JP5291420B2

JP5291420B2 - Obstacle avoidance device and self-propelled vehicle

Info

Publication number: JP5291420B2
Application number: JP2008248657A
Authority: JP
Inventors: 泰仁佐野; 亮平神崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; University of Tokyo NUC
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; University of Tokyo NUC
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP2010079697A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine whether to avoid an obstacle in simple processing configurations. <P>SOLUTION: This obstacle avoiding device is configured to acquire apparent size of an object existing in the periphery of a mobile object 1 whose traveling is controllable, and to determine the object as an obstacle S to be avoided by the mobile object 1 according to the apparent size and an environment where the mobile object 1 is located. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、走行制御可能な移動体について障害物回避装置及び自走車両に関する。 The present invention relates to an obstacle avoidance system 及 Beauty automotive vehicle for travel controllable mobile.

自律走行する自走車両の障害物回避の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術では、長距離物体検知センサによって走行の障害となる前方の物体の有無を判別する（Ｓ２）。そして、物体検出センサから物体有りの検出信号が出力されると、指令速度を減速すると共に、上記物体を回避するための回避軌道を生成する（Ｓ４、Ｓ５）。
特開２００１−６０１１１号公報（図３参照） As a technique for obstacle avoidance of a self-propelled vehicle that autonomously travels, for example, there is a technique described in Patent Document 1. In this technique, the presence or absence of a front object that obstructs traveling is determined by a long-distance object detection sensor (S2). When a detection signal indicating the presence of an object is output from the object detection sensor, the command speed is reduced and an avoidance trajectory for avoiding the object is generated (S4, S5).
JP 2001-60111 A (see FIG. 3)

上記従来技術では、障害物までの距離を算出するためにステレオカメラを用いている。しかし、一般的にステレオカメラは高額である。また、ステレオカメラから対象までの距離を算出するためには、２つのカメラが必要である。さらに、その２つのカメラから取得した画像のマッチング処理を行う必要である。そして、マッチング処理をする分だけ処理のための計算量が大きくなる。
本発明は、上記のような点に着目したもので、簡易な処理構成で障害物回避の有無を判定可能とすることを課題としている。 In the above prior art, a stereo camera is used to calculate the distance to the obstacle. However, stereo cameras are generally expensive. Also, two cameras are required to calculate the distance from the stereo camera to the target. Furthermore, it is necessary to perform matching processing of images acquired from the two cameras. Further, the amount of calculation for processing increases by the amount of matching processing.
The present invention pays attention to the above points, and it is an object of the present invention to make it possible to determine the presence or absence of obstacle avoidance with a simple processing configuration.

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態は、走行制御可能な移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する。そして、その見かけの大きさと、移動体が位置する環境に応じて、移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する。 In order to solve the above-described problem, an embodiment of the present invention acquires an apparent size of an object existing around a moving body that can be travel-controlled. Then, according to the apparent size and the environment where the moving body is located, it is determined whether or not the moving body is an obstacle that needs to perform an avoidance operation.

本発明によれば、物体の見かけの大きさに基づき、障害物か否かを判定している。このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物に対する回避動作の必要性を判定可能となる。
更に、障害物判定の閾値処理を移動体の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物か否かを判別可能となる。 According to the present invention, it is determined whether the object is an obstacle based on the apparent size of the object. For this reason, it is possible to determine the necessity of an avoidance operation for an obstacle with a simple detection configuration and a small amount of calculation, that is, a simple processing configuration.
Further, the threshold determination process for obstacle determination is changed depending on the environment where the moving object is located. As a result, it is possible to determine whether or not the obstacle is more appropriate according to the environment.

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る移動体１を示す斜視図である。図２は、移動体を正面からみた模式図である。
（構成）
まず移動体１の構成について説明する。
本実施形態の移動体１は、図１及び図２に示すように、移動体本体２の左右両側に車輪３を配置した２輪形態の移動体１である。移動体本体２には、また駆動部４、及び駆動部４を制御する駆動制御部５を搭載する。駆動部４は、モータなどのアクチュエータからなり、アクチュエータの発生するトルクを駆動トルクとして車輪３に伝達する。その伝達した駆動トルクによって車輪３を回転駆動する。この移動体１は、左右の車輪３を駆動することで走行制御が可能となる。なお、左右の車輪３に回転数差を付けることで、移動体１を所定角度だけ回転（旋回）させて移動体１の進行方向を変更する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a moving body 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view of the moving body as seen from the front.
(Constitution)
First, the configuration of the moving body 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the moving body 1 of the present embodiment is a two-wheeled moving body 1 in which wheels 3 are arranged on both the left and right sides of the moving body main body 2. The moving body 2 is also equipped with a drive unit 4 and a drive control unit 5 that controls the drive unit 4. The drive unit 4 includes an actuator such as a motor, and transmits torque generated by the actuator to the wheel 3 as drive torque. The wheel 3 is rotationally driven by the transmitted driving torque. The moving body 1 can be controlled by driving the left and right wheels 3. In addition, the moving body 1 is rotated (turned) by a predetermined angle to change the traveling direction of the moving body 1 by adding a rotational speed difference between the left and right wheels 3.

ここで移動体１としては、ロボットを含む様々な移動体に適用可能である。また、車輪３で走行制御する移動体の場合において、３輪以上の車輪３を有する車両であっても良い。
また、駆動制御部５は、制御コントローラ９からの指令に応じて駆動部４を制御することで、左右の車輪３を回転制御する。これによって、移動体１は、制御コントローラ９からの指令に応じた方向に進行する。 Here, the moving body 1 can be applied to various moving bodies including a robot. Further, in the case of a moving body that travels with wheels 3, a vehicle having three or more wheels 3 may be used.
Further, the drive control unit 5 controls the rotation of the left and right wheels 3 by controlling the drive unit 4 in accordance with a command from the controller 9. As a result, the moving body 1 travels in a direction according to a command from the controller 9.

また、上記移動体本体２には、物体検出センサ６、位置確認装置７、及び地図データ８を設ける。地図データ８は、随時、通信によって取得しても良い。
物体検出センサ６は、車両前方に存在する物体を検出し、物体検出センサ６上での物体の見かけの大きさを制御コントローラ９に出力する。物体検出センサ６は、物体の見かけの大きさが検出可能なセンサであれば良い。物体検出センサ６としては、例えば、カメラや光学センサレイなどパッシブなセンサが例示できる。なお、物体検出センサ６の検出距離は、例えば５ｍなどと予め設定しておく。 The mobile body 2 is provided with an object detection sensor 6, a position confirmation device 7, and map data 8. The map data 8 may be acquired by communication at any time.
The object detection sensor 6 detects an object existing in front of the vehicle, and outputs the apparent size of the object on the object detection sensor 6 to the controller 9. The object detection sensor 6 may be any sensor that can detect the apparent size of an object. Examples of the object detection sensor 6 include a passive sensor such as a camera or an optical sensor array. The detection distance of the object detection sensor 6 is set in advance, for example, 5 m.

