大速度MS以下の速度に制限され、追従走行時には追従対象に近づくと停止するような走行制御が行われる。 Then, the control unit 110 performs speed control based on the maximum speed MS and following stopping distance SD set in the previous processing (step S107). Specifically, the control unit 110 transmits information about the maximum speed MS and following stopping distance SD to other processing (following driving processing and manual driving processing) that is being executed in parallel with the speed control processing. As a result, the driving speed is limited to a speed below the maximum speed MS, and during following driving, driving control is performed so that the vehicle stops when approaching the target to be followed.
そして、制御部110は、追従停止距離が距離閾値(例えば60cm~1m)より大きいか又は最大速度が速度閾値(例えば標準最大速度の60%~70%の速度)より小さいか否かを判定する(ステップS108)。追従停止距離が距離閾値より大きいという条件と最大速度が速度閾値より小さいという条件の少なくともいずれか一方の条件が満たされる場合(ステップS108;Yes)、制御部110は、出力部150から警報音を鳴らし(ステップS109)、ステップS110に進む。 Then, the control unit 110 determines whether the following stop distance is greater than a distance threshold (e.g., 60 cm to 1 m) or whether the maximum speed is less than a speed threshold (e.g., 60% to 70% of the standard maximum speed) (step S108). If at least one of the conditions that the following stop distance is greater than the distance threshold and the maximum speed is less than the speed threshold is met (step S108; Yes), the control unit 110 sounds an alarm from the output unit 150 (step S109) and proceeds to step S110.
追従停止距離が距離閾値以下という条件と最大速度が速度閾値以上という条件の両方の条件を満たす場合(ステップS108;No)、制御部110はストップボタンが押されたか否かを判定する(ステップS110)。ストップボタンが押されていないなら(ステップS110;No)、制御部110は、ステップS102に戻る。 If both the conditions that the following stop distance is less than the distance threshold and the maximum speed is greater than or equal to the speed threshold are met (step S108; No), the control unit 110 determines whether the stop button has been pressed (step S110). If the stop button has not been pressed (step S110; No), the control unit 110 returns to step S102.
ストップボタンが押されたら(ステップS110;Yes)、制御部110は駆動部140を制御して走行を停止し(ステップS111)、ステップS101に戻る。 When the stop button is pressed (step S110; Yes), the control unit 110 controls the drive unit 140 to stop the vehicle from moving (step S111) and returns to step S101.
一方、制御部110がステップS105で、走行面が下り斜面でないと判定したら(ステップS105;No)、制御部110は、ピッチレートが基準ピッチレートよりも大きい、すなわち傾斜が増加しているか否かを判定する(ステップS112)。傾斜が増加しているなら(ステップS112;Yes)、制御部110は最大速度MSをさらに減らして傾斜増加用最大速度(例えば標準最大速度の30~40%)に設定する(ステップS113)。そして、制御部110は、追従停止距離SDを標準追従停止距離に設定し(ステップS114)、ステップS107に進む。 On the other hand, if the control unit 110 determines in step S105 that the traveling surface is not a downward slope (step S105; No), the control unit 110 determines whether the pitch rate is greater than the reference pitch rate, i.e., whether the slope is increasing (step S112). If the slope is increasing (step S112; Yes), the control unit 110 further reduces the maximum speed MS and sets it to a maximum speed for increasing slope (e.g., 30 to 40% of the standard maximum speed) (step S113). The control unit 110 then sets the following stopping distance SD to the standard following stopping distance (step S114) and proceeds to step S107.
一方、傾斜が増加していないなら(ステップS112;No)、制御部110は、最大速度MSを上下斜面用最大速度に設定したままでステップS114に進む。 On the other hand, if the slope is not increasing (step S112; No), the control unit 110 proceeds to step S114 while leaving the maximum speed MS set to the maximum speed for up and down slopes.
また、ステップS103で、制御部110がステップS102で検出したピッチ角の絶対値が基準ピッチ角未満であると判定したら(ステップS103;Yes)、制御部110は、ステップS102で検出したロール角の絶対値が基準ロール角(例えば10度~15度)未満であるか否かを判定する(ステップS115)。 Furthermore, if the control unit 110 determines in step S103 that the absolute value of the pitch angle detected in step S102 is less than the reference pitch angle (step S103; Yes), the control unit 110 determines whether the absolute value of the roll angle detected in step S102 is less than the reference roll angle (e.g., 10 degrees to 15 degrees) (step S115).
ロール角の絶対値が基準ロール角未満なら(ステップS115;Yes)、制御部110は、最大速度MSを標準最大速度に設定し(ステップS116)、ステップS114に進む。一方、ロール角の絶対値が基準ロール角以上なら(ステップS115;No)、制御部110は、最大速度MSを減らして横斜面用最大速度(例えば標準最大速度の70%~80%)に設定し(ステップS117)、ステップS114に進む。 If the absolute value of the roll angle is less than the reference roll angle (step S115; Yes), the control unit 110 sets the maximum speed MS to the standard maximum speed (step S116) and proceeds to step S114. On the other hand, if the absolute value of the roll angle is equal to or greater than the reference roll angle (step S115; No), the control unit 110 reduces the maximum speed MS and sets it to the maximum speed for a lateral slope (e.g., 70% to 80% of the standard maximum speed) (step S117) and proceeds to step S114.
