[go: up one dir, main page]

JP2008191800A - 先導者追従車両 - Google Patents

先導者追従車両 Download PDF

Info

Publication number
JP2008191800A
JP2008191800A JP2007023713A JP2007023713A JP2008191800A JP 2008191800 A JP2008191800 A JP 2008191800A JP 2007023713 A JP2007023713 A JP 2007023713A JP 2007023713 A JP2007023713 A JP 2007023713A JP 2008191800 A JP2008191800 A JP 2008191800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leader
vehicle
following vehicle
follow
following
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007023713A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4351261B2 (ja
Inventor
Yukihiko Ono
幸彦 小野
Yuji Hosoda
祐司 細田
Osamu Akimoto
修 秋本
Masayuki Oshiro
昌之 大城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2007023713A priority Critical patent/JP4351261B2/ja
Publication of JP2008191800A publication Critical patent/JP2008191800A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4351261B2 publication Critical patent/JP4351261B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60Intended control result
    • G05D1/656Interaction with payloads or external entities
    • G05D1/686Maintaining a relative position with respect to moving targets, e.g. following animals or humans
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20Control system inputs
    • G05D1/24Arrangements for determining position or orientation
    • G05D1/243Means capturing signals occurring naturally from the environment, e.g. ambient optical, acoustic, gravitational or magnetic signals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2105/00Specific applications of the controlled vehicles
    • G05D2105/20Specific applications of the controlled vehicles for transportation
    • G05D2105/28Specific applications of the controlled vehicles for transportation of freight
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2107/00Specific environments of the controlled vehicles
    • G05D2107/60Open buildings, e.g. offices, hospitals, shopping areas or universities
    • G05D2107/67Shopping areas
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00Types of controlled vehicles
    • G05D2109/10Land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

【課題】頻繁に加減速や走行停止を繰り返すことのない安定した追従を行いながら先導者が先導者追従車両に自由にアクセスでき、先導者追従車両の動きを操作できる先導者追従車両を実現する。
【解決手段】先導者追従車両1が追従制御を行う追従目標位置は原点が先導者の現在位置、X軸が先導者の進行方向として定義された先導者中心座標系103において、距離101、角度102で追従制御指示装置を用いて先導者から指定される。角度102、距離101は先導者が突然立ち止まった場合にも先導者に追突することなく安全に停止できる距離や周囲環境のセンシング範囲に制限される。追従目標位置の指定には先導者追従車両1が先導者に対して前進して追従するか後進して追従するかも指定する。前進か後進かを指定できることで先導者によって先導者追従車両が可能な動きの全てを操作することが可能となる。
【選択図】図5

