移動体の追従方法
【課題】従来の移動体の追従方法は、現在の追従目標物体、またはその経路を目標として追従移動を行っており、結果として、目標追従物体の背後を追従することであった。
【解決手段】本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体１の位置を検出し、検出した位置を包含する３次元領域を求め、求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体２を移動させ、追従目標物体１に追従させることができ、追従目標物体１から一定領域離れた位置に移動体２が位置することで、追従目標物体１と安全かつ適切な位置関係を保つことができる。
【解決手段】本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体１の位置を検出し、検出した位置を包含する３次元領域を求め、求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体２を移動させ、追従目標物体１に追従させることができ、追従目標物体１から一定領域離れた位置に移動体２が位置することで、追従目標物体１と安全かつ適切な位置関係を保つことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の追従方法に関し、特に、追従目標物体に追従する移動体の追従方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動カートや自律走行自動車などに代表される移動体の追従目標物体への追従方法では、先導する追従目標物体との相対位置を、例えば超音波の受送信や赤外線ＬＥＤの点滅画像などの無線デバイスを使って測定し、その位置情報の差分により追従目標物体の速度ベクトルを算出し、予測することにより追従を行うものがある（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００３】
従来技術について、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図１０は特許文献１記載の従来例１、および非特許文献１記載の従来例２の移動体の構成を示した図であり、図１１は従来例１の移動体の追従方法を示した図であり、図１２は従来例２の移動体の追従方法を示した図である。
【０００４】
上記の移動体は、図１０で示すように、追従目標物体１０１を追従移動する移動体１０２であり、車輪などの移動機構１０２ａと、追従目標物体１０１との相対的な位置関係を測定する測定装置１０２ｂと、測定装置１０２ｂからの測定値を用いて追従経路を算出、予測する計算装置１０２ｃと、計算装置１０２ｃの算出結果に基づいて、移動機構１０２ａを制御する制御装置１０２ｄから構成されている。
【０００５】
ここで、追従目標物体１０１と移動体１０２とのとの相対的な位置関係を測定する測定装置１０２ｂを用いて、従来例１では、追従目標物体１０１に取り付けられた超音波と電波の送受信装置を用い、超音波、および電波の送受信を行うことにより追従目標物体１０１と移動体１０２との距離の測定を行っている。
【０００６】
また、従来例２では、ＬＥＤの発光標識を画像で取得し、現在取得した標識の位置と前回取得した位置から移動距離の測定を行っている。
【０００７】
上記の図１０で説明した移動体の移動方法の従来例１を図１１で説明する。図１１に示すように移動体１０２は、追従目標物体１０１とは線分１０３で示された位置関係にあり、追従目標物体１０１が速度Ｖｈで移動しているとする。このとき移動体１０２が移動体１０２から見た追従目標物体１０１の方向と同じ方向に速度Ｖｒとなるように、また場合によっては、追従目標物体１０１と移動体１０２との距離が一定になるように、移動体１０２の移動を制御することで追従移動を行っている。
【０００８】
また、上記の図１０で説明した移動体の移動方法の従来例２を図１２で説明する。図１２に示すように移動体１０２は、追従目標物体１０１の測定点Ｏｈｐ０とＯｈｐ１を結ぶ直線Ｌｈ０、追従目標物体１０１の測定点Ｏｈｐ１とＯｈｐ２結ぶ直線Ｌｈ１の角度差をｄθとしたとき、次の時間に追従目標物体１０１が、直線Ｌｈ１からｄθずれた直線Ｌｈ２上を、測定点Ｏｈｐ０とＯｈｐ１、測定点Ｏｈｐ１とＯｈｐ２の位置情報より算出した速度の平均速度Ｖで移動し、測定点Ｏｈｐ２を測定してから時間Ｔ後に、予測点Ｓに存在すると予測する。移動体１０２は、時間Ｔ後に、追従目標物体１０１の移動予測点Ｓから直線Ｌｈ２と平行に一定距離Ｌ離れた移動体１０２の目標移動直線Ｌｐｒに下ろした垂線の足の位置に移動するように制御することで追従移動を行っている。
【特許文献１】特開平６−２７４２２３号公報
【非特許文献１】大矢晃久、南雲陽介、宗片匠 著 「人間と共に移動する生活支援ロボット−動作モードとインタラクション機能−」計測自動制御学会第３回システムインテグレーション部門講演会（ＳＩ２００２）講演論文集（Ｉ）、 ２００２． １２（ｐｐ． １７１−１７２ ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術を適応する場合、以下のような課題がある。
【００１０】
従来例１では、現在の追従目標物体、または、その経路を目標として追従移動を行っており、結果として、追従目標物体の背後を追従することになる。そのため、追従目標物体が突然停止した場合、移動体の制動が遅れ、制動能力によっては、衝突するおそれがある。
【００１１】
また従来例２では、追従目標物体の経路と平行に一定距離離れた経路を追従しているため、特許文献１に記載された従来技術の課題を解決しているが、位置情報の差分より速度成分と方向成分を持つ速度ベクトルを算出しているため、位置情報のバラつきが速度ベクトルの方向成分の算出に大きく影響し、追従する方向と反対に方向成分を算出するなど、方向成分が大きく振れる恐れがある。
【００１２】
また位置情報のバラつきを低減させるため、データの平滑化を行った場合、追従目標物体の移動予測に遅れが生じることで、常に追従目標物体に対して速度ベクトルの算出や移動実行が遅れるため、移動体の速度ベクトルの速度成分がバラつき、急激な変化を伴うだけでなく、速度ベクトルの方向成分が遅れるため、方向成分が大きく振れ、また、方向修正時にさらに遅れを生じるおそれがある。
【００１３】