ここで、自律移動装置100の走行面に応じた制御について上述のフローチャートを用いて説明を付記する。自律移動装置100が移動する走行面には、平坦な走行面と斜面とがある。平坦な走行面では、自律移動装置100のピッチ角の絶対値が基準値未満で(ステップS103;Yes)、しかも、ロール角が基準値未満(ステップS115;Yes)になる。斜面は、走行する方向により、縦斜面にも横斜面にもなる。縦斜面には、走行すると標高が高くなる上り斜面と、走行すると標高が低くなる下り斜面とがある。また、斜面を標高が変わらない方向へ走行する場合、その斜面を横斜面という。 Here, the control of the autonomous mobile device 100 according to the traveling surface will be explained using the flowchart mentioned above. The traveling surfaces on which the autonomous mobile device 100 travels include flat traveling surfaces and slopes. On flat traveling surfaces, the absolute value of the pitch angle of the autonomous mobile device 100 is less than the reference value (step S103; Yes), and the roll angle is also less than the reference value (step S115; Yes). Slopes can be either vertical or horizontal, depending on the traveling direction. Vertical slopes include uphill slopes, where the elevation increases as the vehicle travels, and downhill slopes, where the elevation decreases as the vehicle travels. Furthermore, when traveling on a slope in a direction where the elevation does not change, the slope is called a horizontal slope.
自律移動装置100が斜面を走行するのは、(1)斜面を真っすぐ上がる方向へ走行する場合、(2)斜面を斜めに上がる方向へ走行する場合、(3)斜面を真横(標高が変わらない方向)へ走行する場合、(4)斜面を真っすぐ下がる方向へ走行する場合、(5)斜面を斜めに下がる方向へ走行する場合、が考えられるが、まずピッチ角が基準値未満であるかを判断し(ステップS103)、以降のフローチャートに基づいて制御部を制御するものとする。このため、(2)は(1)として扱われ、(5)は(4)として扱われる。 The autonomous mobile device 100 may travel up a slope in three ways: (1) traveling straight up the slope, (2) traveling diagonally up the slope, (3) traveling sideways on the slope (in a direction where the elevation does not change), (4) traveling straight down the slope, or (5) traveling diagonally down the slope. First, it is determined whether the pitch angle is less than a reference value (step S103), and the control unit is controlled based on the subsequent flowchart. Therefore, (2) is treated as (1), and (5) is treated as (4).
以上の速度制御処理により、自律移動装置100の速度と追従距離(自律移動装置100から追従対象までの距離)との関係は、図8に示すようになる。 As a result of the above speed control process, the relationship between the speed of the autonomous mobile device 100 and the following distance (the distance from the autonomous mobile device 100 to the target to be followed) becomes as shown in Figure 8.
例えば、自律移動装置100が平坦な走行面を走行している時の速度と追従距離との関係は実線401で示される。平坦な走行面では最大速度MSは標準最大速度に設定され、追従停止距離SDは標準追従停止距離に設定される。したがって、追従距離がある程度以上の大きさの場合には速度は標準最大速度になり、追従距離が小さくなるにつれて速度が低下し、追従距離が標準追従停止距離になると速度は0になる。 For example, the relationship between speed and following distance when the autonomous mobile device 100 is traveling on a flat traveling surface is shown by solid line 401. On a flat traveling surface, the maximum speed MS is set to the standard maximum speed, and the following stopping distance SD is set to the standard following stopping distance. Therefore, when the following distance is a certain size or larger, the speed becomes the standard maximum speed, and as the following distance becomes smaller, the speed decreases, and when the following distance becomes the standard following stopping distance, the speed becomes 0.
