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JP7501379B2 - Autonomous Vehicle - Google Patents

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JP7501379B2
JP7501379B2 JP2021002668A JP2021002668A JP7501379B2 JP 7501379 B2 JP7501379 B2 JP 7501379B2 JP 2021002668 A JP2021002668 A JP 2021002668A JP 2021002668 A JP2021002668 A JP 2021002668A JP 7501379 B2 JP7501379 B2 JP 7501379B2
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、自律走行体に関するものである。 The present invention relates to an autonomous vehicle.

特許文献1に開示の自律走行体においては、車両に搭載したセンサの検出結果から車両の進行する経路の方向に拡がる探索領域内において、進行方向の左右に障害物から車両を回避させることが可能な回避可能領域が存在すると、車両から最も近い回避可能領域に向かうように回避行動を行う。 In the autonomous vehicle disclosed in Patent Document 1, if there are avoidable areas on either side of the vehicle's direction of travel within a search area extending in the direction of the vehicle's travel path based on the detection results of a sensor mounted on the vehicle, the vehicle will take evasive action to head toward the closest avoidable area.

特開2020-42469号公報JP 2020-42469 A

ところで、単に、車両から最も近い回避可能領域に向かうように回避行動を行うと、結果的に目的地までの到着時間が長くなる場合がある。 However, simply taking evasive action to head toward the closest avoidable area from the vehicle may result in a longer arrival time at the destination.

上記課題を解決するための自律走行体は、走行体と、前記走行体に搭載されたセンサと、前記センサの検出結果から前記走行体の進行する経路の方向に拡がる探索領域内に障害物が存在する場合、前記障害物から、水平方向のうち進行方向に交差する方向に、前記走行体を回避させることが可能な複数の回避可能領域が存在するか否かを探索する探索部と、前記探索部により前記複数の回避可能領域が存在すると判定された場合、回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度により各回避可能領域を評価する評価部と、前記複数の回避可能領域のうちの前記評価部による評価が高い回避可能領域を選択して当該回避可能領域を走行することで前記走行体に回避行動を行わせる回避走行実行部と、を備えることを要旨とする。 The autonomous vehicle for solving the above problem comprises a vehicle, a sensor mounted on the vehicle, a search unit that searches for whether or not there are multiple avoidable areas in which the vehicle can avoid the obstacle in a horizontal direction intersecting the traveling direction from the obstacle when the sensor detects that an obstacle is present in a search area extending in the direction of the path along which the vehicle travels, and an evaluation unit that evaluates each avoidable area based on an allowable speed for returning to the original traveling path through the avoidable area when the search unit determines that the multiple avoidable areas exist, and an avoidance traveling execution unit that selects an avoidable area highly evaluated by the evaluation unit from among the multiple avoidable areas and causes the vehicle to perform an avoidance action by traveling through the avoidable area.

これによれば、回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度により各回避可能領域が評価され、複数の回避可能領域のうちの評価が高い回避可能領域を選択して当該回避可能領域を走行することで、走行体の回避行動が行われる。 According to this, each avoidable area is evaluated based on the permissible speed for returning to the original driving route through the avoidable area, and the vehicle takes evasive action by selecting the avoidable area with the highest evaluation from among multiple avoidable areas and driving through that avoidable area.

よって、単に、車両から最も近い回避可能領域に向かうように回避行動を行う場合においては、例えば、回避可能領域の幅が狭い場合や、回避可能領域において速度が制限されている場合等でも走行体から近い方が選択されるため、結果的に目的地までの到着時間が長くなる場合があるのに対し、効率の良い回避動作を行うことができる。 Therefore, when the vehicle takes evasive action by simply heading toward the closest avoidable area, for example, even if the width of the avoidable area is narrow or the speed is limited in the avoidable area, the area closest to the vehicle will be selected, which may result in a longer arrival time at the destination, whereas with this method, the vehicle can take an efficient avoidance action.

また、自律走行体において、前記評価部は、前記回避可能領域の前記進行方向に交差する方向の幅、及び、自車から前記回避可能領域までの距離に基づいて前記許容される速度を決定するとよい。 In addition, in an autonomous vehicle, the evaluation unit may determine the permissible speed based on the width of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction and the distance from the vehicle to the avoidable area.

また、自律走行体において、前記評価部は、前記回避可能領域の前記進行方向に交差する方向の幅、自車から前記回避可能領域までの距離、及び、前記走行経路に戻るための経路中の速度制限領域での制限速度に基づいて前記許容される速度を決定するとよい。 In addition, in an autonomous vehicle, the evaluation unit may determine the permissible speed based on the width of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, the distance from the vehicle to the avoidable area, and the speed limit in a speed limit area on the path to return to the traveling path.

また、自律走行体において、前記評価部は、前記回避可能領域の前記進行方向に交差する方向の幅、自車から前記回避可能領域までの距離、及び、前記走行経路に戻るための経路が一時停止及び徐行の少なくとも一方を行う区間を含むことに基づいて前記許容される速度を決定するとよい。 In addition, in an autonomous vehicle, the evaluation unit may determine the permissible speed based on the width of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, the distance from the vehicle to the avoidable area, and whether the route for returning to the traveling route includes a section in which at least one of a temporary stop and slowing down is performed.

本発明によれば、効率の良い回避動作を行うことができる。 The present invention allows for efficient avoidance actions.

自律走行体の平面図。FIG. 自律走行体のブロック図。Block diagram of an autonomous vehicle. 障害物回避処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an obstacle avoidance process. 回避可能領域を探索するときの処理を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a process for searching an avoidable area. 条件に対する評価を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing evaluation of a condition. 回避可能領域を探索するときの処理を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a process for searching an avoidable area. 条件に対する評価を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing evaluation of a condition. 回避可能領域を探索するときの処理を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a process for searching an avoidable area. 条件に対する評価を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing evaluation of a condition. 交差点制御を説明するためのタイムチャート。4 is a time chart for explaining intersection control. 交差点制御を説明するためのタイムチャート。4 is a time chart for explaining intersection control. 交差点制御を説明するためのタイムチャート。4 is a time chart for explaining intersection control. 回避可能領域を探索するときの処理を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a process for searching an avoidable area.

以下、自律走行体の一実施形態について説明する。
図1に示すように、自律走行体10は、車両20と、車両20に搭載されたセンサ31と、車両20に搭載された制御装置32と、を備える。車両20は、車体21と、複数の車輪22と、を備える。自律走行体10は、荷を搬送する搬送台車である。
An embodiment of the autonomous vehicle will be described below.
1, the autonomous vehicle 10 includes a vehicle 20, a sensor 31 mounted on the vehicle 20, and a control device 32 mounted on the vehicle 20. The vehicle 20 includes a vehicle body 21 and a plurality of wheels 22. The autonomous vehicle 10 is a transport vehicle that transports loads.

本実施形態の車輪22は、全方向移動車輪である。全方向移動車輪とは、車軸と一体となって回転することに加えて、車軸の軸線方向への移動を許容する車輪である。車輪22は、4つ設けられている。車輪22の回転数、及び、回転方向が制御されることで、車両20は、車体21の向きを維持した状態での全方向への移動、車体21の向きを変更しながらの移動、移動しない状態での車体21の向きの変更が可能である。なお、上記した「全方向」とは、車両20が走行する路面上や床面上での移動方向を示す。 The wheels 22 in this embodiment are omnidirectional wheels. An omnidirectional wheel is a wheel that rotates together with the axle and also allows movement in the axial direction of the axle. Four wheels 22 are provided. By controlling the rotation speed and direction of the wheels 22, the vehicle 20 can move in all directions while maintaining the orientation of the body 21, move while changing the orientation of the body 21, and change the orientation of the body 21 without moving. Note that the above-mentioned "omnidirectional" refers to the direction of movement on the road surface or floor surface on which the vehicle 20 is traveling.

