本發(fā)明涉及移動體,特別是涉及通過乘客的操作而行駛的移動體。
背景技術(shù):
作為通過被操作而移動的移動體的一形式,已知專利文獻1所示的移動體。如專利文獻1的圖1以及圖2所示,移動體例如是電動輪椅,電動輪椅具備檢測檢測區(qū)域內(nèi)的物體的物體檢測傳感器19、驅(qū)動車輪的馬達5、和控制馬達5的驅(qū)動量來進行電動輪椅的行駛控制的控制電路25??刂齐娐?5具備驅(qū)動控制單元,該驅(qū)動控制單元在被輸入來自物體檢測傳感器19的檢測信號的情況下,限制電動輪椅的最大速度。由此,能夠減少電動輪椅與行人等障礙物的碰撞的可能性。
專利文獻1:日本特開平3-86005號公報
然而,存在在障礙物為行人等移動的物體的情況下,在障礙物被物體檢測傳感器19檢測后,障礙物移動到檢測區(qū)域外。并且,障礙物移動,從檢測區(qū)域的死角接近電動輪椅那樣的情況下,因障礙物從檢測區(qū)域脫離而解除電動輪椅的最大速度的限制,所以不能夠減少電動輪椅與障礙物的碰撞的可能性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明是為了消除上述的課題而完成的,其目的在于在具備檢測障礙物的檢測裝置的移動體中,即使因處于檢測裝置檢測的區(qū)域而被檢測出的障礙物相對地移動,從該區(qū)域脫離而接近移動體那樣的情況下,也能夠安全且安心地行駛的移動體。
為了解決上述的課題,技術(shù)方案1的移動體是通過按照乘客對操作裝置的輸入而被驅(qū)動的驅(qū)動裝置進行行駛的移動體,移動體具備:檢測裝置,檢測被檢測物;以及控制裝置,基于輸入到操作裝置的信息亦即輸入信息來控制驅(qū)動裝置的驅(qū)動量而使移動體行駛,控制裝置具備:第一區(qū)域生成部,生成沿著基于輸入信息所預(yù)測的移動體的預(yù)測行進道路的行進方向延伸的第一區(qū)域;障礙物有無檢測部,在第一區(qū)域內(nèi)、以及距移動體在規(guī)定距離以內(nèi)的作為周邊區(qū)域的第二區(qū)域內(nèi)檢測被檢測物亦即障礙物的有無;以及驅(qū)動量限制部,在通過障礙物有無檢測部檢測為在第一區(qū)域內(nèi)以及第二區(qū)域內(nèi)的至少任意一個區(qū)域有障礙物的期間,將驅(qū)動裝置的驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量。
據(jù)此,在障礙物與移動體接近那樣的情況下,即使在通過檢測裝置在第一區(qū)域內(nèi)暫時檢測出的障礙物脫離到第一區(qū)域外時,也能夠通過移動體的周邊區(qū)域亦即第二區(qū)域捕捉該障礙物。因此,可以提供能夠減少障礙物與移動體的碰撞的可能性,并且能夠安全且安心地行駛的移動體。
附圖說明
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的移動體的一個實施方式的結(jié)構(gòu)的概要圖。
圖2是表示輸入到圖1的操作裝置的輸入信息的示意圖,縱軸表示移動體的前后方向,橫軸表示移動體的左右方向。
圖3是圖1所示的移動體的框圖。
圖4a是存儲在圖3所示的控制裝置中的第一映射,是表示所希望行進速度與移動體的行進速度的關(guān)系的映射。
圖4b是存儲在圖3所示的控制裝置中的第二映射,是表示所希望旋轉(zhuǎn)速度與移動體的旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的映射。
圖5是表示通過圖3所示的控制裝置檢測為第一區(qū)域內(nèi)有障礙物的狀態(tài)的示意圖,縱軸表示移動體的前后方向,橫軸表示移動體的左右方向。
圖6a是存儲在圖3所示的控制裝置中的第三映射,是表示障礙物在第一區(qū)域內(nèi)的情況下的移動體與障礙物的最短距離、和驅(qū)動裝置的驅(qū)動量的限制驅(qū)動量的關(guān)系的映射。
圖6b是存儲在圖3所示的控制裝置中的第四映射,是表示障礙物在第二區(qū)域內(nèi)的情況下的移動體與障礙物的最短距離、和驅(qū)動裝置的驅(qū)動量的限制驅(qū)動量的關(guān)系的映射。
圖7是存儲在圖3所示的控制裝置中的第五映射,是表示移動體與障礙物的最短距離、和規(guī)定移動時間的關(guān)系的映射。