Description

本発明は、先導者に追従する先導者追従車両に関する。
特定の人物(先導者)に追従しつつ走行する先導者追従車両には、特許文献1に記載されているように、先導者との間の距離を計測し、その距離を一定に保ちながら移動するものがあった。
また、特許文献2に記載されているように、先導者の移動軌跡を記録しておき、その軌跡をトレースしつつ走行したり、追従する際に、先導者の後方ではなく前方を先導者の移動にあわせて走行するものもある。
特開2006−134221号公報 特開2006−48666号公報
しかしながら、従来技術にあっては、先導者と先導者追従車両との間の距離を一定に保ったり、先導者の移動軌跡をトレースしたりする追従方法が取られていたため、先導者にとって先導者追従車両が存在する方向は必ずしも一定ではなく、先導者が先導者追従車両にアクセスできる先導者追従車両の位置も同様に一定ではなかった。
そのため、追従動作中に、車両に何らかの物品を積載したり、先導者追従車両上の端末を操作したりすることは困難であった。
本発明の目的は、頻繁に加減速や走行停止を繰り返すことのない安定した追従を行いながら先導者が先導者追従車両に自由にアクセスでき、先導者追従車両の動きを操作できる先導者追従車両を実現することである。
本発明の先導者追従車両は、先導者の進行方向を基準方向とした先導者追従車両の方位及び先導者と先導者追従車両との間の距離をパラメータとして追従制御指示手段により設定し、追従制御指示手段により設定されたパラメータを記憶手段に記憶させ、車両制御手段が、記憶手段に記憶されたパラメータに従って先導者追従車両の先導者追従動作を制御する。
本発明によれば、先導者からみた先導者追従車両の追従位置を指定することが可能となる。
さらに、先導者への追従動作を介して、先導者追従車両にとって可能な動きの全てを先導者により操作することができるようになる。
また、頻繁に加減速を繰返したり停止したりすることのない安定した追従が実現され、これらにより、追従動作中にも先導者による先導者追従車両の各部へのアクセスが可能となる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態を図1〜図8を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施例形態である先導者追従車両の機能構成図であり、図2は、周囲環境と車両状態の認識手段及び車両の制御手段の配置を説明する図である。
図1に示すように、先導者追従車両1は、通信装置11、外界センサ12、内界センサ13、環境情報記録装置14、車両状態推定装置15、制御量演算装置16、車両制御装置17、前輪操舵モータ18、後輪駆動モータ19を備えている。
先導者追従車両1に搭載された外界センサ12、内界センサ13及びそれらの情報を処理する車両状態推定装置15について図2を用いて説明する。図2において、外界センサ12としてパン、チルトが可能なテレビカメラ31、絶対位置検出装置32、先導者追従車両の前方に取り付けられた路肩観測装置33、先導者追従車両の前後左右4箇所に取り付けられた周囲観測装置34、35、36、37を用いている。また、内界センサ13として、エンコーダ41、車両姿勢センサ42、操舵角検出装置43を用いている。
図1において、車両状態推定装置15は、外界センサ12、内界センサ13を使用して得たデータから、先導者追従車両1の位置、方位、速度、路肩の位置、障害物の位置を推定するために設けられた装置である。
図2に示した周囲観測装置34〜37による先導者および障害物の位置検出は、図4に示すように、追従車両1前方の一定範囲内に存在する障害物111、112、113までの相対距離(Ro)114と相対方位(θo)115を検出することで行う。このようにして求めた障害物の位置情報に基づいて、図1に示す制御量演算装置16が障害物を回避するための軌道を作成し、その軌道へ追従する走行制御を行う。
図2において、テレビカメラ31は、先導者の認識のほか、先導者および障害物の位置検出の精度を向上させるために用いる。
路肩観測装置33は、先導者追従車両1の前方の路肩位置を観測する手段である。路肩観測装置33が発見した路肩が、先導者追従車両1に近い場合、路肩観測装置33が求めた路肩の位置情報に基づいて、制御量演算装置16が先導者追従車両1の操舵角を計算し、路肩を避ける方向に操舵する。
車両制御装置17は、制御量演算装置16から出力された車速命令値および操舵命令値に対応した速度で前輪操舵モータ18と後輪駆動モータ19とを回転させる。
次に、制御量演算装置16について説明する。本発明の第1の実施形態における先導者追従車両1は、先導者に追従するための車両速度、操舵角を演算し、その結果に応じて各モータドライバを含む車両制御装置17により前輪操舵モータ18、後輪駆動モータ19を制御する。
環境情報記録装置14は、図1に示すように制御量演算装置16が先導者追従車両1の制御量を演算する際に必要とされる経路情報を記録している。この経路情報には走行許可路面の情報などが含まれ、先導者追従車両1は路肩の場合と同様に走行を許可されていない路面を避けるように走行する。
この他、制御量演算装置16は、路肩検出装置33、周囲観測装置34、35、36、37で観測して車両状態推定装置15で推定した路肩と障害物の位置に基づいて、路肩および障害物の間を通過することが可能な回避経路を作成する。
