(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の人のそばについて自律的に移動する自律移動装置において、
前記特定の人、及びその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、
前記特定の人の周囲に存在する移動体を基準とする可視エリア及び死角エリアのデータを有し、前記周囲環境認識手段により認識された移動体に前記データを適用して、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定することにより、前記移動体の死角エリアを推定する死角エリア推定手段と、
前記特定の人が前記死角エリアを移動する場合に、前記移動体に対して注意喚起を行う注意喚起手段と、
を備えることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
前記死角エリア推定手段は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定し、
前記注意喚起手段は、死角エリア推定手段により推定された境界線まで自律移動装置を移動させることを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
前記周囲環境認識手段は、前記移動体の周囲に存在する障害物を認識し、
前記死角エリア推定手段は、前記周囲環境認識手段により認識された前記障害物による移動体の死角エリアを推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の自律移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の人のそばについて自律的に移動する自律移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、搬送物を自動的に目的地まで運搬するための自動搬送ロボットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の自動搬送ロボットでは、搬送物をロボットの収納部に収納してロック部をロックした状態で指定目的位置に移動させ、指定目的位置へのロボットの到達確認と取扱登録者の確認が行われた場合に、ロック部の解除が行われる。これにより、取扱登録者は、ロボットの収納部内に収納してある搬送物を、指定目的位置で確実に取り出すことができる。
【特許文献１】特開２００１−２８７１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の自動搬送ロボットによれば、搬送物を自動的に目的地まで運搬することができる。しかしながら、人のそばについて移動しつつ、その人の安全を確保するように移動するということに関してはなんら考慮されていない。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、特定の人のそばについて自律的に移動する自律移動装置において、特定の人の安全を確保するように移動することが可能な自律移動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明は、特定の人のそばについて自律的に移動する自律移動装置において、特定の人、及びその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、特定の人の周囲に存在する移動体の死角エリアを推定する死角エリア推定手段と、特定の人が死角エリアを移動する場合に、移動体に対して注意喚起を行う注意喚起手段と、を備えることを特徴とする。この構成によれば、自律移動装置は、特定の人の周囲に移動体が存在する場合にその移動体の死角エリアを推定し、特定の人が死角エリアを移動する場合にその移動体に対して注意喚起を行う。よって、周囲の移動体に特定の人の存在を認識させることができ、特定の人と移動体の衝突事故を未然に防止することができる。
【０００６】
また、本発明の自律移動装置において、死角エリア推定手段は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定し、注意喚起手段は、死角エリア推定手段により推定された境界線まで自律移動装置を移動させることが好ましい。この構成によれば、自律移動装置は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定し、推定された境界線まで自律移動装置を移動させる。よって、自律移動装置が移動体の可視エリアに入るため、移動体の乗員に特定に人が来ることを認識させることができる。
【０００７】
また、本発明の自律移動装置において、死角エリア推定手段は、移動体を基準とする可視エリア及び死角エリアのデータを有し、周囲環境認識手段により認識された移動体にデータを適用して、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定することが好ましい。この構成によれば、自律移動装置は、移動体を基準とする可視エリア及び死角エリアのデータを有し、周囲環境認識手段により認識された移動体にデータを適用して、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定する。よって、自律移動装置は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を比較的に容易に推定することができる。
【０００８】