上記物体検出センサ６は、図３に示すように、平面視における、予め設定した視野角α内に存在する物体を検出する。そして、検出した物体の占める視野角θ（以下、物体視野角と呼ぶ）を、物体情報量として制御コントローラ９に出力する。物体情報量として、上記物体視野角θの代わりに、物体検出センサ６の所定位置（例えば受光部位置）での見かけの大きさそのもの（例えば受光部に映った像の大きさδ）を採用しても良い。なお、本実施形態では、物体について、実際の大きさや対象までの距離を必要としない。 As shown in FIG. 3, the object detection sensor 6 detects an object existing within a preset viewing angle α in plan view. Then, the detected viewing angle θ occupied by the object (hereinafter referred to as the object viewing angle) is output to the controller 9 as the amount of object information. As the amount of object information, the apparent size at a predetermined position (for example, the position of the light receiving unit) of the object detection sensor 6 itself (for example, the size δ of the image reflected on the light receiving unit) is used instead of the object viewing angle θ. May be. In the present embodiment, the actual size and the distance to the target are not required for the object.

ここでは、上記説明のように、物体の見かけの大きさの情報として、見かけ大きさの最大左右幅δを使用する。上下方向の情報も取得する場合には、見かけの大きさの最大上下幅も物体情報量として使用しても良い。最大左右幅δは、視野角θに応じた値となる。
位置確認装置７は、移動体１の現在の位置を検出して、検出情報を制御コントローラ９に出力する。位置確認装置７は、例えばカーナビゲーションシステムに代表する自車位置検出システムを使用すればよい。例えば、ＧＰＳセンサが例示できる。移動体の対象とする走行路面に磁気ネイルなどが埋設してある場合には、位置確認装置７のセンサを、その磁気ネイルなどを検出センサで構成しても良い。又は、走行履歴を記憶し、その走行履歴から現在の位置を検出するようにしても良い。 Here, as described above, the maximum left-right width δ of the apparent size is used as the information on the apparent size of the object. When information in the vertical direction is also acquired, the maximum vertical width of the apparent size may be used as the object information amount. The maximum left / right width δ is a value corresponding to the viewing angle θ.
The position confirmation device 7 detects the current position of the moving body 1 and outputs detection information to the controller 9. The position confirmation device 7 may use, for example, a vehicle position detection system represented by a car navigation system. For example, a GPS sensor can be exemplified. When a magnetic nail or the like is embedded in the traveling road surface targeted by the moving body, the sensor of the position confirmation device 7 may be configured by a detection sensor. Alternatively, a travel history may be stored, and the current position may be detected from the travel history.

制御コントローラ９は、図４に示すように、走行制御手段９Ａ、回避制御手段９Ｂ、及び走行制御量調整手段９Ｃを備える。回避制御手段９Ｂは、図５に示すように、環境判別手段９Ｂａ、回避障害物判定手段９Ｂｃ、第２回避障害物判定手段９Ｂｄ、回避減速量演算手段９Ｂｅ、及び回避回転量演算手段９Ｂｆを備える。そして、回避制御手段９Ｂで回避動作が必要と判定すると、回避制御手段９Ｂによる制御を、走行制御手段９Ａによる走行制御よりも優先して実行する。 As shown in FIG. 4, the control controller 9 includes a travel control unit 9A, an avoidance control unit 9B, and a travel control amount adjustment unit 9C. As shown in FIG. 5, the avoidance control unit 9B includes an environment determination unit 9Ba, an avoidance obstacle determination unit 9Bc, a second avoidance obstacle determination unit 9Bd, an avoidance deceleration amount calculation unit 9Be, and an avoidance rotation amount calculation unit 9Bf. . When the avoidance control unit 9B determines that an avoidance operation is necessary, the control by the avoidance control unit 9B is executed with priority over the travel control by the travel control unit 9A.

本実施形態の走行制御手段９Ａは、目的位置及び目的行動についての少なくとも一方の指示を入力する。そして、目的位置に向けて、若しくは設定した目的行動を実現するための走行制御量を演算し、演算した走行制御量を走行制御量調整手段９Ｃに出力する。
なお、走行制御手段による移動体１の走行ルールは、上記制御に限定しない。例えば、掃除のためにランダムにフロア内を走行するように設定しても良い。
環境判別手段９Ｂａは、移動体１の現在位置における周囲環境を判別する。すなわち、位置確認装置７による現在位置情報に基づき、地図データ８上の位置を特定する。そして、移動体１が位置する環境カテゴリー（周囲環境の種別）を地図データ８から参照する。 The travel control means 9A of the present embodiment inputs at least one instruction for the target position and the target action. Then, the travel control amount for realizing the target action set or toward the target position is calculated, and the calculated travel control amount is output to the travel control amount adjusting means 9C.
Note that the travel rule of the moving body 1 by the travel control means is not limited to the above control. For example, it may be set to run on the floor at random for cleaning.
The environment determination unit 9Ba determines the surrounding environment at the current position of the moving body 1. That is, the position on the map data 8 is specified based on the current position information by the position confirmation device 7. Then, the map data 8 refers to the environment category (type of the surrounding environment) where the mobile body 1 is located.

本実施形態では、環境カテゴリーとして、歩道、車道、及び屋内に区分する。この環境カテゴリーの分類分けは、その周囲環境で通常存在すると想定される移動体の違いによって区分けしたものである。エリアによって移動体を更に細区分して特定できる場合には、上記環境カテゴリーを更に細かく分類しても良い。
そして、環境判別手段９Ｂａは、移動体１の位置する環境カテゴリーに応じて推定した回避すべき障害物Ｓの最小の大きさを取得する。 In this embodiment, the environmental category is divided into sidewalks, roadways, and indoors. This environmental category classification is based on the difference in moving objects that are normally assumed to exist in the surrounding environment. If the mobile object can be further divided and specified by area, the environmental category may be further classified.
Then, the environment determination unit 9Ba acquires the minimum size of the obstacle S to be avoided, which is estimated according to the environment category in which the mobile body 1 is located.

