專利名稱：自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及避開移動(dòng)障礙物的自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，開發(fā)出了用作所謂自動(dòng)移動(dòng)體的車輛或步行機(jī)器人等，其在室內(nèi)、室外等 被限制的區(qū)域等規(guī)定的移動(dòng)區(qū)域自動(dòng)地移動(dòng)。這樣的自動(dòng)移動(dòng)體在識別移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的自動(dòng) 移動(dòng)體自身的位置的同時(shí)，預(yù)先或?qū)崟r(shí)地生成自動(dòng)移動(dòng)體所要移動(dòng)的移動(dòng)路徑。如果在生成移動(dòng)路徑時(shí)移動(dòng)區(qū)域中存在障礙物，則按照自動(dòng)移動(dòng)體不與障礙物碰 撞的方式生成移動(dòng)路徑。在此，障礙物有固定不動(dòng)的固定障礙物、以及人或其他的機(jī)器人等 移動(dòng)的移動(dòng)障礙物。對于固定障礙物，即使是在只要最初將該障礙物的附近設(shè)定為禁止區(qū) 域來生成移動(dòng)路徑就依次地生成移動(dòng)路徑的情況下也沒有問題，但是對于移動(dòng)障礙物，由 于具有移動(dòng)性，因此會產(chǎn)生各種問題。例如，如果該移動(dòng)障礙物具有大的移動(dòng)速度，則由于 每當(dāng)生成移動(dòng)路徑時(shí)移動(dòng)障礙物的位置都發(fā)生變化，因此移動(dòng)路徑被大幅度地改變，結(jié)果 自動(dòng)移動(dòng)體不能始終追隨路徑而有可能與障礙物碰撞。尤其是，如果移動(dòng)障礙物以相對性 地靠近自動(dòng)移動(dòng)體的方式移動(dòng)，則碰撞的危險(xiǎn)性變高。專利文獻(xiàn)1公開了一種自動(dòng)移動(dòng)裝置，該自動(dòng)移動(dòng)裝置存儲有預(yù)定的最高速度、 加速度、減速度并將它們作為行駛控制條件，使用預(yù)先在行駛方向上的前方設(shè)定的行駛控 制對象區(qū)域，僅在行駛控制區(qū)域內(nèi)部檢測出障礙物的情況下基于控制條件來設(shè)定改變行進(jìn) 方向上的行駛速度。在專利文獻(xiàn)1所記載的自動(dòng)移動(dòng)裝置中，由于不會對行駛控制區(qū)域外 的障礙物做出反應(yīng)，因此能夠減少對處于通道上的障礙物以外的壁等的反應(yīng)，從而與不使 用行駛控制區(qū)域的情況相比，能夠進(jìn)行更加高速有效的行駛。另外，專利文獻(xiàn)2公開了一種雙足步行機(jī)器人，該步行機(jī)器人基于機(jī)器人和移動(dòng) 體的相對距離、相對角度來判定是否應(yīng)該停止機(jī)器人的步行，當(dāng)停止步行時(shí)，進(jìn)行使機(jī)器人 移動(dòng)的停止移動(dòng)距離位于預(yù)定的距離以內(nèi)的控制。在專利文獻(xiàn)2所記載的雙足步行機(jī)器人 中，當(dāng)步行中的機(jī)器人靠近了移動(dòng)體時(shí)，能夠使機(jī)器人在預(yù)定的距離內(nèi)停止，因此能夠避免 機(jī)器人和移動(dòng)體碰撞。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)專利3879860號公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2004-299001號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所要解決的問題)但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的自動(dòng)移動(dòng)裝置中，當(dāng)在行駛控制對象區(qū)域內(nèi)部檢測 出障礙物時(shí)，條件反射地控制移動(dòng)速度，無法計(jì)算出用于避免與障礙物的碰撞的最優(yōu)的移 動(dòng)速度。另外，在專利文獻(xiàn)2所記載的雙足步行機(jī)器人中，為了避免與障礙物碰撞，停止雙 足步行機(jī)器人的移動(dòng)，因此無法在避開障礙物的同時(shí)有效地在路徑上移動(dòng)。如此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，無法計(jì)算出用于避開障礙物的最優(yōu)移動(dòng)速度，而無法兼顧障礙物的避開和最優(yōu)路徑計(jì)劃。因此，存在無法以用于避免與移動(dòng)障礙物的碰撞的最優(yōu)移動(dòng) 速度在從移動(dòng)起始點(diǎn)朝向移動(dòng)終點(diǎn)的路徑上有效地移動(dòng)的問題。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠在避免與移動(dòng)障 礙物碰撞的情況下在路徑上朝向移動(dòng)終點(diǎn)有效地移動(dòng)的自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及其 控制系統(tǒng)。(用于解決問題的手段)本發(fā)明提供一種自動(dòng)移動(dòng)體，從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)起點(diǎn)開始移動(dòng)，并到達(dá) 存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體包括生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移 動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫 穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元；計(jì)算所述移動(dòng)障 礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰 撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元；其中，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第 一通過時(shí)間段重疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體調(diào)整所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通 過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。如此，計(jì)算移動(dòng)障礙物橫穿自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)，并調(diào)整 自動(dòng)移動(dòng)體的速度，以使移動(dòng)障礙物通過碰撞預(yù)測點(diǎn)的時(shí)間段與自動(dòng)移動(dòng)體通過碰撞預(yù)測 點(diǎn)的時(shí)間段不重疊，由此自動(dòng)移動(dòng)體能夠在避開移動(dòng)障礙物的情況下繼續(xù)在移動(dòng)路徑上移 動(dòng)，從而能夠兼顧移動(dòng)障礙物的避開和最優(yōu)路徑計(jì)劃。因而，能夠在避免與移動(dòng)障礙物碰撞 的情況下在路徑上朝向移動(dòng)終點(diǎn)有效地移動(dòng)。另外，也可以是，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重 疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體減小所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述 第一通過時(shí)間段不重疊。如此，減小自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，從而能夠使自動(dòng)移動(dòng)體在移動(dòng) 障礙物通過了碰撞預(yù)測點(diǎn)之后通過碰撞預(yù)測點(diǎn)。因而，當(dāng)預(yù)測到與移動(dòng)障礙物碰撞時(shí)，不用 急加速就避開障礙物，因此能夠更安全地移動(dòng)。另外，也可以是，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重 疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算 出所述減小的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。如此，根據(jù)移動(dòng)障礙物過完碰撞預(yù)測點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)來 計(jì)算用于自動(dòng)移動(dòng)體到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)的移動(dòng)速度，由此能夠容易地計(jì)算用于有效地避開移 動(dòng)障礙物的移動(dòng)速度。