圖8是存儲在圖3所示的控制裝置中的第六映射,是表示移動體的速度與規(guī)定檢測距離的關(guān)系的映射。
圖9是通過圖3所示的控制裝置檢測出操作裝置的檢測部的一部分被控制裝置遮擋的狀態(tài)的示意圖,縱軸表示移動體的前后方向,橫軸表示移動體的左右方向。
圖10是存儲在圖3所示的控制裝置中的第七映射,是表示移動體的速度與遮擋率判定值的關(guān)系的映射。
圖11是由圖3所示的控制裝置執(zhí)行的程序的流程圖。
圖12是由圖3所示的控制裝置執(zhí)行的程序的流程圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的移動體的一個實施方式的第一變形例的框圖。
圖14是存儲在圖13所示的控制裝置中的第八映射,是表示移動體與障礙物的最短距離、和規(guī)定移動距離的關(guān)系的映射。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的移動體的一個實施方式的第二變形例的框圖。
圖16是存儲在圖15所示的控制裝置中的第九映射,是表示移動體的速度與規(guī)定遮擋時間的關(guān)系的映射。
圖17是存儲在圖15所示的控制裝置中的第十映射,是表示移動體的速度與遮擋變化率判定值的關(guān)系的映射。
圖18是由圖15所示的控制裝置執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對根據(jù)本發(fā)明的移動體的一個實施方式進行說明。作為本實施方式中的移動體,列舉圖1所示的電動輪椅1來進行說明。此外,在本說明書中。為了便于說明,將圖1中的上側(cè)以及下側(cè)分別設(shè)為電動輪椅1的上方以及下方,同樣地將左下側(cè)以及右上側(cè)分別設(shè)為電動輪椅1的前方以及后方,同樣地將左上側(cè)以及右下側(cè)分別設(shè)為電動輪椅1的右方以及左方來進行說明。另外,圖1示出表示各方向的箭頭。
電動輪椅1具備輪椅主體10、驅(qū)動裝置20、操作裝置30、檢測裝置40以及控制裝置50。電動輪椅1是通過按照乘客對操作裝置30的輸入被驅(qū)動的驅(qū)動裝置20而行駛的移動體。驅(qū)動裝置20、操作裝置30、檢測裝置40以及控制裝置50被安裝在輪椅主體10中。
輪椅主體10具備框架11、乘客就坐的座席12以及車輪13。座席12以及車輪13被安裝在框架11上。車輪13構(gòu)成為能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。車輪13被配設(shè)在輪椅主體10的左右兩側(cè),并具備被驅(qū)動裝置20驅(qū)動的左驅(qū)動輪13a以及右驅(qū)動輪13b、及輔助電動輪椅1的行駛的左輔助輪13c以及右輔助輪13d。
驅(qū)動裝置20是使各驅(qū)動輪13a、13b分別旋轉(zhuǎn)驅(qū)動來使電動輪椅1行駛的裝置。驅(qū)動裝置20例如通過組合電動馬達(未圖示)和減速機(圖示)而構(gòu)成。驅(qū)動裝置20分別在各驅(qū)動輪13a、13b各設(shè)置一個(合計2個)。
操作裝置30是為了指示電動輪椅1的行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w而由乘客操作的裝置。行進速度v是電動輪椅1的前方向(正面方向)上的電動輪椅1的速度。旋轉(zhuǎn)速度w是在電動輪椅1所處的位置處,電動輪椅1以電動輪椅1的重心為中心旋轉(zhuǎn)的角速度。在本實施方式中,操作裝置30是操縱桿。操作裝置30在未被操作的位置(以下,稱為空擋位置)上,以沿垂直方向直立的狀態(tài)被定位。操作裝置30通過從空擋位置向乘客傾斜而被操作。如圖2所示,操作裝置30被操作的狀態(tài)能夠通過將操作裝置30投影到與水平面平行的xy平面時的操作裝置30的前端的坐標(biāo)來表現(xiàn)。x軸與電動輪椅1的前后方向相同,x軸的正的方向是與電動輪椅1的前方向相同的方向。y軸與電動輪椅1的左右方向相同,y軸的正的方向是與電動輪椅1的右方向相同的方向。x坐標(biāo)的值是乘客所希望的電動輪椅1的行進速度亦即所希望行進速度xjs。y坐標(biāo)的值是乘客所希望的電動輪椅1的旋轉(zhuǎn)速度亦即所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs。所希望行進速度xjs以及所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs作為輸入到操作裝置30的信息亦即輸入信息,每隔第一規(guī)定時間被輸出給控制裝置50。第一規(guī)定時間例如為1/25秒。