方向成分が大きく振れることによって、追従目標物体の追従が困難になるだけではなく、移動体の移動機構にも負荷を与えることや、移動体の暴走などの事故に繋がる可能性が懸念される。
【００１４】
例えば従来例１において、移動体は、追従目標物体の真後ろに位置し、追従目標物体の方向に移動を行っている。ここで、追従目標物体が突然停止した場合、移動体の制動動作が遅れ、その制動能力によっては、前方に存在する追従目標物体に衝突する可能性がある。
【００１５】
また従来例２において、図１３のように、時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２の追従目標物体の測定位置をそれぞれＯｈｐ０、Ｏｈｐ１、Ｏｈｐ２、その位置情報のバラつきを示す測定誤差範囲をそれぞれＥ０、Ｅ１、Ｅ２、誤差を含んだ位置情報をＯｈｐ’０、Ｏｈｐ’１、Ｏｈｐ’２とした場合、Ｌｈ２の予測に用いるラインＬｈｘ（ｘ＝０、１）が大きくバラつきの影響を受け、Ｌｈ’ｘ（ｘ＝０、１）となるため、Ｌｈ’２を算出してしまい、目標とするラインＬｒｐと大きく異なるバラつきの影響を受けたラインＬｒｐ’から目標移動座標を算出してしまう。このように、測定した位置情報のバラつきのため、速度ベクトルの方向成分が大きく振れ、移動体の移動経路が安定しない可能性がある。
【００１６】
また従来例２において、図１４のように、位置情報のバラつきを低減させるため、データの平滑化を行うと、追従目標物体１０１の移動予測に遅れが生じることで、移動体は、常に追従目標物体１０１の速度ベクトルＶｈ’ｘに対して、移動体の速度ベクトルＶｒ’ｘの速度成分がバラつき、急激な変化を伴うだけでなく、移動体の速度ベクトルＶｒ’ｘの方向成分が遅れるため、方向成分が大きく振れ、また方向修正時にさらに遅れを生じるおそれがある。
【００１７】
本発明は、このような問題点を解決し、安全かつ適切な追従目標物体への追従を実現した移動体の追従方法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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体の位置を検出し、前記検出した位置を包含する３次元領域を求め、前記求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体の位置を検出し、前記検出した位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の移動体の追従方法によれば、追従目標物体の位置を包含する３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させることにより、追従目標物体から一定領域離れた位置に移動体が位置し、追従目標物体と安全かつ適切な位置関係を保つことが可能となり、移動体の位置情報のばらつきを防ぐことが可能となる。
【００２１】
また、追従目標物体の位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、算出された接線の経路で移動体を移動させることにより、移動体の移動目標位置の算出が容易となり、また、追従目標物体の位置情報にバラつきが生じた場合においても、算出された接線の経路で移動させるので、移動体の速度ベクトルの方向成分の振れを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態は、追従目標物体の位置を検出し、検出した位置を包含する３次元領域を求め、求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、追従目標物体に追従させる方法である。以下に３次元領域の一例として追従目標物体を中心とする球、または円を用いて説明する。
【００２４】
まず、本発明の第１の実施形態における移動体の構成を図１に示す。また、本発明の第１の実施形態における移動体の追従方法について、図２に示す。
【００２５】
図１において、１は追従目標物体、２は移動体を示す。移動体２は、移動体２を少なくとも移動するための移動機構２ａと、追従目標物体１を検出する検出装置２ｂと、追従目標物体１の位置を測定する第１測定装置２ｃ、移動体２の位置や速度を測定する第２の測定装置２ｄと、前記測定装置２ｃ、２ｄより移動体２の目標座標を算出する算出装置２ｅと、その算出装置２ｅで算出された目標座標Ｐｏ１（Ｘｐ１、Ｙｐ１、Ｚｏ１）の方向に移動するように移動機構２ａの制御を行う制御装置２ｆとを具備する。
【００２６】
ここで、追従目標物体１を検出する検出装置２ｂは、第１測定装置２ｃに含まれる場合もある。また第１測定装置２ｃにより追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ１（Ｘｈ１、Ｙｈ１、Ｚｏ１）を測定する。さらに、第２測定装置２ｄにより移動体２の絶対座標上の位置Ｏｒ１（Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｚｏ１）、および、速度Ｖｒを測定する。例えば、第２測定装置２ｄとして、デッドレコニングなどの内部センサによって移動体２の絶対座標上の位置Ｏｒ１を測定することもできる。
【００２７】
また、第１測定装置２ｃについては、超音波センサやカメラなどの無線デバイスやリード線などの有線デバイスを用いて追従目標物体１との相対位置を測定し、測定装置２ｄとの測定結果より追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ１を測定することができる。さらに、移動機構２ａについては、車輪やプロペラなどを用いて３次元空間を移動することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の移動体の追従方法の概要について説明する。図２は、図１の平面Ｘｈｒ−Ｙｈｒ（Ｚ＝Ｚｏ１）上にある追従目標物体１の座標が移動した場合を示した図である。追従目標物体１は、速度Ｖｈで移動するものとする。この追従目標物体１に対して、本実施形態における移動体２は、追従目標物体１の位置Ｏｈ１を中心とした半径Ｒ1の球を求め、移動体２の位置Ｏｒ１を通る前記球の接線Ｌｒと前記球の接点のいずれか１点を目標座標Ｐｏ１（Ｘｐ１、Ｙｐ１、Ｚｏ１）とした時、目標座標Ｐｏ１の方向に速度Ｖｒで移動するものである。
【００２９】