以上のように、制御量演算装置16は、先導者追従車両1の制御において中心的な役割を担うものであり、先導者追従車両1の制御量演算を行うほかに障害物回避経路を作成する。
図3は、先導者追従車両1に搭載され、方位、距離等のパラメータを指定する追従制御指示装置60の概略構成図である。図3において、追従制御指示装置60は、先導者の進行方向を基準方向としてみた車両座標原点の方位と、車両座標原点までの距離を設定する追従方向レバー61及び追従距離設定ボタン64、65と、追従動作の開始及び停止を指示する追従ON−OFFボタン62と、先導者追従車両1による追従目標位置への追従を前進で行うか後進で行うかを切替える追従方向切替ボタン63と、先導者と先導者追従車両1との間の通信装置66と、先導者追従車両1からの情報を音声や表示によって先導者に知らせるスピーカ67及び表示装置68とを備える。
次に、本発明の第1の実施形態における一連の動作について説明する。
まず、先導者追従車両1が追従制御を行う追従目標位置は、図5に示すような原点が先導者の現在位置、X軸が先導者の進行方向として定義された先導者中心座標系103において、距離(d)101、角度(θ)102で、追従制御指示装置60を用いて先導者から指定され、車両制御装置17が備える記憶手段に記憶される。
このうち、角度102は、追従方向レバー61を倒す方向で指示し、距離101は、追従距離設定ボタン64を押すと大きくなり、追従距離設定ボタン65を押すと小さくなる。ただし、角度102、距離101は、先導者が突然立ち止まった場合にも先導者に追突することなく安全に停止できる距離や、周囲環境のセンシング範囲に制限される。
ここで、先導者の進行方向を表すX軸は、先導者の向きではなく、先導者の移動軌跡から求めた先導者の移動方向に一致する。これは、先導者中心座標系103のX軸と先導者の向きとを一致させた場合には、先導者の姿勢の変化により先導者追従車両が加減速を繰返すため、これを防ぐ意味がある。
また、追従目標位置の指定の際には、先導者追従車両1が先導者に対して前進しながら追従するか、後進しながら追従するかも追従方向切替ボタン63で指定する。前進か後進かを指定できる機能を持たせることで、先導者によって、先導者追従車両にとって可能な動きの全てを操作することが可能となる。これにより、後進させながら先導者追従車両1を車庫に入れることなども可能となる。
図6は、第1の実施形態における追従目標位置への追従制御の動作フローチャートである。図6のステップ201では、図5に示すグローバル座標系105での先導者追従車両の位置を取得する。ここで、グローバル座標系105とは、所定固定位置を原点とする座標系であり、例えば、ショッピングセンターや工場内で、そのフロアーの中心位置を原点とする座標系である。グローバル座標位置を参照すれば、例えば、ショッピングセンターや工場内における自己の位置を認識することが可能となる。
車両状態推定装置15は、先導者追従車両1の起動時に絶対位置検出装置32から先導者追従車両1のグローバル座標系105での初期位置を取得した後、一定時間間隔で測定した先導者追従車両1の車速と車両姿勢センサ42により得た方位から、車両本体1の移動量を演算し、この演算結果に基づいて先導者追従車両1の現在位置を更新する。車両本体の移動制御に際しては、先導者と車両1との間にある地点116を目標追従点として追従していくように行うことができる。
なお、先導者追従車両1の現在位置については、絶対位置検出装置32による補正を行う。以上のように、先導者追従車両1は、常に自己位置を把握している。
次に、ステップ202では、外界センサ12で取得した先導者の画像から先導者追従車両1に対する先導者の相対位置を求める。先導者の相対位置は、周囲観測装置34〜37で先導者を観測することで求めることができる。さらに、先導者追従車両1に対する先導者の相対位置に、テレビカメラ31の情報や先導者の体格などに関する事前情報を融合することで、相対位置検出精度を高めることができる。
続いて、ステップ203において、グローバル座標系105における先導者の移動軌跡を更新し、先導者中心座標系103からグローバル座標系105への変換を行う。
次に、ステップ204では、ステップ203におけるグローバル座標系105への変換を使用して、グローバル座標系105における追従目標位置を計算する。そして、ステップ205で、制御量演算装置16により先導者追従車両1が追従目標位置へ追従するための制御量が算出され、ステップ206で車両制御装置17により前輪操舵モータ18、後輪駆動モータ19を制御する。
制御量演算装置16は、先導者追従車両1の現在位置からみた追従目標位置の方向と先導者追従車両1の方位との間の偏差量(Δθ)107と、先導者追従車両1と追従目標位置との間の距離(D)106とに応じて、操舵命令値r。と、車速命令値V。とを演算する。
例えば、簡単に、操舵命令値については、r。=−KθΔθ、車速命令値についてはV。=KDとすることもできる。ここで、Kθ、Kは正の定数である。なお、追従方向切替ボタン63を用いて、後進での追従が選択された場合には、図5に示すように、車両座標系を180度回転させた上で、偏差量Δθと距離Dを検出し、r。=KθΔθ、V。=−KDとする。
各制御サイクルにおいて、操舵命令値γ。及び車速命令値V。が求められ車両制御装置17に伝えられることで追従制御が行われる。ただし、路肩観測装置33が路肩を検知した場合には、路肩の位置情報に基づいて制御量演算装置16が路肩を避けるように操舵角r。を補正する。