本実施形態では、次のようにする。すなわち、歩道と判別した場合には、移動する物体として歩行者と自転車を想定し、その最小の移動する物体として歩行者の足幅を想定して、１００ｍｍを最小物体幅とする。車道の場合には、移動する物体として自動車とバイクを想定し、その最小の移動する物体としてバイク幅を想定して、８００ｍｍを最小物体幅とする。屋内の場合には、移動する物体として歩行者とカートの足を想定して、その最小の移動する物体としてカートの足の幅を想定して、３０ｍｍを最小物体幅とする。なお、最小の障害物の特定として、移動する物体を対象として説明したが、植木などの静止物を対象としても良い。 In the present embodiment, the following is performed. That is, when it is determined as a sidewalk, a pedestrian and a bicycle are assumed as moving objects, and a pedestrian's foot width is assumed as the minimum moving object, and the minimum object width is 100 mm. In the case of a roadway, an automobile and a motorcycle are assumed as moving objects, a motorcycle width is assumed as the minimum moving object, and 800 mm is set as the minimum object width. In the case of indoors, a pedestrian and a cart foot are assumed as the moving objects, and the width of the cart foot is assumed as the minimum moving object, and 30 mm is set as the minimum object width. In addition, although moving object was demonstrated as object as identification of the minimum obstruction, it is good also considering stationary objects, such as a plantation.

回避障害物判定手段９Ｂｃは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさと、環境判別手段９Ｂａが取得した最小物体幅とに基づき、移動体１と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。上記推定した最低距離とは次の事を示す指標である。すなわち、対象とする物体が、少なくとも当該最低距離以上の距離だけ離れていることを表す。 The avoidance obstacle determination unit 9Bc estimates the minimum distance between the moving body 1 and the object based on the apparent size of the object acquired by the object detection sensor and the minimum object width acquired by the environment determination unit 9Ba. Based on the minimum distance, it is determined whether or not the moving body 1 is an obstacle S that needs to perform an avoidance operation. The estimated minimum distance is an index indicating the following. That is, it represents that the target object is separated by at least the minimum distance or more.

ここで、環境判別手段９Ｂａを、第２環境判別手段９Ｂａ１及び閾値変更手段９Ｂａ２とから構成しても良い。
この場合には、第２環境判別手段９Ｂａ１は、上述のようにして、移動体１の位置する環境カテゴリーを取得する。また、閾値変更手段９Ｂａ２は、環境カテゴリーにて推定した最小物体幅に応じた第１の閾値を選択する。この場合には、回避障害物判定手段９Ｂｃは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさが、第１の閾値以上の場合に、回避動作を行う必要がある障害物Ｓと判定する。 Here, the environment determination unit 9Ba may be configured by a second environment determination unit 9Ba1 and a threshold value change unit 9Ba2.
In this case, the second environment determination unit 9Ba1 acquires the environment category where the moving body 1 is located as described above. Further, the threshold value changing unit 9Ba2 selects a first threshold value corresponding to the minimum object width estimated in the environment category. In this case, the avoidance obstacle determination unit 9Bc determines that the avoidance obstacle needs to be performed when the apparent size of the object acquired by the object detection sensor is equal to or greater than the first threshold. .

第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、物体の見かけの大きさの変化量に基づく値が第２の閾値以上の場合に、回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。上記変化量に基づく値として、障害物Ｓと移動体１とが、このままの軌道変化、加減速なしで移動したときに、両者が干渉するまでの時間（ＴＴＣ）を、使用する。この時間を、以下では干渉余裕時間ＴＴＣと呼ぶ。 The second avoidance obstacle determination means 9Bd determines whether or not the obstacle S needs to be avoided when the value based on the change amount of the apparent size of the object is equal to or greater than the second threshold. As a value based on the amount of change, the time (TTC) until the obstacle S and the moving body 1 interfere with each other when the obstacle S and the moving body 1 move without any change in the trajectory and acceleration / deceleration is used. This time is hereinafter referred to as interference margin time TTC.

この干渉余裕時間ＴＴＣについて、次に説明する。物体の見た目の大きさとして、物体視野角θを採用した場合で説明する。
図７に示すように、時刻ｔのときの物体視野角をθ１、時刻ｔ＋１のときの物体視野角をθ２とする。また、時刻ｔのときの物体までの距離をＬとする。また相対速度をｖとする。なお、物体の最大左右幅をＷとする。また、時刻ｔから時刻ｔ＋１までの時間をｔとする。 The interference margin time TTC will be described next. The case where the object viewing angle θ is adopted as the size of the appearance of the object will be described.
As shown in FIG. 7, the object viewing angle at time t is θ1, and the object viewing angle at time t + 1 is θ2. Also, let L be the distance to the object at time t. The relative speed is v. Note that the maximum left-right width of the object is W. Also, let t be the time from time t to time t + 1.

すると、下記式のように表すことができる。
θ１ ≒Ｌ／Ｗ・・・（１）
θ２ ≒（Ｌ− ｖ・ｔ）／Ｗ・・・（２）
そして、θ１とθ２との差をとると、下記式で表される。
θ１ −θ２＝ｖ・ｔ／Ｗ・・・（３）
ここで、（１）式をＷ＝Ｌ／θ１と変形して（３）式に代入して整理すると、下記式となる。
Ｌ＝ｖ・ｔ・｛θ１／（θ１−θ２）｝
よって干渉するまでの干渉余裕時間ＴＴＣは、下記式で表すことができる。
ＴＴＣ＝Ｌ／ｖ＝ｔ・｛θ１／（θ１−θ２）｝となる。
ここで、時間ｔは制御サイクルの時間から予め判明している値である。
したがって、物体視野角θの変化量から上記干渉余裕時間ＴＴＣを求めることができる。 Then, it can be expressed as the following formula.
θ1 ≒ L / W (1)
θ2≈ (L−v · t) / W (2)
And if it takes the difference of (theta) 1 and (theta) 2, it represents with a following formula.
θ1−θ2 = v · t / W (3)
Here, when formula (1) is transformed to W = L / θ1 and substituted into formula (3) and rearranged, the following formula is obtained.
L = v · t · {θ1 / (θ1−θ2)}
Therefore, the interference allowance time TTC until interference can be expressed by the following equation.
TTC = L / v = t · {θ1 / (θ1-θ2)}.
Here, the time t is a value previously known from the time of the control cycle.
Therefore, the interference margin time TTC can be obtained from the amount of change in the object viewing angle θ.