図３は、平面Ｘｈｒ−Ｙｈｒ（Ｚ＝Ｚｏ１）上に目標座標Ｐｏ１を設定した例を示したものである。半径Ｒ1については、追従目標物体１と移動体２との距離Ｍを用いて、次の数１に示す範囲内で任意に設定できるものとする。
【００３０】
【数１】
【００３１】
前記球の接線Ｌｒと前記球の接点のいずれか１点である目標座標Ｐｏ１を定める方法について図４に示す。例えば、第１測定装置２ｃに、追従目標物体１の位置情報から移動方向を算出する機能を追加し、算出された追従目標物体１の移動方向の単位ベクトルａとの内積が最小になる単位ベクトルｂの成分のみを持つ接線Ｌｒを求め、前記球との接点を移動体２の目標座標Ｐｏ１に定めてもよい。
【００３２】
また、複数個の単位ベクトルｂが求められる場合は、移動体２の算出装置２ｅによってランダムに選択してもよい。さらに、追従目標物体１が人であった場合には、その人の好みや要求に合わせた位置関係で、追従目標物体１の周囲の位置（例えば、追従目標物体１の上側、下側、左側、右側など）の選択であってもかまわない。その場合、前記球の接点である移動体２の目標座標Ｐｏ１は、追従目標物体１の移動に伴い、選択された追従目標物体１の周囲のある位置が連続した範囲で、移動体２の算出装置２ｅによって選択されてもよい。
【００３３】
ただし、図５に示すように、移動体２の目標座標Ｐｏ１が、移動体２が進行不可能な領域Ｓに存在した場合（例えば、移動体２の目標座標Ｐｏ１が地面下に設定した場合、移動体２は、進行することが不可能である場合）移動体２の目標座標Ｐｏ１を変更せずに、移動体２が進行可能な範囲Ｌｏ（例えば、移動体２が移動可能である地面）に沿って追従してもよい。または進行可能な範囲で、移動体２の目標座標Ｐｏ１を再選択してもよい。この場合、求めた球への接線Ｌｒの目標座標Ｐｏ１を可変させてもよい。
【００３４】
次に、移動体２の移動速度の制御方法について説明する。例えば、移動体２の直進速度Ｖｒと回転速度ωとする。また、移動体２と目標座標との距離ｍ、移動体２の進行方向と目標座標のずれをθとするとき、次の数２に示す式で算出される速度となるように移動機構２ａの制御を行う。
【００３５】
【数２】
【００３６】
ここで、Ｇ１、Ｇ２は任意のゲインである。
【００３７】
以上のような制御式により、移動体２は目標座標の方向に移動し、追従目標物体１に対して追従移動を行う。
【００３８】
さらに、予め移動体２が停止する範囲を移動体２と目標座標との距離ｍや移動体２と追従目標物体１の距離Ｍの範囲で設定してもよい。
【００３９】
また前述の移動方法では、追従目標物体１の直線移動の場合について説明したが、追従目標物体１の移動経路が曲線を描く場合においても、同様のことが説明できる。
【００４０】
また、図６に移動体２の移動軌跡を示す。時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２の追従目標物体１の測定位置をそれぞれＯｈ１０、Ｏｈ１１、Ｏｈ１２とした場合、移動体２は、それぞれの時刻の目標座標Ｐｏ１０、Ｐｏ１１、Ｐｏ１２へと移動するため、移動体２の移動軌跡はそれぞれＯｒ１０、Ｏｒ１１、Ｏｒ１２となる。したがって、移動体２は、追従目標物体１に対して追従移動を行う。
【００４１】
また、図７は追従目標物体１の位置がセンサ系のバラつきによって、微小時間に変化した場合を示す。追従目標物体１の位置Ｏｈ１の測定値にバラつきがあるため、目標座標Ｐｏ１もバラつきの影響を受ける。ここで、バラついた追従目標物体１の位置をＯｈ１’、バラつきの影響を受けた目標座標をＰｏ１’とする。しかしながら、移動体２と目標座標の距離ｍに対して、バラつきの幅ｎが小さい場合、移動体２は、回転運動を生じるが、そのズレが微小のため、目標座標Ｐｏ１の方向に移動する。
【００４２】
前記説明したように、本発明は、従来法に比べて、センサ系などによる位置情報のバラつきの影響を低減することができるため、必要以上に、位置情報を平滑化する必要がない。
【００４３】
次に、追従目標物体１の移動の拘束条件が図２の場合と異なる例を示す。
【００４４】
図８では、追従目標物体１の移動が平面上に拘束されない場合を示す。追従目標物体１と移動体２の絶対座標上のそれぞれの位置Ｏｈ２（Ｘｒ２、Ｙｒ２、Ｚｒ２）とＯｒ２（Ｘｈ２、Ｙｈ２、Ｚｈ２）の任意の同一平面Ｘｈｐｒ−Ｙｈｐｒ上に目標座標Ｐｏ２（Ｘｐ２、Ｙｐ２、Ｚｐ２）を設定すれば、移動体２の移動方法は図２の場合と同様となる。
【００４５】
また、図９では、追従目標物体１の移動が平面Ｘ−Ｙ上に拘束され、かつ、追従目標物体１の位置Ｏｈ３と、移動体２の位置Ｏｒ３の絶対座標上の高さが異なる場合を示す。平面Ｘ−Ｙと平行、かつ、移動体２の位置Ｏｒ３（Ｘｒ３、Ｙｒ３、Ｚｏ３）を通る平面Ｘｒ−Ｙｒ上において、追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ３（Ｘｈ３、Ｙｈ３、Ｚｈ３）を中心軸とする半径Ｒ2の円と移動体２の位置Ｏｒ３（Ｘｒ３、Ｙｒ３、Ｚｏ３）を通る直線との接点のいずれか１点Ｐｏ３（Ｘｐ３、Ｙｐ３、Ｚｏ３）を目標座標に設定すれば、移動体２の移動方法は図２の場合と同様となる。
【００４６】
また、図１において、移動体２に、追従目標物体１や移動体２の周辺環境の状況を検出する検出装置２ｂを具備し、この検出装置２ｂからの検出情報に基づいて算出装置２ｅにおいて、追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を変更し、追従目標物体１と移動体２との位置関係を変更してもよい。
【００４７】
ここで、追従目標物体１や移動体２の周辺環境の状況を検出する検出装置２ｂとして、例えば、超音波や赤外線などを用い、検出装置２ｂを障害物センサとして機能させることにより障害物の接近状況を検出し、障害物を回避するために追従位置を変更してもよい。また、カメラやレーザレンジセンサなどにより周囲の障害物の数を検出し、障害物の数の多さによって追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を変化させ混雑時に邪魔にならないようにしてもよい。
【００４８】
また検出装置２ｂを前記の機能とともに追従目標物体１の状態を検出する装置として兼用し、追従目標物体１の速度に応じて位置関係を変化させてよい。
【００４９】