また、自律移動装置100が横斜面を走行している時の速度と追従距離との関係は点線402で示される。横斜面では最大速度MSは標準最大速度より小さい横斜面用最大速度に設定され、追従停止距離SDは標準追従停止距離に設定される。したがって、追従距離がある程度以上の大きさの場合には速度は横斜面用最大速度(例えば標準最大速度の70%~80%の速度)になり、追従距離が小さくなるにつれて速度が低下し、追従距離が標準追従停止距離になると速度は0になる。横斜面を走行している場合は、自律移動装置100が姿勢を崩した場合であってもユーザに接触するリスクが低い。横斜面を走行している場合は、ユーザに追従する自律移動装置100の速度を、平坦な走行面を走行している場合より遅くすることにより、安全性を向上させることができる。ユーザは、自律移動装置100との距離が離れすぎないため、農作物を収穫して自律移動装置に置く等する際にも、利便性を損なわずに使用することができる。 The relationship between the speed and the following distance when the autonomous mobile device 100 is traveling on a horizontal slope is indicated by dotted line 402. On a horizontal slope, the maximum speed MS is set to a maximum speed for horizontal slopes that is smaller than the standard maximum speed, and the following stop distance SD is set to the standard following stop distance. Therefore, when the following distance is greater than a certain size, the speed becomes the maximum speed for horizontal slopes (e.g., 70% to 80% of the standard maximum speed), and as the following distance decreases, the speed decreases, and when the following distance reaches the standard following stop distance, the speed becomes zero. When traveling on a horizontal slope, there is a low risk of contact with the user even if the autonomous mobile device 100 loses its balance. When traveling on a horizontal slope, safety can be improved by slowing the speed of the autonomous mobile device 100 that follows the user compared to when traveling on a flat traveling surface. Because the distance between the autonomous mobile device 100 and the user is not too great, the user can use the autonomous mobile device 100 without sacrificing convenience, even when harvesting crops and placing them on the autonomous mobile device.
また、自律移動装置100が上り斜面を走行している時の速度と追従距離との関係は一点鎖線403で示される。上り斜面では最大速度MSは標準最大速度や横斜面用最大速度より小さい上下斜面用最大速度に設定され、追従停止距離SDは標準追従停止距離に設定される。したがって、追従距離がある程度以上の大きさの場合には速度は上下斜面用最大速度(例えば標準最大速度の50%~60%の速度)になり、追従距離が小さくなるにつれて速度が低下し、追従距離が標準追従停止距離になると速度は0になる。上り斜面を走行している場合は、自律移動装置100が姿勢を崩した場合に、自律移動装置100が後方へ回転する可能性がある。この場合、自律移動装置100が追従しているユーザへの接触は起こりづらいが、周囲の人や作物に接触する等のリスクがある。上り斜面を走行している場合は、ユーザに追従する自律移動装置100の速度を、平坦な走行面を走行している場合より遅くすることにより、安全性を向上させることができる。ユーザは、自律移動装置100との距離が離れすぎないため、農作物を収穫して自律移動装置に置く等する際にも、利便性を損なわずに使用することができる。 The relationship between the speed and the following distance when the autonomous mobile device 100 is traveling uphill is shown by the dashed-dotted line 403. On uphill slopes, the maximum speed MS is set to the maximum speed for uphill and downhill slopes, which is lower than the standard maximum speed and the maximum speed for sidehill slopes, and the following stop distance SD is set to the standard following stop distance. Therefore, when the following distance is greater than a certain size, the speed becomes the maximum speed for uphill and downhill slopes (e.g., 50% to 60% of the standard maximum speed), and as the following distance decreases, the speed decreases, and when the following distance reaches the standard following stop distance, the speed becomes 0. When traveling uphill, if the autonomous mobile device 100 loses its balance, there is a possibility that the autonomous mobile device 100 will roll backward. In this case, the autonomous mobile device 100 is unlikely to come into contact with the user it is following, but there is a risk of contact with nearby people or crops. When traveling uphill, safety can be improved by slowing the speed of the autonomous mobile device 100 following the user compared to when traveling on a flat surface. Because the user is not too far away from the autonomous mobile device 100, convenience can be maintained when, for example, harvesting crops and placing them on the autonomous mobile device.
また、自律移動装置100が上り斜面を走行している時に傾斜が増加した場合の速度と追従距離との関係は二点鎖線404で示される。この場合の最大速度MSは上下斜面用最大速度よりさらに小さい傾斜増加用最大速度に設定され、追従停止距離SDは標準追従停止距離に設定される。したがって、追従距離がある程度以上の大きさの場合には速度は傾斜増加用最大速度(例えば標準最大速度の30%~40%の速度)になり、追従距離が小さくなるにつれて速度が低下し、追従距離が標準追従停止距離になると速度は0になる。上り斜面を走行している時に傾斜が増加した場合とは、自律移動装置が上り斜面を走行中に上り段差等に乗り上げた場合に相当する。この場合、自律移動装置100が姿勢を崩した場合に、自律移動装置100が後方へ回転する可能性がある。この場合、自律移動装置100が追従しているユーザへの接触は起こりづらいが、周囲の人や作物に接触する等のリスクがある。上り斜面を走行している場合は、ユーザに追従する自律移動装置100の速度を、平坦な走行面を走行している場合より遅くすることにより、安全性を向上させることができる。ユーザは、自律移動装置100との距離が離れすぎないため、農作物を収穫して自律移動装置に置く等する際にも、利便性を損なわずに使用することができる。 The relationship between speed and following distance when the slope increases while the autonomous mobile device 100 is traveling uphill is shown by the two-dot chain line 404. In this case, the maximum speed MS is set to the maximum speed for increasing slope, which is even smaller than the maximum speed for uphill and downhill slopes, and the following stop distance SD is set to the standard following stop distance. Therefore, when the following distance is greater than a certain size, the speed becomes the maximum speed for increasing slope (e.g., 30% to 40% of the standard maximum speed). As the following distance decreases, the speed decreases, and when the following distance reaches the standard following stop distance, the speed becomes zero. An increase in slope while traveling uphill corresponds to when the autonomous mobile device runs over an uphill step or the like while traveling uphill. In this case, if the autonomous mobile device 100 loses its balance, there is a possibility that the autonomous mobile device 100 will rotate backward. In this case, the autonomous mobile device 100 is unlikely to come into contact with the user it is following, but there is a risk of contact with nearby people or crops. When traveling uphill, safety can be improved by slowing the speed of the autonomous mobile device 100 following the user compared to when traveling on a flat surface. Because the user is not too far away from the autonomous mobile device 100, convenience can be maintained when, for example, harvesting crops and placing them on the autonomous mobile device.