以上では、周囲に障害物がなく、先導者が比較的ゆっくりと真っ直ぐに移動しており、先導者追従車両1による先導者への追従動作が周囲の環境によって制限されないケースについて述べた。
次に、周囲の環境、および、先導者の歩行速度等によって、先導者追従車両1が先導者への追従動作を停止する条件を次の(1)から(4)に挙げる。
(1)まず、先導者追従車両1が周囲の障害物に衝突する可能性がある場合について図7に示したフローチャートを参照して説明する。
周囲観測装置34〜37により車両前方の障害物を検出し(ステップ301)、先導者追従車両1が追従動作を継続することで障害物に衝突する可能性があるか否かを判断しステップ302)、衝突する可能性が無ければ、処理は終了となる(ステップ301に戻る)。
ステップ302で、衝突する可能性があると判断した場合は、スピーカ67、表示装置68を用いて先導者に音声や表示等で報知した後(ステップ303)、制御量演算装置16は車両制御装置17に伝える車速命令値を強制的に0とし、先導者追従車両を一旦停止させる(ステップ304)。
停止した先導者追従車両1は、周囲観測装置34〜37を用いて障害物の位置を再検知する(ステップ305)。続いて、障害物への衝突可能性があるか否かを判断し(ステップ306)、先導者が障害物のない領域方向に進路を変更した場合や障害物が検出されない場合には、追従動作を再開する。再度、衝突可能性のある障害物が検出されれば、ステップ307で障害物の回避経路を発見したか否か、つまり、追従目標位置と先導者追従車両1の位置との間に先導者追従車両1が通過できる経路を探索し、障害物回避経路を見つけたか否かを判断し、見つけた場合には、その経路に沿った障害物回避走行を開始し(ステップ308)、衝突可能性のある障害物の回避後に追従動作に復帰する。
ここで、制御量演算装置16は、周囲観測装置34〜37を使用して検出した車両前方所定範囲内の障害物の位置から、障害物を避けて通る経路を求める。なお、ステップ307で障害物回避経路が見つからない場合には、先導者に通知し(ステップ309)、先導者からの開始指示があるまで、先導者追従車両1は停止状態のまま待機する(ステップ310)。このとき、先導者追従車両1が追従可能となる位置まで先導者が移動した上で、追従ON−OFFボタン62を押すことにより追従動作を再開させることができる(ステップ301に戻る)。
(2)次に、先導者が突然止まり、先導者追従車両1に衝突する可能性がある場合について述べる。
目標追従位置として先導者の後方を指示され、さらに、先導者が突然立ち止まったときなど先導者追従車両1が先導者に衝突する可能性があると判断された場合にも、先導者追従車両1が先導者に音声等で報知した後、車両1は一旦停止する。そして、先導者追従車両1と先導者との間に距離101以上の距離が開いたときには、追従動作を再開する。
(3)次に、先導者が車両走行禁止区域に侵入した場合について述べる。
先導者が道路から外れて走行禁止領域への先導者追従車両1の進入が車両状態推定装置15によって検出された場合にも、先導者に音声等で報知した後、先導者追従車両1は一旦停止する。そして、追従目標位置が走行禁止領域から離れたときには追従動作を再開する。
(4)最後に、先導者の歩行速度が、追従限界値を超えた場合について述べる。
先導者の歩行速度が速いときや先導者が急に進路を変更したときなど、予め定められた追従限界速度を超えた場合にも、先導者に音声等で報知した後、先導者追従車両1は一旦停止する。その後、追従目標点の移動速度が追従限界速度よりも下回った場合には追従動作を再開する。
また、先導者追従車両1が追従限界速度を超えた場合に、上記のように停止させるのではなく、先導者に音声で報知しつつ追従目標位置の軌跡上を追従限界速度で走行してもよい。
これにより、先導者の歩行速度が比較的速いときに、先導者追従車両が頻繁に停止することを防ぐことができる。
追従動作は、追従ON−OFFボタン62を押すことで解除することができ、その場合、先導者追従車両1はその場で停止する。また、もう一度、追従ON−OFFボタン52を押すことで追従を再開することができる。
本発明の第1の実施形態によれば、先導者からみた先導者追従車両1の追従位置を指定することが可能となり、さらに、先導者への追従動作を介して、先導者追従車両1にとって可能な動きの全てを先導者により操作することができるようになる。
したがって、追従動作中にも先導者による先導者追従車両1の各部へのアクセスを実現することが可能となる。このことは、例えば、ショッピングセンターにおいて、図8に示すように、買物客904を先導者とし、買物客904が購入品905を搭載する先導者追従車両903の端末902を操作して商品陳列棚906に陳列された商品901に関する情報を得ながら買い物を楽しむことができる。
また、工場等において、先導者追従車両に装備された端末を操作しつつ歩きながら、先導者追従車両に搭載された検査装置を用いて製品の検査をすることができる。これにより、検査作業を効率的に実施できるといった効果がある。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図9、図10、図11を参照して説明する。
まず、図9に示すように、先導者の動きは滑らかな動きの場合もあれば、蛇行して非常に急激な運動をする場合もある。この場合、上述した第1の実施形態による追従方法では、急激な蛇行に応じて先導者追従車両1の車速や方向が頻繁に変わって、頻繁に、走行及び停止を繰返す現象が生じる。