次に、移動体２の位置および経路の変更例を説明する。障害物の検知によって位置関係を変更する場合、追従目標物体１を追従する移動体２が追従経路前方に障害物を発見したため、追従目標物体１の後方に隠れるように追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を小さくして障害物を回避し、障害物を通り過ぎたところで元の半径に戻す。
【００５０】
また周囲の混雑度合いにより位置関係を変更する場合、移動体２の周囲には通行人等の環境が存在するものとし、ここで、混雑していない環境の場合には、追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を大きくとって追従する移動体２が通行人によって混雑してくると前記の半径を小さくなるように位置関係を変更させて、通行人との接触などの発生確率を減らす。また、混雑が解消されると元のように半径を大きくして追従する。
【００５１】
なお、このときの混雑度は移動体２の周囲一定範囲内の通行人等の環境物体の数でもよいし、環境の占める割合などによって定義される。
【００５２】
なお、追従目標物体１と移動体２は、ある一定の大きさを持っていることにより、追従目標物体１と移動体２との位置関係において、両者が衝突しないためには、追従目標物体１を中心とする球、または円の半径は、「追従目標物体１の最大幅の半分」と「移動体２の最大幅の半分との和」よりも大きくすることが必要である。
【００５３】
また、追従目標物体１の速度により位置関係を変更する場合について説明する。追従目標物体１の速度が小さい場合は、移動体２は前記の半径を小さく維持して追従を行うが、追従目標物体１の速度が大きくなると前記の半径を大きくとり追従を行い、追従目標物体１の急激な速度変化による衝突の発生確率を減少させる。
【００５４】
以上のことから、本実施形態によれば、追従目標物体１に対し移動体２が追従移動する際に、追従目標物体１の移動速度を取得せず、追従移動することができるため、例えば、追従目標物体１の移動予測や移動体２の複雑な移動経路を算出せずに、容易に追従移動することができ、また、追従目標物体１、および、移動体２の位置検出センサ系にバラつきがあり、取得した位置情報にバラつきがある場合において、その影響を低減でき、位置データの平滑化の必要性が低くすることができる。これによって、計算量の負荷の低減することでき、より追従性の高い最適な移動体２の追従移動を実現することができる。また、環境に合わせて最適な追従位置での追従を行うことができるため、例えば、障害物に対して柔軟に回避を行ったり、周囲の混雑度に合わせて前記の半径を調節したり、追従目標物体１の速度に応じて前記の半径を調節したり、また、追従目標物体１が人であった場合には、その人の好みや要求に合わせた位置関係での追従を行うことができる。これによって、移動体２の置かれた状況において最適な追従を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の移動体の追従方法によれば、本実施形態によれば、追従目標物体に移動体が追従移動する際に、移動速度を取得し、追従目標物体の移動予測や移動体の複雑な移動経路を算出せずに、安全に、かつ、容易に追従移動することができるため、家庭、ホテル、ゴルフ場、工場、空港などの生活環境の中の自動カートや搬送ロボットだけでなく、自動車、船舶、飛行機などの移動手段などにも、適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態における移動体の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態における移動体の移動軌跡を示す図
【図７】本発明の第１の実施形態における追従目標物体の位置情報がバラついた場合を示す図
【図８】本発明の第１の実施形態における追従目標物体１の移動が平面上に拘束されない場合を示す図
【図９】本発明の第１の実施形態における追従目標物体１の移動が平面Ｘ−Ｙ上に拘束され、かつ、追従目標物体１と移動体２の絶対座標上の高さが異なる場合を示す図
【図１０】従来例１、および従来例２の移動体の構成を示す図
【図１１】従来例１の移動体の移動方法を示す図
【図１２】従来例２の移動体の移動方法を示す図
【図１３】従来例１における追従目標物体の位置情報にバラつきが生じた場合の課題を説明するための図
【図１４】従来例２における追従目標物体の位置情報を平滑化した場合の課題を説明するための図
【符号の説明】
【００５７】
１ 追従目標物体
２ 移動体
２ａ 移動機構
２ｂ 検出装置
２ｃ 第１測定装置
２ｄ 第２測定装置
２ｅ 算出装置
２ｆ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の追従方法に関し、特に、追従目標物体に追従する移動体の追従方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動カートや自律走行自動車などに代表される移動体の追従目標物体への追従方法では、先導する追従目標物体との相対位置を、例えば超音波の受送信や赤外線ＬＥＤの点滅画像などの無線デバイスを使って測定し、その位置情報の差分により追従目標物体の速度ベクトルを算出し、予測することにより追従を行うものがある（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００３】
従来技術について、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図１０は特許文献１記載の従来例１、および非特許文献１記載の従来例２の移動体の構成を示した図であり、図１１は従来例１の移動体の追従方法を示した図であり、図１２は従来例２の移動体の追従方法を示した図である。
【０００４】
上記の移動体は、図１０で示すように、追従目標物体１０１を追従移動する移動体１０２であり、車輪などの移動機構１０２ａと、追従目標物体１０１との相対的な位置関係を測定する測定装置１０２ｂと、測定装置１０２ｂからの測定値を用いて追従経路を算出、予測する計算装置１０２ｃと、計算装置１０２ｃの算出結果に基づいて、移動機構１０２ａを制御する制御装置１０２ｄから構成されている。
【０００５】
ここで、追従目標物体１０１と移動体１０２とのとの相対的な位置関係を測定する測定装置１０２ｂを用いて、従来例１では、追従目標物体１０１に取り付けられた超音波と電波の送受信装置を用い、超音波、および電波の送受信を行うことにより追従目標物体１０１と移動体１０２との距離の測定を行っている。