また、自律移動装置100が下り斜面を走行している時の速度と追従距離との関係は実線405で示される。下り斜面では最大速度MSは標準最大速度や横斜面用最大速度より小さい上下斜面用最大速度に設定され、追従停止距離SDは標準追従停止距離より大きい下り斜面用追従停止距離に設定される。したがって、追従距離がある程度以上の大きさの場合には速度は上下斜面用最大速度(例えば標準最大速度の50%~60%の速度)になり、追従距離が小さくなるにつれて速度が低下し、追従距離が下り斜面用追従停止距離(例えば標準追従停止距離の2倍~2.5倍の距離)になると速度は0になる。 The relationship between speed and following distance when the autonomous mobile device 100 is traveling on a downslope is shown by solid line 405. On a downslope, the maximum speed MS is set to the maximum speed for upslope slopes, which is smaller than the standard maximum speed or the maximum speed for sideslope slopes, and the following stop distance SD is set to the maximum speed for downslope slopes, which is larger than the standard following stop distance. Therefore, when the following distance is a certain size or larger, the speed becomes the maximum speed for upslope slopes (e.g., 50% to 60% of the standard maximum speed), and as the following distance becomes smaller, the speed decreases, and when the following distance reaches the downslope following stop distance (e.g., 2 to 2.5 times the standard following stop distance), the speed becomes 0.
自律移動装置100の最大速度は、横斜面を走行している時の速度は、平坦な走行面を走行している時の速度より低い方が望ましい。上り斜面または下り斜面を走行している時の速度は、平坦な走行面を走行している時の速度より低いことが望ましい。これにより、自律移動装置100が姿勢を崩して転倒した場合の、人への接触リスクを軽減できる。 The maximum speed of the autonomous mobile device 100 when traveling on a lateral slope should desirably be lower than the speed when traveling on a flat traveling surface. The speed when traveling on an uphill or downhill slope should desirably be lower than the speed when traveling on a flat traveling surface. This reduces the risk of contact with people if the autonomous mobile device 100 loses its balance and falls over.
なお、上り斜面走行中に存在する下り段差や、下り斜面走行中に存在する上り段差では、制御を変更する必要がない。上り斜面で下り段差があっても、段差を下りる際に若干車体が揺れることが想定されるが、追従している人へ接触するリスクは大きくならないためである。同様に、下り斜面で上り段差があっても、段差を上る際に若干車体が揺れることが想定されるが、追従している人へ接触するリスクは大きくならないためである。 It should be noted that there is no need to change the control when there is a downward step while traveling uphill, or an upward step while traveling downhill. Even if there is a downward step on an uphill slope, it is expected that the vehicle body will sway slightly when descending the step, but this does not increase the risk of contact with the person being followed. Similarly, even if there is an upward step on a downhill slope, it is expected that the vehicle body will sway slightly when ascending the step, but this does not increase the risk of contact with the person being followed.
以上、自律移動装置100の速度制御処理について説明した。ただし、上述の(図7に示す)速度制御処理は速度制御処理の一例に過ぎない。すなわち、上述の速度制御処理では、制御部110は、ピッチ角、ロール角及びピッチレートをそれぞれの基準値(基準ピッチ角、基準ロール角、基準ピッチレート)と比較して、その大小関係に基づいて、最大速度MSや追従停止距離SDを設定しているが、最大速度MSや追従停止距離SDの設定方法は、このような方法に限定されない。自律移動装置100の車体の姿勢に基づいて最大速度MSや追従停止距離SDを調整する制御を行うのであれば、処理の内容や順番等を変更してもよい。 The above describes the speed control process of the autonomous mobile device 100. However, the above-described speed control process (shown in FIG. 7) is merely one example of a speed control process. In other words, in the above-described speed control process, the control unit 110 compares the pitch angle, roll angle, and pitch rate with their respective reference values (reference pitch angle, reference roll angle, reference pitch rate), and sets the maximum speed MS and following stopping distance SD based on the magnitude relationship between these values. However, the method for setting the maximum speed MS and following stopping distance SD is not limited to this method. The content and order of the process may be changed as long as control is performed to adjust the maximum speed MS and following stopping distance SD based on the posture of the body of the autonomous mobile device 100.