そこで、予め、常に人間の動きを計測する手段を有することで、結果として、先導者の移動軌跡の曲率半径を常時検出して、その変化率を一つの基準として使用する。この基準変化率が閾値以上となったときには、図9における追従方法切替点A151に示すように、従来の追従方法を実行する。これにより、さらに安定した追従動作を実現することができる。
また、先導者追従車両1が追従走行をしているうちに、先導者の移動の変動が安定した場合には、追従方法切替点B152に示すように、先導者が指示した追従目標点への追従制御(第1の実施形態と同様な追従制御)に切替える。
ここで、上述した、従来の追従方法というのは、図10に示すように、操舵命令値r。、車速命令値V。を、先導者追従車両1から見た先導者の偏差角Δθ、距離Dを用いて、r。=−KθLΔθ、V。=KdL(D−d)と与えるフィードバック則を用いることで、先導者に安定に追従するという制御を実現する。ここで、KθL、KdLは正の定数である。dは先導者と車両との指定間隔である。
図11は、上述した動作について説明するフローチャートである。まずは、第1の実施形態と同様に、ステップ401で、グローバル座標系105での先導者追従車両1の位置を取得し、ステップ402で、外界センサ12で取得した先導者の画像から先導者追従車両1に対する先導者の相対位置を求める。
次に、ステップ403において、グローバル座標系105における先導者の移動軌跡を更新する。そして、ステップ404において、先導者移動軌跡の単位時間当たりの曲率変化量が閾値を超えたか否かを判断する。そして、図9に示した追従方法切替点A151のように、先導者移動軌跡の単位時間当たりの曲率変化量が小さければ、図6のフローチャートと同様に、追従目標点に追従する制御を行い(ステップ405)、ステップ401に戻る。
ステップ404において、曲率変化量がある閾値を超えたときには(ステップ404でYESの場合)、第1の実施形態のように停止させるのではなく、先導者と先導者追従車両1との間の距離を一定値dに保つように操舵角と車速を制御する方法に追従制御方法を切り換える(ステップ406)。そして、ステップ401A、402A、403Aを実行する。
例えば、簡単に車両制御装置17に与える操舵命令値r。は、先導者追従車両1の現在位置からみた先導者の方向と先導者追従車両1の進行方位との間の偏差量をΔθとして、r。=−KθLΔθとし、車速命令値V。は、先導者追従車両と先導者との間の距離をDとして、V。=KdL(D−d)とする。ここで、KθL、KdLは正の定数である。
ステップ403Aを実行した後、ステップ407において、先導者軌跡の単位時間当たりの曲率変化量が閾値を一定時間下回ったか否かを判断する。一定時間、先導者移動軌跡の単位時間当たりの曲率変化量が閾値を下回ったときには、ステップ401に戻り、追従目標点に追従する制御に復帰する(図9の追従方法切替点B152)。
ステップ407において、先導者移動軌跡の単位時間当たりの曲率変化量が閾値を下回らないときには、ステップ406に戻る。
図11に示すような動作制御を行うことにより、頻繁に加減速を繰返したり停止したりすることのない安定した追従を実現することができる。
なお、本発明は、上述した例の他、被災地における救助活動用の追従車両や、乗用車に適用することも可能である。乗用車に適用する場合は、車両外に位置する操作者に追従することにより、車庫に入れたり、駐車場へ駐車させることができる。
本発明の第1の実施例形態である先導者追従車両の機能構成図である。 周囲環境と車両状態の認識手段及び車両の制御手段の配置を説明する図である。 先導者追従車両に搭載される追従制御指示装置の概略構成図である。 周囲観測装置による先導者および障害物の位置検出の説明図である。 先導者追従車両が追従制御を行う追従目標位置の指定方法の説明図である。 第1の実施形態における追従目標位置への追従制御の動作フローチャートである。 第1の実施形態において、障害物を検出した場合の追従制御のフローチャートである。 本発明の第1の実施形態を適用した一例であり、ショッピングセンターにおいて買い物客へ追従するショッピングカートの説明図である。 本発明の第2の実施形態における追従制御方法切替え点の説明図である。 本発明の第2の実施形態において用いられる追従制御の説明図である。 本発明の第2の実施形態における追従制御の動作フローチャートである。
符号の説明
1・・・追従車両本体、11・・・通信装置(車両本体)、12・・・外界センサ、13・・・内界センサ、14・・・環境情報記録装置、15・・・車両状態推定装置、16・・・制御量演算装置、17・・・車両制御装置、18・・・前輪操舵モータ、19・・・後輪駆動モータ、31・・・テレビカメラ、32・・・絶対位置検出装置、33・・・路肩観測装置、34〜37・・・周囲観測装置、41・・・エンコーダ、42・・・車両姿勢センサ、43・・・操舵角検出装置、51・・・前輪操舵モータ、52・・・後輪駆動モータ、60・・・追従制御指示装置、61・・・追従方向レバー、62・・・追従ON−OFFボタン、63・・・追従方向切替ボタン、64、65・・・追従距離設定ボタン、101・・・先導者から先導者追従車両までの距離、102・・・先導者の進行方向角度θ、103・・・先導者中心座標系、104・・・先導者追従車両中心座標系、105・・・グローバル座標系)、111〜113・・・障害物、114・・・先導者追従車両から障害物までの距離Ro、115・・・先導者追従車両からみた障害物の方向θo、151、152・・・追従方法の切替点