図2に示すように、自律走行体10は、車輪22を駆動させる駆動機構41を備える。駆動機構41は、車輪22を回転させるためのモータ42と、モータ42を駆動させるモータドライバ43と、を備える。なお、図示は省略するが、モータ42、及び、モータドライバ43は、車輪22の数と同数設けられる。モータドライバ43は、制御装置32からの指令に応じてモータ42の回転数を制御する。制御装置32は、モータドライバ43を介してモータ42の回転数を制御することで、車両20の進行方向を制御可能である。 As shown in FIG. 2, the autonomous vehicle 10 includes a drive mechanism 41 that drives the wheels 22. The drive mechanism 41 includes a motor 42 for rotating the wheels 22, and a motor driver 43 that drives the motor 42. Although not shown in the figure, the number of motors 42 and motor drivers 43 provided is the same as the number of wheels 22. The motor driver 43 controls the rotation speed of the motor 42 in response to a command from the control device 32. The control device 32 can control the traveling direction of the vehicle 20 by controlling the rotation speed of the motor 42 via the motor driver 43.

次に、センサ31、及び、制御装置32について詳細に説明する。
センサ31としては、制御装置32に障害物を検出させることが可能なものが用いられる。本実施形態のセンサ31は、レーザーレンジファインダである。レーザーレンジファインダは、レーザーを周辺に照射し、レーザーが当たった部分から反射された反射光を受信することで距離を測定する距離計である。本実施形態では、水平方向への照射角度を変更しながらレーザーを照射する二次元のレーザーレンジファインダが用いられている。
Next, the sensor 31 and the control device 32 will be described in detail.
The sensor 31 used is one that can cause the control device 32 to detect an obstacle. The sensor 31 in this embodiment is a laser range finder. A laser range finder is a distance meter that measures distance by irradiating a laser to the surroundings and receiving light reflected from the area where the laser hits. In this embodiment, a two-dimensional laser range finder that irradiates a laser while changing the irradiation angle in the horizontal direction is used.

レーザーが当たった部分を照射点とすると、センサ31は照射点までの距離を照射角度に対応付けて測定する。即ち、センサ31は、車両20と照射点との距離を示す相対座標を測定できる。本実施形態において、センサ31の水平方向へのレーザーの照射可能角度は270°である。 If the part where the laser hits is considered to be the irradiation point, the sensor 31 measures the distance to the irradiation point in correspondence with the irradiation angle. In other words, the sensor 31 can measure relative coordinates that indicate the distance between the vehicle 20 and the irradiation point. In this embodiment, the horizontal laser irradiation angle of the sensor 31 is 270°.

図1に示すように、照射可能角度の中央を基準軸Bとすると、照射可能角度は基準軸B±135度の範囲である。センサ31によって測定される相対座標は、基準軸Bの延びる方向をY軸、Y軸に直交する方向をX軸とする直交座標系の座標である。 As shown in FIG. 1, if the center of the irradiation angle is taken as reference axis B, the irradiation angle is in the range of reference axis B ±135 degrees. The relative coordinates measured by sensor 31 are coordinates in a Cartesian coordinate system in which the direction in which reference axis B extends is the Y axis and the direction perpendicular to the Y axis is the X axis.

図2に示すように、制御装置32は、CPU33と、RAM及びROM等からなる記憶部34と、を備える。記憶部34には、車両20を制御するための種々のプログラムが記憶されている。制御装置32は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路:ASICを備えていてもよい。制御装置32は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、ASIC等の1つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU、並びに、RAM及びROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。 As shown in FIG. 2, the control device 32 includes a CPU 33 and a storage unit 34 including RAM, ROM, and the like. Various programs for controlling the vehicle 20 are stored in the storage unit 34. The control device 32 may include dedicated hardware for performing at least some of the various processes, such as an application specific integrated circuit (ASIC). The control device 32 may be configured as a circuit including one or more processors that operate according to a computer program, one or more dedicated hardware circuits such as ASICs, or a combination thereof. The processor includes a CPU and memory such as RAM and ROM. The memory stores program code or instructions configured to cause the CPU to execute processes. The memory, i.e., computer readable medium, includes anything that can be accessed by a general-purpose or dedicated computer.

図1に示すように、車両20を走行させる際には、制御装置32は、走行経路Rを生成する。走行経路Rは、車両20の出発点である現在位置から最終到達点までの経路である。なお、車両20が直進している場合、走行経路Rと基準軸Bとは同一方向を向く。図1では、走行経路Rと基準軸Bとが重なり合っている。走行経路Rの生成方法としては、走行可能経路をグリッドマップ化して経路生成を行う方法や、ポテンシャル場を用いたポテンシャル法などを用いることができる。 As shown in FIG. 1, when the vehicle 20 is driven, the control device 32 generates a driving route R. The driving route R is a route from the current position, which is the starting point of the vehicle 20, to the final destination. When the vehicle 20 is moving straight, the driving route R and the reference axis B face in the same direction. In FIG. 1, the driving route R and the reference axis B overlap. Methods for generating the driving route R include a method of generating a route by converting a drivable route into a grid map, a potential method using a potential field, and the like.

制御装置32は、車両20から所定距離離れた走行経路R上の位置を目標点Ptとし、目標点Ptに向けて走行するように駆動機構41を制御する。制御装置32は、センサ31の基準軸Bが車両20の進行方向を向くように車両20を走行させる。また、制御装置32は、車両20と障害物とが接触しないように、車両20と障害物との距離を所定値以上に保つ障害物回避処理を行う。 The control device 32 sets a position on the travel route R a predetermined distance away from the vehicle 20 as a target point Pt, and controls the drive mechanism 41 to travel toward the target point Pt. The control device 32 drives the vehicle 20 so that the reference axis B of the sensor 31 faces the traveling direction of the vehicle 20. The control device 32 also performs obstacle avoidance processing to keep the distance between the vehicle 20 and the obstacle at or above a predetermined value so that the vehicle 20 does not come into contact with the obstacle.

制御装置32は、車両20の進行方向に存在する障害物を検出する。障害物の検出は、センサ31の検出結果から行われる。制御装置32は、センサ31の照射点のうちX座標とY座標が探索領域As内に存在する場合は、その照射点を障害物と識別し、障害物が存在すると判断する。 The control device 32 detects obstacles that exist in the traveling direction of the vehicle 20. The detection of obstacles is performed from the detection results of the sensor 31. If the X and Y coordinates of the illuminated point of the sensor 31 exist within the search area As, the control device 32 identifies the illuminated point as an obstacle and determines that an obstacle exists.

探索領域Asは、長方形状の領域であり、X軸方向に延びる2つの長辺LS1,LS2のうち一方が車両20の所定位置Pcを通過し、他方が車両20よりも進行方向に位置する。探索領域Asは、車両20から車両20の進行する経路の方向に拡がる領域である。ここで、車両20の進行する経路の方向とは、設定された走行経路Rにおける車両20の進行する方向を指す。所定位置Pcは、車両20の任意の位置であり、予め定められた固定位置である。本実施形態では、車体21のY軸方向の中心であり、かつ、車体のX軸方向の中心である位置を所定位置Pcとしている。探索領域Asは、基準軸Bを軸として線対称となる領域である。 The search area As is a rectangular area, one of the two long sides LS1, LS2 extending in the X-axis direction passes through a predetermined position Pc of the vehicle 20, and the other is located in the traveling direction of the vehicle 20. The search area As is an area extending from the vehicle 20 in the direction of the route along which the vehicle 20 travels. Here, the direction of the route along which the vehicle 20 travels refers to the traveling direction of the vehicle 20 on the set travel route R. The predetermined position Pc is an arbitrary position of the vehicle 20, and is a fixed position determined in advance. In this embodiment, the predetermined position Pc is the center of the vehicle body 21 in the Y-axis direction and the center of the vehicle body in the X-axis direction. The search area As is an area that is linearly symmetrical with respect to the reference axis B.