檢測裝置40是檢測被檢測物的裝置。被檢測物有障礙物和遮擋物。障礙物是與檢測裝置40的檢測部41分離規(guī)定檢測距離ds的被檢測物。遮擋物是處于距檢測裝置40的檢測部41規(guī)定檢測距離ds內(nèi)的被檢測物。規(guī)定檢測距離ds是比較短的距離(例如10cm)。規(guī)定檢測距離ds通過基于來自操作裝置30的輸入信息來計算(后述)。此外,在上述中,檢測障礙物的情況和檢測遮擋物的情況的各個的規(guī)定檢測距離ds被設(shè)定為相等,但對于規(guī)定檢測距離ds,可以根據(jù)各種情況來設(shè)定不同的檢測距離。
檢測裝置40是三維測距傳感器(激光測距掃描儀(3d掃描儀))。檢測裝置40通過從檢測部41沿水平方向以及上下方向(三維地)發(fā)射激光并在檢測部41接收來自被檢測物的反射波,從而獲取被檢測物的有無以及從檢測部41到被檢測物的距離來作為被檢測物信息。檢測裝置40向電動輪椅1的前方呈放射狀地發(fā)射激光。激光的可發(fā)射的角度范圍相當(dāng)于檢測裝置40能夠檢測被檢測物的角度范圍。檢測裝置40例如每隔第一規(guī)定時間獲取被檢測物信息。檢測裝置40獲取到的被檢測物信息被輸出給控制裝置50。
控制裝置50是基于輸入信息來控制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量而使電動輪椅1行駛的裝置??刂蒲b置50如圖3所示,連接有驅(qū)動裝置20、操作裝置30以及檢測裝置40。對控制裝置50使電動輪椅1行駛的行駛控制進行說明。操作操作裝置30,從控制裝置50獲取到來自操作裝置30的輸入信息的時刻起,控制裝置50開始行駛控制??刂蒲b置50將來自操作裝置30的輸入信息(所希望行進速度xjs以及所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs)變換為行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w??刂蒲b置50根據(jù)獲取到的所希望行進速度xjs并基于圖4a所示的第一映射m1來計算行進速度v。第一映射m1是表示所希望行進速度xjs與行進速度v的關(guān)系的映射。另外,控制裝置50根據(jù)獲取到的所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs并基于圖4b所示的第二映射m2來計算旋轉(zhuǎn)速度w。第二映射m2是表示所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs與旋轉(zhuǎn)速度w的關(guān)系的映射。
如圖4a所示,第一映射m1具備所希望行進速度xjs與行進速度v成正比的正比部mv1、和與所希望行進速度xjs的大小無關(guān)而行進速度v都為固定的值的不感部mv2。在行進速度v為正的情況下,電動輪椅1行進。另一方面,在行進速度v為負的情況下,電動輪椅1后退。另外,如圖4b所示,第二映射m2具備所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs與旋轉(zhuǎn)速度w成正比的正比部mw1、和與所希望旋轉(zhuǎn)速度yjs的大小無關(guān)而旋轉(zhuǎn)速度w都為固定的值的不感部mw2。在旋轉(zhuǎn)速度w為正的情況下,電動輪椅1右旋轉(zhuǎn)。另一方面,在旋轉(zhuǎn)速度w為負的情況下,電動輪椅1左旋轉(zhuǎn)。