Claims (9)

  1. 先導者に追従する先導者追従車両において、
    先導者の進行方向を基準方向とした先導者追従車両の方位、及び先導者と先導者追従車両との間の距離をパラメータとして設定する追従制御指示手段と、
    上記追従制御指示手段により設定されたパラメータを記憶する記憶手段と、
    上記記憶手段に記憶された上記パラメータに従って、上記先導者追従車両の先導者追従動作を制御する車両制御手段と、
    を備えることを特徴とする先導者追従車両。
  2. 請求項1記載の先導者追従車両において、上記追従制御指示手段により、さらに、追従動作の開始及び停止と、先導者追従車両が先導者を前進して追従するか後進して追従するかの選択とを設定することを特徴とする先導者追従車両。
  3. 請求項1記載の先導者追従車両において、上記先導者追従車両の方位、及び先導者と先導者追従車両との間の距離は、先導者が急停止した場合でも、先導者と追従車両とが衝突することなく、安全に停止することができる範囲に制限されていることを特徴とする先導者追従車両。
  4. 請求項1記載の先導者追従車両において、所定の固定位置を原点とするグローバル座標系での先導者追従車両の現在位置を計測する手段と、先導者の存在位置を原点とする先導者中心座標での先導者追従車両からみた先導者の相対位置を計測する手段とを備え、上記車両制御手段は、先導者中心座標系で定義された先導者追従車両の先導者の位置である追従目標位置をグローバル座標系に変換し、変換した追従目標位置に車両を追従させることを特徴とする先導者追従車両。
  5. 請求項4記載の先導者追従車両において、上記車両制御手段は、上記グローバル座標系で定義された先導者の位置を記憶手段に記憶させ、記憶させた先導者の移動軌跡から先導者の進行方向を推定し、移動軌跡に沿って先導者を追従することを特徴とする先導者追従車両。
  6. 請求項5記載の先導者追従車両において、上記車両制御手段は、先導者移動軌跡の単位時間当たりの曲率変化量を算出し、算出した曲率変化量が閾値を越えたときには、移動軌跡に沿って先導者を追従する追従制御から、先導者から先導者追従車両までの距離を先導者が指定した値に保つ追従制御に切替えることを特徴とする先導者追従車両。
  7. 請求項1記載の先導者追従車両において、障害物を検出する手段と、グローバル座標系での自己位置を計測する手段と、許容走行領域の情報を有し走行経路上の障害物や先導者との衝突や許容走行領域からの逸脱を推定する手段とを備え、上記推定手段が、障害物との衝突や逸脱の発生を推定したとき、上記車両制御手段は、車両の停止又は障害物との衝突回避動作を行うことを特徴とする先導者追従車両。
  8. 請求項7記載の先導者追従車両において、先導者に警告を発する警告手段を備え、上記車両制御手段は、追従目標位置への追従動作を維持できないと推定するか維持できなくなった場合、上記警告手段により先導者に警告することを特徴とする先導者追従車両
  9. 請求項7記載の先導者追従車両において、上記車両制御手段は、先導者追従車両が追従目標位置への追従動作を維持できなくなった場合、先導者から先導者追従車両までの距離を先導者が指定した値に保つのみの追従制御に切替えることを特徴とする先導者追従車両。
JP2007023713A 2007-02-02 2007-02-02 先導者追従車両 Active JP4351261B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007023713A JP4351261B2 (ja) 2007-02-02 2007-02-02 先導者追従車両