探索領域AsのY軸方向の寸法は、車両20の進行する経路の方向に対して障害物の探索をどこまで行うかにより定められている。本実施形態では、所定位置Pcから目標点PtまでのY軸方向の距離を探索領域AsのY軸方向の寸法、即ち、探索領域Asの短辺SS1,SS2の寸法としている。探索領域AsのY軸方向の寸法は、例えば、障害物の検出から障害物を回避可能な位置まで車両20を移動させるのに要する時間等に応じて設定される。なお、障害物の回避に関して目標点Ptについては必ずしも長辺LS2上に設ける必要はなく、車両20の回避時の俊敏性と目標追従性を考慮して適宜位置をずらして設定させてもよい。 The dimension of the search area As in the Y-axis direction is determined based on how far the obstacle search should be performed along the path along which the vehicle 20 is traveling. In this embodiment, the distance in the Y-axis direction from the predetermined position Pc to the target point Pt is the dimension of the search area As in the Y-axis direction, that is, the dimension of the short sides SS1, SS2 of the search area As. The dimension of the search area As in the Y-axis direction is set according to, for example, the time required to move the vehicle 20 from the detection of an obstacle to a position where the obstacle can be avoided. Note that the target point Pt does not necessarily need to be located on the long side LS2 in order to avoid obstacles, and may be set at a position that is appropriately shifted in consideration of the agility and target tracking ability of the vehicle 20 during avoidance.

探索領域AsのX軸方向の寸法は、車両20の進行する経路の方向に交差する方向に対して障害物の探索をどこまで行うかにより定められている。探索領域AsのX軸方向の寸法は、車両20が走行すると想定される場所によって異なり、部屋のレイアウトや、道路の幅等によって異なる。自律走行体10の走行する場所が予め定まっている場合、探索領域AsのX軸方向の寸法は、場所に応じて予め設定された固定値であってもよい。自律走行体10の走行する場所が定まっていない場合、制御装置32は、走行する場所に応じて探索領域AsのX軸方向の寸法を変更してもよい。 The dimension of the search area As in the X-axis direction is determined based on how far the search for obstacles should be performed in a direction intersecting the direction of the path along which the vehicle 20 is traveling. The dimension of the search area As in the X-axis direction varies depending on the location where the vehicle 20 is expected to travel, and varies depending on the layout of the room, the width of the road, etc. If the location where the autonomous vehicle 10 will travel is determined in advance, the dimension of the search area As in the X-axis direction may be a fixed value that is preset depending on the location. If the location where the autonomous vehicle 10 will travel is not determined, the control device 32 may change the dimension of the search area As in the X-axis direction depending on the location where the autonomous vehicle 10 will travel.

次に、作用について説明する。
制御装置32は、図3に示す障害物回避処理を実行する。この障害物回避処理は、車両20が走行している間、繰り返し行われる。
Next, the operation will be described.
The control device 32 executes an obstacle avoidance process shown in Fig. 3. This obstacle avoidance process is repeatedly performed while the vehicle 20 is traveling.

制御装置32は、ステップS10において探索領域As内に障害物が存在するか否かを判定する。制御装置32は、図1に示すように探索領域As内に障害物が存在しない場合、処理を終了する。 In step S10, the control device 32 determines whether or not an obstacle is present within the search area As. If no obstacle is present within the search area As as shown in FIG. 1, the control device 32 ends the process.

制御装置32は、図3のステップS10において、図4に示すように探索領域As内に障害物O1,O2,O3が存在すると、図3のステップS11に移行する。
制御装置32は、ステップS11において、障害物から、水平方向のうち進行方向に交差する方向であるX方向に、車両20を回避させることが可能な回避可能領域が存在するか否かを探索する。回避可能領域は、車両20が障害物とX軸方向に並んだときに、障害物との距離を所定値以上に保った状態で、Y軸方向に進行可能な空間である。つまり、障害物との距離を所定値以上に保った状態で障害物の横を通過することができる空間である。所定値は、センサ31の検出精度や、障害物が移動体である可能性を考慮した上で障害物と車両20との接触を抑止できる値に設定される。
3. If, in step S10 of FIG. 3, obstacles O1, O2, and O3 are present within the search area As as shown in FIG. 4, the control device 32 proceeds to step S11 of FIG.
In step S11, the control device 32 searches for whether or not there is an avoidable area in which the vehicle 20 can avoid the obstacle in the X direction, which is a horizontal direction intersecting the traveling direction. The avoidable area is a space in which the vehicle 20 can proceed in the Y direction while keeping the distance from the obstacle at a predetermined value or more when the vehicle 20 is lined up with the obstacle in the X direction. In other words, it is a space in which the vehicle 20 can pass beside the obstacle while keeping the distance from the obstacle at a predetermined value or more. The predetermined value is set to a value that can prevent contact between the obstacle and the vehicle 20, taking into consideration the detection accuracy of the sensor 31 and the possibility that the obstacle is a moving body.

制御装置32は、探索領域As内で、障害物からX軸方向への寸法が閾値以上の空間を回避可能領域と判断する。閾値は、車両20と障害物との距離を所定値以上に保った状態で車両20が走行可能な寸法に基づき設定される。 The control device 32 determines that a space within the search area As whose dimension in the X-axis direction from the obstacle is equal to or greater than a threshold is an avoidable area. The threshold is set based on the dimension within which the vehicle 20 can travel while maintaining a distance between the vehicle 20 and the obstacle equal to or greater than a predetermined value.

図4に示す例では、3つの障害物O1,O2,O3がX軸方向に並んでいる。中央の障害物(以下、中央障害物という)O1は、走行経路R上(基準軸B上)に位置し、中央障害物O1の右側に障害物(以下、右側障害物という)O2が位置し、中央障害物O1の左側に障害物(以下、左側障害物という)O3が位置している。中央障害物O1と右側障害物O2との間のX軸方向の幅(距離)W1は、閾値以上であり、中央障害物O1と右側障害物O2との間の空間が右側回避可能領域AA1となっている。中央障害物O1と左側障害物O3との間の幅(距離)W2は閾値以上であり、中央障害物O1と左側障害物O3との間の空間が左側回避可能領域AA2となっている。 In the example shown in FIG. 4, three obstacles O1, O2, and O3 are lined up in the X-axis direction. The central obstacle (hereinafter referred to as the central obstacle) O1 is located on the travel route R (on the reference axis B), an obstacle (hereinafter referred to as the right obstacle) O2 is located to the right of the central obstacle O1, and an obstacle (hereinafter referred to as the left obstacle) O3 is located to the left of the central obstacle O1. The width (distance) W1 in the X-axis direction between the central obstacle O1 and the right obstacle O2 is equal to or greater than a threshold value, and the space between the central obstacle O1 and the right obstacle O2 is the right avoidable area AA1. The width (distance) W2 between the central obstacle O1 and the left obstacle O3 is equal to or greater than a threshold value, and the space between the central obstacle O1 and the left obstacle O3 is the left avoidable area AA2.