另外，也可以是，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重 疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體減小或加大所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段 與所述第一通過時(shí)間段不重疊。如此，通過減小或加大自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，即可以使自 動(dòng)移動(dòng)體在移動(dòng)障礙物通過了碰撞預(yù)測點(diǎn)之后通過碰撞預(yù)測點(diǎn)，或者也可以使自動(dòng)移動(dòng)體 在移動(dòng)障礙物到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)之前過完碰撞預(yù)測點(diǎn)。因而，即使是在移動(dòng)障礙物的移動(dòng)速 度等發(fā)生了變化的情況下，也能夠更靈活地應(yīng)對。另外，也可以是，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重 疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算 所述減小的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述自動(dòng)移動(dòng)體基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、所述移動(dòng) 障礙物的大小以及所述第二通過時(shí)間段中最早的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述加大的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。如此，計(jì)算減小或加大的移動(dòng)速度，從而能夠容易地計(jì)算用于有效地避開移動(dòng)障 礙物的移動(dòng)速度。另外，也可以是，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的 單元根據(jù)在所述碰撞預(yù)測點(diǎn)處的所述移動(dòng)障礙物的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大所述第一通過時(shí)間段。如 此，基于對移動(dòng)障礙物的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大第一通過時(shí)間段 ，從而能夠使移動(dòng)障礙物和自動(dòng)移 動(dòng)體當(dāng)在碰撞預(yù)測點(diǎn)處交錯(cuò)時(shí)更具有富余地錯(cuò)開通過。另外，也可以是，在所述移動(dòng)障礙物通過了所述碰撞預(yù)測點(diǎn)之后，所述自動(dòng)移動(dòng)體 將被調(diào)整了的所述移動(dòng)速度變更為預(yù)定的移動(dòng)速度并移動(dòng)。如此，在避開了移動(dòng)障礙物之 后返回到預(yù)定的速度并移動(dòng)，從而能夠在避免與移動(dòng)障礙物碰撞的情況下更有效地在路徑 上移動(dòng)。另外，也可以是，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物橫穿所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn) 的單元包括基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息和移動(dòng)方向信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物 的移動(dòng)預(yù)測路徑的單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑和算出的所述移動(dòng)障礙 物的所述移動(dòng)預(yù)測路徑的交點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元。另外，也可以是，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的 單元包括基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng)速度的單 元；以及基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)速度、以及所述移動(dòng)障礙 物的大小來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元。另外，也可以是，計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的 單元基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度、以及所述自動(dòng)移動(dòng)體的大小來計(jì) 算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段。本發(fā)明提供一種自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，所述自動(dòng)移動(dòng)體從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的 移動(dòng)起點(diǎn)開始移動(dòng)，并到達(dá)存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體的控制方 法包括以下步驟生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑；計(jì) 算存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的 點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)；計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段；以及計(jì) 算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段，其中，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段 的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述 第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。本發(fā)明提供一種自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)移動(dòng)體從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的 移動(dòng)起點(diǎn)開始移動(dòng)，并到達(dá)存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體的控制系 統(tǒng)包括生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算 存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn) 作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元；計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的 單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元；當(dāng)所述第 二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速 度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，其目的在于提供一種能夠在避免與移動(dòng)障礙物碰撞的情況下在路徑上朝向移動(dòng)終點(diǎn)有效地移動(dòng)的自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及其控制系統(tǒng)。