また、本発明の自律移動装置において、周囲環境認識手段は、移動体の周囲に存在する障害物を認識し、  死角エリア推定手段は、周囲環境認識手段により認識された障害物による移動体の死角エリアを推定するが好ましい。この構成によれば、自律移動装置は、移動体の周囲に存在する障害物を認識し、認識された障害物による移動体の死角エリアを推定する。よって、自律移動装置は、障害物による移動体の死角エリアを考慮して、移動体に対して注意喚起を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定の人のそばについて自律的に移動しつつ、この特定の人の安全を確保するように移動することが可能な自律移動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１１】
（１）自律移動装置の構成
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る自律移動装置１の構成について説明する。図１は、自律移動装置１の構成を示すブロック図である。自律移動装置１は、この自律移動装置１を使用する特定の人（以下「主人」という）のそばについて、主人に追従するように、又は主人を誘導するように自律的に移動する。また、自律移動装置１は、カメラ１０及び通信機１２などによって取得される情報から、主人及びその周囲環境を認識する。
【００１２】
カメラ１０は、主人やその周囲環境の画像を取得する一対のＣＣＤカメラと、取得した画像を画像処理することによって主人及びその周囲の障害物や道路標識など（即ち周囲環境）を認識する画像処理部とを有している。この画像処理部では、一対のＣＣＤカメラで取得した画像からエッジ抽出やパターン認識処理などによって主人やその周囲の移動体、障害物、道路標識などを抽出して認識する。また、左右の取得画像中における主人などの対象物位置の違いを基にして三角測量方式により対象物との距離及び横変位を求め、前フレームで求めた距離に対する変化量から相対速度を求める。カメラ１０と後述する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０とは通信回線で接続されており、カメラ１０により取得された情報は、この通信回線を介してＥＣＵ２０に伝送される。
【００１３】
通信機１２は、送信機１３及び受信機１４を含んで構成され、例えば、自律移動装置１の周囲にある他の自律移動装置、車両、及び交差点に設置されている信号機や道路に設置されているカメラ、レーダなどのインフラストラクチャとの間で情報を送受信するものである。送信機１３は、例えば、主人の位置・移動速度などの情報を、他の自律移動装置や周辺を走行する車両などに送信する。一方、受信機１４は、例えば、主人が携行する加速度センサやジャイロといったセンシング（検出）装置から送信された主人の移動状態に関する情報、他の自律移動装置から送信された他の歩行者の位置・移動方向・移動速度などの情報、周辺を走行する車両から送信された走行車両の位置・移動方向・移動速度・操作状態などの情報、周辺に停車されている車両から送信された停車車両の位置などの情報、及び、上述したインフラストラクチャから送信された信号機の点灯状態や交通状態などの情報を受信する。なお、通信機１２は、例えば半径約１００ｍの範囲で情報の送受信を行うことが可能に設定されている。
【００１４】
通信機１２とＥＣＵ２０とは、通信回線で接続されることにより、相互に情報の交換が可能となるように構成されている。ＥＣＵ２０で生成された送信情報はこの通信回線を介してＥＣＵ２０から送信機１３に伝送される。一方、受信機１４によって受信された各種の周囲環境情報は、この通信回線を介してＥＣＵ２０に伝送される。
【００１５】
このように、本実施形態では、カメラ１０及び通信機１２などによって主人及びその周囲の環境が認識される。より詳細には、例えば、主人の位置・移動方向・移動速度、他の歩行者・自転車・自動車などの移動体の位置・移動方向・移動速度・操作状態、停車車両・電柱・落下物などの障害物の位置・形状、及び、信号機の点灯状態や道路標識などの交通状態などの周囲環境が認識される。また、例えば、移動体の種別に関する属性も認識される。ここで、移動体の種別に関する属性としては、例えば、大型車、小型車、二輪車、自転車などの分類が挙げられる。すなわち、カメラ１０及び通信機１２は特許請求の範囲に記載の周囲環境認識手段として機能する。
【００１６】
ここで、主人であるか否かの認識は、例えば、主人−自律移動装置１間通信の通信情報に主人であることを示す個人ＩＤ情報を乗せることにより、又は、撮像された人物が着ている衣服の形状や模様が予め学習させておいた主人のものと一致するか否かを判断することにより行うことができる。さらに、指紋や虹彩による認証技術などを組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ２０は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムなどを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭなどにより構成されている。そして、上記構成によって、ＥＣＵ２０の内部には、視野エリア・死角エリア推定部２２、及びアクチュエータ制御部２６が構築されている。アクチュエータ制御部２６は、スピーカ３０、バックライト３２、電動モータ３４、ディスプレイ４４などを駆動する。
【００１８】
視野エリア・死角エリア推定部２２は、カメラ１０及び通信機１２などが認識した周囲環境に移動体が存在したことが判断された場合に、その移動体の視野エリア及び死角エリアを推定する。視野エリア・死角エリア推定部２２は、大型車、小型車、二輪車、自転車などの各々に応じて、その移動体の視野エリア及び死角エリアを推定する。例えば、移動体が自動車である場合には、視野エリアとはフロントガラス及びサイドガラス越しに運転者から見える範囲であり、死角エリアとはフロントピラーなどに隠れて運転者から見えない範囲である。また、路面上の障害物に隠れて移動体から見えない範囲も、死角エリアとして推定される。
