自律移動装置
【課題】 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、その人の安全を確保することが可能な自律移動装置を提供する。
【解決手段】 自律移動装置１は、カメラ１０および通信機１２によって取得される情報から、主人およびその周囲環境を認識するとともに、認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する。そして、主人が危険であると判断された場合には、例えばスピーカ３０から警告音を発したり、バックライト３２を点灯させたり、または車輪３６を駆動して自律移動装置１を移動させることによって主人の危険度を低減する。一方、主人の危険度が低いと判断された場合には、自律移動装置１は、主人に追従するように、または主人を誘導するように自律的に移動する。
【解決手段】 自律移動装置１は、カメラ１０および通信機１２によって取得される情報から、主人およびその周囲環境を認識するとともに、認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する。そして、主人が危険であると判断された場合には、例えばスピーカ３０から警告音を発したり、バックライト３２を点灯させたり、または車輪３６を駆動して自律移動装置１を移動させることによって主人の危険度を低減する。一方、主人の危険度が低いと判断された場合には、自律移動装置１は、主人に追従するように、または主人を誘導するように自律的に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、目印を装着した人を認識して追従する自律移動型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記載の自律移動型ロボットは、搭載されたカメラで人が装着している目印を撮影し、撮影された画像を画像処理することによってその人との距離や方向を演算する。そして、その演算結果に基づき、適正な間隔を保持しつつその人に追従して移動する。
【特許文献１】特開２００４−１７４６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記自律移動型ロボットによれば、人に追従して移動し、重い荷物などを運ぶことができる。しかしながら、その人の安全を確保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、その人の安全を確保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】
本発明に係る自律移動装置は、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、特定の人およびその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、周囲環境認識手段により認識された周囲環境に基づいて、特定の人の危険度を判断する危険度判断手段と、危険度判断手段により特定の人が危険であると判断された場合に、特定の人の危険度を低減させる危険回避手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る自律移動装置によれば、特定の人のそばについて自律的に移動しつつ、周囲環境認識手段が認識した周囲環境から特定の人の危険度を判断し、その人が危険であると判断した場合には、危険回避手段がその人の危険度を低減するので、特定の人のそばについて自律的に移動するとともに、その人の安全を確保することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る自律移動装置では、上記周囲環境認識手段が、周囲にある物体を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された物体と、特定の人との距離に基づいて危険度を判断することが好ましい。
【０００８】
このようにすれば、特定の人と物体との接近度合いに応じて危険度を判断することができる。そのため、例えば、駐車車両などの物体に接触しそうな場合や歩道の車道側の端を歩いているときなどに危険であると判断することが可能となる。
【０００９】
また、上記周囲環境認識手段が物体の属性を認識し、上記危険度判断手段が物体の属性をさらに考慮して危険度を判断するようにすれば、例えば、物体の種類、重量や材質などに関する属性をさらに考慮して危険度を判断することができるので、正確に危険度を判断することが可能となる。
【００１０】
また、上記周囲環境認識手段が特定の人の速度および／または物体の速度を認識し、上記危険度判断手段が特定の人の速度および／または物体の速度をさらに考慮して危険度を判断するようにすれば、物体と接触または衝突したときの衝撃をさらに考慮して危険度を判断することができるので、より正確に危険度を判断することが可能となる。
【００１１】
また、上記周囲環境認識手段が、周囲にある交通信号機の表示を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された交通信号機の表示に基づいて危険度を判断するようにすれば、例えば、その人が赤信号の横断歩道をわたろうとしたような場合などに危険であると判断することが可能となる。
【００１２】
さらに、上記周囲環境認識手段が、特定の人の移動状態および周囲を移動している移動物体の移動状態を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された特定の人の移動状態および移動物体の移動状態に基づいて危険度を判断するようにすれば、例えば、特定の人と移動物体とが衝突する可能性を予測して危険度を判断することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る自律移動装置では、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、危険度が高いと判断された環境要素と特定の人との距離を拡げるように自律移動装置を移動させることが好ましい。
【００１４】
この場合、例えば、危険度が高い環境要素と保護すべき人との間に自律移動装置を移動させ、危険度が高い環境要素と保護すべき人との間隔を拡げることにより危険を回避することが可能となる。
【００１５】
また、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、危険度が高いと判断された環境要素の方向へ特定の人が移動することを妨げる位置に自律移動装置を移動させるようにすれば、保護すべき人が危険度の高い環境要素へ接近することが阻止され、危険を回避することが可能となる。
【００１６】
さらに、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、警告音を発するか、または自律移動装置の色を変化させることにより、保護すべき人に対して注意を喚起することが可能となる。
【００１７】
一方、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、自律移動装置の形態を変化させるようにすれば、保護すべき人に対して注意を喚起するとともに、その人を直接的に保護することが可能となる。
【００１８】
また、特定の人が危険であると判断された場合に、危険を報知するための表示を行うことにより、保護すべき人に対して、注意を喚起したりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、認識された周囲環境から特定の人の危険度を判断し、その人が危険であると判断された場合に、その人の危険度を低減させる構成としたので、特定の人のそばについて自律的に移動するとともに、その人の安全を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