圖1是簡要表示本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體控制系統(tǒng)的整體圖；圖2是簡要表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體的車輛的圖；圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的移動(dòng)障礙物和自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)軌跡的 示意圖；圖4是簡要表示本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體的控制處理的流程圖；圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度計(jì)算處理的流程 圖；圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的移動(dòng)障礙物和自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的 示意圖；圖7是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的移動(dòng)障礙物橫穿自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng) 路徑的狀況的圖；圖8是用于說明調(diào)整本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度的狀況 的示意圖；圖9是用于說明調(diào)整本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度的狀況 的示意圖。(標(biāo)號說明)1地面部、10自動(dòng)移動(dòng)體、IOa自動(dòng)移動(dòng)體主體、11車輪、12腳輪、13驅(qū)動(dòng)部(馬 達(dá))、14計(jì)數(shù)器、15控制部、15a存儲區(qū)域、16外界傳感器、17天線、100自動(dòng)移動(dòng)體控制系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式(發(fā)明的實(shí)施方式一)本實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體包括生成從移動(dòng)起點(diǎn)到移動(dòng)終點(diǎn)的自動(dòng)移動(dòng)體 的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng) 路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元；計(jì)算移動(dòng)障礙物通過碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單 元；以及計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體通過碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元。當(dāng)?shù)诙ㄟ^時(shí)間段的 至少一部分與第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使第二通過時(shí)間段 與第一通過時(shí)間段不重疊。如此，計(jì)算移動(dòng)障礙物橫穿自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)，并調(diào)整 自動(dòng)移動(dòng)體的速度，以使移動(dòng)障礙物通過碰撞預(yù)測點(diǎn)的時(shí)間段與自動(dòng)移動(dòng)體通過碰撞預(yù)測 點(diǎn)的時(shí)間段不重疊。即，自動(dòng)移動(dòng)體改變移動(dòng)速度，以避開移動(dòng)障礙物橫穿路徑的時(shí)刻，因 此自動(dòng)移動(dòng)體能夠在以最優(yōu)的速度恰當(dāng)?shù)乇荛_移動(dòng)障礙物的情況下繼續(xù)在移動(dòng)路徑上移 動(dòng)，從而能夠兼顧移動(dòng)障礙物的避開和最優(yōu)路徑計(jì)劃。因此，能夠在避免與移動(dòng)障礙物的碰 撞的情況下在路徑上朝向移動(dòng)終點(diǎn)有效地移動(dòng)。下面，參照附圖來說明本實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體。圖1是簡要表示作為自 動(dòng)移動(dòng)體的自動(dòng)移動(dòng)體10通過來自控制部15的信號在作為移動(dòng)區(qū)域的地板部1上的有限 區(qū)域F(被虛線包圍的區(qū)域)中移動(dòng)的自動(dòng)移動(dòng)體控制系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方式的圖。在
9圖1中，在地板部1上的區(qū)域F上未標(biāo)記物體，但存在已知的固定障礙物以及通過外界傳感 器檢測出的固定障礙物、移動(dòng)障礙物等，自動(dòng)移動(dòng)體10需要避開這些障礙物。如圖2所示，自動(dòng)移動(dòng)體10是具有箱型的自動(dòng)移動(dòng)體主體10a、一對相對的車輪 11以及腳輪12的相對二輪型的車輛，通過這些車輪11、腳輪12來水平地支承自動(dòng)移動(dòng)體 主體10a。而且，在自動(dòng)移動(dòng)體主體IOa的內(nèi)部配置有分別驅(qū)動(dòng)車輪11的驅(qū)動(dòng)部(馬達(dá))13、 用于檢測車輪的轉(zhuǎn)速的計(jì)數(shù)器14、以及生成用于驅(qū)動(dòng)車輪的控制信號并將該控制信號發(fā)送 到驅(qū)動(dòng)部13的控制部15。配置在控制部15內(nèi)部并作為存儲部的存儲器等存儲區(qū)域15a中 記錄有用于基于控制信號來控制自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向、移動(dòng)距離等的控制 程序。基于通過計(jì)數(shù)器14檢測出的車輪11轉(zhuǎn)速來求出上述的移動(dòng)速度、移動(dòng)距離等。另外，在自動(dòng)移動(dòng)體主體IOa的前表面上固定有用于識別在移動(dòng)的方向上出現(xiàn)的 障礙物等的外界傳感器16，通過該外界傳感器16識別出的圖像、影像等信息被輸入到控制 部15，結(jié)果按照控制程序來決定車輛移動(dòng)的方向、速度等。外界傳感器16可通過檢測被障 礙物等反射的激光的傳感器、CCD相機(jī)等來構(gòu)成。而且，在自動(dòng)移動(dòng)體主體IOa的上表面上配置有用于識別自身位置的天線17，可 通過接收例如來自未圖示的GPS等的位置信息并在控制部15中解析該位置信息，正確地識 別出自身的位置。如此構(gòu)成的自動(dòng)移動(dòng)體10可通過分別獨(dú)立地控制一對車輪11的驅(qū)動(dòng)量，進(jìn)行直 進(jìn)、曲線移動(dòng)(轉(zhuǎn)彎)、后退、原地旋轉(zhuǎn)(以兩車輪的中點(diǎn)為中心的轉(zhuǎn)彎)等移動(dòng)動(dòng)作。自動(dòng) 移動(dòng)體10按照從外部指定移動(dòng)場所并來自控制部15的指令來生成到區(qū)域F內(nèi)被指定的目 的地為止的移動(dòng)路徑，并進(jìn)行追隨該移動(dòng)路徑的移動(dòng)，由此到達(dá)目的地。配置在控制部15內(nèi)部中的存儲區(qū)域15a中存儲有網(wǎng)格圖，該網(wǎng)格圖是通過將格 子線虛擬地描繪成地板部1上區(qū)域F的整體形狀而得到的，該格子線連結(jié)以大致恒定間隔 d(例如IOcm)配置的格子點(diǎn)。如上所述，自動(dòng)移動(dòng)體10通過將從GPS等得到的位置信息替 換成該網(wǎng)格圖上的自身位置來識別網(wǎng)格圖上的自身位置。在網(wǎng)格圖上，確定相當(dāng)于自動(dòng)移 動(dòng)體10的自身位置的場所、作為目的地的移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)、以及自動(dòng)移動(dòng)體10在移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)上 移動(dòng)方向?？刂撇?5生成從作為在網(wǎng)格圖上確定的自己位置的移動(dòng)起點(diǎn)到作為目的地的 移動(dòng)終點(diǎn)的移動(dòng)路徑，并按照所生成的移動(dòng)路徑進(jìn)行移動(dòng)。接著，使用圖3和圖4來說明從移動(dòng)起點(diǎn)到移動(dòng)終點(diǎn)之間存在移動(dòng)障礙物的情況 下的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法。在圖3所示的例子中，存在移動(dòng)障礙物B。移動(dòng)障礙物B在碰 撞預(yù)測點(diǎn)P處橫穿自動(dòng)移動(dòng)體10移動(dòng)的移動(dòng)路徑R。本實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體10 改變自己的移動(dòng)速度，以使得自動(dòng)移動(dòng)體10通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段和移動(dòng)障礙物B通 過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段不重疊。圖4是簡要表示自動(dòng)移動(dòng)體的控制處理的流程圖。