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007023713A JP4351261B2 (ja) 2007-02-02 2007-02-02 先導者追従車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008191800A true JP2008191800A (ja) 2008-08-21
JP4351261B2 JP4351261B2 (ja) 2009-10-28

Family

ID=39751865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007023713A Active JP4351261B2 (ja) 2007-02-02 2007-02-02 先導者追従車両

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4351261B2 (ja)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104471624A (zh) * 2012-05-16 2015-03-25 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法和系统
WO2017030188A1 (ja) * 2015-08-19 2017-02-23 Cyberdyne株式会社 自律移動体および施設内管理運営システム
KR101751864B1 (ko) * 2015-09-09 2017-06-28 선종현 무인이동체 조종 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램
WO2018074069A1 (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 アイシン精機株式会社 移動体追尾制御装置
JP2018085065A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 株式会社竹中工務店 電動走行台車
JP2019079248A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 アイシン精機株式会社 情報処理装置およびプログラム
JP2019109774A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 株式会社ダイヘン 移動体
WO2019212240A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Lg Electronics Inc. A plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
KR20190134970A (ko) * 2018-05-04 2019-12-05 엘지전자 주식회사 복수의 이동 로봇 및 그 제어방법
EP3472030A4 (en) * 2016-08-17 2020-03-11 Kennesaw State University Research And Service Foundation, Inc. VEHICLE WITH NON-PHYSICAL COUPLED SECTIONS
JP2020086995A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 富士ゼロックス株式会社 自律移動装置およびプログラム
JP2020158032A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
TWI733105B (zh) * 2018-05-04 2021-07-11 南韓商Lg電子股份有限公司 複數個移動式機器人及其控制方法
JP2021108228A (ja) * 2017-03-31 2021-07-29 カシオ計算機株式会社 移動装置、移動装置の制御方法及びプログラム
WO2021201163A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 株式会社エクォス・リサーチ 移動体制御装置、移動体制御プログラム及び移動体
US11148290B2 (en) 2018-05-04 2021-10-19 Lg Electronics Inc. Plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
JP2021536637A (ja) * 2018-09-06 2021-12-27 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドLg Electronics Inc. 複数の自律走行移動ロボット
US11209829B2 (en) 2018-06-05 2021-12-28 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Tracking vehicle control system
CN113885517A (zh) * 2021-10-26 2022-01-04 吉林大学 一种行李搬运车、行李搬运系统及方法
US11409308B2 (en) 2018-09-06 2022-08-09 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and a controlling method for the same
US11432697B2 (en) 2018-09-06 2022-09-06 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and a controlling method for the same
JP2023008645A (ja) * 2021-07-06 2023-01-19 株式会社関電工 建築資材運搬ロボットおよび建築資材運搬システム
WO2025069399A1 (ja) * 2023-09-29 2025-04-03 本田技研工業株式会社 移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラム
CN119960307A (zh) * 2025-01-23 2025-05-09 江苏大学 一种基于二型模糊控制的智能半挂车轨迹跟踪控制方法、系统及设备