よって、図4に示す例では、探索領域As内に、中央障害物O1と右側障害物O2との間に形成された右側回避可能領域AA1、及び、中央障害物O1と左側障害物O3との間に形成された左側回避可能領域AA2を有する。 Therefore, in the example shown in FIG. 4, the search area As has a right-side avoidable area AA1 formed between the central obstacle O1 and the right-side obstacle O2, and a left-side avoidable area AA2 formed between the central obstacle O1 and the left-side obstacle O3.

図4に示す例では、X方向における自車から右側回避可能領域AA1の中心までの距離がL1となっている。X方向における自車から左側回避可能領域AA2の中心までの距離がL2となっている。 In the example shown in FIG. 4, the distance in the X direction from the vehicle to the center of the right-side avoidable area AA1 is L1. The distance in the X direction from the vehicle to the center of the left-side avoidable area AA2 is L2.

制御装置32は、図3のステップS11において、探索領域As内に回避可能領域が存在しない場合には、終了する。また、制御装置32は、ステップS12で探索領域As内に複数の回避可能領域が存在するか否か判定する。制御装置32は、探索領域As内に1つのみ回避可能領域が存在する場合には、ステップS15に移行して当該回避可能領域を走行するように変更することで回避行動を行う。 If there is no avoidable area in the search area As in step S11 of FIG. 3, the control device 32 ends the process. Furthermore, in step S12, the control device 32 determines whether or not there are multiple avoidable areas in the search area As. If there is only one avoidable area in the search area As, the control device 32 proceeds to step S15 and performs an avoidance action by changing the vehicle to travel through the avoidable area.

制御装置32は、ステップS12において探索領域As内に複数の回避可能領域が存在する場合(図4、図6、図8参照)、ステップS13の処理を行う。
制御装置32は、ステップS13において各回避可能領域について回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度により各回避可能領域を評価すべく平均走行速度を算出する。即ち、複数の回避可能領域が存在すると判定された場合、平均走行速度(回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度)を評価値として各回避可能領域を評価する。
When a plurality of avoidable regions exist within the search region As in step S12 (see FIGS. 4, 6 and 8), the control device 32 performs the process of step S13.
In step S13, the control device 32 calculates the average travel speed for evaluating each avoidable area based on the speed permitted for returning to the original travel route through the avoidable area. In other words, when it is determined that there are multiple avoidable areas, each avoidable area is evaluated using the average travel speed (the speed permitted for returning to the original travel route through the avoidable area) as the evaluation value.

図5は、図4に示す例の場合に使用される条件と評価についての表である。
図5において、条件として回避可能領域の幅W及び自車から回避可能領域までのX方向での距離Lである。この条件(W値、L値)毎に評価として平均走行速度が規定されている。例えば、W=0.8m、L=0.1mのとき、平均走行速度が3km/hである。W=0.8m、L=0.2mのとき、平均走行速度が2km/hである。W=0.8m、L=0.3mのとき、平均走行速度が1.5km/hである。
FIG. 5 is a table of conditions and evaluations used in the example shown in FIG.
In Fig. 5, the conditions are the width W of the avoidable area and the distance L in the X direction from the vehicle to the avoidable area. The average running speed is specified as an evaluation for each condition (W value, L value). For example, when W = 0.8 m, L = 0.1 m, the average running speed is 3 km/h. When W = 0.8 m, L = 0.2 m, the average running speed is 2 km/h. When W = 0.8 m, L = 0.3 m, the average running speed is 1.5 km/h.

また、W=1.2m、L=0.1mのとき、平均走行速度が7km/hである。W=1.2m、L=0.2mのとき、平均走行速度が6km/hである。W=1.2m、L=0.3mのとき、平均走行速度が5km/hである。 When W = 1.2 m and L = 0.1 m, the average running speed is 7 km/h. When W = 1.2 m and L = 0.2 m, the average running speed is 6 km/h. When W = 1.2 m and L = 0.3 m, the average running speed is 5 km/h.

このように、制御装置32は、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、及び、自車から回避可能領域までの距離Lに基づいて平均走行速度(回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度)を決定する。平均走行速度が大きいほど評価が高い。 In this way, the control device 32 determines the average driving speed (the speed permitted for passing through the avoidable area and returning to the original driving route) based on the width W of the avoidable area in the direction intersecting the traveling direction, and the distance L from the vehicle to the avoidable area. The higher the average driving speed, the higher the evaluation.

図4の例では、右側回避可能領域AA1は、W1=0.8m、L1=0.1mであり、図5に示すように右側回避可能領域AA1における平均走行速度が3km/hである。また、図4の例では、左側回避可能領域AA2は、W2=1.2m、L2=0.3mであり、図5に示すように、左側回避可能領域AA2における平均走行速度が5km/hである。よって、左側回避可能領域AA2の方が右側回避可能領域AA1よりも平均走行速度が大きく、評価が高い。 In the example of Figure 4, the right-side avoidable area AA1 has W1 = 0.8 m and L1 = 0.1 m, and as shown in Figure 5, the average driving speed in the right-side avoidable area AA1 is 3 km/h. Also, in the example of Figure 4, the left-side avoidable area AA2 has W2 = 1.2 m and L2 = 0.3 m, and as shown in Figure 5, the average driving speed in the left-side avoidable area AA2 is 5 km/h. Therefore, the average driving speed in the left-side avoidable area AA2 is higher than that in the right-side avoidable area AA1, and is therefore rated higher.

制御装置32は、図3のステップS14において評価が高い回避可能領域を選択する。例えば、図4の例においては平均走行速度が大きい左側回避可能領域AA2を評価が高い回避可能領域として選択する。つまり、右側回避可能領域AA1が自車から近いが幅Wが狭いため平均走行速度が遅い。そのため左側回避可能領域AA2が選択される。 The control device 32 selects an avoidable area with a high evaluation in step S14 in FIG. 3. For example, in the example in FIG. 4, the left-side avoidable area AA2, which has a high average driving speed, is selected as the avoidable area with a high evaluation. In other words, the right-side avoidable area AA1 is close to the vehicle, but has a narrow width W, so the average driving speed is slow. Therefore, the left-side avoidable area AA2 is selected.

図4に代わり図6の場合には次のようになる。図6の場合には、図5に代わり図7に示す条件と評価についての表が使用される。
図6の場合においては、中央障害物O1と左側障害物O3との間の左側回避可能領域AA2においては1km/hの速度制限領域となっている。これより、図7のW=1.2m、L=0.3mのとき、平均走行速度が5km/hではなく、速度制限領域により最終的に平均走行速度が1km/hにされている。
In the case of Fig. 6 instead of Fig. 4, the following is done: In the case of Fig. 6, the table of conditions and evaluations shown in Fig. 7 is used instead of Fig. 5.
In the case of Fig. 6, the left avoidable area AA2 between the central obstacle O1 and the left obstacle O3 is a speed limit area of 1 km/h. Therefore, when W = 1.2 m and L = 0.3 m in Fig. 7, the average traveling speed is not 5 km/h, but is ultimately set to 1 km/h due to the speed limit area.

このように、制御装置32は、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、自車から回避可能領域までの距離L、及び、走行経路に戻るための経路中の速度制限領域での制限速度に基づいて、平均走行速度(回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度)を決定する。 In this way, the control device 32 determines the average driving speed (the speed permitted for passing through the avoidable area to return to the original driving route) based on the width W of the avoidable area in the direction intersecting the direction of travel, the distance L from the vehicle to the avoidable area, and the speed limit in the speed limit area on the route to return to the driving route.