【０００６】
また、従来例２では、ＬＥＤの発光標識を画像で取得し、現在取得した標識の位置と前回取得した位置から移動距離の測定を行っている。
【０００７】
上記の図１０で説明した移動体の移動方法の従来例１を図１１で説明する。図１１に示すように移動体１０２は、追従目標物体１０１とは線分１０３で示された位置関係にあり、追従目標物体１０１が速度Ｖｈで移動しているとする。このとき移動体１０２が移動体１０２から見た追従目標物体１０１の方向と同じ方向に速度Ｖｒとなるように、また場合によっては、追従目標物体１０１と移動体１０２との距離が一定になるように、移動体１０２の移動を制御することで追従移動を行っている。
【０００８】
また、上記の図１０で説明した移動体の移動方法の従来例２を図１２で説明する。図１２に示すように移動体１０２は、追従目標物体１０１の測定点Ｏｈｐ０とＯｈｐ１を結ぶ直線Ｌｈ０、追従目標物体１０１の測定点Ｏｈｐ１とＯｈｐ２結ぶ直線Ｌｈ１の角度差をｄθとしたとき、次の時間に追従目標物体１０１が、直線Ｌｈ１からｄθずれた直線Ｌｈ２上を、測定点Ｏｈｐ０とＯｈｐ１、測定点Ｏｈｐ１とＯｈｐ２の位置情報より算出した速度の平均速度Ｖで移動し、測定点Ｏｈｐ２を測定してから時間Ｔ後に、予測点Ｓに存在すると予測する。移動体１０２は、時間Ｔ後に、追従目標物体１０１の移動予測点Ｓから直線Ｌｈ２と平行に一定距離Ｌ離れた移動体１０２の目標移動直線Ｌｐｒに下ろした垂線の足の位置に移動するように制御することで追従移動を行っている。
【特許文献１】特開平６−２７４２２３号公報
【非特許文献１】大矢晃久、南雲陽介、宗片匠 著 「人間と共に移動する生活支援ロボット−動作モードとインタラクション機能−」計測自動制御学会第３回システムインテグレーション部門講演会（ＳＩ２００２）講演論文集（Ｉ）、 ２００２． １２（ｐｐ． １７１−１７２ ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術を適応する場合、以下のような課題がある。
【００１０】
従来例１では、現在の追従目標物体、または、その経路を目標として追従移動を行っており、結果として、追従目標物体の背後を追従することになる。そのため、追従目標物体が突然停止した場合、移動体の制動が遅れ、制動能力によっては、衝突するおそれがある。
【００１１】
また従来例２では、追従目標物体の経路と平行に一定距離離れた経路を追従しているため、特許文献１に記載された従来技術の課題を解決しているが、位置情報の差分より速度成分と方向成分を持つ速度ベクトルを算出しているため、位置情報のバラつきが速度ベクトルの方向成分の算出に大きく影響し、追従する方向と反対に方向成分を算出するなど、方向成分が大きく振れる恐れがある。
【００１２】
また位置情報のバラつきを低減させるため、データの平滑化を行った場合、追従目標物体の移動予測に遅れが生じることで、常に追従目標物体に対して速度ベクトルの算出や移動実行が遅れるため、移動体の速度ベクトルの速度成分がバラつき、急激な変化を伴うだけでなく、速度ベクトルの方向成分が遅れるため、方向成分が大きく振れ、また、方向修正時にさらに遅れを生じるおそれがある。
【００１３】
方向成分が大きく振れることによって、追従目標物体の追従が困難になるだけではなく、移動体の移動機構にも負荷を与えることや、移動体の暴走などの事故に繋がる可能性が懸念される。
【００１４】
例えば従来例１において、移動体は、追従目標物体の真後ろに位置し、追従目標物体の方向に移動を行っている。ここで、追従目標物体が突然停止した場合、移動体の制動動作が遅れ、その制動能力によっては、前方に存在する追従目標物体に衝突する可能性がある。
【００１５】
また従来例２において、図１３のように、時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２の追従目標物体の測定位置をそれぞれＯｈｐ０、Ｏｈｐ１、Ｏｈｐ２、その位置情報のバラつきを示す測定誤差範囲をそれぞれＥ０、Ｅ１、Ｅ２、誤差を含んだ位置情報をＯｈｐ’０、Ｏｈｐ’１、Ｏｈｐ’２とした場合、Ｌｈ２の予測に用いるラインＬｈｘ（ｘ＝０、１）が大きくバラつきの影響を受け、Ｌｈ’ｘ（ｘ＝０、１）となるため、Ｌｈ’２を算出してしまい、目標とするラインＬｒｐと大きく異なるバラつきの影響を受けたラインＬｒｐ’から目標移動座標を算出してしまう。このように、測定した位置情報のバラつきのため、速度ベクトルの方向成分が大きく振れ、移動体の移動経路が安定しない可能性がある。
【００１６】
また従来例２において、図１４のように、位置情報のバラつきを低減させるため、データの平滑化を行うと、追従目標物体１０１の移動予測に遅れが生じることで、移動体は、常に追従目標物体１０１の速度ベクトルＶｈ’ｘに対して、移動体の速度ベクトルＶｒ’ｘの速度成分がバラつき、急激な変化を伴うだけでなく、移動体の速度ベクトルＶｒ’ｘの方向成分が遅れるため、方向成分が大きく振れ、また方向修正時にさらに遅れを生じるおそれがある。
【００１７】
本発明は、このような問題点を解決し、安全かつ適切な追従目標物体への追従を実現した移動体の追従方法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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体の位置を検出し、前記検出した位置を包含する３次元領域を求め、前記求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の移動体の追従方法は、追従目標物体の位置を検出し、前記検出した位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の移動体の追従方法によれば、追従目標物体の位置を包含する３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させることにより、追従目標物体から一定領域離れた位置に移動体が位置し、追従目標物体と安全かつ適切な位置関係を保つことが可能となり、移動体の位置情報のばらつきを防ぐことが可能となる。
【００２１】