控制裝置50基于變換后的行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w來控制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量(轉(zhuǎn)速)。具體而言,將被變換的行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w再變換為左驅(qū)動輪13a的旋轉(zhuǎn)速度以及右驅(qū)動輪13b的旋轉(zhuǎn)速度。行進速度v的大小與各驅(qū)動輪13a、13b的旋轉(zhuǎn)速度的大小成正比。另外,旋轉(zhuǎn)速度w的大小與左驅(qū)動輪13a和右驅(qū)動輪13b的旋轉(zhuǎn)速度之差的大小成正比。行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w與各驅(qū)動輪13a、13b的旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系預(yù)先通過實驗等進行實際測量來導(dǎo)出。此外,由于對驅(qū)動裝置20進行pwm控制,所以驅(qū)動裝置20的控制指令值用占空比來計算。
在控制裝置50正進行行駛控制時,乘客將操作裝置30的位置設(shè)為空擋位置的情況下,行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w變?yōu)榱悖纱穗妱虞喴?停止。該情況下,控制裝置50的行駛控制結(jié)束。
另外,如圖3所示,控制裝置50具備碰撞風(fēng)險減少控制部51以及檢測部遮擋狀態(tài)檢測部52。碰撞風(fēng)險減少控制部51進行減少電動輪椅1與障礙物碰撞的風(fēng)險的碰撞風(fēng)險減少控制(后述)。碰撞風(fēng)險減少控制部51具備存儲部51a、行進道路預(yù)測部51b、第一區(qū)域生成部51c、第二區(qū)域生成部51d、障礙物有無檢測部51e、驅(qū)動量限制部51f、區(qū)域外移動檢測部51g、驅(qū)動量限制維持部51h以及規(guī)定移動時間計算部51i。
存儲部51a對執(zhí)行控制程序時所使用的各映射m1、m2以及極坐標(biāo)c(后述)等數(shù)據(jù)等進行存儲。
行進道路預(yù)測部51b基于輸入信息來預(yù)測電動輪椅1的行進道路。行進道路預(yù)測部51b如圖5所示,在極坐標(biāo)c上預(yù)測電動輪椅1的行進道路。極坐標(biāo)c是與水平面平行地配設(shè),并將檢測裝置40的檢測部41的位置設(shè)為原點c0并且將圖5的上側(cè)設(shè)為電動輪椅1的前方的極坐標(biāo)。極坐標(biāo)c具有在徑向以及周向上按照規(guī)定間隔(例如在徑向按照50cm間隔以及在徑向上按照5°間隔)所劃分出的多個格子g。行進道路預(yù)測部51b預(yù)測的電動輪椅1的行進道路亦即預(yù)測行進道路wy具體而言用從控制裝置50獲取到輸入信息的時刻經(jīng)過了第二規(guī)定時間(例如5秒)的時刻為止的預(yù)測為檢測部41通過的線狀的移動軌跡表示。根據(jù)行進速度v以及旋轉(zhuǎn)速度w,并基于預(yù)先通過實驗等進行實際測量而導(dǎo)出的規(guī)定的函數(shù)來生成預(yù)測行進道路wy。每隔控制裝置50獲取來自操作裝置30的輸入信息的第一規(guī)定時間來生成(更新)預(yù)測行進道路wy。
第一區(qū)域生成部51c生成沿著由行進道路預(yù)測部51b預(yù)測出的電動輪椅1的行進道路亦即預(yù)測行進道路wy的行進方向延伸的第一區(qū)域a1。以在極坐標(biāo)c上包括預(yù)測行進道路wy位于的格子g的方式生成第一區(qū)域a1。在本實施方式中,第一區(qū)域a1例如生成為從預(yù)測行進道路wy位于的格子g、和與該格子g的周向相鄰的多個(例如兩側(cè)各2個)的格子g沿著預(yù)測行進道路wy的行進方向延伸的大致扇形。第一區(qū)域a1的形狀根據(jù)基于輸入信息的變化的預(yù)測行進道路wy的變化而變化。