首先，控制部15生成從移動(dòng)起 點(diǎn)S到移動(dòng)終點(diǎn)G的自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R (步驟S101)。對于路徑生成方法，可以應(yīng) 用公知的路徑生成方法，例如使用A*路徑搜索法來生成移動(dòng)路徑。所生成的移動(dòng)路徑R存 儲到存儲區(qū)域15a中。其次，控制部15識別移動(dòng)障礙物B，并估計(jì)其移動(dòng)速度(步驟S102)。更詳細(xì)地說， 首先，控制部15比較作為已知信息而存儲在存儲區(qū)域15a中的環(huán)境的地圖數(shù)據(jù)和通過外界 傳感器16獲取的測定數(shù)據(jù)，將地圖數(shù)據(jù)中沒有的測定數(shù)據(jù)識別為移動(dòng)障礙物B。而且，控制部15將識別出的移動(dòng)障礙物B的位置信息存儲到存儲區(qū)域15a。然后，控制部15估計(jì) 移動(dòng)障礙物B重心的移動(dòng)速度。具體地說，首先計(jì)算出移動(dòng)障礙物B重心的位置信息。其 次，比較在一控制周期前的時(shí)刻計(jì)算出的移動(dòng)障礙物B重心的位置和在當(dāng)前的時(shí)刻計(jì)算出 的移動(dòng)障礙物B重心的位置，而計(jì)算出移動(dòng)障礙物B的移動(dòng)距離，并該移動(dòng)距離除以控制周 期，從而計(jì)算出各個(gè)移動(dòng)障礙物B的速度。其次，控制部15計(jì)算移動(dòng)障礙物B橫穿所生成的移動(dòng)路徑R的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn) P(步驟S103)。更詳細(xì)地說，首先控制部15基于移動(dòng)障礙物B的當(dāng)前位置信息、行進(jìn)方向 信息和移動(dòng)速度來計(jì)算預(yù)測移動(dòng)障礙物B移動(dòng)的移動(dòng)預(yù)測路徑。例如，移動(dòng)障礙物B的移 動(dòng)預(yù)測路徑是從移動(dòng)障礙物B的當(dāng)前位置向行進(jìn)方向Db及其相反方向延伸的直線。而且， 控制部15計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體10的所生成的移動(dòng)路徑R和計(jì)算出的移動(dòng)障礙物B的移動(dòng)預(yù)測 路徑的交點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)P。該碰撞預(yù)測點(diǎn)P是僅通過移動(dòng)路徑R和移動(dòng)預(yù)測路徑計(jì)算 出的點(diǎn)，而不是考慮了自動(dòng)移動(dòng)體10和移動(dòng)障礙物B的移動(dòng)速度的點(diǎn)，從而不是嚴(yán)格地預(yù) 測了兩者的碰撞的點(diǎn)。另外，當(dāng)移動(dòng)障礙物B的移動(dòng)速度的旋轉(zhuǎn)分量近似為0時(shí)，移動(dòng)預(yù)測 路徑成為直線，而當(dāng)旋轉(zhuǎn)分量不是0時(shí)，移動(dòng)預(yù)測路徑成為圓弧。其次，控制部15計(jì)算移動(dòng)障礙物B通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的第一通過時(shí)間段(步驟
5104)。更詳細(xì)地說，控制部15計(jì)算從移動(dòng)障礙物B的當(dāng)前位置到碰撞預(yù)測點(diǎn)P的距離。然 后，控制部15通過將該距離除以移動(dòng)障礙物B的當(dāng)前速度來計(jì)算移動(dòng)障礙物B到達(dá)碰撞預(yù) 測點(diǎn)P為止的時(shí)間Tl。而且，控制部15通過將移動(dòng)障礙物B的大小除以移動(dòng)障礙物B的當(dāng) 前速度來計(jì)算從移動(dòng)障礙物B到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P所需要的時(shí)間Δ Tl。 然后，控制部15通過將時(shí)間Δ Tl與到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P為止的時(shí)間Tl相加，計(jì)算移動(dòng)障礙 物B過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間T2( S卩，Τ2 = Tl+Δ Tl)。如此，控制部15計(jì)算從移動(dòng)障礙物 B到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段(從Tl到Τ2)、即第一通過時(shí)間段。其次，控制部15計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體10通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的第二通過時(shí)間段(步驟
5105)。更詳細(xì)地說，控制部15計(jì)算從自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前位置到碰撞預(yù)測點(diǎn)P為止的距 離。然后，通過將該距離除以自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前速度，計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體10到達(dá)碰撞預(yù)測 點(diǎn)P為止的時(shí)間Τ4。而且，控制部15通過將自動(dòng)移動(dòng)體10的大小除以自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng) 前速度，計(jì)算從自動(dòng)移動(dòng)體10到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P所需要的時(shí)間Δ Τ4。 然后，控制部15通過將時(shí)間△ Τ4與到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P為止的時(shí)間Τ4相加，計(jì)算自動(dòng)移動(dòng) 體10過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間T5( S卩，Τ5 = Τ4+ΔΤ4)。如此，控制部15計(jì)算從自動(dòng)移動(dòng) 體10到達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段(從Τ4到Τ5)、即第二通過時(shí)間段。其次，控制部15判定在步驟S105中計(jì)算出的第二通過時(shí)間段的至少一部分是否 與在步驟S104中計(jì)算出的第一通過時(shí)間段重疊(步驟S106)。即，判定從自動(dòng)移動(dòng)體10到 達(dá)碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段(從Τ4到Τ5)是否與從移動(dòng)障礙物B到達(dá) 碰撞預(yù)測點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段(從Tl到Τ2)重疊。當(dāng)判定結(jié)果是第二通過 時(shí)間段的任何部分均不與第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，進(jìn)入步驟S108。相反，當(dāng)在步驟S106中的判定結(jié)果是第二通過時(shí)間段的至少一部分與第一通過 時(shí)間段重疊時(shí)，控制部15調(diào)整自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)速度，以使第二通過時(shí)間段不與第一通 過時(shí)間段重疊(步驟S107)。如果第二通過時(shí)間段的至少一部分與第一通過時(shí)間段重疊，則 可預(yù)想到當(dāng)移動(dòng)障礙物B在橫穿碰撞預(yù)測點(diǎn)P時(shí)自動(dòng)移動(dòng)體10也在此時(shí)通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P。因此，自動(dòng)移動(dòng)體10通過調(diào)整自身的移動(dòng)速度來進(jìn)行移動(dòng)，以避開移動(dòng)障礙物B通過碰 撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段。另外，關(guān)于用于避免與移動(dòng)障礙物B碰撞的移動(dòng)速度的計(jì)算方法，在 后面敘述?？刂撇?5基于調(diào)整后的移動(dòng)速度和所生成的移動(dòng)路徑信息來生成用于驅(qū)動(dòng)車輪 的控制信號，并將該控制信號輸出給驅(qū)動(dòng)部13，由此控制自動(dòng)移動(dòng)體IO(SlOS)。從而，自動(dòng) 移動(dòng)體10在避開移動(dòng)障礙物B的同時(shí)追隨根據(jù)移動(dòng)路徑信息確定的移動(dòng)路徑R而移動(dòng)。