図6の例では、右側回避可能領域AA1は、W1=0.8m、L1=0.1mであり、図7に示すように右側回避可能領域AA1における平均走行速度が3km/hである。また、図6の例では、左側回避可能領域AA2は、W2=1.2m、L2=0.3mであり、図7に示すように、左側回避可能領域AA2における平均走行速度が1km/hである。よって、右側回避可能領域AA1の方が左側回避可能領域AA2よりも平均走行速度が大きく、評価が高い。 In the example of Figure 6, the right-side avoidable area AA1 has W1 = 0.8 m and L1 = 0.1 m, and as shown in Figure 7, the average driving speed in the right-side avoidable area AA1 is 3 km/h. Also, in the example of Figure 6, the left-side avoidable area AA2 has W2 = 1.2 m and L2 = 0.3 m, and as shown in Figure 7, the average driving speed in the left-side avoidable area AA2 is 1 km/h. Therefore, the average driving speed in the right-side avoidable area AA1 is higher than that in the left-side avoidable area AA2, and is rated higher.

よって、制御装置32は、図3のステップS14において評価が高い回避可能領域を選択する際に、図6の例においては平均走行速度が大きい右側回避可能領域AA1を評価が高い回避可能領域として選択する。 Therefore, when the control device 32 selects an avoidable area with a high evaluation in step S14 of FIG. 3, in the example of FIG. 6, it selects the right-side avoidable area AA1, which has a high average driving speed, as the avoidable area with a high evaluation.

図4に代わり図8の場合には次のようになる。図8の場合には、図5に代わり図9に示す条件と評価についての表が使用される。
図8の場合においては、中央障害物O1と左側障害物O3との間の左側回避可能領域AA2においては一時停止標識Mstが設置されており、路面には停止線Lstが描画されている。これより、図10に示すように、t1のタイミングで減速を開始し、t2のタイミングで停止し、t2~t3を一時停止期間とする。t3のタイミングで加速を開始し、t4~t5を低速走行する徐行期間とする。t5で加速を開始してt6以降において通常走行速度で走行する。
In the case of Fig. 8 instead of Fig. 4, the following is done: In the case of Fig. 8, the table of conditions and evaluations shown in Fig. 9 is used instead of Fig. 5.
In the case of Fig. 8, a stop sign Mst is installed in the left avoidable area AA2 between the central obstacle O1 and the left obstacle O3, and a stop line Lst is drawn on the road surface. As shown in Fig. 10, deceleration starts at timing t1, the vehicle stops at timing t2, and the period from t2 to t3 is the temporary stop period. Acceleration starts at timing t3, and the period from t4 to t5 is the period during which the vehicle travels at a low speed. Acceleration starts at t5, and the vehicle travels at a normal speed from t6 onwards.

これより、図9のW=1.2m、L=0.3mのとき、平均走行速度が5km/hではなく、交差点制御の動作により平均走行速度が2km/hまで減少されている。
このように、制御装置32は、一時停止標識Mstによる交差点制御区間を含むと、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、自車から回避可能領域までの距離L、及び、走行経路に戻るための経路が一時停止する区間を含むことに基づいて、平均走行速度(回避可能領域を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度)を決定する。
As a result, when W=1.2 m and L=0.3 m in FIG. 9, the average traveling speed is not 5 km/h, but is reduced to 2 km/h by the operation of the intersection control.
In this way, when the control device 32 includes an intersection control section with a stop sign Mst, it determines the average driving speed (the speed permissible for passing through the avoidable area to return to the original driving route) based on the width W of the avoidable area in the direction intersecting the direction of travel, the distance L from the vehicle to the avoidable area, and whether the route to return to the driving route includes a section where the vehicle must stop.

図8の例では、右側回避可能領域AA1は、W1=0.8m、L1=0.1mであり、図9に示すように右側回避可能領域AA1における平均走行速度が3km/hである。また、図8の例では、左側回避可能領域AA2は、W2=1.2m、L2=0.3mであり、図9に示すように、左側回避可能領域AA2における平均走行速度が2km/hである。よって、右側回避可能領域AA1の方が左側回避可能領域AA2よりも平均走行速度が大きく、評価が高い。 In the example of Figure 8, the right-side avoidable area AA1 has W1 = 0.8 m and L1 = 0.1 m, and as shown in Figure 9, the average driving speed in the right-side avoidable area AA1 is 3 km/h. Also, in the example of Figure 8, the left-side avoidable area AA2 has W2 = 1.2 m and L2 = 0.3 m, and as shown in Figure 9, the average driving speed in the left-side avoidable area AA2 is 2 km/h. Therefore, the average driving speed in the right-side avoidable area AA1 is higher than that in the left-side avoidable area AA2, and is therefore rated higher.

よって、制御装置32は、図3のステップS14において評価が高い回避可能領域を選択する際に、図8の例においては平均走行速度が大きい右側回避可能領域AA1を評価が高い回避可能領域として選択する。 Therefore, when the control device 32 selects an avoidable area with a high evaluation in step S14 of FIG. 3, in the example of FIG. 8, it selects the right-side avoidable area AA1, which has a high average driving speed, as the avoidable area with a high evaluation.

図5,7,9に示す表は、記憶部34に記憶されており、少なくとも、回避可能領域の幅W、自車から回避可能領域までのX方向での距離Lから平均走行速度が決定されている。探索領域Asは広さ(大きさ)が限られた領域であり、障害物O1,O2,O3が奥行き方向(進行方向前方)に延在していた場合、いつまで回避走行するのか決められない。即ち、どれぐらいの時間走行すれば障害物を回避できるのか分からない。障害物O1,O2,O3が奥行き方向(進行方向前方)に長く延在していた場合、より長距離にわたり、より長い時間回避走行する必要がある。よって、走行速度が大きければ早い時間に到達できる可能性があるという考え方の下に平均走行速度で評価している。即ち、平均走行速度が大きい場合は、通過できる時間が短くなる可能性がある。 The tables shown in Figs. 5, 7, and 9 are stored in the memory unit 34, and the average traveling speed is determined from at least the width W of the avoidable area and the distance L in the X direction from the vehicle to the avoidable area. The search area As is an area with a limited width (size), and if the obstacles O1, O2, and O3 extend in the depth direction (forward in the direction of travel), it is not possible to determine how long the vehicle will continue to avoid the obstacles. In other words, it is not known how long the vehicle will need to continue to avoid the obstacles. If the obstacles O1, O2, and O3 extend far in the depth direction (forward in the direction of travel), the vehicle will need to continue to avoid the obstacles for a longer distance and for a longer period of time. Therefore, the average traveling speed is used for evaluation under the idea that if the traveling speed is high, there is a possibility that the obstacles can be reached in an earlier time. In other words, if the average traveling speed is high, there is a possibility that the time available for passing through will be shorter.

地図には、障害物(静止物、人等の動体)は無い状態における走行できる経路が記憶されている。速度制限領域であること、交差点の手前であること等は、地図情報として持っている。地図上には障害物が無く、障害物はセンサ31で検出される。平均走行速度での車両20の走行を、図4,6,8において白抜きの矢印でその向きを表している。平均走行速度としたのは、例えば、図4において左側回避可能領域AA2の中央に近づく直線走行、障害物O1,O3間を通り抜ける直線走行、及び、元の走行経路Rに戻るための直線走行は比較的高速走行可能であり、これら直線走行の間の旋回走行は低速走行となる。この一連の走行での平均の速度が平均走行速度となる。 The map stores routes that can be traveled when there are no obstacles (stationary objects, moving objects such as people, etc.). Information such as whether the area is a speed limit area or whether an intersection is approaching is stored as map information. There are no obstacles on the map, and obstacles are detected by sensor 31. The direction of vehicle 20 travelling at the average travel speed is indicated by the outlined arrow in Figs. 4, 6 and 8. The average travel speed is used because, for example, in Fig. 4, straight travel approaching the centre of left avoidable area AA2, straight travel passing between obstacles O1 and O3, and straight travel returning to the original travel route R are relatively fast travellable, while turning travel between these straight travellables is slow travell. The average speed during this series of travels is the average travel speed.