まず、図１を用いて、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、また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および通信機１２などによって取得される情報から、主人およびその周囲環境を認識するとともに、認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する。そして、主人が危険であると判断された場合には、例えばスピーカ３０から警告音を発したり、バックライト３２を点灯させたり、または車輪３６を駆動して自律移動装置１を移動させることにより主人の危険度を低減する。
【００２２】
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およびその周囲の障害物や道路標識など（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障害物や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および横変位を求め、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。
【００２３】
通信機１２は、送信機１３および受信機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、およ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・移動方向・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、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、および、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。
【００２４】
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。
【００２５】
このように、本実施形態では、カメラ１０および通信機１２によって主人およ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、自転車や自動車などの位置・形状・移動方向・移動速度・操作状態、停車車両、電柱や落下物などの障害物の位置・形状、および、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、物体の種類、重量や材質などに関する属性も認識される。ここで、物体の種類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。重量に関する属性としては、重いか軽いか、また、材質に関する属性としては、表面が軟らかいか硬いかなどが挙げられる。すなわち、カメラ１０および通信機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。
【００２６】
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ＩＤ情報を乗せることにより、または、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。
【００２７】
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等を記憶する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等により構成されている。
【００２８】
そして、上記構成によって、ＥＣＵ２０の内部には、カメラ１０および通信機１２により認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する危険度判断部２２、危険度判断部２２により主人が危険であると判断されたときに最適な危険回避動作を決定する危険回避部２４、および危険回避部２４により決定された危険回避動作に基づいてスピーカ３０、バックライト３２、電動モータ３４、プロジェクタ４２やディスプレイ４４などを駆動するアクチュエータ制御部２６が構築されている。すなわち、ＥＣＵ２０を構成する危険度判断部２２は特許請求の範囲に記載の危険度判断手段として機能する。また、危険回避部２４、アクチュエータ制御部２６、およびスピーカ３０、バックライト３２、電動モータ３４、プロジェクタ４２やディスプレイ４４などの各アクチュエータは、特許請求の範囲に記載の危険回避手段として機能する。なお、危険回避動作の詳細については後述する。
【００２９】
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、プロジェクタ４２やディスプレイ４４が接続されており、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより、主人に注意を促す。
【００３０】
次に、図２〜図４を併せて参照して自律移動装置１の動作について説明する。図２は危険回避処理の処理手順を示すフローチャートである。図３は危険度の判断方法を説明するための図であり、図４は危険回避動作の例を示す図である。図２のフローチャートに示される危険回避処理は、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。
【００３１】
ステップＳ１００では、カメラ１０および通信機１２により取得された主人およびその周囲環境の情報が読み込まれ、続くステップＳ１０２において、読み込まれた周囲環境情報に基づいて、主人やその周囲環境が認識される。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、自転車や自動車などの位置・形状・移動方向・移動速度・操作状態、停車車両、電柱や落下物などの障害物の位置・形状、および、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、物体の種類、重量や材質などに関する属性も認識される。
【００３２】
次にステップＳ１０４では、認識された主人の状態および周囲環境が総合的に判断され、現在の主人の危険度が判断されるとともに、将来的な主人の危険度が予測される。ここで、図３に示された状況を例にして、危険度の判断方法および予測方法について説明する。
【００３３】
図３では、主人１００が図面上の上側に向かって歩道を歩いている状況が示されている。主人１００の後方では自律移動装置１が主人１００に追従して移動している。主人１００の左前方では図面上の下側に向かって歩行者１０２が歩いている。また、主人１００の右前方では図面上の下側に向かって自転車１０４が走っている。主人１００の右前方、かつ自転車１０４の進行方向左側には障害物１０６がある。さらに、主人１００の右後方では車両１０８が図面上の上側に向かって車道を走行している。
【００３４】
上述したような状況において、主人１００の位置情報と、歩行者１０２、自転車１０４、障害物１０６または車両１０８の位置情報とから双方の間の距離が求められ、例えば、接触や衝突のおそれがある程度に双方が接近しているか否かを基準として現在の主人１００の危険度が求められる。なお、その際に、接近している物体の種類、重量や材質などに関する属性や物体の速度をさらに考慮して危険度を予測することが好ましい。
【００３５】
また、主人１００、歩行者１０２、自転車１０４および車両１０８それぞれの移動情報すなわち移動方向や移動速度などを考慮し、所定時間後（例えば５〜１０秒後）の主人１００、歩行者１０２や自転車１０４などの位置が予測され、その予測位置に基づき、所定時間後に接触や衝突のおそれがある程度に双方が接近するか否かを基準として主人１００の危険度が予測される。なお、その際に、衝突する可能性がある物体の推定質量、速度や大きさなどをさらに考慮して危険度を予測してもよい。
【００３６】