接著，使用圖5至圖9來說明用于避免與移動(dòng)障礙物B碰撞的移動(dòng)速度的計(jì)算方 法。圖5是表示用于避免碰撞的移動(dòng)速度計(jì)算處理的流程圖。圖6是表示移動(dòng)障礙物B和 自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡的示意圖。圖7是用于說明移動(dòng)障礙物B橫穿自動(dòng)移動(dòng)體10的 移動(dòng)路徑R的狀況的圖。圖8和圖9是用于說明根據(jù)移動(dòng)障礙物B的存在來調(diào)整自動(dòng)移動(dòng) 體10的移動(dòng)速度的狀況的示意圖。首先，控制部15設(shè)定以自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前時(shí)刻-位置為基準(zhǔn)的時(shí)空座標(biāo)(步 驟S201)。圖6的(a)表示以自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前時(shí)刻-位置為原點(diǎn)的時(shí)空座標(biāo)的例子。 在圖示的時(shí)空座標(biāo)中，橫軸為從當(dāng)前時(shí)刻起經(jīng)過的時(shí)間，縱軸為與當(dāng)前位置的距離。接著，控制部15在時(shí)空座標(biāo)中描繪自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX (步驟S202)。圖 6的(a)表示自動(dòng)移動(dòng)體10以當(dāng)前速度移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)軌跡EX。另外，在圖中描繪出的移動(dòng) 軌跡EX的斜率表示自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前速度。接著，控制部15在時(shí)空座標(biāo)中描繪移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S (步驟S203)。在 此，移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S由移動(dòng)障礙物B通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P時(shí)的時(shí)刻-位置構(gòu)成。圖 6的(b)表示通過時(shí)刻-位置A至D構(gòu)成的、移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S的一個(gè)例子。在此，參照圖7的(a)至(d)來說明如此描繪占有區(qū)域S的理由。在圖7中，將移 動(dòng)起點(diǎn)S作為距離L0、將移動(dòng)終點(diǎn)G作為L3進(jìn)行說明。首先，如圖7的(a)所示，假設(shè)在從 當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)過時(shí)間TO的時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B在向自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R靠近。另 外，在本實(shí)施方式一中，基于識別出的移動(dòng)障礙物B的重心位置來設(shè)定移動(dòng)障礙物B的區(qū)域 Rb。具體地說，設(shè)定包含移動(dòng)障礙物B并單邊的大小為Lb的正方形形狀的區(qū)域Rb。接著，如圖7的(b)所示，在從當(dāng)前時(shí)刻起經(jīng)過了時(shí)間Tl的時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B 到達(dá)自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R。此時(shí)，在Tl時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B的區(qū)域Rb與移動(dòng)路徑 R接觸。即，在Tl時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B在從距離Ll到L2上占有移動(dòng)路徑R(用圖6所示 的時(shí)刻_位置A和D來表示)。然后，移動(dòng)障礙物B利用從圖7的(b)所示的狀態(tài)到圖7的(c)所示的狀態(tài)(在 從Tl時(shí)間點(diǎn)到T2時(shí)間點(diǎn))，通過自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R。在該期間，移動(dòng)障礙物B的 區(qū)域Rb橫穿移動(dòng)路徑R。即，移動(dòng)障礙物B利用從Tl時(shí)間點(diǎn)到T2時(shí)間點(diǎn)，在從距離Ll到 L2上占有移動(dòng)路徑R(表示被圖6所示的時(shí)刻-位置A、B、C、D包圍的區(qū)域)。接著，如圖7的(c)所示，在從當(dāng)前時(shí)刻起經(jīng)過了時(shí)間T2的時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B 過完自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R。此時(shí)，在T2時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B的區(qū)域Rb離開移動(dòng)路 徑R。即，在T2時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B結(jié)束在從距離Ll到L2上對移動(dòng)路徑R的占有(用圖 6所示的時(shí)刻-位置B和C來表示)。然后，如圖7的(d)所示，在從當(dāng)前時(shí)刻起經(jīng)過了時(shí) 間T3的時(shí)間點(diǎn)，移動(dòng)障礙物B遠(yuǎn)離自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R。返回到圖5繼續(xù)說明。接著，控制部15判定自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX是否與移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S重疊(步驟S204)。即，判定在自動(dòng)移動(dòng)體10從到達(dá)碰撞預(yù)測 點(diǎn)P起過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P為止的期間移動(dòng)障礙物B是否通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P。當(dāng)判定結(jié)果是 移動(dòng)軌跡EX不與占有區(qū)域S重疊時(shí)，不調(diào)整移動(dòng)速度而仍以當(dāng)前速度移動(dòng)。相反，當(dāng)判定結(jié)果移動(dòng)軌跡EX與占有區(qū)域S重疊時(shí)，控制部15調(diào)整自動(dòng)移動(dòng)體10 的當(dāng)前速度，以使移動(dòng)軌跡EX不與占有區(qū)域S重疊(步驟S205)。通過減小或加大自動(dòng)移 動(dòng)體10的當(dāng)前速度來調(diào)整移動(dòng)速度。在此，參照圖8的(a)和(b)來說明移動(dòng)速度的調(diào)整 方法。圖8的(a)表示在自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX與移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S重 疊的情況下減小了自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前速度時(shí)的移動(dòng)速度。自動(dòng)移動(dòng)體10在其移動(dòng)軌跡 EX與移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S重疊的情況下首先將當(dāng)前速度變更為移動(dòng)速度Vrl以減 速。可以根據(jù)與碰撞預(yù)測點(diǎn)P的距離Ll和移動(dòng)障礙物B過完碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間T2 (即， 通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn))來計(jì)算移動(dòng)速度Vrl (例如，Vrl = (Ll-LO) / (T2-T0))。換言 之，將當(dāng)前速度減小到移動(dòng)速度Vrl，以使自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX通過時(shí)刻-位置B。 并且，在移動(dòng)障礙物B通過了移動(dòng)路徑R之后(即，T2時(shí)間點(diǎn)以后)，自動(dòng)移動(dòng)體10將移動(dòng) 速度Vrl變更為移動(dòng)速度VrO并移動(dòng)。