また、追従目標物体の位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、算出された接線の経路で移動体を移動させることにより、移動体の移動目標位置の算出が容易となり、また、追従目標物体の位置情報にバラつきが生じた場合においても、算出された接線の経路で移動させるので、移動体の速度ベクトルの方向成分の振れを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態は、追従目標物体の位置を検出し、検出した位置を包含する３次元領域を求め、求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、追従目標物体に追従させる方法である。以下に３次元領域の一例として追従目標物体を中心とする球、または円を用いて説明する。
【００２４】
まず、本発明の第１の実施形態における移動体の構成を図１に示す。また、本発明の第１の実施形態における移動体の追従方法について、図２に示す。
【００２５】
図１において、１は追従目標物体、２は移動体を示す。移動体２は、移動体２を少なくとも移動するための移動機構２ａと、追従目標物体１を検出する検出装置２ｂと、追従目標物体１の位置を測定する第１測定装置２ｃ、移動体２の位置や速度を測定する第２の測定装置２ｄと、前記測定装置２ｃ、２ｄより移動体２の目標座標を算出する算出装置２ｅと、その算出装置２ｅで算出された目標座標Ｐｏ１（Ｘｐ１、Ｙｐ１、Ｚｏ１）の方向に移動するように移動機構２ａの制御を行う制御装置２ｆとを具備する。
【００２６】
ここで、追従目標物体１を検出する検出装置２ｂは、第１測定装置２ｃに含まれる場合もある。また第１測定装置２ｃにより追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ１（Ｘｈ１、Ｙｈ１、Ｚｏ１）を測定する。さらに、第２測定装置２ｄにより移動体２の絶対座標上の位置Ｏｒ１（Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｚｏ１）、および、速度Ｖｒを測定する。例えば、第２測定装置２ｄとして、デッドレコニングなどの内部センサによって移動体２の絶対座標上の位置Ｏｒ１を測定することもできる。
【００２７】
また、第１測定装置２ｃについては、超音波センサやカメラなどの無線デバイスやリード線などの有線デバイスを用いて追従目標物体１との相対位置を測定し、測定装置２ｄとの測定結果より追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ１を測定することができる。さらに、移動機構２ａについては、車輪やプロペラなどを用いて３次元空間を移動することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の移動体の追従方法の概要について説明する。図２は、図１の平面Ｘｈｒ−Ｙｈｒ（Ｚ＝Ｚｏ１）上にある追従目標物体１の座標が移動した場合を示した図である。追従目標物体１は、速度Ｖｈで移動するものとする。この追従目標物体１に対して、本実施形態における移動体２は、追従目標物体１の位置Ｏｈ１を中心とした半径Ｒ1の球を求め、移動体２の位置Ｏｒ１を通る前記球の接線Ｌｒと前記球の接点のいずれか１点を目標座標Ｐｏ１（Ｘｐ１、Ｙｐ１、Ｚｏ１）とした時、目標座標Ｐｏ１の方向に速度Ｖｒで移動するものである。
【００２９】
図３は、平面Ｘｈｒ−Ｙｈｒ（Ｚ＝Ｚｏ１）上に目標座標Ｐｏ１を設定した例を示したものである。半径Ｒ1については、追従目標物体１と移動体２との距離Ｍを用いて、次の数１に示す範囲内で任意に設定できるものとする。
【００３０】
【数１】
【００３１】
前記球の接線Ｌｒと前記球の接点のいずれか１点である目標座標Ｐｏ１を定める方法について図４に示す。例えば、第１測定装置２ｃに、追従目標物体１の位置情報から移動方向を算出する機能を追加し、算出された追従目標物体１の移動方向の単位ベクトルａとの内積が最小になる単位ベクトルｂの成分のみを持つ接線Ｌｒを求め、前記球との接点を移動体２の目標座標Ｐｏ１に定めてもよい。
【００３２】
また、複数個の単位ベクトルｂが求められる場合は、移動体２の算出装置２ｅによってランダムに選択してもよい。さらに、追従目標物体１が人であった場合には、その人の好みや要求に合わせた位置関係で、追従目標物体１の周囲の位置（例えば、追従目標物体１の上側、下側、左側、右側など）の選択であってもかまわない。その場合、前記球の接点である移動体２の目標座標Ｐｏ１は、追従目標物体１の移動に伴い、選択された追従目標物体１の周囲のある位置が連続した範囲で、移動体２の算出装置２ｅによって選択されてもよい。
【００３３】
ただし、図５に示すように、移動体２の目標座標Ｐｏ１が、移動体２が進行不可能な領域Ｓに存在した場合（例えば、移動体２の目標座標Ｐｏ１が地面下に設定した場合、移動体２は、進行することが不可能である場合）移動体２の目標座標Ｐｏ１を変更せずに、移動体２が進行可能な範囲Ｌｏ（例えば、移動体２が移動可能である地面）に沿って追従してもよい。または進行可能な範囲で、移動体２の目標座標Ｐｏ１を再選択してもよい。この場合、求めた球への接線Ｌｒの目標座標Ｐｏ１を可変させてもよい。
【００３４】
次に、移動体２の移動速度の制御方法について説明する。例えば、移動体２の直進速度Ｖｒと回転速度ωとする。また、移動体２と目標座標との距離ｍ、移動体２の進行方向と目標座標のずれをθとするとき、次の数２に示す式で算出される速度となるように移動機構２ａの制御を行う。
【００３５】
【数２】
【００３６】
ここで、Ｇ１、Ｇ２は任意のゲインである。
【００３７】
以上のような制御式により、移動体２は目標座標の方向に移動し、追従目標物体１に対して追従移動を行う。
【００３８】
さらに、予め移動体２が停止する範囲を移動体２と目標座標との距離ｍや移動体２と追従目標物体１の距離Ｍの範囲で設定してもよい。
【００３９】
また前述の移動方法では、追従目標物体１の直線移動の場合について説明したが、追従目標物体１の移動経路が曲線を描く場合においても、同様のことが説明できる。
【００４０】
また、図６に移動体２の移動軌跡を示す。時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２の追従目標物体１の測定位置をそれぞれＯｈ１０、Ｏｈ１１、Ｏｈ１２とした場合、移動体２は、それぞれの時刻の目標座標Ｐｏ１０、Ｐｏ１１、Ｐｏ１２へと移動するため、移動体２の移動軌跡はそれぞれＯｒ１０、Ｏｒ１１、Ｏｒ１２となる。したがって、移動体２は、追従目標物体１に対して追従移動を行う。