例えば、ピッチ角やロール角が大きくなればなるほど、その大きさに応じて最大速度MSを減少させるようにしてもよい。また、下り斜面においてはピッチ角が大きいほど、その大きさに応じて追従停止距離SDを増大させるようにしてもよい。このように最大速度MSや追従停止距離SDを設定することにより、自律移動装置100の転倒リスクや接触リスクをより柔軟にコントロールすることができる。 For example, the larger the pitch angle or roll angle, the smaller the maximum speed MS may be. Furthermore, on a downhill slope, the larger the pitch angle, the larger the following stopping distance SD may be. By setting the maximum speed MS and following stopping distance SD in this way, the risk of tipping over or contact with the autonomous mobile device 100 can be more flexibly controlled.
(実施形態2)
上述の実施形態1に係る自律移動装置100は、追従対象を追従して走行した。しかし、自律移動装置は必ずしも追従走行を行わなければいけないわけではない。追従走行をしない実施形態2に係る自律移動装置101について説明する。
(Embodiment 2)
The autonomous mobile device 100 according to the first embodiment described above travels by following the target to be followed. However, the autonomous mobile device does not necessarily have to perform follow-up travel. An autonomous mobile device 101 according to a second embodiment, which does not perform follow-up travel, will be described.
自律移動装置101の機能構成は自律移動装置100と同様だが、自律移動装置101は追従走行をしないので、追従距離検出部170を備えなくてもよい。自律移動装置101は、基本的には、操作取得部160により、ユーザの指示にしたがって走行する。操作取得部160は、ユーザが指示を直接入力可能なユーザインタフェースであるジョイスティックに限られることなく、遠距離または近距離にいるユーザから無線等で指示を受ける遠隔操作または近接操作可能なデバイスであってもよい。なお、自律移動装置101は、予め記憶した経路を自動で走行するように構成されていてもよい。 The autonomous mobile device 101 has the same functional configuration as the autonomous mobile device 100, but since the autonomous mobile device 101 does not perform following travel, it does not need to be equipped with a following distance detection unit 170. The autonomous mobile device 101 basically travels according to user instructions via the operation acquisition unit 160. The operation acquisition unit 160 is not limited to a joystick, which is a user interface that allows the user to directly input instructions, but may also be a remotely or proximally controlled device that receives instructions wirelessly from a user located close or far away. The autonomous mobile device 101 may also be configured to travel automatically along a pre-stored route.
また、追従走行しないので、自律移動装置101の記憶部120は、最大速度MSは記憶するが、追従停止距離SDを記憶する必要はない。 Also, since the autonomous mobile device 101 does not travel in a following mode, the storage unit 120 of the autonomous mobile device 101 stores the maximum speed MS, but does not need to store the following stopping distance SD.
また、実施形態2に係る速度制御処理は、実施形態1に係る速度制御処理(図7)から、追従停止距離の設定や追従距離の判定に関しての処理を省略した処理内容になる。また、実施形態2に係る自律移動装置101では、追従走行処理は実行されていないため、速度制御処理(図7)のステップS107において、制御部110は、例えば手動走行処理に対して最大速度MS及び追従停止距離SDの情報を伝える。これにより、走行速度は最大速度MS以下の速度に制限される。 The speed control process according to the second embodiment is the same as the speed control process according to the first embodiment (Figure 7), except that the processes related to setting the following stop distance and determining the following distance are omitted. Furthermore, since the following driving process is not executed in the autonomous mobile device 101 according to the second embodiment, in step S107 of the speed control process (Figure 7), the control unit 110 transmits information about the maximum speed MS and the following stop distance SD to the manual driving process, for example. This limits the driving speed to a speed equal to or less than the maximum speed MS.
追従走行をしない場合でも、斜面に応じて自律移動装置101が転倒するリスクは自律移動装置100と同様なので、実施形態2に係る速度制御処理により、最大速度MSが制限され、自律移動装置101は傾斜面をより安全に走行することができる。 Even when not performing follow-up driving, the autonomous mobile device 101 faces the same risk of tipping over depending on the slope as the autonomous mobile device 100, so the speed control process according to embodiment 2 limits the maximum speed MS, allowing the autonomous mobile device 101 to travel more safely on slopes.
(効果等)
以上説明したように、自律移動装置100,101の制御部110は、走行中に姿勢検出部130で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて駆動部140を制御するので、使いやすさをできるだけ損なわずに、傾斜面を走行している間に生じる種々のリスク(転倒リスク、接触リスク等)を低減することができる。また、制御部110は、駆動部140の制御を、追従停止距離や最大速度を調整することによって行うので、駆動部140を直接停止させたり駆動部140の速度を直接変更したりするのに比較して、自律移動時の駆動部140の制御の自由度を向上させることができる。
(Effects, etc.)