至于預(yù)定的移動(dòng)速度VrO，可以采用減小移動(dòng)速度以 前的、通常的移動(dòng)速度Vrjiiax。例如，將移動(dòng)速度Vrjnax設(shè)為自動(dòng)移動(dòng)體10能夠移動(dòng)的最 大速度，由此自動(dòng)移動(dòng)體10由于能夠在避開了移動(dòng)障礙物B之后再次以最大速度移動(dòng)，能 夠更有效地移動(dòng)到移動(dòng)終點(diǎn)。另一方面，圖8的(b)表示在自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX與移動(dòng)障礙物B的占 有區(qū)域S重疊的情況下加大了自動(dòng)移動(dòng)體10的當(dāng)前速度時(shí)的移動(dòng)速度。自動(dòng)移動(dòng)體10在 其移動(dòng)軌跡EX與移動(dòng)障礙物B的占有區(qū)域S重疊的情況下，首先將當(dāng)前速度變更為移動(dòng)速 度Vr2以加速。可以基于根據(jù)碰撞預(yù)測點(diǎn)P和移動(dòng)障礙物B的大小求出的距離L2以及移 動(dòng)障礙物B開始通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間Tl (即，通過時(shí)間段中最早的時(shí)間點(diǎn))，計(jì)算移動(dòng) 速度Vr2(例如，Vr2 = (L2-L0) / (Tl-TO))。換言之，將當(dāng)前速度加大到移動(dòng)速度Vr2，以使 自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)軌跡EX通過時(shí)刻-位置D。并且，在移動(dòng)障礙物B通過了移動(dòng)路徑R 之后(即，Tl時(shí)間點(diǎn)以后)，自動(dòng)移動(dòng)體10將移動(dòng)速度Vr2變更為預(yù)定的移動(dòng)速度VrO并 移動(dòng)。至于預(yù)定的移動(dòng)速度VrO，可以采用加大移動(dòng)速度前的、通常的移動(dòng)速度。另外，如圖9所示，自動(dòng)移動(dòng)體10也可以在根據(jù)移動(dòng)障礙物B在碰撞預(yù)測點(diǎn)P處 危險(xiǎn)度而擴(kuò)大了第一通過時(shí)間段的基礎(chǔ)上調(diào)整移動(dòng)速度。在圖9所示的例子中，將時(shí)間點(diǎn) Tl變更為Tl，，將時(shí)間點(diǎn)T2變更為T2，。在圖8所示的例子中，根據(jù)移動(dòng)障礙物B的大小規(guī)定移動(dòng)障礙物B通過路徑R的 時(shí)間段(Tl T2)，因此自動(dòng)移動(dòng)體10會在移動(dòng)障礙物B的近旁移動(dòng)。從而，根據(jù)少量的測 定誤差，自動(dòng)移動(dòng)體10有可能與移動(dòng)障礙物B碰撞。因此，在移動(dòng)障礙物B通過路徑R的 時(shí)間段的前后附加用于確保安全的時(shí)間段，并在該基礎(chǔ)上調(diào)整移動(dòng)速度，從而能夠使自動(dòng) 移動(dòng)體10和移動(dòng)障礙物B的交錯(cuò)在時(shí)間上具有富余地錯(cuò)開通過。即，通過根據(jù)對移動(dòng)障礙 物B的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大第一通過時(shí)間段，使移動(dòng)障礙物B和自動(dòng)移動(dòng)體10在碰撞預(yù)測點(diǎn)P交 錯(cuò)時(shí)能夠更具有富余地錯(cuò)開通過。另外，至于對移動(dòng)障礙物B的危險(xiǎn)度，例如可以根據(jù)在移 動(dòng)障礙物(人)靠近自動(dòng)移動(dòng)體(機(jī)器人)時(shí)感到別扭的范圍、移動(dòng)障礙物B的大小或者 移動(dòng)速度等來決定。
13
如上所說明，本實(shí)施方式一涉及的自動(dòng)移動(dòng)體10包括生成從移動(dòng)起點(diǎn)S到移動(dòng) 終點(diǎn)G的自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物B橫穿所 生成的自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)P的單元；計(jì)算移動(dòng)障礙物B通過 碰撞預(yù)測點(diǎn)P的第一通過時(shí)間段的單元；以及計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體10通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的第二 通過時(shí)間段的單元。當(dāng)?shù)诙ㄟ^時(shí)間段的至少一部分與第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整自動(dòng) 移動(dòng)體10的移動(dòng)速度，以使第二通過時(shí)間段與第一通過時(shí)間段不重疊。如此，能夠計(jì)算移動(dòng)障礙物B橫穿自動(dòng)移動(dòng)體10的移動(dòng)路徑R的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測 點(diǎn)P，并調(diào)整自動(dòng)移動(dòng)體10的速度，以使移動(dòng)障礙物B通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段與自動(dòng)移 動(dòng)體10通過碰撞預(yù)測點(diǎn)P的時(shí)間段不重疊。即，自動(dòng)移動(dòng)體10改變移動(dòng)速度，以避開移動(dòng) 障礙物B橫穿路徑的時(shí)刻，因此自動(dòng)移動(dòng)體10能夠在以最優(yōu)的速度恰當(dāng)?shù)乇荛_移動(dòng)障礙物 B的情況下繼續(xù)在移動(dòng)路徑R上移動(dòng)，從而能夠兼顧障礙物的避開和最優(yōu)路徑計(jì)劃。因而， 能夠在避開與移動(dòng)障礙物B的碰撞的情況下在路徑R上向移動(dòng)終點(diǎn)G有效地移動(dòng)。(其他實(shí)施方式)在上述實(shí)施方式中，示出了自動(dòng)移動(dòng)體10為具有腳輪12的二輪臺車的例子，但是 本發(fā)明不限于此。即，至于自動(dòng)移動(dòng)體，可以是轉(zhuǎn)向型(一輪驅(qū)動(dòng)型一轉(zhuǎn)向)的車輛，也可 以是控制倒立狀態(tài)并在平面上行駛的所謂的倒立擺型的二輪臺車。這樣的倒立擺型的二輪 臺車不替代腳輪而具有陀螺儀等傾斜檢測部，該傾斜檢測部用于檢測車輛主體相對于鉛垂 方向的傾斜角或傾斜角速度等傾斜程度。而且，可以通過以下的程序來移動(dòng)向驅(qū)動(dòng)部分配 輸出，以基于存儲在配置于控制部的內(nèi)部的存儲區(qū)域(存儲器)中的、進(jìn)行車輛的移動(dòng)的控 制信號，在維持車輛主體的倒立狀態(tài)的情況下驅(qū)動(dòng)車輪，從而移動(dòng)。至于自動(dòng)移動(dòng)體，不限于如上述那樣的二輪型的移動(dòng)體，也可以是兩前輪兩后輪 的四輪型的車輛等各種類型的車輛。尤其是，在通過車輪來移動(dòng)的移動(dòng)體的情況下，不能在 車輪的軸向(垂直于行進(jìn)方向的方向)上移動(dòng)，因此如果適用本發(fā)明的移動(dòng)路徑生成方法， 則能夠以順暢的路徑準(zhǔn)確地到達(dá)移動(dòng)終點(diǎn)(目的地)。另外，至于上述的自動(dòng)移動(dòng)體，不限于車輛，即使是進(jìn)行足式步行的步行機(jī)器人 等，也能夠適用本發(fā)明。尤其是，在步行機(jī)器人的步行控制中，能夠促使在盡量不進(jìn)行大曲 率的步行或行走的情況下進(jìn)行自動(dòng)移動(dòng)，因此能夠盡量地使得進(jìn)行穩(wěn)定的步行所需的控制
變得簡單。在上述的實(shí)施方式中，自動(dòng)移動(dòng)體10通過接收來自GPS等的位置信息來識別自身 位置，但是本發(fā)明不限于此。即，也可以根據(jù)車輪的驅(qū)動(dòng)量、所移動(dòng)的方向等求出從已知的 地點(diǎn)起的移動(dòng)量以及移動(dòng)方向等，從而識別自身位置。在此情況下，也可以在移動(dòng)的作為移 動(dòng)區(qū)域的區(qū)域內(nèi)，在一處或多處設(shè)置提供位置信息的標(biāo)識器等，當(dāng)自動(dòng)移動(dòng)體在該標(biāo)識器 上移動(dòng)時(shí)，從設(shè)置在自動(dòng)移動(dòng)體上的讀取部等讀取存儲在標(biāo)識器中的位置信息。另外，也可以將上述的網(wǎng)格圖存儲在控制部側(cè)，而不存儲在自動(dòng)移動(dòng)體側(cè)(控制 部的存儲區(qū)域)。即，也可以將上述的網(wǎng)格圖作為數(shù)據(jù)而存儲在設(shè)置于用于控制自動(dòng)移動(dòng)體 的控制部內(nèi)的存儲器、HDD等存儲區(qū)域中，并生成移動(dòng)路徑。另外，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，勿庸置疑，能夠在不脫離已述的本發(fā)明的主 旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)