第二區(qū)域生成部51d沿著預(yù)測行進道路wy的行進方向來生成規(guī)定的大小的第二區(qū)域a2。第二區(qū)域a2是考慮了若他人靠近則感到不快的空間亦即個人區(qū)域的大小的區(qū)域。具體而言,第二區(qū)域a2是距電動輪椅1(電動輪椅1的重心)在規(guī)定距離以內(nèi)的周邊區(qū)域。規(guī)定距離是比較短的距離(例如2m)。第二區(qū)域a2生成為極坐標(biāo)c上,按照規(guī)定的大小預(yù)先設(shè)定的以原點c0為中心的扇形。第二區(qū)域a2在本實施方式中,被設(shè)定為與第一區(qū)域a1的大小相比,周向的角度范圍變大、且第二區(qū)域a2的寬度(左右方向長度的最大長度)大于電動輪椅1的寬度(左右方向長度的最大長度)。具體而言,第二區(qū)域a2的徑向長度被設(shè)定成從原點c0起5個格子g的長度。第二區(qū)域a2的周向的角度范圍被設(shè)定成與檢測裝置40能夠檢測被檢測物的極坐標(biāo)c上的周向的角度范圍亦即檢測角度范圍ah相同的角度范圍。
障礙物有無檢測部51e在由第一區(qū)域生成部51c生成的第一區(qū)域a1內(nèi)以及由第二區(qū)域生成部51d生成的第二區(qū)域a2內(nèi),基于由檢測裝置40檢測出的被檢測物的信息亦即被檢測物信息來檢測障礙物的有無。對障礙物有無檢測部51e進行的檢測障礙物的有無的障礙物有無檢測控制進行說明。首先,將來自檢測裝置40的被檢測物信息投影至極坐標(biāo)c。被檢測物信息是由表示被檢測物的三維位置信息的多個點p構(gòu)成的點組pg的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。投影到極坐標(biāo)c上的構(gòu)成點組pg的點p的個數(shù)為規(guī)定個數(shù)以上的格子g作為被檢測物存在的格子g亦即被檢測物格子gk。規(guī)定個數(shù)例如為5個。在被檢測物格子gk處于第一區(qū)域a1內(nèi)的情況下,障礙物有無檢測部51e檢測為第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物。另外,在被檢測物格子gk處于第二區(qū)域a2內(nèi)的情況下,障礙物有無檢測部51e檢測為第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物。另一方面,在被檢測物格子gk不在第一區(qū)域a1內(nèi)的情況下,障礙物有無檢測部51e檢測為第一區(qū)域a1內(nèi)沒有障礙物。另外,在被檢測物格子gk不在第二區(qū)域a2內(nèi)的情況下,障礙物有無檢測部51e檢測出第二區(qū)域a2內(nèi)沒有障礙物。由于每隔第一規(guī)定時間獲取被檢測物信息,所以每隔第一規(guī)定時間執(zhí)行障礙物有無檢測部51e進行的障礙物有無檢測控制。即,每隔第一規(guī)定時間更新第一區(qū)域a1內(nèi)以及第二區(qū)域a2內(nèi)有無障礙物的檢測結(jié)果。此外,圖5示出第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物,第二區(qū)域a2內(nèi)沒有障礙物的狀態(tài)。
驅(qū)動量限制部51f在通過障礙物有無檢測部51e檢測為在第一區(qū)域a1內(nèi)以及第二區(qū)域a2內(nèi)的至少任意一個區(qū)域中有障礙物的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量。在本實施方式中,限制驅(qū)動量是限制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的最大驅(qū)動量的驅(qū)動量。即,通過將驅(qū)動裝置20的最大驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量來限制行進速度v的最高速度。具體而言,在檢測為第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物的期間,驅(qū)動量限制部51f將行進速度v的最高速度限制為第一最高行進速度vx1。根據(jù)從電動輪椅1(檢測裝置40的檢測部41(原點c0))到障礙物的最短距離dmin(參照圖5),并基于圖6a所示的第三映射m3來計算第一最高行進速度vx1。最短距離dmin能夠根據(jù)被檢測物信息來計算。在通過障礙物有無檢測部51e檢測為有障礙物的期間,由驅(qū)動量限制部51f計算最短距離dmin。第三映射m3是表示最短距離dmin與第一最高行進速度vx1的關(guān)系的映射。最短距離dmin與第一最高行進速度vx1的關(guān)系被設(shè)定為最短距離dmin越小,第一最高行進速度vx1越小。