図10では、交差点制御として一時停止後に徐行する場合であったが、図11に示すように一時停止のみ行う場合、即ち、t10のタイミングで減速を開始し、t11のタイミングで停止し、t11~t12を一時停止期間とする。t12のタイミングで加速を開始してt13以降において通常走行速度で走行する。また、図12に示すように徐行のみ行う場合、即ち、t20のタイミングで減速を開始し、t21~t22を低速走行する徐行期間とする。t22のタイミングで加速を開始してt23以降において通常走行速度で走行する。要は、走行経路に戻るための経路が一時停止及び徐行の少なくとも一方を行う区間を含むことに基づいて許容される速度を決定する。 In FIG. 10, the intersection control involves slowing down after a temporary stop, but as shown in FIG. 11, in the case where only a temporary stop is performed, that is, deceleration begins at timing t10 and the vehicle stops at timing t11, with t11 to t12 being the temporary stop period. Acceleration begins at timing t12, and the vehicle travels at the normal driving speed from t13 onwards. In addition, in the case where only slowing down is performed as shown in FIG. 12, that is, deceleration begins at timing t20, and the vehicle travels at a slow speed from t21 to t22 being the slow driving period. Acceleration begins at timing t22, and the vehicle travels at the normal driving speed from t23 onwards. In essence, the permissible speed is determined based on whether the route to return to the travel route includes a section where at least one of a temporary stop and slowing down is performed.

図3のステップS14で評価の高い領域を選択した後において、ステップS15において制御装置32は複数の回避可能領域のうちの評価が高い回避可能領域を走行することで車両20に回避行動を行わせる。つまり、回避可能領域に向けて移動するように車両20を制御する。 After selecting the area with the high evaluation in step S14 in FIG. 3, in step S15, the control device 32 causes the vehicle 20 to perform an avoidance action by traveling through the avoidable area with the high evaluation among the multiple avoidable areas. In other words, the control device 32 controls the vehicle 20 to move toward the avoidable area.

回避行動を行う際には、車両20の進行方向と走行経路Rの延びる方向とが一致しなくなり、車両20の進行方向は走行経路Rの延びる方向に対して傾くことになる。制御装置32は、走行経路Rの向きに合わせて、探索領域Asの向きを変更する。 When performing evasive maneuvers, the traveling direction of the vehicle 20 and the direction of the travel route R no longer coincide, and the traveling direction of the vehicle 20 becomes inclined relative to the direction of the travel route R. The control device 32 changes the orientation of the search area As to match the orientation of the travel route R.

図3に示すように、制御装置32は、ステップS15の処理を終えると、ステップS16において走行経路Rに車両20を戻し、処理を終了する。詳細にいえば、ステップS15で回避行動が行われている場合には、制御装置32は、走行経路R上に車両20が戻るように駆動機構41を制御する。これにより、車両20のX座標は、走行経路RのX座標に近付いていき、車両20は走行経路Rに戻る。また、回避行動が行われていない場合には、車両20が走行経路R上を走行している状態を維持する。 As shown in FIG. 3, when the control device 32 finishes the process of step S15, it returns the vehicle 20 to the driving route R in step S16 and ends the process. In detail, if an evasive action is being taken in step S15, the control device 32 controls the drive mechanism 41 so that the vehicle 20 returns to the driving route R. As a result, the X coordinate of the vehicle 20 approaches the X coordinate of the driving route R, and the vehicle 20 returns to the driving route R. Also, if an evasive action is not being taken, the vehicle 20 maintains a state of traveling on the driving route R.

このように、図4~図12を用いて説明したように、回避可能領域を選択するとき、回避可能領域の幅Wの大きさ、回避可能領域の自車から回避可能領域までの距離L、速度が変化する領域(速度制限領域、一時停止する交差点)等を考慮する。そして、それぞれ回避可能領域を通過するための平均走行速度を評価値として算出し、回避時に最も走行速度が大きい回避可能領域を選択することで、効率の良い回避動作を行うことができる。 As described above with reference to Figures 4 to 12, when selecting an avoidable area, the width W of the avoidable area, the distance L from the vehicle to the avoidable area, areas where speed changes (speed limit areas, intersections where the vehicle must stop), etc. are taken into consideration. Then, the average driving speed required to pass through each avoidable area is calculated as an evaluation value, and an avoidable area with the highest driving speed during avoidance is selected, allowing for efficient avoidance operations.

例えば、図4、図5を用いて説明したように、回避可能領域の大きさ(幅W)による回避可能領域を選択する場合として、図4の右側の狭い回避可能領域AA1が自車から近いが、回避可能領域AA1が狭いため通過速度が遅い。 For example, as explained using Figures 4 and 5, when selecting an avoidable area based on the size (width W) of the avoidable area, the narrow avoidable area AA1 on the right side of Figure 4 is close to the vehicle, but because the avoidable area AA1 is narrow, the passing speed is slow.

ここで、一般的な走行制御として進行方向の前方に障害物が存在すると減速する、また、直前に障害物が存在すると停止する制御が行われるが、このような制御において、狭い空間を通過するとき速度が低くなる傾向がある。また、図5の表は事前に算出しているが、W値、L値を条件として平均走行速度を求める関係性を式で表現可能の場合、リアルタイムの計算でもよい。この場合、図5では、平均走行速度は非連続な値であったが、補間して平均走行速度を連続した値として得ることが可能となる。 Here, typical driving control involves decelerating if there is an obstacle ahead in the direction of travel, and stopping if there is an obstacle immediately in front, but with this type of control, the speed tends to decrease when passing through a narrow space. Also, while the table in Figure 5 is calculated in advance, if the relationship for finding the average driving speed under the conditions of the W and L values can be expressed by a formula, it may be calculated in real time. In this case, while the average driving speed in Figure 5 is a discontinuous value, it is possible to obtain the average driving speed as a continuous value by interpolation.

図6、図7を用いて説明したように、速度制限領域による回避可能領域を選択する場合、図4の左側回避可能領域AA2は図5では最も評価が高かったが、図6のように速度制限領域にある場合、平均走行速度が下がる。したがって、広くても走行速度が上がらないため、図6の右側の狭い回避可能領域AA1を通過したほうが時間効率が上がる。 As explained using Figures 6 and 7, when selecting an avoidable area based on the speed limit area, the avoidable area AA2 on the left side of Figure 4 was evaluated the highest in Figure 5, but if it is in a speed limit area as in Figure 6, the average driving speed will decrease. Therefore, since the driving speed will not increase even if it is wide, it is more time efficient to pass through the narrow avoidable area AA1 on the right side of Figure 6.