本發(fā)明可適用于避開移動(dòng)障礙物的自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)移動(dòng)體，從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)起點(diǎn)開始移動(dòng)，并到達(dá)存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體的特征在于，包括生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元；計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元；其中，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體調(diào)整所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng) 體減小所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體 基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述減小的自動(dòng)移動(dòng) 體的移動(dòng)速度。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，所述自動(dòng)移動(dòng)體 減小或加大所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)， 所述自動(dòng)移動(dòng)體基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算 所述減小的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，并且所述自動(dòng)移動(dòng)體基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、所述移動(dòng)障礙物的大小以及所述第二通過時(shí)間 段中最早的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述加大的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元根據(jù)在所述碰撞 預(yù)測點(diǎn)處的所述移動(dòng)障礙物的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大所述第一通過時(shí)間段。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，在所述移動(dòng)障礙物通過了所述碰撞預(yù)測點(diǎn)之后，所述自動(dòng)移動(dòng)體將被調(diào)整了的所述移 動(dòng)速度變更為預(yù)定的移動(dòng)速度并移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物橫穿所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn)的單元包括 基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息和移動(dòng)方向信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng) 預(yù)測路徑的單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑和算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)預(yù)測路徑的交點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元。
9.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元包括 基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng)速度的單元；以及 基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)速度、以及所述移動(dòng)障礙物 的大小來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元。
10.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)移動(dòng)體，其特征在于，計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元基于所述碰撞預(yù) 測點(diǎn)、所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度、以及所述自動(dòng)移動(dòng)體的大小來計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通 過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段。
11.一種自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，所述自動(dòng)移動(dòng)體從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)起點(diǎn)開 始移動(dòng)，并到達(dá)存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法的特征在 于，包括以下步驟生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑； 計(jì)算存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng) 路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)；計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段；以及 計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段； 其中，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整所述 自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。
12.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，基于所述碰撞預(yù) 測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述調(diào)整的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。
13.如權(quán)利要求11或12所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，在計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的步驟中，根據(jù)所述移 動(dòng)障礙物在所述碰撞預(yù)測點(diǎn)處的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大所述第一通過時(shí)間段。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，在所述移動(dòng)障礙物通過了所述碰撞預(yù)測點(diǎn)之后，將被調(diào)整了的所述移動(dòng)速度變更為預(yù) 定的移動(dòng)速度并移動(dòng)。
15.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物橫穿所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn)的步驟包括以下的步驟基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息和移動(dòng)方向信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng) 預(yù)測路徑；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑和算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)預(yù)測路徑 的交點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的步驟包括以下的步驟基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng)速度；以及 基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)速度、以及所述移動(dòng)障礙物 的大小來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段。