また、危険度を予測する際には、歩行者１０２、自転車１０４、障害物１０６および車両１０８それぞれについて、所定時間後の予測位置に応じて設定される領域と、主人１００の所定時間後の予測位置に応じて設定される領域とが重なる領域が危険領域として認識される。なお、危険領域を設定する際に、物体の種類、重量や材質などに関する属性から接触したときの衝撃が大きいと予測される場合には危険領域を広く設定することができる。また、接近している速度から主人が危険回避動作を取りやすいか否かを判断し、危険回避動作を取りやすいと判断される場合には、危険領域を狭くすることができる。図３の例では、自転車１０４、障害物１０６および車両１０８との関係において領域ＤＺ１が危険領域と認識され、歩行者１０２との関係において領域ＤＺ２が危険領域と認識される。
【００３７】
図２に戻って説明を続けると、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で求められた危険度に基づいて、危険回避動作を実行する必要があるか否かについての判断が行われる。ここで、主人の危険度が所定値よりも低く、危険回避動作を実行する必要がないと判断された場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、主人の危険度が上記所定値よりも高く、危険回避動作を実行する必要があると判断されたときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００３８】
ステップＳ１０８では、主人の危険度が低く、危険回避動作を行う必要がないため、主人に追従して移動するように電動モータ３４が駆動される。ただし、目的地が予め設定されているような場合には、目的地まで主人を誘導して移動するように電動モータ３４が駆動される。その後、一旦本処理から抜ける。
【００３９】
危険回避動作を実行する必要があると判断された場合には、ステップＳ１１０において、認識された主人や周囲環境の状態、および予測された主人や周囲環境の状態が総合的に判断され、事故などを防止し主人を守るための最適な危険回避動作が決定される。
【００４０】
ここで、危険回避動作としては、例えば、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促す動作や、バックライト３２を点灯または点滅させ、危険度に応じた色（例えば、黄色や赤色など）の光を発することにより主人に注意を促す動作が挙げられる。また、電動モータ３４を駆動し、主人と危険度が高い物体（例えば、自転車、走行車両、障害物などの環境要素）との間に自律移動装置１を移動させ、主人と危険度が高い物体との間隔を拡げることにより危険を回避する動作や、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる位置に自律移動装置１を移動させることにより危険を回避する動作が挙げられる。
【００４１】
さらに、危険回避動作としては、図８，９に示されるように、プロジェクタ４２を駆動して路面上に危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影することにより、主人の注意を喚起する動作が挙げられる。また、図１０，１１に示されるように、上記各種情報をディスプレイ４４に表示することにより、主人の注意を喚起する動作が挙げられる。なお、危険度のレベルに応じて危険回避動作がより効果を発揮できるように、上述した危険回避動作は単独で、または組み合わされて適用される。
【００４２】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で決定された危険回避動作が実行される。すなわち、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促したり、バックライト３２を危険度に応じた色に点灯または点滅させることにより主人に注意を促す。また、電動モータ３４を駆動して自律移動装置１を主人と危険度が高い物体との間や主人の前に移動させることにより、主人の安全を確保する。さらに、プロジェクタ４２やディスプレイ４４を駆動して、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより主人の注意を喚起する。その後、一旦本処理から抜ける。
【００４３】
ここで、図３に示される例では、自律移動装置１が一点鎖線で示されるように危険度が高い領域ＺＤ１に移動することにより、すなわち、衝突する可能性が高い自転車１０４などから主人１００を離すように移動することにより、主人１００の安全を確保する。
【００４４】
また、図４を参照して危険回避動作の他の例を説明する。例えば、図４に示されるように、主人１１０が赤信号を無視して横断歩道を渡ろうとしているときに、右側方から車両１１２が走ってきたような場合には、自律移動装置１が主人１１０の前に移動して主人１１０を止めることにより、主人１１０の安全を確保する。さらに、子供１１４が歩道の端を歩いているときに、後方から車両１１６が走ってきたような場合には、自律移動装置１が車道と子供１１４との間に移動して車道との距離を拡げることにより、子供１１４の安全を確保する。なお、上述したように、自律移動装置１を移動させるとともに、警告音を発したり、発光したり、危険情報を投影したりしてもよい。その場合、主人のみでなく、車両の運転手に対しても注意を促がすことができる。
【００４５】
本実施形態によれば、カメラ１０および通信機１２により認識された主人の状態および周囲環境が総合的に判断され、現在の主人の危険度が判断されるとともに、将来的な主人の危険度が予測される。より詳細には、接触や衝突のおそれがある程度に接近しているか否かを基準として現在の主人の危険度が求められる。また、所定時間後の主人や移動物体の予測位置に基づき、所定時間後に接触や衝突のおそれがある程度に接近するか否かを基準として主人の危険度が予測される。そのため、主人の現在の危険度および将来の危険度を適切に判断することが可能となる。なお、その際に、物体の種類、重量や材質などに関する属性などがさらに考慮されて危険度が判断されるため、より正確に危険度を判断することが可能である。
【００４６】
また、本実施形態によれば、危険回避動作を実行する必要があると判断された場合に、認識された主人や周囲環境の状態、および予測された主人や周囲環境の状態が総合的に判断され、事故などを防止し主人を守るための最適な危険回避動作が決定され実行される。より詳細には、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促す動作や、バックライト３２を点灯または点滅させることにより主人に注意を促す動作が実行される。また、プロジェクタ４２やディスプレイ４４を駆動して、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより主人の注意を喚起する動作が実行される。さらに、電動モータ３４を駆動し、主人と危険度が高い物体との間に自律移動装置１を移動させて、主人と危険度が高い物体との間隔を拡げたり、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる位置に自律移動装置１を移動させる。その結果、主人の安全を確保することが可能となる。
【００４７】
次に、図５を用いて、第２実施形態に係る自律移動装置２の構成について説明する。図５は、自律移動装置２の構成を示すブロック図である。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００４８】
自律移動装置２は、アーム３８並びにこのアーム３８を駆動するアクチュエータ３９、およびエアバッグ４０をさらに備えている点で上述した第１実施形態と異なる。その他の構成については、第１実施形態と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
アクチュエータ３９は、ＥＣＵ２０と接続されている。そして、例えば、主人が危険度が高いと判断された物体（例えば、自転車、走行車両、障害物など）の方向へ移動しようとしている場合に、ＥＣＵ２０からの制御信号に基づいてアーム３８を駆動し、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる。
【００５０】