そして、第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以上の場合には、回避動作を行う障害物Ｓと判定する。上記第２の閾値としては、例えば２秒に設定する。
回避減速量演算手段９Ｂｅは、回避障害物判定手段９Ｂｃが障害物Ｓと判定すると、減速した車速指令を走行制御量調整手段９Ｃに出力する。
すなわち、下記式によって、減速した車速指令値を演算する。そして、回避障害物判定手段９Ｂｃが障害物Ｓと判定中は、下記演算を、所定の演算装置の演算周期（例えば０．１ｓ）ごとに繰り返す。
ｖ＝ａ・ｖ_(t-1)
ここで、ｖ_(t-1)は、前回の制御周期で出力した車速指令値である。また、ａは、減速量であって、１よりも小さい正の値である。 And the 2nd avoidance obstacle determination means 9Bd determines with the obstacle S which performs an avoidance operation, when the interference margin time TTC is more than a 2nd threshold value. The second threshold is set to 2 seconds, for example.
The avoidance deceleration amount calculation means 9Be outputs a decelerated vehicle speed command to the travel control amount adjustment means 9C when the avoidance obstacle determination means 9Bc determines that the obstacle S.
In other words, the decelerated vehicle speed command value is calculated by the following equation. And while the avoidance obstacle determination means 9Bc is determining as the obstacle S, the following calculation is repeated every calculation cycle (for example, 0.1 s) of a predetermined calculation device.
v = a · v _(t-1)
Here, v _(t-1) is a vehicle speed command value output in the previous control cycle. Further, a is a deceleration amount and is a positive value smaller than 1.

ここでは、制御対象である車速指令値を前回の指令値から求めている。これに代えて、実際の速度を計測しながら制御を行ってもよい。また、減速量ａは、一定値でも良いが、対象とする障害物Ｓとの干渉余裕時間ＴＴＣや推定最低距離などに応じて変更しても良い。
減速処理が複数回継続して実施することで、移動体１の移動速度が徐々にゼロに近い値となる。これにより、少なくとも障害物Ｓと干渉する前に移動体１の速度をゼロとする。この結果、障害物Ｓとの干渉による被害を少なくすることが可能となる。 Here, the vehicle speed command value to be controlled is obtained from the previous command value. Instead of this, the control may be performed while measuring the actual speed. The deceleration amount a may be a constant value, but may be changed according to the interference allowance time TTC with the target obstacle S, the estimated minimum distance, and the like.
By continuing the deceleration process a plurality of times, the moving speed of the moving body 1 gradually becomes a value close to zero. Thereby, the speed of the moving body 1 is set to zero before at least interfering with the obstacle S. As a result, damage due to interference with the obstacle S can be reduced.

回避回転量演算手段９Ｂｆは、第２回避障害物判定手段９Ｂｄが障害物Ｓと判定すると、方向変更指令を走行制御手段９Ａに出力する。
走行制御量調整手段９Ｃは、走行制御手段９Ａから取得した走行制御量、回避減速量演算手段９Ｂｅからの速度指令値、及び回避回転量演算手段９Ｂｆからの向変更指令に基づき、移動体１を走行制御するための制御量を演算する。そして、演算した制御量を駆動制御部５に出力する。 The avoidance rotation amount calculation means 9Bf outputs a direction change command to the travel control means 9A when the second avoidance obstacle determination means 9Bd determines that the obstacle S.
The travel control amount adjusting means 9C controls the moving body 1 based on the travel control amount acquired from the travel control means 9A, the speed command value from the avoidance deceleration amount calculation means 9Be, and the direction change command from the avoidance rotation amount calculation means 9Bf. A control amount for running control is calculated. Then, the calculated control amount is output to the drive control unit 5.

例えば、走行制御手段９Ａから取得した走行制御量、例えば、車速指令値、及び回転制御指令値を駆動制御部５に出力する。
このとき、回避減速量演算手段９Ｂｅが速度指令値を演算した場合には、走行制御手段９Ａからの車速指令値の代わりに、回避減速量演算手段９Ｂｅが演算した車速指令値を駆動制御部５に出力する。 For example, the travel control amount acquired from the travel control means 9 </ b> A, for example, the vehicle speed command value and the rotation control command value are output to the drive control unit 5.
At this time, when the avoidance deceleration amount calculation means 9Be calculates the speed command value, the drive control unit 5 uses the vehicle speed command value calculated by the avoidance deceleration amount calculation means 9Be instead of the vehicle speed command value from the travel control means 9A. Output to.

また、回避回転量演算手段９Ｂｆが方向変更指令を出力した場合には、走行制御手段９Ａからの回転制御指令値を、所定回転量だけ補正する。
駆動制御部５では、取得した速度指令値とするための左右の回転量を演算すると共に、回転制御指令値に応じた回転数差が左右輪に発生するように、左右の回転量を補正する。そして、最終的な左右の回転量となるように、回転制御を実施する。回転数差は、例えば、一方の車輪３に所定の値を加算することで行う。 When the avoidance rotation amount calculation means 9Bf outputs a direction change command, the rotation control command value from the travel control means 9A is corrected by a predetermined rotation amount.
The drive control unit 5 calculates the left and right rotation amounts for obtaining the acquired speed command value, and corrects the left and right rotation amounts so that a difference in rotation speed according to the rotation control command value occurs in the left and right wheels. . And rotation control is implemented so that it may become the final amount of rotation of right and left. The rotation speed difference is performed, for example, by adding a predetermined value to one wheel 3.

次に、上記回避制御手段９Ｂの処理を、図８を参照して説明する。
この回避制御手段９Ｂは、所定のサンプリング周期毎に作動する。
まず、ステップＳ１０では環境判別手段９Ｂａにおいて、現在走行している環境の判別を行う。例えば、ＧＰＳや走行履歴を用いて、現在走行している環境が、歩道、車道、屋内のいずれの環境カテゴリーに対応するか判別する。
次に、ステップＳ２０では、物体検知センサから、走行体前方に存在する物体の見かけの大きさを取得する。ここでは、見かけの最大左右幅を取得するとする。 Next, the process of the avoidance control means 9B will be described with reference to FIG.
This avoidance control means 9B operates every predetermined sampling period.
First, in step S10, the environment determination unit 9Ba determines the environment in which the vehicle is currently traveling. For example, using GPS or a travel history, it is determined whether the currently traveling environment corresponds to an environmental category of sidewalk, roadway, or indoor.
Next, in step S20, the apparent size of the object existing in front of the traveling body is acquired from the object detection sensor. Here, it is assumed that the apparent maximum horizontal width is acquired.