図8、図9を用いて説明したように、交差点制御が必要な場合、その場で一時停止し、一定時間徐行してから、走行を再開する制御を行う。一時停止するので、両側に障害物O1,O3が置かれて左右が見づらくなっている場合、即ち、地図上に描かれた停止線Lst上に障害物O1,O3が置かれている状況下において、停止線Lstの前方側が歩道となっており、急な飛び出しを防止するため徐行が必要となる。図4の左側回避可能領域AA2は図5では最も評価高かったが、一時停止が必要である場合、平均走行速度が下がる。したがって、広くても速度が上がらないため、右側の狭い回避可能領域AA1を通過したほうが時間効率が上がる。 As explained using Figures 8 and 9, when intersection control is required, the vehicle stops at the location, slows down for a certain period of time, and then resumes driving. Since the vehicle stops temporarily, if obstacles O1 and O3 are placed on both sides making it difficult to see to the left and right, i.e., if obstacles O1 and O3 are placed on the stop line Lst drawn on the map, the side of the stop line Lst in front of it is a sidewalk, and slowing down is required to prevent the vehicle from suddenly running out into the road. The left avoidable area AA2 in Figure 4 was the most highly rated in Figure 5, but if a temporary stop is required, the average driving speed drops. Therefore, since the speed does not increase even if the area is wider, it is more time efficient to pass through the narrow avoidable area AA1 on the right.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)自律走行体10の構成として、走行体としての車両20と、車両20に搭載されたセンサ31と、制御装置32を備える。探索部としての制御装置32は、センサ31の検出結果から車両20の進行する経路の方向に拡がる探索領域As内に障害物O1,O2,O3が存在する場合、次のようにする。制御装置32は、障害物O1,O2,O3から、水平方向のうち進行方向に直交するX方向(広義には、水平方向のうち進行方向に交差する方向)に、車両20を回避させることが可能な複数の回避可能領域AA1,AA2が存在するか否かを探索する。評価部としての制御装置32は、複数の回避可能領域AA1,AA2が存在すると判定された場合、回避可能領域AA1,AA2を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度としての平均走行速度により各回避可能領域AA1,AA2を評価する。回避走行実行部としての制御装置32は、複数の回避可能領域のうちの評価が高い回避可能領域を選択して当該回避可能領域を走行することで車両20に回避行動を行わせる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The autonomous vehicle 10 includes a vehicle 20 as a vehicle, a sensor 31 mounted on the vehicle 20, and a control device 32. When the detection result of the sensor 31 indicates that obstacles O1, O2, and O3 exist within a search area As extending in the direction of the path along which the vehicle 20 travels, the control device 32 as a search unit performs the following procedure. The control device 32 searches for whether or not there are multiple avoidable areas AA1 and AA2 that can be avoided by the vehicle 20 in the X direction (in a broader sense, a direction intersecting the direction of travel in the horizontal direction) from the obstacles O1, O2, and O3. When it is determined that multiple avoidable areas AA1 and AA2 exist, the control device 32 as an evaluation unit evaluates each of the avoidable areas AA1 and AA2 based on an average travel speed as a speed permitted for returning to the original travel path through the avoidable areas AA1 and AA2. The control device 32, which serves as an avoidance driving execution unit, selects an avoidance possible area that is highly evaluated from among a plurality of avoidance possible areas, and causes the vehicle 20 to take evasive action by driving through the avoidance possible area.

これによれば、回避可能領域AA1,AA2を通って本来の走行経路に戻るために許容される速度としての平均走行速度により回避可能領域AA1,AA2が評価され、複数の回避可能領域のうちの評価が高い回避可能領域を選択して当該回避可能領域を走行することで、車両20の回避行動が行われる。 According to this, the avoidable areas AA1 and AA2 are evaluated based on the average driving speed as the speed permitted for returning to the original driving route through the avoidable areas AA1 and AA2, and the vehicle 20 takes evasive action by selecting the avoidable area with the highest evaluation from among the multiple avoidable areas and driving through that avoidable area.

よって、単に、車両から最も近い回避可能領域に向かうように回避行動を行う場合においては、回避可能領域の幅が狭い場合や、回避可能領域において速度が制限されている場合でも車両から近い方が選択されるため、結果的に目的地までの到着時間が長くなる場合があるのに対し、効率の良い回避動作を行うことができる。 Therefore, when evasive action is taken to simply head toward the closest avoidable area from the vehicle, even if the width of the avoidable area is narrow or there is a speed limit in the avoidable area, the area closest to the vehicle will be selected, which may result in a longer arrival time at the destination, whereas with this method, efficient avoidance action can be taken.

(2)具体的には、評価部としての制御装置32は、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、及び、自車から回避可能領域までの距離Lに基づいて許容される速度としての平均走行速度を決定する。あるいは、評価部としての制御装置32は、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、自車から回避可能領域までの距離L、及び、走行経路に戻るための経路中の速度制限領域での制限速度に基づいて許容される速度としての平均走行速度を決定する。あるいは、評価部としての制御装置32は、回避可能領域の進行方向に交差する方向の幅W、自車から回避可能領域までの距離L、及び、走行経路に戻るための経路が一時停止及び徐行の少なくとも一方を行う区間を含むことに基づいて許容される速度としての平均走行速度を決定する。これにより各種の場合に対応できる。 (2) Specifically, the control device 32 as an evaluation unit determines the average driving speed as an allowable speed based on the width W of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction and the distance L from the vehicle to the avoidable area. Alternatively, the control device 32 as an evaluation unit determines the average driving speed as an allowable speed based on the width W of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, the distance L from the vehicle to the avoidable area, and the speed limit of the speed limit area on the route to return to the traveling route. Alternatively, the control device 32 as an evaluation unit determines the average driving speed as an allowable speed based on the width W of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, the distance L from the vehicle to the avoidable area, and the fact that the route to return to the traveling route includes a section where at least one of a temporary stop and slowing down is performed. This makes it possible to handle various cases.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○走行路が砂利道であるとタイヤが食い込んで速度が出にくい。これを考慮して道路の状況(砂利道など)に応じて判定条件を増やして平均走行速度を低くしてもよい。砂利道の検出は専用のセンサでも地図情報として得ることは可能である。これにより、砂利道に回避し、遅くなる場合を改善できる。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
If the road is gravel, the tires will dig into the gravel and it will be difficult to gain speed. Taking this into consideration, the average driving speed can be lowered by increasing the number of judgment conditions according to the road conditions (gravel road, etc.). Gravel roads can also be detected as map information using a dedicated sensor. This allows the vehicle to avoid gravel roads and improve the situation where the vehicle slows down.

○静止物か動体(人間等)を判定して回避可能領域両側の障害物の種類を考慮して回避可能領域を選択してもよい。例えば、人が回避可能領域を狭くするように歩く状況下において、人の向いている方向の回避可能領域は今後狭くなり、平均走行速度が遅くなるので、これを考慮して平均走行速度を下げるようにすることで改善できる。なお、障害物の種類は、レーザセンサであるセンサ31を用いて検知でき、センサ31で人の足の向きも検知できる。 The avoidable area may be selected by determining whether the object is stationary or moving (such as a human) and taking into consideration the type of obstacle on either side of the avoidable area. For example, in a situation where a person is walking in a way that narrows the avoidable area, the avoidable area in the direction the person is facing will become narrower in the future and the average running speed will become slower, so this can be improved by taking this into consideration and lowering the average running speed. The type of obstacle can be detected using sensor 31, which is a laser sensor, and the direction of the person's feet can also be detected by sensor 31.

○図3に示す障害物回避処理は車両20が走行している間において繰り返し行われるが、前回の処理において障害物の奥行きが長い等を考慮して前回の処理結果を今回の処理に反映させてもよい。即ち、以前の通過状況も反映させてもよい。これにより、1回目の評価(計算)の誤差を改善できる。前回の走行において走行の状況が分かっている場合(例えば通過時間が長かった場合)は2回目の走行である今回の走行において、表による平均走行速度よりも遅くなることが分かっているならば、前回の平均走行速度を反映して他の経路の方が速い場合は今回の走行は他の経路を選択する。例えば、障害物が前方(奥行き方向)に長い場合は有用である。 ○ The obstacle avoidance process shown in FIG. 3 is repeated while the vehicle 20 is traveling, but the results of the previous process may be reflected in the current process, taking into account factors such as the depth of the obstacle in the previous process. In other words, the previous passing conditions may also be reflected. This can improve errors in the first evaluation (calculation). If the driving conditions in the previous run are known (for example, if the passing time was long), and it is known that the current run, which is the second run, will be slower than the average driving speed in the table, the previous average driving speed is reflected, and if another route is faster, the other route is selected for the current run. For example, this is useful when the obstacle is long in the forward direction (depth direction).