エアバッグ４０は、ＥＣＵ２０に接続されており、主人が、例えば自転車や走行車両などと衝突した場合、またはこれらとの衝突が避けられない場合に、ＥＣＵ２０からの駆動信号によって展開し、衝突時の衝撃を緩和するものである。すなわち、アーム３８並びにこのアーム３８を駆動するアクチュエータ３９、およびエアバッグ４０も特許請求の範囲に記載の危険回避手段として機能する。
【００５１】
次に、自律移動装置２の動作について説明する。自律移動装置２における危険回避処理は次の点で上述した第１実施形態の処理と異なる。すなわち、第１実施形態では上述したステップＳ１１０，Ｓ１１２において、スピーカ３０からの音による警告、バックライト３２の点灯・点滅、プロジェクタ４２やディスプレイ４４による各種情報の投影や表示、および／または電動モータ３４による移動が行われる。
【００５２】
一方、自律移動装置２によれば、これらの危険回避動作に加え、さらに自律移動装置２の形態を変化させることによる危険回避動作が行われる。すなわち図６に示されるように、アクチュエータ３９を制御してアーム３８を駆動することにより危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げたり、また、図７に示されるように、エアバッグ４０を展開して衝突時の衝撃を緩和するなどの危険回避動作が行われる。なお、危険度のレベルに応じ、上述した危険回避動作は単独で、または組み合わされて実行される。その他の処理ステップについては、上述した第１実施形態による処理と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
本実施形態によれば、主人が危険度が高いと判断された物体の方向へ移動しようとしている場合に、アクチュエータ３９を制御してアーム３８を駆動し、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げることにより、主人の安全を確保することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、主人が、例えば自転車や走行車両などと衝突した場合、またはこれらとの衝突が避けられない場合に、エアバッグ４０を展開することにより、衝突時の衝撃を緩和することが可能となる。
【００５５】
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。
【００５６】
上記実施形態では、自律移動装置１，２の移動手段およ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、移動手段およびその駆動力源は、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。また、主人の危険度の求め方も、上記実施形態には限られない。
【００５７】
また、バックライト３２の数や配置を変えることにより、自律移動装置１，２を全体的に光らせたり、または部分的に光らせたりしてもよい。さらに、主人の危険度に応じてバックライト３２の色や点滅パターンを変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１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】危険回避処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】危険度の判断方法を説明するための図である。
【図４】危険回避動作の例を示す図である。
【図５】第２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６】第２実施形態に係る自律移動装置の形態変化の例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る自律移動装置の形態変化の他の例を示す図である。
【図８】プロジェクタを用いた危険回避動作の一例を示す図である。
【図９】プロジェクタを用いた危険回避動作の他の例を示す図である。
【図１０】ディスプレイ表示を用いた危険回避動作の一例を示す図である。
【図１１】ディスプレイ表示を用いた危険回避動作の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２…自律移動装置、１０…カメラ、１２…通信機、２０…ＥＣＵ、２２…危険度判断部、２４…危険回避部、２４…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、３８…アーム、３９…アクチュエータ、４０…エアバッグ、４２…プロジェクタ、４４…ディスプレイ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、目印を装着した人を認識して追従する自律移動型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記載の自律移動型ロボットは、搭載されたカメラで人が装着している目印を撮影し、撮影された画像を画像処理することによってその人との距離や方向を演算する。そして、その演算結果に基づき、適正な間隔を保持しつつその人に追従して移動する。
【特許文献１】特開２００４−１７４６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記自律移動型ロボットによれば、人に追従して移動し、重い荷物などを運ぶことができる。しかしながら、その人の安全を確保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、その人の安全を確保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】
本発明に係る自律移動装置は、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、特定の人およびその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、周囲環境認識手段により認識された周囲環境に基づいて、特定の人の危険度を判断する危険度判断手段と、危険度判断手段により特定の人が危険であると判断された場合に、特定の人の危険度を低減させる危険回避手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る自律移動装置によれば、特定の人のそばについて自律的に移動しつつ、周囲環境認識手段が認識した周囲環境から特定の人の危険度を判断し、その人が危険であると判断した場合には、危険回避手段がその人の危険度を低減するので、特定の人のそばについて自律的に移動するとともに、その人の安全を確保することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る自律移動装置では、上記周囲環境認識手段が、周囲にある物体を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された物体と、特定の人との距離に基づいて危険度を判断することが好ましい。
【０００８】
このようにすれば、特定の人と物体との接近度合いに応じて危険度を判断することができる。そのため、例えば、駐車車両などの物体に接触しそうな場合や歩道の車道側の端を歩いているときなどに危険であると判断することが可能となる。
【０００９】
また、上記周囲環境認識手段が物体の属性を認識し、上記危険度判断手段が物体の属性をさらに考慮して危険度を判断するようにすれば、例えば、物体の種類、重量や材質などに関する属性をさらに考慮して危険度を判断することができるので、正確に危険度を判断することが可能となる。
【００１０】
また、上記周囲環境認識手段が特定の人の速度および／または物体の速度を認識し、上記危険度判断手段が特定の人の速度および／または物体の速度をさらに考慮して危険度を判断するようにすれば、物体と接触または衝突したときの衝撃をさらに考慮して危険度を判断することができるので、より正確に危険度を判断することが可能となる。
【００１１】