17.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制方法，其特征在于，在計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的步驟中，基于所述碰 撞預(yù)測點(diǎn)、所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度、以及所述自動(dòng)移動(dòng)體的大小來計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng) 體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段。
18.一種自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)移動(dòng)體從存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)起點(diǎn)開 始移動(dòng)，并到達(dá)存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終點(diǎn)，所述自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)的特征在 于，包括生成從所述移動(dòng)起點(diǎn)到所述移動(dòng)終點(diǎn)的所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)路徑的單元； 計(jì)算存在于所述移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物橫穿所生成的所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng) 路徑的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元；計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元；以及 計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元； 其中，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整所述 自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，以使所述第二通過時(shí)間段與所述第一通過時(shí)間段不重疊。
19.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，基于所述碰撞預(yù) 測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述調(diào)整的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。
20.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二通過時(shí)間段的至少一部分與所述第一通過時(shí)間段重疊的情況下， 當(dāng)使所述自動(dòng)移動(dòng)體減速時(shí)，基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)和所述第二通過時(shí)間段中最遲的時(shí) 間點(diǎn)來計(jì)算所述調(diào)整的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度，當(dāng)使所述自動(dòng)移動(dòng)體加速時(shí)，基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、所述移動(dòng)障礙物的大小以及所述 第二通過時(shí)間段中最早的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述調(diào)整的自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度。
21.如權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于， 計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元基于所述移動(dòng)障礙物在所述碰撞預(yù)測點(diǎn)處的危險(xiǎn)度來擴(kuò)大所述第一通過時(shí)間段。
22.如權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述移動(dòng)障礙物通過了所述碰撞預(yù)測點(diǎn)之后，將被調(diào)整了的所述移動(dòng)速度變更為預(yù) 定的移動(dòng)速度并移動(dòng)。
23.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物橫穿所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑的點(diǎn)的單元包括 基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息和移動(dòng)方向信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng) 預(yù)測路徑的單元；以及計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體的所述移動(dòng)路徑和算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)預(yù)測路徑 的交點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)的單元。
24.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元包括 基于所述移動(dòng)障礙物的當(dāng)前位置信息來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物的移動(dòng)速度的單元；以及 基于所述碰撞預(yù)測點(diǎn)、算出的所述移動(dòng)障礙物的所述移動(dòng)速度、以及所述移動(dòng)障礙物 的大小來計(jì)算所述移動(dòng)障礙物通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第一通過時(shí)間段的單元。
25.如權(quán)利要求18所述的自動(dòng) 移動(dòng)體的控制系統(tǒng)，其特征在于， 計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段的單元基于所述碰撞預(yù) 測點(diǎn)、所述自動(dòng)移動(dòng)體的移動(dòng)速度、以及所述自動(dòng)移動(dòng)體的大小來計(jì)算所述自動(dòng)移動(dòng)體通 過所述碰撞預(yù)測點(diǎn)的第二通過時(shí)間段。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在避免與移動(dòng)障礙物碰撞的情況下在路徑上朝向移動(dòng)終點(diǎn)有效地移動(dòng)的自動(dòng)移動(dòng)體及其控制方法、以及其控制系統(tǒng)。本發(fā)明的自動(dòng)移動(dòng)體(10)包括生成從移動(dòng)起點(diǎn)(S)到移動(dòng)終點(diǎn)(G)的自動(dòng)移動(dòng)體(10)的移動(dòng)路徑的單元；計(jì)算存在于移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)障礙物(B)橫穿被生成的自動(dòng)移動(dòng)體(10)的移動(dòng)路徑(R)的點(diǎn)作為碰撞預(yù)測點(diǎn)(P)的單元；計(jì)算移動(dòng)障礙物(B)通過碰撞預(yù)測點(diǎn)(P)的第一通過時(shí)間段的單元；以及計(jì)算自動(dòng)移動(dòng)體(10)通過碰撞預(yù)測點(diǎn)(P)的第二通過時(shí)間段的單元。當(dāng)?shù)诙ㄟ^時(shí)間段的至少一部分與第一通過時(shí)間段重疊時(shí)，調(diào)整自動(dòng)移動(dòng)體(10)的移動(dòng)速度，以使第二通過時(shí)間段與第一通過時(shí)間段不重疊。
文檔編號G05D1/02GK101971116SQ200980103450
公開日2011年2月9日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者朝原佳昭, 美馬一博, 藪下英典 申請人:豐田自動(dòng)車株式會社