次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２０で取得した周囲環境に存在する物体のセンサ上の見かけ大きさの変化から、干渉余裕時間ＴＴＣを求める。
次に、ステップＳ４０では、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下か否かを判定する。干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下の場合には、回避動作が必要としてステップＳ５０に移行する。一方、干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値より大きい場合には、回転による回避動作をしない旨のフラグを立ててステップＳ６０に移行する。 Next, in step S30, the interference margin time TTC is obtained from the change in the apparent size on the sensor of the object existing in the surrounding environment acquired in step S20.
Next, in step S40, it is determined whether or not the interference allowance time TTC is equal to or less than the second threshold value. If the interference margin time TTC is equal to or shorter than the second threshold value, the avoidance operation is necessary and the process proceeds to step S50. On the other hand, if the interference allowance time TTC is greater than the second threshold, a flag indicating that the avoidance operation by rotation is not performed is set, and the process proceeds to step S60.

ステップＳ５０では、方向変更の指令を出力する。そしてステップＳ５０に移行する。
ここで、障害物Ｓが自車両の左右のどちらから接近しているかを確認し、その反対方向に回転するよう指令値を出力する。また、方向変更のための回転量の補正は一定値であり、ここでは角測度ω＝０．５πｒａｄ／ｓとなるようにする。
ステップＳ６０では、判別した環境カテゴリーに対応する最小物体幅を選択する。本実施例では、歩道に関しては歩行者の足幅（１００ｍｍ）、交差点を含む車道（バイク幅８００ｍｍ）、屋内（カートの足の幅３００ｍｍ）と定義する。 In step S50, a direction change command is output. Then, control goes to a step S50.
Here, it is confirmed whether the obstacle S is approaching from the left or right of the host vehicle, and a command value is output so as to rotate in the opposite direction. Further, the correction of the rotation amount for changing the direction is a constant value, and here, the angular measure ω = 0.5πrad / s.
In step S60, the minimum object width corresponding to the determined environmental category is selected. In this embodiment, the sidewalk is defined as a pedestrian's foot width (100 mm), a roadway including an intersection (bike width 800 mm), and indoors (a cart foot width 300 mm).

次に、ステップＳ７０では、下記式に基づき、物体のセンサ上での見かけの大きさと、選択した最小物体幅とに基づき、対象とした物体までの推定した最低距離（推定最低距離）を求める。
推定最低距離Ｌ＝（選択した最小物体幅）×（焦点距離）／（見かけの大きさ）
ここで、推定最低距離とは、対象とする物体は、少なくともこれ以上の距離だけ離れていることを表す指標である。 Next, in step S70, an estimated minimum distance (estimated minimum distance) to the target object is obtained based on the apparent size of the object on the sensor and the selected minimum object width based on the following equation.
Estimated minimum distance L = (selected minimum object width) × (focal length) / (apparent size)
Here, the estimated minimum distance is an index indicating that the target object is at least a distance greater than this.

次に、ステップＳ３０７ではこの推定最低距離に対して閾値処理を行い、もし所定の値よりも推定最低距離が小さければ、減速動作を指示する。本実施例では、推定最低距離がｌｍとなったときに減速動作を指示する。
ここで、一旦、推定最低距離に変換してから閾値と比較する場合で説明した。これに代えて、選択した最小物体の幅に応じた第１の閾値を選択し、その選択した第１の閾値と見かけの大きさを比較して回避動作が必要か否かを判定するようにしても良い。 Next, in step S307, threshold processing is performed on the estimated minimum distance, and if the estimated minimum distance is smaller than a predetermined value, a deceleration operation is instructed. In this embodiment, a deceleration operation is instructed when the estimated minimum distance becomes lm.
Here, the case where it is converted to the estimated minimum distance and then compared with the threshold value has been described. Instead, a first threshold value corresponding to the width of the selected minimum object is selected, and the selected first threshold value is compared with the apparent size to determine whether an avoidance operation is necessary. May be.

すなわち、上記推定最低距離Ｌの式から、下記のように記載できる。
（見かけの大きさ）＝（選択した最小物体の幅）×（焦点距離）／推定最低距離Ｌ
したがって、この式に、推定最低距離Ｌとして距離に対する閾値を設定することで、（選択した最小物体の幅）に対応した（見かけの大きさ）が、選択する第１の閾値として一義的に特定できる。
ここで、上述のように、減速動作として現在の速度指令値に対して１未満の正の値の一定値を掛けた値を指令値として出力する。ただし、これは権利範囲を限定するものではなく、周辺障害物Ｓとの推定最低距離や干渉余裕時間ＴＴＣを考慮して減速量を変化させることも実施可能である。 That is, it can be described as follows from the equation of the estimated minimum distance L.
(Apparent size) = (width of selected minimum object) × (focal length) / estimated minimum distance L
Therefore, by setting a threshold for the distance as the estimated minimum distance L in this equation, (apparent size) corresponding to (the width of the selected minimum object) is uniquely specified as the first threshold to be selected. it can.
Here, as described above, a value obtained by multiplying the current speed command value by a certain positive value less than 1 as the deceleration operation is output as the command value. However, this does not limit the right range, and it is also possible to change the deceleration amount in consideration of the estimated minimum distance from the surrounding obstacle S and the interference margin time TTC.

また、閾値処理において減速動作が必要ないと判断された場合は、直ちに走行制御手段による所定の標準の移動速度指令値となる。
ステップＳ９０では、演算した指令値を出力する。
ここで左右の車輪３の回転量をＷｌ、Ｗｒとすると、直進速度は（Ｗｌ＋Ｗｒ）／２、回転量は「（Ｗｌ−Ｗｒ）×ホイール幅」として表すことができる。減速量は、例えばＷｌとＷｒに一定減速量をかけることで減速を実施する。また回転は回転方向（進行方向変更方向）に対し反対の車輪３（左に避ける場合は右の車輪３）の回転速度に一定の値を加えることで回転制御を実施する。 Further, when it is determined that the deceleration operation is not required in the threshold processing, the predetermined standard moving speed command value by the traveling control means is immediately used.
In step S90, the calculated command value is output.
If the rotation amounts of the left and right wheels 3 are W1 and Wr, the straight traveling speed can be expressed as (W1 + Wr) / 2, and the rotation amount can be expressed as “(W1−Wr) × wheel width”. For example, the deceleration amount is reduced by applying a constant deceleration amount to Wl and Wr. Further, the rotation is controlled by adding a constant value to the rotation speed of the wheel 3 opposite to the rotation direction (travel direction changing direction) (the right wheel 3 when avoiding to the left).