As described above, the control unit 110 of the autonomous mobile device 100, 101 determines the traveling surface based on the detection value detected by the attitude detection unit 130 while the device is traveling, and controls the drive unit 140 based on the determined traveling surface, thereby reducing various risks (risk of falling, risk of contact, etc.) that may occur while traveling on an inclined surface without impairing usability as much as possible. Furthermore, the control unit 110 controls the drive unit 140 by adjusting the following stopping distance and maximum speed, which improves the degree of freedom in controlling the drive unit 140 during autonomous traveling compared to directly stopping the drive unit 140 or directly changing the speed of the drive unit 140.
なお、自律移動装置100,101の各機能は、通常のPC(Personal Computer)等のコンピュータによっても実施することができる。具体的には、上記実施形態では、自律移動装置100,101が行う速度制御処理のプログラムが、記憶部120のROMに予め記憶されているものとして説明した。しかし、プログラムを、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MO(Magneto-Optical Disc)、メモリカード、USB(Universal Serial Bus)メモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータに読み込んでインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。また、プログラムをインターネット等の通信ネットワークを介して配布し、そのプログラムをコンピュータに読み込んでインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。 Note that each function of the autonomous mobile devices 100, 101 can also be implemented by a computer such as an ordinary PC (Personal Computer). Specifically, in the above embodiment, the speed control processing program performed by the autonomous mobile devices 100, 101 was described as being pre-stored in the ROM of the storage unit 120. However, the program may be stored and distributed on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), MO (Magneto-Optical Disc), memory card, or USB (Universal Serial Bus) memory, and the program may be read and installed on a computer to configure a computer that can realize each of the above-mentioned functions. Alternatively, the program may be distributed via a communications network such as the Internet, and by loading and installing the program onto a computer, a computer capable of implementing each of the above functions may be configured.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。 While the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and includes the inventions set forth in the claims and their equivalents. The inventions set forth in the original claims of this application are set forth below.
(付記1)
車体を走行させる駆動部と、
前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
を備える自律移動装置。
(Appendix 1)
a drive unit that drives the vehicle body;
an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body;
a control unit that determines a travel surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the drive unit is traveling, and controls the drive unit based on the determined travel surface;
An autonomous mobile device comprising:
(付記2)
追従対象までの距離である追従距離を検出する追従距離検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整する、
付記1に記載の自律移動装置。
(Appendix 2)
a tracking distance detection unit that detects a tracking distance, which is a distance to a target to be tracked;
The control unit
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
2. The autonomous mobile device of claim 1.
(付記3)
前記制御部は、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別し、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させる、
付記2に記載の自律移動装置。
(Appendix 3)
The control unit
determining whether the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a downward slope, the following stopping distance is increased compared to when the traveling surface is not a downward slope.
3. The autonomous mobile device according to claim 2.
(付記4)
前記制御部は、前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整する、
付記1から3のいずれか1つに記載の自律移動装置。
(Appendix 4)
the control unit determines a traveling surface based on the detection value of the attitude detection unit, and adjusts the maximum speed of the drive unit based on the determined traveling surface.
4. The autonomous mobile device according to claim 1.
(付記5)
前記制御部は、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が斜面または平坦な走行面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が斜面である時には走行面が平坦な走行面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
付記4に記載の自律移動装置。
(Appendix 5)
The control unit
determining whether the traveling surface is a slope or a flat surface based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is a flat traveling surface.
5. The autonomous mobile device according to claim 4.
(付記6)
前記制御部は、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が横斜面か縦斜面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が縦斜面である時には走行面が横斜面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
付記5に記載の自律移動装置。
(Appendix 6)
The control unit
determining whether the traveling surface is a horizontal slope or a vertical slope based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the travel surface is a vertical slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the travel surface is a horizontal slope.
6. The autonomous mobile device according to claim 5.
(付記7)
前記制御部は、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が上り斜面であるか否かを判別し、
走行面が上り斜面である時は、前記姿勢検出部で検出されたピッチレートに基づいて走行面の傾斜角度が増加中であるか否かを判別し、前記傾斜角度が増加中である時には、走行面が上り斜面かつ傾斜角度が増加中でない時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
付記4に記載の自律移動装置。
(Appendix 7)
The control unit
determining whether the traveling surface is an uphill slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is an upslope, it is determined whether or not the inclination angle of the traveling surface is increasing based on the pitch rate detected by the attitude detection unit, and when the inclination angle is increasing, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is an upslope and the inclination angle is not increasing.
5. The autonomous mobile device according to claim 4.
(付記8)
車体を走行させる駆動部と、前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、を備える自律移動装置のコンピュータが、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する、
自律移動装置の制御方法。
(Appendix 8)
a computer of an autonomous mobile device including a drive unit that drives a vehicle body and an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body,
determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the vehicle is traveling by the drive unit;
controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
A method for controlling an autonomous mobile device.