また、上記周囲環境認識手段が、周囲にある交通信号機の表示を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された交通信号機の表示に基づいて危険度を判断するようにすれば、例えば、その人が赤信号の横断歩道をわたろうとしたような場合などに危険であると判断することが可能となる。
【００１２】
さらに、上記周囲環境認識手段が、特定の人の移動状態および周囲を移動している移動物体の移動状態を認識し、上記危険度判断手段が、周囲環境認識手段により認識された特定の人の移動状態および移動物体の移動状態に基づいて危険度を判断するようにすれば、例えば、特定の人と移動物体とが衝突する可能性を予測して危険度を判断することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る自律移動装置では、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、危険度が高いと判断された環境要素と特定の人との距離を拡げるように自律移動装置を移動させることが好ましい。
【００１４】
この場合、例えば、危険度が高い環境要素と保護すべき人との間に自律移動装置を移動させ、危険度が高い環境要素と保護すべき人との間隔を拡げることにより危険を回避することが可能となる。
【００１５】
また、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、危険度が高いと判断された環境要素の方向へ特定の人が移動することを妨げる位置に自律移動装置を移動させるようにすれば、保護すべき人が危険度の高い環境要素へ接近することが阻止され、危険を回避することが可能となる。
【００１６】
さらに、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、警告音を発するか、または自律移動装置の色を変化させることにより、保護すべき人に対して注意を喚起することが可能となる。
【００１７】
一方、特定の人が危険であると判断された場合に、上記危険回避手段が、自律移動装置の形態を変化させるようにすれば、保護すべき人に対して注意を喚起するとともに、その人を直接的に保護することが可能となる。
【００１８】
また、特定の人が危険であると判断された場合に、危険を報知するための表示を行うことにより、保護すべき人に対して、注意を喚起したりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、認識された周囲環境から特定の人の危険度を判断し、その人が危険であると判断された場合に、その人の危険度を低減させる構成としたので、特定の人のそばについて自律的に移動するとともに、その人の安全を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
まず、図１を用いて、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、また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および通信機１２などによって取得される情報から、主人およびその周囲環境を認識するとともに、認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する。そして、主人が危険であると判断された場合には、例えばスピーカ３０から警告音を発したり、バックライト３２を点灯させたり、または車輪３６を駆動して自律移動装置１を移動させることにより主人の危険度を低減する。
【００２２】
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およびその周囲の障害物や道路標識など（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障害物や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および横変位を求め、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。
【００２３】
通信機１２は、送信機１３および受信機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、およ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・移動方向・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、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、および、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。
【００２４】
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。
【００２５】
このように、本実施形態では、カメラ１０および通信機１２によって主人およ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、自転車や自動車などの位置・形状・移動方向・移動速度・操作状態、停車車両、電柱や落下物などの障害物の位置・形状、および、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、物体の種類、重量や材質などに関する属性も認識される。ここで、物体の種類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。重量に関する属性としては、重いか軽いか、また、材質に関する属性としては、表面が軟らかいか硬いかなどが挙げられる。すなわち、カメラ１０および通信機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。
【００２６】
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ＩＤ情報を乗せることにより、または、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。
【００２７】
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等を記憶する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等により構成されている。
【００２８】
そして、上記構成によって、ＥＣＵ２０の内部には、カメラ１０および通信機１２により認識された周囲環境に基づいて主人の危険度を判断する危険度判断部２２、危険度判断部２２により主人が危険であると判断されたときに最適な危険回避動作を決定する危険回避部２４、および危険回避部２４により決定された危険回避動作に基づいてスピーカ３０、バックライト３２、電動モータ３４、プロジェクタ４２やディスプレイ４４などを駆動するアクチュエータ制御部２６が構築されている。すなわち、ＥＣＵ２０を構成する危険度判断部２２は特許請求の範囲に記載の危険度判断手段として機能する。また、危険回避部２４、アクチュエータ制御部２６、およびスピーカ３０、バックライト３２、電動モータ３４、プロジェクタ４２やディスプレイ４４などの各アクチュエータは、特許請求の範囲に記載の危険回避手段として機能する。なお、危険回避動作の詳細については後述する。
【００２９】
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、プロジェクタ４２やディスプレイ４４が接続されており、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより、主人に注意を促す。
【００３０】
次に、図２〜図４を併せて参照して自律移動装置１の動作について説明する。図２は危険回避処理の処理手順を示すフローチャートである。図３は危険度の判断方法を説明するための図であり、図４は危険回避動作の例を示す図である。図２のフローチャートに示される危険回避処理は、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。