（動作・作用）
移動体１は、予め設定した目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けて移動するように、走行制御手段９Ａによって制御される。
このとき、回避制御手段９Ｂが、回避動作が必要と判断すると、目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けての移動を一次的に抑制して、回避制御手段９Ｂによって演算した減速もしくは進行方向の変更を実行する。
例えば、目標位置に向けて移動する際に、前方に障害物Ｓを検出すると、その障害物Ｓと干渉しないように、移動体１の速度が減速する。 (Operation / Action)
The moving body 1 is controlled by the travel control means 9A so as to move toward a preset target position or in a direction along the target action.
At this time, if the avoidance control unit 9B determines that the avoidance operation is necessary, the avoidance control unit 9B performs the calculation by temporarily suppressing the movement toward the target position or in the direction along the target action. Decelerate or change the direction of travel.
For example, when the obstacle S is detected ahead when moving toward the target position, the speed of the moving body 1 is reduced so as not to interfere with the obstacle S.

また、障害物Ｓに所定時間後に干渉すると判定すると、障害物Ｓの進行方向が変更して、障害物Ｓとの干渉を抑える。
また、回避動作する障害物Ｓが存在しないと判定した場合には、目標位置に向けて、若しくは目的行動に沿った方向に向けて移動するように、移動体１を制御する。
このとき、移動体１が走行する周囲環境によって回避の必要とする物体の判定を行うことで、環境に応じて適切な回避動作が可能となる。 If it is determined that the obstacle S interferes with the obstacle S after a predetermined time, the traveling direction of the obstacle S is changed, and the interference with the obstacle S is suppressed.
In addition, when it is determined that there is no obstacle S that performs the avoidance operation, the moving body 1 is controlled so as to move toward the target position or in the direction along the target action.
At this time, by determining an object that needs to be avoided according to the surrounding environment in which the mobile body 1 travels, an appropriate avoidance operation can be performed according to the environment.

ここで、上記回避動作が必要か否かの判定を、見かけの物体の大きさによって判定している。すなわち、物体までの距離を直接検出することなく回避判定を行うことができる。
見かけの大きさで判定しているので、見かけの大きさが同じでも、相対的に、大きな物体ほど離れた状態で回避動作を行う事になる。すなわち、横方向に広がっている壁のような物体に対し、カートの脚のような物体の方が相対的に接近してから回避動作をするようになる。すなわち、大きな物体を障害物と認識した場合ほど早めに回避動作を実施する。 Here, whether or not the avoidance operation is necessary is determined based on the size of the apparent object. That is, avoidance determination can be performed without directly detecting the distance to the object.
Since the determination is based on the apparent size, even if the apparent size is the same, the avoidance operation is performed with a relatively larger object being separated. That is, an avoidance operation is performed after an object such as a cart leg relatively approaches an object such as a wall spreading in the lateral direction. That is, the avoidance operation is performed as soon as a large object is recognized as an obstacle.

また、移動体１の位置する環境によって回避すべき物体の最小の大きさを変更することで、見かけの大きさで回避すべきか否かの精度が向上する。
移動の一例を、図９に示す。この場合には、目的位置に向けて走行制御するように設定した場合、移動方向前方に目的地位置側の側壁を検出する度に、障害物回避の制御が介入することで、走行路に沿って、目標位置まで移動する。
ここで、回避減速量演算手段９Ｂｅは、減速制御手段を構成する。回避回転量演算手段９Ｂｆは進行方向変更手段を構成する。移動体１は、自立的に走行する自走車両を構成する。 In addition, by changing the minimum size of the object to be avoided depending on the environment where the moving body 1 is located, the accuracy of whether or not to avoid with the apparent size is improved.
An example of the movement is shown in FIG. In this case, when the travel control is set toward the target position, the obstacle avoidance control intervenes every time the side wall on the destination position side is detected in the front in the movement direction, so that along the travel path. Move to the target position.
Here, the avoidance deceleration amount calculation means 9Be constitutes a deceleration control means. The avoidance rotation amount calculation means 9Bf constitutes a traveling direction changing means. The moving body 1 constitutes a self-running vehicle that runs independently.

（本実施形態の効果）
（１）物体検知センサは、移動体１の周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する。また、環境判別手段９Ｂａが、移動体１の位置する環境に応じて推定した回避すべき障害物Ｓの最小の大きさを取得する。そして、回避障害物判定手段９Ｂｃが、物体の見かけの大きさと、環境判別手段９Ｂａが取得した障害物Ｓの最小の大きさとに基づき移動体１と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定する。 (Effect of this embodiment)
(1) The object detection sensor acquires the apparent size of an object existing around the moving body 1. In addition, the environment determination unit 9Ba acquires the minimum size of the obstacle S to be avoided, which is estimated according to the environment where the moving body 1 is located. Then, the avoidance obstacle determination unit 9Bc estimates the minimum distance between the moving object 1 and the object based on the apparent size of the object and the minimum size of the obstacle S acquired by the environment determination unit 9Ba, and the estimated minimum Based on the distance, it is determined whether or not the moving body 1 is an obstacle S that needs to perform an avoidance operation.

すなわち、見かけの大きさに基づき、障害物Ｓまでの最低距離（距離の下限値）を推定する。このため、このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物Ｓに対する回避動作の必要性を判定可能となる。
更に、本実施形態では、障害物判定の閾値処理を移動体１の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物Ｓか否かを判別可能となる。 That is, the minimum distance to the obstacle S (the lower limit value of the distance) is estimated based on the apparent size. For this reason, it is possible to determine the necessity of the avoidance operation for the obstacle S with a simple detection configuration and a small amount of calculation, that is, a simple processing configuration.
Furthermore, in the present embodiment, the threshold processing for obstacle determination is changed depending on the environment where the moving body 1 is located. As a result, it is possible to determine whether or not the obstacle S is more appropriate according to the environment.