【００１９】
また、視野エリア・死角エリア推定部２２は、移動体の視野エリア及び死角エリアを推定するために、移動体の種別ごとに移動体の視野エリア及び死角エリアのデータを記憶している。ここで、視野エリア及び死角エリアのデータは、移動体の位置及び方向を基準として視野エリア及び死角エリアが設定されたデータである。カメラ１０及び通信機１２などにより周囲環境に存在する移動体の位置や方向などが認識された際には、視野エリア・死角エリア推定部２２は、認識された移動体の位置及び方向に視野エリア及び死角エリアのデータを適用することで、実際の移動体の視野エリア及び死角エリアの座標範囲を演算する。
【００２０】
アクチュエータ制御部２６は、主人が死角エリアを移動する場合に、移動体に対して注意喚起を行って、主人が移動体と接触することを未然に防止する。アクチュエータ制御部２６は、自律移動装置１を移動させたり、バックライトやスピーカなどを駆動することで、移動体に対して注意喚起を行う。例えば、主人が移動体の死角エリアから視野エリアに進入しようとしている場合には、アクチュエータ制御部２６は、主人が視野エリアに到達する前に、移動体の視野エリア及び死角エリアの境界線まで自律移動装置１を移動させる。これにより、移動体から見える位置まで自律移動装置を移動させて、移動体に主人の存在を知らせることができる。
【００２１】
すなわち、ＥＣＵ２０を構成する視野エリア・死角エリア推定部２２は特許請求の範囲に記載の死角エリア推定手段として機能する。また、アクチュエータ制御部２６は特許請求の範囲に記載の注意喚起手段として機能する。
【００２２】
スピーカ３０はＥＣＵ２０に接続されており、アクチュエータ制御部２６から出力される制御信号に応じて、警告音や音声情報などを発することによって主人や周囲に注意を促す。バックライト３２もＥＣＵ２０に接続されており、アクチュエータ制御部２６により駆動され、例えば危険度に応じた色の光を発することによって主人や周囲に注意を促す。また、電動モータ３４もＥＣＵ２０に接続されており、アクチュエータ制御部２６により駆動され、電動モータ３４に取り付けられている車輪３６を回転させることによって自律移動装置１を移動させる。さらに、ＥＣＵ２０には、ボタンやタッチパネルといった入力装置４２が接続されており、主人が情報を入力してＥＣＵ２０に対して設定することができる。
【００２３】
（２）自律移動装置の注意喚起処理
次に、図２を併せて参照して、主人の安全を確保するように移動する自律移動装置１内部の動作の流れについて説明する。図２は、自律移動装置１において行われる処理手順の流れを示すフローチャートである。図２のフローチャートに示される処理は、主としてＥＣＵ２０によって行われるものであり、自律移動装置１の電源がオンされて開始してからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００２４】
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ２０は、カメラ１０及び通信機１２から主人の周囲に存在する移動体の位置、移動方向、移動速度、種別などの情報を取得する。ＥＣＵ２０は、カメラ１０及び通信機１２から移動体の情報を取得することで、主人の周囲の移動体を認識する。
【００２５】
次に、ステップＳ２では、ＥＣＵ２０は、移動体の視野エリア及び死角エリアを演算する。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１で認識された移動体の位置及び方向に視野エリア及び死角エリアのデータを適用することで、実際の移動体の視野エリア及び死角エリアの座標範囲を演算する。例えば、移動体が歩行者Ｍ１である場合には、図３（ａ）に示されるように、視野エリアＡ１のみであり死角エリアのない座標範囲が演算される。また、例えば、移動体が自動車Ｍ２である場合には、図３（ｂ）に示されるように、視野エリアＡ１のうち左右のフロントピラーにより隠れるエリアが死角エリアＡ２，Ａ３となる座標範囲が演算される。
【００２６】
また、ＥＣＵ２０は、移動体の視野エリアに障害物を発見した場合には、移動体の視点を基準に障害物の後方のエリアを、障害物によりに隠れる死角エリアとして演算する。そして、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２で演算した移動体の視野エリア及び死角エリアの座標範囲に、障害物による死角エリアの座標範囲を結合する。これにより、例えば、移動体が歩行者Ｍ１である場合には、図４（ａ）に示されるように、視野エリアＡ１のうち障害物Ｇ４，Ｇ５に隠れるエリアが死角エリアＡ４，Ａ５となる座標範囲が演算される。また、例えば、移動体が自動車Ｍ２である場合には、図４（ｂ）に示されるように、左右のフロントピラーによる死角エリアＡ２，Ａ３に加えて、障害物Ｇ６に隠れるエリアが死角エリアＡ６となる座標範囲が演算される。
【００２７】
次に、ステップＳ３では、ＥＣＵ２０は、視野エリア及び死角エリアの座標範囲を利用して、視野エリアと死角エリアとがなす境界線を検出する。特に、ＥＣＵ２０は、視野エリアと死角エリアとがなす境界線のうち、主人に最も近い位置にある境界線を検出する。
【００２８】
次に、ステップＳ４では、ＥＣＵ２０は、主人の移動経路が境界線と交差するか否かを判定する。ここで、ＥＣＵ２０は、主人の移動経路が境界線と交差する場合には、ステップＳ５の処理に進む。一方、ＥＣＵ２０は、主人の移動経路が境界線と交差しない場合には、ステップＳ１の処理に戻る。
【００２９】