另外,在檢測為第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的情況下,驅(qū)動量限制部51f將行進速度v的最高速度限制為第二最高行進速度vx2。根據(jù)最短距離dmin,并基于圖6b所示的第四映射m4來計算第二最高行進速度vx2。第四映射m4是表示最短距離dmin與第二最高行進速度vx2的關(guān)系的映射。第二最高行進速度vx2被設(shè)定成與最短距離dmin的大小無關(guān)而為固定的速度。此外,在檢測為第一區(qū)域a1與第二區(qū)域a2的重復(fù)區(qū)域a3(參照圖5)有障礙物的情況下,行進速度v的最高速度被限制為比較第一最高行進速度vx1和第二最高行進速度vx2而較小的一個速度。
區(qū)域外移動檢測部51g基于由障礙物有無檢測部51e檢測出的障礙物的檢測結(jié)果來檢測檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外。區(qū)域外移動檢測部51g被輸入由障礙物有無檢測部51e檢測出的障礙物的檢測結(jié)果。該障礙物的檢測結(jié)果是第一區(qū)域a1內(nèi)有無障礙物。例如障礙物正在第一區(qū)域a1內(nèi)移動的情況下,將“第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物”的檢測結(jié)果輸入給區(qū)域外移動檢測部51g。之后,該障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的情況下,將“第一區(qū)域a1內(nèi)沒有障礙物”含義的檢測結(jié)果輸入給區(qū)域外移動檢測部51g。由此,區(qū)域外移動檢測部51g在來自障礙物有無檢測部51e的檢測信息從“第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物”變化為“第一區(qū)域a1內(nèi)沒有障礙物”的時刻,檢測出障礙物相對地移動,并從第一區(qū)域a1內(nèi)脫離到第一區(qū)域a1外。
驅(qū)動量限制維持部51h在通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻以后,以規(guī)定移動時間tm將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。即,驅(qū)動量限制維持部51h在暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻以后,以規(guī)定移動時間tm,通過驅(qū)動量限制維持部51h維持與第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物時相同的限制驅(qū)動量。規(guī)定移動時間tm是假定為從暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外的時刻起越過電動輪椅1的時間。由規(guī)定移動時間計算部51i計算規(guī)定移動時間tm。
規(guī)定移動時間計算部51i根據(jù)電動輪椅1與障礙物的最短距離dmin來計算規(guī)定移動時間tm。計算規(guī)定移動時間tm時的最短距離dmin是暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外的時刻的最短距離dmin亦即區(qū)域外移動時最短距離damin。規(guī)定移動時間計算部51i根據(jù)區(qū)域外移動時最短距離damin,并基于圖7所示的第五映射m5來計算規(guī)定移動時間tm。第五映射m5是表示區(qū)域外移動時最短距離damin與規(guī)定移動時間tm的關(guān)系的映射。區(qū)域外移動時最短距離damin與規(guī)定移動時間tm的關(guān)系被設(shè)定成區(qū)域外移動時最短距離damin越小,規(guī)定移動時間tm越小。