また、図5等の評価表について過去の実際の走行の際のデータを使ってディープラーニングなどを用いて表の値を更新していくことにより理論的に計算した表を実際の環境に合ったものに調整してもよい。これにより、工場などの実際の外乱(例えば、砂利道走行)による影響を反映できる。 In addition, for evaluation tables such as Figure 5, the theoretically calculated table can be adjusted to suit the actual environment by updating the table values using deep learning or the like using data from actual driving in the past. This makes it possible to reflect the effects of actual disturbances such as those in a factory (e.g., driving on a gravel road).

〇自車から回避可能領域までの距離として回避可能領域の中心までの距離を例として示したが、中心には限らず、近い方の障害物から所定の距離離れた場所としてもよい。例えば図4に代わる図13において、回避可能領域AA1,AA2について障害物O1からそれぞれ1m離れた場所P10,P11までの距離α,βを回避可能領域までの距離としてもよい。 The distance from the vehicle to the center of the avoidable area has been shown as an example, but it is not limited to the center and may be a location a specified distance away from the closer obstacle. For example, in FIG. 13, which replaces FIG. 4, the distances α and β to locations P10 and P11, which are 1 m away from obstacle O1 for avoidable areas AA1 and AA2, may be set as the distances to the avoidable areas.

○センサ31として、ステレオカメラを用いてもよい。ステレオカメラは、複数のカメラによって周辺環境を撮像することで得られた視差画像から周辺環境を制御装置32に認識させる。視差画像は、同一の特徴点について複数のカメラによって撮像を行った場合に、カメラ間で生じる画素差を示すものである。特徴点は、物体のエッジなど視差が得られる部分である。制御装置32は、視差画像から特徴点までの距離を測定できる。制御装置32は、特徴点の集合である点群から障害物を検出することができる。 ○ A stereo camera may be used as the sensor 31. The stereo camera allows the control device 32 to recognize the surrounding environment from a disparity image obtained by capturing images of the surrounding environment using multiple cameras. A disparity image shows pixel differences that occur between cameras when multiple cameras capture images of the same feature point. A feature point is a part where parallax is obtained, such as the edge of an object. The control device 32 can measure the distance to the feature point from the disparity image. The control device 32 can detect an obstacle from a point cloud, which is a collection of feature points.

○センサ31としては、超音波を照射することで距離を測定する超音波センサを用いてもよい。
○車輪22は、全方向移動車輪以外の車輪、即ち、車輪22の回転軸線方向への移動を許容しない車輪であってもよい。この場合、車輪を2つとし、2つの車輪の回転速度を異ならせることで操舵を行う二輪速度差制御により車両20の進行方向を変更してもよい。あるいは、車輪毎に個別の操舵機構を設けて、車輪毎に個別の操舵を行うことで進行方向を変更可能としてもよい。
The sensor 31 may be an ultrasonic sensor that measures distance by emitting ultrasonic waves.
The wheels 22 may be wheels other than omnidirectional wheels, i.e., wheels that do not allow movement in the direction of the rotation axis of the wheels 22. In this case, the traveling direction of the vehicle 20 may be changed by using two-wheel speed difference control in which the rotation speeds of the two wheels are made different to perform steering. Alternatively, an individual steering mechanism may be provided for each wheel, and the traveling direction may be changed by individually steering each wheel.

○自律走行体10は、荷を搬送する搬送台車に限られず、自律掃除機などでもよい。
○走行体としては、車輪で走行する車両に限られず、例えば、多足歩行方式の走行体であってもよい。
The autonomous vehicle 10 is not limited to a transport vehicle that transports loads, and may be an autonomous vacuum cleaner or the like.
The running object is not limited to a vehicle that runs on wheels and may be, for example, a multi-legged running object.

10…自律走行体、20…車両、31…センサ、32…制御装置、As…探索領域、AA1,AA2…回避可能領域、L…距離、O1,O2,O3…障害物、R…走行経路、W…幅。 10...autonomous vehicle, 20...vehicle, 31...sensor, 32...controller, As...search area, AA1, AA2...avoidable area, L...distance, O1, O2, O3...obstacle, R...travel path, W...width.

Claims (3)

走行体と、
前記走行体に搭載されたセンサと、
前記センサの検出結果から前記走行体の進行する経路の方向に拡がる探索領域内に障害物が存在する場合、前記障害物から、水平方向のうち進行方向に交差する方向に、前記走行体を回避させることが可能な複数の回避可能領域が存在するか否かを探索する探索部と、
前記探索部により前記複数の回避可能領域が存在すると判定された場合、回避可能領域を通って本来の走行経路に戻る一連の走行で許容される速度により各回避可能領域を評価する評価部と、
前記複数の回避可能領域のうちの前記評価部による評価が高い回避可能領域を選択して当該回避可能領域を走行することで前記走行体に回避行動を行わせる回避走行実行部と、を備え
前記評価部は、前記複数の回避可能領域毎に、前記進行方向に交差する方向の幅、及び、自車から前記回避可能領域までの距離に基づいて、前記一連の走行で許容される速度の平均を平均走行速度として決定し、前記平均走行速度が大きいほど評価が高くなるように、各回避可能領域を評価することを特徴とする自律走行体。
A running body,
A sensor mounted on the traveling body;
a search unit that, when an obstacle is present within a search area extending in a direction of a path along which the moving object travels based on a detection result of the sensor, searches for whether or not there are a plurality of avoidable areas in a horizontal direction intersecting the traveling direction from the obstacle, in which the moving object can be avoided;
an evaluation unit that, when the search unit determines that a plurality of avoidable areas exist, evaluates each avoidable area based on an allowable speed for a series of travels that pass through the avoidable areas and return to the original travel route;
an avoidance travel execution unit that selects an avoidance possible area that is highly evaluated by the evaluation unit from among the plurality of avoidance possible areas, and causes the traveling object to take an avoidance action by traveling through the avoidance possible area ,
The evaluation unit determines, for each of the multiple avoidable areas, an average driving speed that is an average of the speeds allowable for the series of drives based on the width in a direction intersecting the direction of travel and the distance from the vehicle to the avoidable area, and evaluates each avoidable area so that the higher the average driving speed, the higher the evaluation .
前記評価部は、前記回避可能領域の前記進行方向に交差する方向の幅、自車から前記回避可能領域までの距離、及び、前記走行経路に戻るための経路中の速度制限領域での制限速度に基づいて前記平均走行速度を決定することを特徴とする請求項1に記載の自律走行体。 The autonomous vehicle according to claim 1, characterized in that the evaluation unit determines the average driving speed based on a width of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, a distance from the vehicle to the avoidable area, and a speed limit in a speed limited area on a path to return to the driving path. 前記評価部は、前記回避可能領域の前記進行方向に交差する方向の幅、自車から前記回避可能領域までの距離、及び、前記走行経路に戻るための経路が一時停止及び徐行の少なくとも一方を行う区間を含むことに基づいて前記平均走行速度を決定することを特徴とする請求項1に記載の自律走行体。 The autonomous vehicle according to claim 1, characterized in that the evaluation unit determines the average traveling speed based on a width of the avoidable area in a direction intersecting the traveling direction, a distance from the vehicle to the avoidable area, and a route for returning to the traveling route including a section in which at least one of a temporary stop and slowing down is performed.
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