【００３１】
ステップＳ１００では、カメラ１０および通信機１２により取得された主人およびその周囲環境の情報が読み込まれ、続くステップＳ１０２において、読み込まれた周囲環境情報に基づいて、主人やその周囲環境が認識される。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、自転車や自動車などの位置・形状・移動方向・移動速度・操作状態、停車車両、電柱や落下物などの障害物の位置・形状、および、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、物体の種類、重量や材質などに関する属性も認識される。
【００３２】
次にステップＳ１０４では、認識された主人の状態および周囲環境が総合的に判断され、現在の主人の危険度が判断されるとともに、将来的な主人の危険度が予測される。ここで、図３に示された状況を例にして、危険度の判断方法および予測方法について説明する。
【００３３】
図３では、主人１００が図面上の上側に向かって歩道を歩いている状況が示されている。主人１００の後方では自律移動装置１が主人１００に追従して移動している。主人１００の左前方では図面上の下側に向かって歩行者１０２が歩いている。また、主人１００の右前方では図面上の下側に向かって自転車１０４が走っている。主人１００の右前方、かつ自転車１０４の進行方向左側には障害物１０６がある。さらに、主人１００の右後方では車両１０８が図面上の上側に向かって車道を走行している。
【００３４】
上述したような状況において、主人１００の位置情報と、歩行者１０２、自転車１０４、障害物１０６または車両１０８の位置情報とから双方の間の距離が求められ、例えば、接触や衝突のおそれがある程度に双方が接近しているか否かを基準として現在の主人１００の危険度が求められる。なお、その際に、接近している物体の種類、重量や材質などに関する属性や物体の速度をさらに考慮して危険度を予測することが好ましい。
【００３５】
また、主人１００、歩行者１０２、自転車１０４および車両１０８それぞれの移動情報すなわち移動方向や移動速度などを考慮し、所定時間後（例えば５〜１０秒後）の主人１００、歩行者１０２や自転車１０４などの位置が予測され、その予測位置に基づき、所定時間後に接触や衝突のおそれがある程度に双方が接近するか否かを基準として主人１００の危険度が予測される。なお、その際に、衝突する可能性がある物体の推定質量、速度や大きさなどをさらに考慮して危険度を予測してもよい。
【００３６】
また、危険度を予測する際には、歩行者１０２、自転車１０４、障害物１０６および車両１０８それぞれについて、所定時間後の予測位置に応じて設定される領域と、主人１００の所定時間後の予測位置に応じて設定される領域とが重なる領域が危険領域として認識される。なお、危険領域を設定する際に、物体の種類、重量や材質などに関する属性から接触したときの衝撃が大きいと予測される場合には危険領域を広く設定することができる。また、接近している速度から主人が危険回避動作を取りやすいか否かを判断し、危険回避動作を取りやすいと判断される場合には、危険領域を狭くすることができる。図３の例では、自転車１０４、障害物１０６および車両１０８との関係において領域ＤＺ１が危険領域と認識され、歩行者１０２との関係において領域ＤＺ２が危険領域と認識される。
【００３７】
図２に戻って説明を続けると、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で求められた危険度に基づいて、危険回避動作を実行する必要があるか否かについての判断が行われる。ここで、主人の危険度が所定値よりも低く、危険回避動作を実行する必要がないと判断された場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、主人の危険度が上記所定値よりも高く、危険回避動作を実行する必要があると判断されたときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００３８】
ステップＳ１０８では、主人の危険度が低く、危険回避動作を行う必要がないため、主人に追従して移動するように電動モータ３４が駆動される。ただし、目的地が予め設定されているような場合には、目的地まで主人を誘導して移動するように電動モータ３４が駆動される。その後、一旦本処理から抜ける。
【００３９】
危険回避動作を実行する必要があると判断された場合には、ステップＳ１１０において、認識された主人や周囲環境の状態、および予測された主人や周囲環境の状態が総合的に判断され、事故などを防止し主人を守るための最適な危険回避動作が決定される。
【００４０】
ここで、危険回避動作としては、例えば、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促す動作や、バックライト３２を点灯または点滅させ、危険度に応じた色（例えば、黄色や赤色など）の光を発することにより主人に注意を促す動作が挙げられる。また、電動モータ３４を駆動し、主人と危険度が高い物体（例えば、自転車、走行車両、障害物などの環境要素）との間に自律移動装置１を移動させ、主人と危険度が高い物体との間隔を拡げることにより危険を回避する動作や、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる位置に自律移動装置１を移動させることにより危険を回避する動作が挙げられる。
【００４１】
さらに、危険回避動作としては、図８，９に示されるように、プロジェクタ４２を駆動して路面上に危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影することにより、主人の注意を喚起する動作が挙げられる。また、図１０，１１に示されるように、上記各種情報をディスプレイ４４に表示することにより、主人の注意を喚起する動作が挙げられる。なお、危険度のレベルに応じて危険回避動作がより効果を発揮できるように、上述した危険回避動作は単独で、または組み合わされて適用される。
【００４２】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で決定された危険回避動作が実行される。すなわち、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促したり、バックライト３２を危険度に応じた色に点灯または点滅させることにより主人に注意を促す。また、電動モータ３４を駆動して自律移動装置１を主人と危険度が高い物体との間や主人の前に移動させることにより、主人の安全を確保する。さらに、プロジェクタ４２やディスプレイ４４を駆動して、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより主人の注意を喚起する。その後、一旦本処理から抜ける。
【００４３】
ここで、図３に示される例では、自律移動装置１が一点鎖線で示されるように危険度が高い領域ＺＤ１に移動することにより、すなわち、衝突する可能性が高い自転車１０４などから主人１００を離すように移動することにより、主人１００の安全を確保する。
【００４４】
また、図４を参照して危険回避動作の他の例を説明する。例えば、図４に示されるように、主人１１０が赤信号を無視して横断歩道を渡ろうとしているときに、右側方から車両１１２が走ってきたような場合には、自律移動装置１が主人１１０の前に移動して主人１１０を止めることにより、主人１１０の安全を確保する。さらに、子供１１４が歩道の端を歩いているときに、後方から車両１１６が走ってきたような場合には、自律移動装置１が車道と子供１１４との間に移動して車道との距離を拡げることにより、子供１１４の安全を確保する。なお、上述したように、自律移動装置１を移動させるとともに、警告音を発したり、発光したり、危険情報を投影したりしてもよい。その場合、主人のみでなく、車両の運転手に対しても注意を促がすことができる。
【００４５】