【００４１】
また、図７は追従目標物体１の位置がセンサ系のバラつきによって、微小時間に変化した場合を示す。追従目標物体１の位置Ｏｈ１の測定値にバラつきがあるため、目標座標Ｐｏ１もバラつきの影響を受ける。ここで、バラついた追従目標物体１の位置をＯｈ１’、バラつきの影響を受けた目標座標をＰｏ１’とする。しかしながら、移動体２と目標座標の距離ｍに対して、バラつきの幅ｎが小さい場合、移動体２は、回転運動を生じるが、そのズレが微小のため、目標座標Ｐｏ１の方向に移動する。
【００４２】
前記説明したように、本発明は、従来法に比べて、センサ系などによる位置情報のバラつきの影響を低減することができるため、必要以上に、位置情報を平滑化する必要がない。
【００４３】
次に、追従目標物体１の移動の拘束条件が図２の場合と異なる例を示す。
【００４４】
図８では、追従目標物体１の移動が平面上に拘束されない場合を示す。追従目標物体１と移動体２の絶対座標上のそれぞれの位置Ｏｈ２（Ｘｒ２、Ｙｒ２、Ｚｒ２）とＯｒ２（Ｘｈ２、Ｙｈ２、Ｚｈ２）の任意の同一平面Ｘｈｐｒ−Ｙｈｐｒ上に目標座標Ｐｏ２（Ｘｐ２、Ｙｐ２、Ｚｐ２）を設定すれば、移動体２の移動方法は図２の場合と同様となる。
【００４５】
また、図９では、追従目標物体１の移動が平面Ｘ−Ｙ上に拘束され、かつ、追従目標物体１の位置Ｏｈ３と、移動体２の位置Ｏｒ３の絶対座標上の高さが異なる場合を示す。平面Ｘ−Ｙと平行、かつ、移動体２の位置Ｏｒ３（Ｘｒ３、Ｙｒ３、Ｚｏ３）を通る平面Ｘｒ−Ｙｒ上において、追従目標物体１の絶対座標上の位置Ｏｈ３（Ｘｈ３、Ｙｈ３、Ｚｈ３）を中心軸とする半径Ｒ2の円と移動体２の位置Ｏｒ３（Ｘｒ３、Ｙｒ３、Ｚｏ３）を通る直線との接点のいずれか１点Ｐｏ３（Ｘｐ３、Ｙｐ３、Ｚｏ３）を目標座標に設定すれば、移動体２の移動方法は図２の場合と同様となる。
【００４６】
また、図１において、移動体２に、追従目標物体１や移動体２の周辺環境の状況を検出する検出装置２ｂを具備し、この検出装置２ｂからの検出情報に基づいて算出装置２ｅにおいて、追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を変更し、追従目標物体１と移動体２との位置関係を変更してもよい。
【００４７】
ここで、追従目標物体１や移動体２の周辺環境の状況を検出する検出装置２ｂとして、例えば、超音波や赤外線などを用い、検出装置２ｂを障害物センサとして機能させることにより障害物の接近状況を検出し、障害物を回避するために追従位置を変更してもよい。また、カメラやレーザレンジセンサなどにより周囲の障害物の数を検出し、障害物の数の多さによって追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を変化させ混雑時に邪魔にならないようにしてもよい。
【００４８】
また検出装置２ｂを前記の機能とともに追従目標物体１の状態を検出する装置として兼用し、追従目標物体１の速度に応じて位置関係を変化させてよい。
【００４９】
次に、移動体２の位置および経路の変更例を説明する。障害物の検知によって位置関係を変更する場合、追従目標物体１を追従する移動体２が追従経路前方に障害物を発見したため、追従目標物体１の後方に隠れるように追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を小さくして障害物を回避し、障害物を通り過ぎたところで元の半径に戻す。
【００５０】
また周囲の混雑度合いにより位置関係を変更する場合、移動体２の周囲には通行人等の環境が存在するものとし、ここで、混雑していない環境の場合には、追従目標物体１を中心とする球、または、円の半径を大きくとって追従する移動体２が通行人によって混雑してくると前記の半径を小さくなるように位置関係を変更させて、通行人との接触などの発生確率を減らす。また、混雑が解消されると元のように半径を大きくして追従する。
【００５１】
なお、このときの混雑度は移動体２の周囲一定範囲内の通行人等の環境物体の数でもよいし、環境の占める割合などによって定義される。
【００５２】
なお、追従目標物体１と移動体２は、ある一定の大きさを持っていることにより、追従目標物体１と移動体２との位置関係において、両者が衝突しないためには、追従目標物体１を中心とする球、または円の半径は、「追従目標物体１の最大幅の半分」と「移動体２の最大幅の半分との和」よりも大きくすることが必要である。
【００５３】
また、追従目標物体１の速度により位置関係を変更する場合について説明する。追従目標物体１の速度が小さい場合は、移動体２は前記の半径を小さく維持して追従を行うが、追従目標物体１の速度が大きくなると前記の半径を大きくとり追従を行い、追従目標物体１の急激な速度変化による衝突の発生確率を減少させる。
【００５４】
以上のことから、本実施形態によれば、追従目標物体１に対し移動体２が追従移動する際に、追従目標物体１の移動速度を取得せず、追従移動することができるため、例えば、追従目標物体１の移動予測や移動体２の複雑な移動経路を算出せずに、容易に追従移動することができ、また、追従目標物体１、および、移動体２の位置検出センサ系にバラつきがあり、取得した位置情報にバラつきがある場合において、その影響を低減でき、位置データの平滑化の必要性が低くすることができる。これによって、計算量の負荷の低減することでき、より追従性の高い最適な移動体２の追従移動を実現することができる。また、環境に合わせて最適な追従位置での追従を行うことができるため、例えば、障害物に対して柔軟に回避を行ったり、周囲の混雑度に合わせて前記の半径を調節したり、追従目標物体１の速度に応じて前記の半径を調節したり、また、追従目標物体１が人であった場合には、その人の好みや要求に合わせた位置関係での追従を行うことができる。これによって、移動体２の置かれた状況において最適な追従を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の移動体の追従方法によれば、本実施形態によれば、追従目標物体に移動体が追従移動する際に、移動速度を取得し、追従目標物体の移動予測や移動体の複雑な移動経路を算出せずに、安全に、かつ、容易に追従移動することができるため、家庭、ホテル、ゴルフ場、工場、空港などの生活環境の中の自動カートや搬送ロボットだけでなく、自動車、船舶、飛行機などの移動手段などにも、適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態における移動体の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態における移動体の移動方法を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態における移動体の移動軌跡を示す図