檢測部遮擋狀態(tài)檢測部52進行檢測檢測裝置40是否是遮擋狀態(tài)的檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制(后述)。遮擋狀態(tài)是檢測裝置40的檢測部41被停留在電動輪椅1的前方的人、布等遮擋而檢測裝置40無法檢測障礙物的狀態(tài)。檢測部遮擋狀態(tài)檢測部52具備規(guī)定檢測距離計算部52a、遮擋率計算部52b、遮擋率判定值計算部52c、以及第一遮擋狀態(tài)判定部52d(參照圖3)。
規(guī)定檢測距離計算部52a基于來自操作裝置30的輸入信息來計算規(guī)定檢測距離ds。根據(jù)基于輸入信息變換所得的行進速度v,并基于圖8所示的第六映射m6來計算規(guī)定檢測距離ds。第六映射m6是表示行進速度v的大小(行進速度v的絕對值|v|)與規(guī)定檢測距離ds的關(guān)系的映射。行進速度v的大小與規(guī)定檢測距離ds的關(guān)系被設(shè)定成行進速度v的大小越小,規(guī)定檢測距離ds越小。
遮擋率計算部52b計算檢測裝置40能夠檢測被檢測物的角度范圍亦即檢測角度范圍ah中,距檢測裝置40的檢測部41規(guī)定檢測距離ds內(nèi)并被檢測裝置40檢測出的被檢測物亦即遮擋物所占的角度的比例來作為遮擋物遮擋檢測裝置40的檢測部41的比例亦即遮擋率rs。具體而言,在圖9所示的極坐標(biāo)c中,將檢測角度范圍ah內(nèi)的從原點c0起在徑向處于規(guī)定檢測距離ds內(nèi)的格子g設(shè)為用于計算遮擋率rs的遮擋率計算格子gs。而且,根據(jù)遮擋率計算格子gs的周向的個數(shù)、和處于遮擋率計算格子gs內(nèi)的被檢測物格子gk的周向的個數(shù)來計算遮擋率rs。具體而言,遮擋率rs是處于遮擋率計算格子gs內(nèi)的被檢測物格子gk的周向的個數(shù)相對于遮擋率計算格子gs的周向的個數(shù)的比例。(遮擋率rs=(被檢測物格子gk的周向的個數(shù)/處于遮擋率計算格子gs內(nèi)的遮擋率計算格子gs的周向的個數(shù))×100)。此外,在圖9中,由于遮擋率計算格子gs的周向的個數(shù)為28個,處于遮擋率計算格子gs內(nèi)的被檢測物格子gk的周向的個數(shù)為17個,所以遮擋率rs大概為61(=(17/28)×100)%。
遮擋率判定值計算部52c基于來自操作裝置30的輸入信息來計算遮擋率判定值ths。遮擋率判定值ths是用于通過第一遮擋狀態(tài)判定部52d判定檢測裝置40是否是遮擋狀態(tài)的判定值。根據(jù)基于輸入信息變換所得的行進速度v,并基于圖10所示的第七映射m7來計算遮擋率判定值ths。第七映射m7是表示行進速度v的大小(行進速度v的絕對值|v|)與遮擋率判定值ths的關(guān)系的映射。行進速度v的大小與遮擋率判定值ths的關(guān)系被設(shè)定成行進速度v的大小越小,遮擋率判定值ths越大。
第一遮擋狀態(tài)判定部52d在通過遮擋率計算部52b所計算出的遮擋率rs為通過遮擋率判定值計算部52c所計算出的遮擋率判定值ths以上的情況下,判定為檢測裝置40是不能夠檢測障礙物的遮擋狀態(tài)。另一方面,第一遮擋狀態(tài)判定部52d在遮擋率rs小于遮擋率判定值ths的情況下,判定為檢測裝置40未被遮擋,而檢測裝置40能夠適當(dāng)?shù)貦z測障礙物。
接下來,按照圖11所示的流程圖,對控制裝置50進行的減少電動輪椅1與障礙物碰撞的風(fēng)險的碰撞風(fēng)險減少控制進行說明。碰撞風(fēng)險減少控制是在電動輪椅1的行駛控制中,在電動輪椅1的預(yù)測行進道路wy上有障礙物的情況下,通過限制電動輪椅1的行駛速度來使乘客用于避免障礙物的操作時間有富余,從而減少電動輪椅1與障礙物碰撞的風(fēng)險的控制。