本実施形態によれば、カメラ１０および通信機１２により認識された主人の状態および周囲環境が総合的に判断され、現在の主人の危険度が判断されるとともに、将来的な主人の危険度が予測される。より詳細には、接触や衝突のおそれがある程度に接近しているか否かを基準として現在の主人の危険度が求められる。また、所定時間後の主人や移動物体の予測位置に基づき、所定時間後に接触や衝突のおそれがある程度に接近するか否かを基準として主人の危険度が予測される。そのため、主人の現在の危険度および将来の危険度を適切に判断することが可能となる。なお、その際に、物体の種類、重量や材質などに関する属性などがさらに考慮されて危険度が判断されるため、より正確に危険度を判断することが可能である。
【００４６】
また、本実施形態によれば、危険回避動作を実行する必要があると判断された場合に、認識された主人や周囲環境の状態、および予測された主人や周囲環境の状態が総合的に判断され、事故などを防止し主人を守るための最適な危険回避動作が決定され実行される。より詳細には、スピーカ３０を駆動して警告音や音声情報などを発することにより主人に注意を促す動作や、バックライト３２を点灯または点滅させることにより主人に注意を促す動作が実行される。また、プロジェクタ４２やディスプレイ４４を駆動して、危険情報や危険回避情報などの各種情報を投影したり表示したりすることにより主人の注意を喚起する動作が実行される。さらに、電動モータ３４を駆動し、主人と危険度が高い物体との間に自律移動装置１を移動させて、主人と危険度が高い物体との間隔を拡げたり、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる位置に自律移動装置１を移動させる。その結果、主人の安全を確保することが可能となる。
【００４７】
次に、図５を用いて、第２実施形態に係る自律移動装置２の構成について説明する。図５は、自律移動装置２の構成を示すブロック図である。なお、図５において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００４８】
自律移動装置２は、アーム３８並びにこのアーム３８を駆動するアクチュエータ３９、およびエアバッグ４０をさらに備えている点で上述した第１実施形態と異なる。その他の構成については、第１実施形態と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
アクチュエータ３９は、ＥＣＵ２０と接続されている。そして、例えば、主人が危険度が高いと判断された物体（例えば、自転車、走行車両、障害物など）の方向へ移動しようとしている場合に、ＥＣＵ２０からの制御信号に基づいてアーム３８を駆動し、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げる。
【００５０】
エアバッグ４０は、ＥＣＵ２０に接続されており、主人が、例えば自転車や走行車両などと衝突した場合、またはこれらとの衝突が避けられない場合に、ＥＣＵ２０からの駆動信号によって展開し、衝突時の衝撃を緩和するものである。すなわち、アーム３８並びにこのアーム３８を駆動するアクチュエータ３９、およびエアバッグ４０も特許請求の範囲に記載の危険回避手段として機能する。
【００５１】
次に、自律移動装置２の動作について説明する。自律移動装置２における危険回避処理は次の点で上述した第１実施形態の処理と異なる。すなわち、第１実施形態では上述したステップＳ１１０，Ｓ１１２において、スピーカ３０からの音による警告、バックライト３２の点灯・点滅、プロジェクタ４２やディスプレイ４４による各種情報の投影や表示、および／または電動モータ３４による移動が行われる。
【００５２】
一方、自律移動装置２によれば、これらの危険回避動作に加え、さらに自律移動装置２の形態を変化させることによる危険回避動作が行われる。すなわち図６に示されるように、アクチュエータ３９を制御してアーム３８を駆動することにより危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げたり、また、図７に示されるように、エアバッグ４０を展開して衝突時の衝撃を緩和するなどの危険回避動作が行われる。なお、危険度のレベルに応じ、上述した危険回避動作は単独で、または組み合わされて実行される。その他の処理ステップについては、上述した第１実施形態による処理と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
本実施形態によれば、主人が危険度が高いと判断された物体の方向へ移動しようとしている場合に、アクチュエータ３９を制御してアーム３８を駆動し、危険度が高い物体の方へ主人が移動することを妨げることにより、主人の安全を確保することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、主人が、例えば自転車や走行車両などと衝突した場合、またはこれらとの衝突が避けられない場合に、エアバッグ４０を展開することにより、衝突時の衝撃を緩和することが可能となる。
【００５５】
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。
【００５６】
上記実施形態では、自律移動装置１，２の移動手段およ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、移動手段およびその駆動力源は、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。また、主人の危険度の求め方も、上記実施形態には限られない。
【００５７】
また、バックライト３２の数や配置を変えることにより、自律移動装置１，２を全体的に光らせたり、または部分的に光らせたりしてもよい。さらに、主人の危険度に応じてバックライト３２の色や点滅パターンを変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１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】危険回避処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】危険度の判断方法を説明するための図である。
【図４】危険回避動作の例を示す図である。
【図５】第２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６】第２実施形態に係る自律移動装置の形態変化の例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る自律移動装置の形態変化の他の例を示す図である。
【図８】プロジェクタを用いた危険回避動作の一例を示す図である。
【図９】プロジェクタを用いた危険回避動作の他の例を示す図である。
【図１０】ディスプレイ表示を用いた危険回避動作の一例を示す図である。
【図１１】ディスプレイ表示を用いた危険回避動作の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２…自律移動装置、１０…カメラ、１２…通信機、２０…ＥＣＵ、２２…危険度判断部、２４…危険回避部、２４…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、３８…アーム、３９…アクチュエータ、４０…エアバッグ、４２…プロジェクタ、４４…ディスプレイ。
【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、およびその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、
前記周囲環境認識手段により認識された周囲環境に基づいて、前記特定の人の危険度を判断する危険度判断手段と、
前記危険度判断手段により前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記特定の人の危険度を低減させる危険回避手段と、を備えることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