【図７】本発明の第１の実施形態における追従目標物体の位置情報がバラついた場合を示す図
【図８】本発明の第１の実施形態における追従目標物体１の移動が平面上に拘束されない場合を示す図
【図９】本発明の第１の実施形態における追従目標物体１の移動が平面Ｘ−Ｙ上に拘束され、かつ、追従目標物体１と移動体２の絶対座標上の高さが異なる場合を示す図
【図１０】従来例１、および従来例２の移動体の構成を示す図
【図１１】従来例１の移動体の移動方法を示す図
【図１２】従来例２の移動体の移動方法を示す図
【図１３】従来例１における追従目標物体の位置情報にバラつきが生じた場合の課題を説明するための図
【図１４】従来例２における追従目標物体の位置情報を平滑化した場合の課題を説明するための図
【符号の説明】
【００５７】
１ 追従目標物体
２ 移動体
２ａ 移動機構
２ｂ 検出装置
２ｃ 第１測定装置
２ｄ 第２測定装置
２ｅ 算出装置
２ｆ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を包含する３次元領域を求め、
前記求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項２】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、
前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、
前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項３】
前記検出した位置を中心とする球は、
半径Ｒ1を「０＜Ｒ1≦追従目標物体と移動体との距離」であることを特徴とする請求項２に記載の移動体の追従方法。
【請求項４】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた球の半径Ｒ1を可変させることを特徴とする請求項３に記載の移動体の追従方法。
【請求項５】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた球への接線の目標位置を可変させることを特徴とする請求項２に記載の移動体の追従方法。
【請求項６】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を通る重力方向の直線を中心軸とし、
前記中心軸上に中心を持つ半径Ｒ2の円を求め、
前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた円への接線を算出し、
前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項７】
前記中心軸に中心を持つ円は、
前記移動体と重力方向に対して垂直となる同一の平面上にあり、
半径Ｒ2を「０＜Ｒ2≦追従目標物体と移動体との距離」であることを特徴とする請求項６に記載の移動体の追従方法。
【請求項８】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた円の半径Ｒ2を可変させることを特徴とする請求項７に記載の移動体の追従方法。
【請求項１】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を包含する３次元領域を求め、
前記求めた３次元領域の所定の位置を目標として移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項２】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を中心とする半径Ｒ1の球を求め、
前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた球への接線を算出し、
前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項３】
前記検出した位置を中心とする球は、
半径Ｒ1を「０＜Ｒ1≦追従目標物体と移動体との距離」であることを特徴とする請求項２に記載の移動体の追従方法。
【請求項４】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた球の半径Ｒ1を可変させることを特徴とする請求項３に記載の移動体の追従方法。
【請求項５】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた球への接線の目標位置を可変させることを特徴とする請求項２に記載の移動体の追従方法。
【請求項６】
追従目標物体の位置を検出し、
前記検出した位置を通る重力方向の直線を中心軸とし、
前記中心軸上に中心を持つ半径Ｒ2の円を求め、
前記追従目標物体を追従する移動体を通り、前記求めた円への接線を算出し、
前記算出された接線の経路で前記移動体を移動させ、前記追従目標物体に追従させることを特徴とする移動体の追従方法。
【請求項７】
前記中心軸に中心を持つ円は、
前記移動体と重力方向に対して垂直となる同一の平面上にあり、
半径Ｒ2を「０＜Ｒ2≦追従目標物体と移動体との距離」であることを特徴とする請求項６に記載の移動体の追従方法。
【請求項８】
前記移動体が前記追従目標物体に追従する経路上に障害物を検知した場合、
前記求めた円の半径Ｒ2を可変させることを特徴とする請求項７に記載の移動体の追従方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２１３３６７（Ｐ２００７−２１３３６７Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３６３（Ｐ２００６−３３３６３）
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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