（２）回避障害物判定手段９Ｂｃは、物体検出センサ６が取得した物体の見かけの大きさが第１の閾値以上の場合には、上記移動体１が回避動作を行う必要がある障害物Ｓと判定する。また、閾値変更手段９Ｂａ２が、第２環境判別手段９Ｂａ１が判別する環境に応じて、上記第１の閾値を変更する。
すなわち、見かけの大きさに基づき、回避動作が必要な障害物Ｓか否か判定している。このため、このため、簡易な検出構成及び少ない演算量、つまり簡易な処理構成で、障害物Ｓに対する回避動作に必要性を判定可能となる。
更に、本実施形態では、障害物判定の閾値を移動体１の位置する環境によって変更する。この結果、環境に応じて、より適切に上記障害物Ｓか否かを判別可能となる。 (2) The avoidance obstacle determination unit 9Bc is configured to prevent the obstacle S from having to perform the avoidance operation when the apparent size of the object acquired by the object detection sensor 6 is equal to or greater than the first threshold. Is determined. Further, the threshold changing unit 9Ba2 changes the first threshold according to the environment determined by the second environment determining unit 9Ba1.
That is, based on the apparent size, it is determined whether or not the obstacle S requires an avoidance operation. For this reason, the necessity for the avoiding operation for the obstacle S can be determined with a simple detection configuration and a small amount of calculation, that is, a simple processing configuration.
Furthermore, in this embodiment, the threshold value for obstacle determination is changed depending on the environment where the moving body 1 is located. As a result, it is possible to determine whether or not the obstacle S is more appropriate according to the environment.

（３）上記見かけの大きさとして、当該物体の占める視野角θ若しくは視野角に応じた値を使用する。
これによって、物体の見かけの大きさの情報を確実に取得可能となる。
視野角に応じた値とは、例えばセンサ受光部での物体の像の大きさを指す。
（４）第２回避障害物判定手段９Ｂｄは、上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさの変化量に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定する。
すなわち、移動体１と物体との見かけの大きさの相対的な変化量に基づいても判定する。
これによって、より確実に回避動作を行う必要がある障害物Ｓか否かを判定することが
できる。 (3) As the apparent size, the viewing angle θ occupied by the object or a value corresponding to the viewing angle is used.
This makes it possible to reliably acquire information on the apparent size of the object.
The value corresponding to the viewing angle indicates, for example, the size of the object image at the sensor light receiving unit.
(4) The second avoidance obstacle determination unit 9Bd determines that the moving body needs to perform an avoidance operation based on the amount of change in the apparent size of the object acquired by the object detection sensor.
That is, the determination is also made based on the relative change amount of the apparent size between the moving body 1 and the object.
This makes it possible to determine whether or not the obstacle S needs to perform the avoidance operation more reliably.

（５）上記第２回避障害物判定手段は、上記見かけの大きさの変化量から移動体に対し物体が干渉するまでの時間である干渉余裕時間ＴＴＣを推定し、その推定した干渉余裕時間ＴＴＣが第２の閾値以下の場合には、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定する。
干渉余裕時間ＴＴＣによって、物体の見かけの大きさに基づき、回避動作を行う必要がある障害物Ｓとの余裕が分かる。これによって、回避すべき物体か否かを判定することができる。 (5) The second avoidance obstacle determination means estimates an interference margin time TTC that is a time until the object interferes with the moving object from the apparent amount of change, and the estimated interference margin time TTC. Is less than or equal to the second threshold, it is determined that the moving body is an obstacle that needs to perform an avoidance operation.
Based on the apparent size of the object, the allowance with the obstacle S that needs to perform the avoidance operation can be found from the interference allowance time TTC. Thereby, it can be determined whether or not the object is to be avoided.

（６）減速制御手段は、回避障害物判定手段９Ｂｃが上記物体の見かけの大きさに基づき障害物Ｓと判定すると、移動体１の進行速度を減速させる。また、進行方向変更制御手段は、上記回避障害物判定手段９Ｂｃが上記見かけの大きさの変化量に応じた量に基づき障害物Ｓと判定すると、移動体１の進行方向を変更する。
これによって、障害物Ｓとの干渉を抑えることが出来る。 (6) The deceleration control unit decelerates the traveling speed of the moving body 1 when the avoidance obstacle determination unit 9Bc determines that the obstacle S is based on the apparent size of the object. The advancing direction change control means changes the advancing direction of the moving body 1 when the avoidance obstacle determination means 9Bc determines that the obstacle S is based on the amount corresponding to the apparent amount of change.
Thereby, interference with the obstacle S can be suppressed.

（７）環境判別手段９Ｂａは、移動体１の位置確認装置７、走行履歴、地図データ８の少なくとも１つを使用して周囲環境を判別する。
これにより、移動体１がおかれている環境を推定することができる。よって、障害物Ｓまでの最低距離を推定するためのパラメータを環境に応じて変更することができる。結果として、例えば、環境に応じて適切な対象までの距離の下限値を求めることができる。
（８）自走車両に対し、上述のような障害物回避装置を搭載する。
自立的に走行している車両であっても、自動的に障害物Ｓを回避可能となる。 (7) The environment discriminating means 9Ba discriminates the surrounding environment using at least one of the position confirmation device 7, the travel history, and the map data 8 of the moving body 1.
Thereby, the environment where the moving body 1 is placed can be estimated. Therefore, the parameter for estimating the minimum distance to the obstacle S can be changed according to the environment. As a result, for example, a lower limit value of the distance to an appropriate target can be obtained according to the environment.
(8) The obstacle avoidance device as described above is mounted on the self-propelled vehicle.
Even if the vehicle is traveling independently, the obstacle S can be automatically avoided.

（変形例）
（１）上記実施形態では、移動体１が移動中における障害物回避を想定して説明している。移動体１が停止している状態で、障害物Ｓが接近する場合であっても良い。この場合には、物体検知センサで、移動体１前方ばかりでなく、側方や後方の物体を検出するようにしても良い。
（２）また第２の閾値を、環境判別手段９Ｂａが取得する情報によって変更しても良い。
（３）上記実施形態では、見かけの大きさのうちの、左右幅に基づいて回避動作を行うか否かを判定している。見かけの大きさの上下幅（高さ）を回避動作を行うか否かの条件に付加しても良い。例えば、見かけの高さが所定以上の場合にだけ回避動作を行うように設定しても良い。
（４）移動体として、自立的に移送する移動体を想定して説明したが、これに限定しない。人が操縦する移動体であっても良い。 (Modification)
(1) In the said embodiment, the mobile body 1 is demonstrated supposing the obstacle avoidance in movement. It may be a case where the obstacle S approaches while the moving body 1 is stopped. In this case, the object detection sensor may detect not only the front of the moving body 1 but also the side and rear objects.
(2) The second threshold value may be changed according to information acquired by the environment determination unit 9Ba.
(3) In the above embodiment, it is determined whether to perform the avoidance operation based on the left-right width of the apparent size. The apparent vertical width (height) may be added to the condition as to whether or not to perform the avoidance operation. For example, the avoidance operation may be set only when the apparent height is equal to or greater than a predetermined value.
(4) Although the description has been made assuming that the mobile body is a self-transporting mobile body, the mobile body is not limited to this. It may be a moving body operated by a person.