前記周囲環境認識手段は、周囲にある物体を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された物体と、前記特定の人との距離に基づいて危険度を判断す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、前記物体の属性を認識し、
前記危険度判断手段は、前記物体の属性をさらに考慮して危険度を判断することを特徴とする請求項２に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記周囲環境認識手段は、前記特定の人の速度および／または前記物体の速度を認識し、
前記危険度判断手段は、前記特定の人の速度および／または前記物体の速度をさらに考慮して危険度を判断することを特徴とする請求項２または３に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記周囲環境認識手段は、周囲にある交通信号機の表示を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された交通信号機の表示に基づいて危険度を判断す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６】
前記周囲環境認識手段は、前記特定の人の移動状態、および周囲を移動している移動物体の移動状態を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された前記特定の人の移動状態および前記移動物体の移動状態に基づいて危険度を判断す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７】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険度が高いと判断された環境要素と前記特定の人との距離を拡げるように前記自律移動装置を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項８】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険度が高いと判断された環境要素の方向へ前記特定の人が移動することを妨げる位置に前記自律移動装置を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項９】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、警告音を発することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１０】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記自律移動装置の色を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１１】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記自律移動装置の形態を変化させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１２】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険を報知するための表示を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【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、およびその周囲の環境を認識する周囲環境認識手段と、
前記周囲環境認識手段により認識された周囲環境に基づいて、前記特定の人の危険度を判断する危険度判断手段と、
前記危険度判断手段により前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記特定の人の危険度を低減させる危険回避手段と、を備えることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
前記周囲環境認識手段は、周囲にある物体を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された物体と、前記特定の人との距離に基づいて危険度を判断す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、前記物体の属性を認識し、
前記危険度判断手段は、前記物体の属性をさらに考慮して危険度を判断することを特徴とする請求項２に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記周囲環境認識手段は、前記特定の人の速度および／または前記物体の速度を認識し、
前記危険度判断手段は、前記特定の人の速度および／または前記物体の速度をさらに考慮して危険度を判断することを特徴とする請求項２または３に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記周囲環境認識手段は、周囲にある交通信号機の表示を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された交通信号機の表示に基づいて危険度を判断す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６】
前記周囲環境認識手段は、前記特定の人の移動状態、および周囲を移動している移動物体の移動状態を認識し、
前記危険度判断手段は、前記周囲環境認識手段により認識された前記特定の人の移動状態および前記移動物体の移動状態に基づいて危険度を判断す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７】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険度が高いと判断された環境要素と前記特定の人との距離を拡げるように前記自律移動装置を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項８】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険度が高いと判断された環境要素の方向へ前記特定の人が移動することを妨げる位置に前記自律移動装置を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項９】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、警告音を発することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１０】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記自律移動装置の色を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１１】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、前記自律移動装置の形態を変化させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１２】
前記危険回避手段は、前記特定の人が危険であると判断された場合に、危険を報知するための表示を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１０２４８８（Ｐ２００７−１０２４８８Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９１５２０（Ｐ２００５−２９１５２０）
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月４日（２００５．１０．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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