(付記9)
車体を走行させる駆動部と、前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、を備える自律移動装置のコンピュータに、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別する処理、及び、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する処理、
を実行させるためのプログラム。
(Appendix 9)
A computer of an autonomous mobile device including a drive unit that drives a vehicle body and an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body,
A process of determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the driving unit is traveling; and
a process of controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
A program to execute.
100,101…自律移動装置、110…制御部、120…記憶部、130…姿勢検出部、140…駆動部、141…クローラ、150…出力部、160…操作取得部、170…追従距離検出部、200…ユーザ、310…下り斜面、311…下り段差、320…上り斜面、321…上り段差、330…横斜面、401,405…実線、402…点線、403…一点鎖線、404…二点鎖線 100, 101... Autonomous mobile device, 110... Control unit, 120... Memory unit, 130... Attitude detection unit, 140... Drive unit, 141... Crawler, 150... Output unit, 160... Operation acquisition unit, 170... Tracking distance detection unit, 200... User, 310... Downward slope, 311... Downward step, 320... Upward slope, 321... Upward step, 330... Side slope, 401, 405... Solid line, 402... Dotted line, 403... Dashed line, 404... Dashed line
Claims (6)
前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
追従対象までの距離である追従距離を検出する追従距離検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別し、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させ、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が斜面または平坦な走行面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が斜面である時には走行面が平坦な走行面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させ、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が横斜面か縦斜面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が縦斜面である時には走行面が横斜面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
自律移動装置。 a drive unit that drives the vehicle body;
an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body;
a control unit that determines a travel surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the drive unit is traveling, and controls the drive unit based on the determined travel surface;
a tracking distance detection unit that detects a tracking distance, which is the distance to a target to be tracked;
Equipped with
The control unit
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
determining whether the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a downward slope, the following stopping distance is increased compared to when the traveling surface is not a downward slope,
determining a travel surface based on the detection value of the attitude detection unit, and adjusting the maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
determining whether the traveling surface is a slope or a flat surface based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is a flat traveling surface;
determining whether the traveling surface is a horizontal slope or a vertical slope based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the travel surface is a vertical slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the travel surface is a horizontal slope.
Autonomous mobile device.
前記車体のピッチ角、ロール角、ピッチレートの少なくともいずれか1つを検出する姿勢検出部と、
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
追従対象までの距離である追従距離を検出する追従距離検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別し、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させ、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が上り斜面であるか否かを判別し、
走行面が上り斜面である時は、前記姿勢検出部で検出されたピッチレートに基づいて走行面の傾斜角度が増加中であるか否かを判別し、前記傾斜角度が増加中である時には、走行面が上り斜面かつ傾斜角度が増加中でない時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
自律移動装置。 a drive unit that drives the vehicle body;
an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body;
a control unit that determines a travel surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the drive unit is traveling, and controls the drive unit based on the determined travel surface;
a tracking distance detection unit that detects a tracking distance, which is the distance to a target to be tracked;
Equipped with
The control unit
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
determining whether the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a downward slope, the following stopping distance is increased compared to when the traveling surface is not a downward slope,
determining a travel surface based on the detection value of the attitude detection unit, and adjusting the maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
determining whether the traveling surface is an uphill slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is an upslope, it is determined whether or not the inclination angle of the traveling surface is increasing based on the pitch rate detected by the attitude detection unit, and when the inclination angle is increasing, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is an upslope and the inclination angle is not increasing.
Autonomous mobile device.
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御し、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別し、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させ、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が斜面または平坦な走行面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が斜面である時には走行面が平坦な走行面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させ、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が横斜面か縦斜面のいずれに該当するかを判別し、
走行面が縦斜面である時には走行面が横斜面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
自律移動装置の制御方法。 a computer of an autonomous mobile device including a drive unit for driving a vehicle body, an attitude detection unit for detecting at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body , and a following distance detection unit for detecting a following distance, which is a distance to a target to be followed ,
determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the vehicle is traveling by the drive unit;
controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
determining whether the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a downward slope, the following stopping distance is increased compared to when the traveling surface is not a downward slope,
determining a travel surface based on the detection value of the attitude detection unit, and adjusting the maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
determining whether the traveling surface is a slope or a flat surface based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is a flat traveling surface;
determining whether the traveling surface is a horizontal slope or a vertical slope based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
When the travel surface is a vertical slope, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the travel surface is a horizontal slope.
A method for controlling an autonomous mobile device.