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104471624A (zh) * 2012-05-16 2015-03-25 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 使跟随车辆基于前导车辆的行迹自主追踪的方法和系统
WO2017030188A1 (ja) * 2015-08-19 2017-02-23 Cyberdyne株式会社 自律移動体および施設内管理運営システム
JPWO2017030188A1 (ja) * 2015-08-19 2018-07-05 Cyberdyne株式会社 自律移動体および施設内管理運営システム
KR101751864B1 (ko) * 2015-09-09 2017-06-28 선종현 무인이동체 조종 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램
US12037042B2 (en) 2016-08-17 2024-07-16 Kennesaw State University Research And Service Foundation, Inc. Vehicle with non-physically coupled sections
EP3472030A4 (en) * 2016-08-17 2020-03-11 Kennesaw State University Research And Service Foundation, Inc. VEHICLE WITH NON-PHYSICAL COUPLED SECTIONS
WO2018074069A1 (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 アイシン精機株式会社 移動体追尾制御装置
JP2018085065A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 株式会社竹中工務店 電動走行台車
JP7476924B2 (ja) 2017-03-31 2024-05-01 カシオ計算機株式会社 ロボット、コミュニケーション方法及びプログラム
JP2021108228A (ja) * 2017-03-31 2021-07-29 カシオ計算機株式会社 移動装置、移動装置の制御方法及びプログラム
JP2022118200A (ja) * 2017-03-31 2022-08-12 カシオ計算機株式会社 移動装置、移動装置の制御方法及びプログラム
JP2019079248A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 アイシン精機株式会社 情報処理装置およびプログラム
JP2019109774A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 株式会社ダイヘン 移動体
JP7018303B2 (ja) 2017-12-19 2022-02-10 株式会社ダイヘン 移動体
US11150668B2 (en) 2018-05-04 2021-10-19 Lg Electronics Inc. Plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
KR102067603B1 (ko) 2018-05-04 2020-01-17 엘지전자 주식회사 복수의 이동 로봇 및 그 제어방법
WO2019212240A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Lg Electronics Inc. A plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
KR20190134970A (ko) * 2018-05-04 2019-12-05 엘지전자 주식회사 복수의 이동 로봇 및 그 제어방법
US11934200B2 (en) 2018-05-04 2024-03-19 Lg Electronics Inc. Plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
US11148290B2 (en) 2018-05-04 2021-10-19 Lg Electronics Inc. Plurality of robot cleaner and a controlling method for the same
TWI733105B (zh) * 2018-05-04 2021-07-11 南韓商Lg電子股份有限公司 複數個移動式機器人及其控制方法
US11209829B2 (en) 2018-06-05 2021-12-28 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Tracking vehicle control system
JP2021536637A (ja) * 2018-09-06 2021-12-27 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドLg Electronics Inc. 複数の自律走行移動ロボット
US11906979B2 (en) 2018-09-06 2024-02-20 Lg Electronics Inc. Plurality of autonomous mobile robots and controlling method for the same
US11409308B2 (en) 2018-09-06 2022-08-09 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and a controlling method for the same
JP7165259B2 (ja) 2018-09-06 2022-11-02 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 複数の自律走行移動ロボット
US11432697B2 (en) 2018-09-06 2022-09-06 Lg Electronics Inc. Robot cleaner and a controlling method for the same
JP2020086995A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 富士ゼロックス株式会社 自律移動装置およびプログラム
JP7172794B2 (ja) 2019-03-27 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
JP2020158032A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
JP7232210B2 (ja) 2020-03-31 2023-03-02 株式会社アイシン 移動体制御装置、移動体制御プログラム及び移動体
JP2021163216A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社エクォス・リサーチ 移動体制御装置、移動体制御プログラム及び移動体
WO2021201163A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 株式会社エクォス・リサーチ 移動体制御装置、移動体制御プログラム及び移動体
JP2023008645A (ja) * 2021-07-06 2023-01-19 株式会社関電工 建築資材運搬ロボットおよび建築資材運搬システム
JP7320565B2 (ja) 2021-07-06 2023-08-03 株式会社関電工 建築資材運搬ロボットおよび建築資材運搬システム
CN113885517A (zh) * 2021-10-26 2022-01-04 吉林大学 一种行李搬运车、行李搬运系统及方法
WO2025069399A1 (ja) * 2023-09-29 2025-04-03 本田技研工業株式会社 移動体の制御装置、移動体の制御方法、およびプログラム
CN119960307A (zh) * 2025-01-23 2025-05-09 江苏大学 一种基于二型模糊控制的智能半挂车轨迹跟踪控制方法、系统及设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP4351261B2 (ja) 2009-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4351261B2 (ja) 先導者追従車両
JP4316477B2 (ja) 移動ロボットの追従方法
KR101503418B1 (ko) 반자동 주차 기계
CN101971116B (zh) 自动移动体及其控制方法、以及控制系统
JP5130638B2 (ja) 回避操作算出装置、回避制御装置、各装置を備える車両、回避操作算出方法および回避制御方法
JP6771588B2 (ja) 移動体および移動体の制御方法
JP4451858B2 (ja) 無人車両
JP7276471B2 (ja) 車両遠隔制御方法及び車両遠隔制御装置
KR101664575B1 (ko) 모바일 로봇의 장애물 회피 시스템 및 방법
US11634118B2 (en) Parking control method and parking control apparatus
CN107407934A (zh) 机动车在停车场上的引导
JP2010238132A (ja) 車両制御装置、車両、及び車両制御プログラム
EP3167342A1 (en) Virtual line-following and retrofit method for autonomous vehicles
JP2011048448A (ja) 半自律型車両の遠隔操縦システム
JP5085251B2 (ja) 自律移動装置
JP2010076488A (ja) 車両
JP7385851B2 (ja) 自律移動装置及び倉庫物流システム
JP2011141663A (ja) 無人搬送車、および、その走行制御方法
JP2008152599A (ja) 移動経路作成方法、自律移動体および自律移動体制御システム
JP6399436B2 (ja) 移動体の経路計画方法と装置
JP2008142841A (ja) 移動ロボット
JP4467533B2 (ja) 折線追従移動ロボットおよび折線追従移動ロボットの制御方法
JP5321214B2 (ja) 移動体及びその制御方法
WO2021043667A1 (en) Method for controlling a moving behavior of an autonomously moving robot
EP3617021A1 (en) Performing a merging maneuver of an automated vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090721

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090723

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4351261

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4