本発明に基づく実施形態に係る移動体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the moving body which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る移動体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the moving body which concerns on embodiment based on this invention. 物体検知センサによる見かけの大きさの検出を説明する図である。It is a figure explaining the detection of the apparent magnitude | size by an object detection sensor. 本発明に基づく実施形態に係る制御コントローラの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the control controller which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the avoidance control means which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の変形した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which the deformation | transformation control means which concerns on embodiment based on this invention changed. 干渉余裕時間ＴＴＣを説明する図である。It is a figure explaining interference margin time TTC. 本発明に基づく実施形態に係る回避制御手段の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the avoidance control means which concerns on embodiment based on this invention. 走行の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of driving | running | working.

符号の説明Explanation of symbols

１移動体（自走車両）
２移動体本体
３車輪
４駆動部
５駆動制御部
６物体検出センサ
７位置確認装置
８地図データ
９制御コントローラ
９Ａ走行制御手段
９Ｂ回避制御手段
９Ｂａ環境判別手段
９Ｂａ１第２環境判別手段
９Ｂａ２閾値変更手段
９Ｂｂ回避障害物判定手段
９Ｂｃ第２回避障害物判定手段
９Ｂｄ回避障害物判定手段
９Ｂｅ回避減速量演算手段
９Ｂｆ回避回転量演算手段
９Ｃ走行制御量調整手段
Ｌ推定最低距離
Ｓ障害物
ＴＴＣ干渉余裕時間
α センサの視野角
δ 最大左右幅（見かけの大きさ）
θ 物体の占める視野角（物体視野角） 1 Mobile body (self-propelled vehicle)
2 moving body 3 wheel 4 drive unit 5 drive control unit 6 object detection sensor 7 position confirmation device 8 map data 9 controller 9A travel control unit 9B avoidance control unit 9Ba environment determination unit 9Ba1 second environment determination unit 9Ba2 threshold change unit 9Bb Avoidance obstacle determination means 9Bc second avoidance obstacle determination means 9Bd avoidance obstacle determination means 9Be avoidance deceleration amount calculation means 9Bf avoidance rotation amount calculation means 9C travel control amount adjustment means L estimated minimum distance S obstacle TTC interference margin time α sensor Viewing angle δ Maximum left-right width (apparent size)
θ Viewing angle occupied by an object (object viewing angle)

Claims

走行制御可能な移動体の障害物回避装置であって、
移動体に設けられて移動体周囲に存在する物体の見かけの大きさを取得する物体検知センサと、
移動体の位置する環境に応じて推定した回避すべき障害物の最小物体幅を取得する環境判別手段と、
上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさと、環境判別手段が取得した障害物の最小物体幅とに基づき移動体と物体との最低距離を推定し、推定した最低距離に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する回避障害物判定手段と、
を備えることを特徴とする障害物回避装置。 An obstacle avoidance device for a movable body that can be controlled for traveling,
An object detection sensor that is provided in the moving body and acquires an apparent size of an object existing around the moving body;
An environment discrimination means for acquiring a minimum object width of an obstacle to be estimated, which is estimated according to an environment where the moving object is located;
The minimum distance between the moving object and the object is estimated based on the apparent size of the object acquired by the object detection sensor and the minimum object width of the obstacle acquired by the environment determination unit, and the movement is performed based on the estimated minimum distance. Avoidance obstacle determination means for determining whether or not the body needs to perform an avoidance action;
An obstacle avoidance device comprising:

上記見かけの大きさとして、当該物体の占める視野角、若しくはその視野角に応じた値を使用することを特徴とする請求項１に記載した障害物回避装置。 As the magnitude of the apparent viewing angle occupied by the object, or obstacle avoidance system of claim 1, characterized in that use a value corresponding to the viewing angle.

上記物体検知センサが取得した物体の見かけの大きさの変化量に基づき、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物か否かを判定する第２回避障害物判定手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した障害物回避装置。 2nd avoidance obstacle determination means which determines whether the said moving body is an obstacle which needs to perform avoidance operation based on the variation | change_quantity of the apparent magnitude | size of the object which the said object detection sensor acquired. The obstacle avoidance device according to claim 1 or 2 .

上記第２回避障害物判定手段は、上記見かけの大きさの変化量に基づき移動体に対し物体が干渉するまでの時間である干渉余裕時間を推定し、その推定した干渉余裕時間が第２の閾値以下の場合には、上記移動体が回避動作を行う必要がある障害物と判定することを特徴とする請求項３に記載した障害物回避装置。 The second avoidance obstacle determination means estimates an interference margin time that is a time until the object interferes with the moving body based on the apparent magnitude change amount, and the estimated interference margin time is a second time. 4. The obstacle avoidance device according to claim 3 , wherein when the distance is equal to or less than the threshold value, the moving object is determined as an obstacle that needs to be avoided.

上記物体検知センサは、移動体の進行方向に存在する物体を取得対象とし、
上記回避障害物判定手段が上記物体の見かけの大きさに基づき障害物と判定すると、移動体の進行速度を減速させる減速制御手段と、
上記第２回避障害物判定手段が上記見かけの大きさの変化量に応じた量に基づき障害物と判定すると、移動体の進行方向を変更する進行方向変更制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した障害物回避装置。 The object detection sensor acquires an object existing in the traveling direction of the moving object,
When the avoidance obstacle determination means determines that the obstacle is based on the apparent size of the object, a deceleration control means for reducing the traveling speed of the moving body;
When the second avoiding obstacle determining means determines that the obstacle is based on the amount corresponding to the apparent amount of change, the traveling direction change control means for changing the traveling direction of the moving body;
Obstacle avoidance apparatus according to claim 3 or claim 4, characterized in that it comprises a.

環境判別手段は、移動体の位置確認装置、走行履歴、地図データの少なくとも１つを使用して周囲環境を判別することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した障害物回避装置。 Environment determining means, position confirmation device of the mobile, driving history, and according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to determine the ambient environment using at least one of map data Obstacle avoidance device.

上記請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の障害物回避装置を搭載したことを特徴とする自走車両。 A self-propelled vehicle equipped with the obstacle avoidance device according to any one of claims 1 to 6 .