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別し、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御し、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御し、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させ、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別し、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させ、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整し、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が上り斜面であるか否かを判別し、
走行面が上り斜面である時は、前記姿勢検出部で検出されたピッチレートに基づいて走行面の傾斜角度が増加中であるか否かを判別し、前記傾斜角度が増加中である時には、走行面が上り斜面かつ傾斜角度が増加中でない時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる、
自律移動装置の制御方法。 a computer of an autonomous mobile device including a drive unit for driving a vehicle body, an attitude detection unit for detecting at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body , and a following distance detection unit for detecting a following distance, which is a distance to a target to be followed ,
determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the vehicle is traveling by the drive unit;
controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
controlling the drive unit to follow the target;
When the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance, the driving unit is stopped;
adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
determining whether the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is a downward slope, the following stopping distance is increased compared to when the traveling surface is not a downward slope,
determining a travel surface based on the detection value of the attitude detection unit, and adjusting the maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
determining whether the traveling surface is an uphill slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
When the traveling surface is an upslope, it is determined whether or not the inclination angle of the traveling surface is increasing based on the pitch rate detected by the attitude detection unit, and when the inclination angle is increasing, the maximum speed of the drive unit is reduced compared to when the traveling surface is an upslope and the inclination angle is not increasing.
A method for controlling an autonomous mobile device.
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別する処理、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する処理、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御する処理、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させる処理、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整する処理、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別する処理、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させる処理、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整する処理、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が斜面または平坦な走行面のいずれに該当するかを判別する処理、
走行面が斜面である時には走行面が平坦な走行面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる処理、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角及びロール角に基づいて走行面が横斜面か縦斜面のいずれに該当するかを判別する処理、及び、
走行面が縦斜面である時には走行面が横斜面の時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる処理、
を実行させるためのプログラム。 a driving unit that drives a vehicle body; an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body; and a following distance detection unit that detects a following distance, which is a distance to a target to be followed ;
a process of determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the driving unit is traveling ;
a process of controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
a process of controlling the drive unit so as to follow the target;
a process of stopping the drive unit when the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance;
a process of adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
a process of determining whether or not the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
a process of increasing the following stopping distance when the traveling surface is a downward slope compared to when the traveling surface is not a downward slope;
a process of determining a travel surface based on a detection value of the attitude detection unit, and adjusting a maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
a process of determining whether the traveling surface is a slope or a flat traveling surface based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit;
a process of reducing the maximum speed of the drive unit when the traveling surface is a slope compared to when the traveling surface is a flat traveling surface;
A process of determining whether the traveling surface corresponds to a horizontal slope or a vertical slope based on the pitch angle and roll angle detected by the attitude detection unit; and
a process of reducing the maximum speed of the drive unit when the traveling surface is a vertical slope compared to when the traveling surface is a horizontal slope;
A program to execute.
前記駆動部による走行中に前記姿勢検出部で検出された検出値に基づいて走行面を判別する処理、
判別された前記走行面に基づいて前記駆動部を制御する処理、
前記追従対象を追従するように前記駆動部を制御する処理、
前記追従距離検出部で検出した追従距離が追従停止距離以下になると前記駆動部を停止させる処理、
判別された前記走行面に基づいて前記追従停止距離を調整する処理、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が下り斜面であるか否かを判別する処理、
走行面が下り斜面である時には、走行面が下り斜面でない時よりも前記追従停止距離を増加させる処理、
前記姿勢検出部の検出値に基づいて走行面を判別し、判別された走行面に基づいて前記駆動部の最大速度を調整する処理、
前記姿勢検出部で検出されたピッチ角に基づいて走行面が上り斜面であるか否かを判別する処理、及び、
走行面が上り斜面である時は、前記姿勢検出部で検出されたピッチレートに基づいて走行面の傾斜角度が増加中であるか否かを判別し、前記傾斜角度が増加中である時には、走行面が上り斜面かつ傾斜角度が増加中でない時よりも前記駆動部の最大速度を低下させる処理、
を実行させるためのプログラム。 a driving unit that drives a vehicle body; an attitude detection unit that detects at least one of a pitch angle, a roll angle, and a pitch rate of the vehicle body; and a following distance detection unit that detects a following distance, which is a distance to a target to be followed ;
a process of determining a traveling surface based on a detection value detected by the attitude detection unit while the driving unit is traveling ;
a process of controlling the drive unit based on the determined traveling surface;
a process of controlling the drive unit so as to follow the target;
a process of stopping the drive unit when the following distance detected by the following distance detection unit becomes equal to or less than a following stop distance;
a process of adjusting the following stopping distance based on the determined traveling surface;
a process of determining whether or not the traveling surface is a downward slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit;
a process of increasing the following stopping distance when the traveling surface is a downward slope compared to when the traveling surface is not a downward slope;
a process of determining a travel surface based on a detection value of the attitude detection unit, and adjusting a maximum speed of the drive unit based on the determined travel surface;
a process of determining whether the traveling surface is an uphill slope based on the pitch angle detected by the attitude detection unit; and
when the traveling surface is an upslope, determining whether or not the inclination angle of the traveling surface is increasing based on the pitch rate detected by the attitude detection unit, and when the inclination angle is increasing, reducing the maximum speed of the drive unit compared to when the traveling surface is an upslope and the inclination angle is not increasing;
A program to execute.
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