次に、ステップＳ５では、ＥＣＵ２０は、主人が境界線の所定距離手前まで到達すると、電動モータ３４及び車輪３６を制御して、主人の移動経路と境界線との交差位置まで自律移動装置１を移動させる。そして、ＥＣＵ２０は、主人が交差位置に到着するまで自律移動装置１を待機させる。これにより、移動体は、主人が死角エリアを移動することについて注意喚起される。よって、移動体と主人の衝突事故を未然に防止することができる。なお、自律移動装置１は、周囲に光や音などを発することで、移動体に注意喚起してもよい。
【００３０】
（３）自律移動装置の動作例
図５及び図６を参照して、自律移動装置１の具体的な動作例について説明する。
【００３１】
図５の動作例では、自律移動装置１は、交差点を右折しようとする自動車Ｍ２を認識する。そして、自律移動装置１は、一般的な車両の視野エリア及び死角エリアのデータを利用して、自動車Ｍ２の視野エリアＡ１及び死角エリアＡ２，Ａ３の座標範囲を演算する。次に、自律移動装置１は、視野エリアＡ１と死角エリアＡ２の境界線であって主人Ｐに最も近い境界線Ｂ１を検出し、その境界線Ｂ１まで移動して主人Ｐが到着するまで待機する。このような自律移動装置１の動作により、主人Ｐが視野領域から死角エリアに進入することを自動車Ｍ２の運転者に対して注意喚起を行うことができると共に、主人Ｐにそこが境界線Ｂ１であることを知らせることができる。
【００３２】
図６の動作例では、自律移動装置１は、交差点を右折しようとする自動車Ｍ２を認識する。そして、自律移動装置１は、一般的な車両の視野エリア及び死角エリアのデータを利用して、車両の視野エリアＡ１及び死角エリアＡ２，Ａ３を推定する。また、自律移動装置１は、インフラストラクチャである交差点に設置された固定カメラＣからの情報により、交差点に自転車Ｍ３が近づいていることを認識する。そして、自律移動装置１は、一般的な自転車の視野エリア及び死角エリアのデータを利用して、自転車Ｍ３の視野エリアＡ７及び死角エリアＡ８を演算する。次に、自律移動装置１は、視野エリアＡ７と死角エリアＡ８の境界線であって主人Ｐに最も近い境界線Ｂ２を検出し、その境界線Ｂ２まで移動して主人Ｐが到着するまで待機する。このような自律移動装置１の動作により、主人Ｐが死角エリアＡ８から視野エリアＡ７に進入することを自転車Ｍ３に対して注意喚起を行うことができると共に、主人Ｐにそこが境界線Ｂ２であることを知らせることができる。
【００３３】
（４）本実施形態の作用効果
本実施形態の作用効果について説明する。
【００３４】
本実施形態に係る自律移動装置１は、主人の周囲に移動体が存在する場合にその移動体の死角エリアを推定し、主人が死角エリアを移動する場合にその移動体に対して注意喚起を行う。よって、周囲の移動体に主人の存在を認識させることができ、主人と移動体の衝突事故を未然に防止することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る自律移動装置１は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定し、推定された境界線まで自律移動装置１を移動させる。よって、自律移動装置１が移動体の可視エリアに入るため、移動体の乗員に特定に人が来ることを認識させることができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る自律移動装置１は、移動体を基準とする可視エリア及び死角エリアのデータを有し、周囲環境認識手段により認識された移動体にデータを適用して、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を推定する。よって、自律移動装置１は、移動体の可視エリア及び死角エリアの境界線を比較的に容易に推定することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る自律移動装置１は、移動体の周囲に存在する障害物を認識し、認識された障害物による移動体の死角エリアを推定する。よって、自律移動装置１は、障害物による移動体の死角エリアを考慮して、移動体に対して注意喚起を行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、主人やその周囲環境を認識する手段として、上述したカメラ１０や通信機１２に加え、レーザレーダやミリ波レーダなどのセンサ類を用いてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、自律移動装置１の移動手段及びその駆動力源として車輪３６と電動モータ３４を用いたが、移動手段及びその駆動力源は、車輪３６や電動モータ３４に限られることなく、例えばキャタピラや小型のエンジンなどを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る自律移動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】自律移動装置の注意喚起処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】移動体の視野エリア及び死角エリアを示す第１の模式図である。
【図４】移動体の視野エリア及び死角エリアを示す第２の模式図である。
【図５】自律移動装置の具体的な動作例を示す第１の模式図である。
【図６】自律移動装置の具体的な動作例を示す第２の模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…自律移動装置、１０…カメラ、１２…通信機、１３…送信機、１４…受信機、２２…視野エリア・死角エリア推定部、２６…アクチュエータ制御部、３０…スピーカ、３２…バックライト、３４…電動モータ、３６…車輪、４２…入力装置、４４…ディスプレイ。
【図１】
0004983458.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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