首先,乘客操作操作裝置30,正對電動輪椅1進行行駛控制時,在各區(qū)域a1、a2沒有障礙物的情況(第一種情況)進行說明??刂蒲b置50判定操作裝置30的位置是否是空擋位置(步驟s102)。在正對電動輪椅1進行行駛控制的情況下,由于操作裝置30不是空擋位置,所以控制裝置50在步驟s102中判定為“否”??刂蒲b置50基于來自操作裝置30的輸入信息來預(yù)測電動輪椅1的行進道路(步驟s104;行進道路預(yù)測部51b)??刂蒲b置50生成第一區(qū)域a1以及第二區(qū)域a2(步驟s106;第一區(qū)域生成部51c、第二區(qū)域生成部51d),并獲取來自檢測裝置40的被檢測物信息(步驟s108)。
而且,控制裝置50判定第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)是否有障礙物(步驟s110;障礙物有無檢測部51e)。在該第一種情況下,由于各區(qū)域a1、a2沒有障礙物,所以控制裝置50在步驟s110中判定為“否”,使程序進入步驟s112。控制裝置50在步驟s112中判定驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量是否被限制。此時,由于驅(qū)動量限制部51f未進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s112中判定為“否”,使程序返回到步驟s102。這樣,在正對電動輪椅1進行行駛控制時,在各區(qū)域a1、a2沒有障礙物的情況下,反復(fù)執(zhí)行步驟s102~步驟s112。
另外,在反復(fù)執(zhí)行步驟s102~步驟s112的情況下,在乘客為了使電動輪椅1的行駛停止而將操作裝置30的位置設(shè)為空擋位置時,控制裝置50在步驟s102中判定為“是”,使程序進入步驟s114。此時,由于驅(qū)動量限制部51f未進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s114中判定為“否”,使程序返回到步驟s102??刂蒲b置50反復(fù)執(zhí)行步驟s102、s114,直至操作裝置30被操作為止。
接下來,對在正對電動輪椅1進行行駛控制時,在第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的情況下(第二種情況)進行說明。與上述的第一種情況同樣地,控制裝置50執(zhí)行步驟s102~s108,判定第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)是否有障礙物(步驟s110;障礙物有無檢測部51e)。在該第二種情況下,由于第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物,所以控制裝置50在步驟s110中判定為“是”,使程序進入步驟s116??刂蒲b置50在步驟s116中判定驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量是否被限制。此時,由于驅(qū)動量限制部51f未進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s116中判定為“否”。而且,控制裝置50限制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量(步驟s118;驅(qū)動量限制部51f),使程序返回到步驟s102。
并且,在第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)有被檢測物的狀態(tài)繼續(xù)時,控制裝置50執(zhí)行步驟s102~s108,在步驟s110中判定為第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物(步驟s110中判定為“是”),使程序進入步驟s116。此時,由于驅(qū)動量限制部51f正進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s116中判定為“是”,使程序返回到步驟s102。這樣,在第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的狀態(tài)繼續(xù)時,控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s102~s116。
另外,在反復(fù)執(zhí)行步驟s102~s116的情況下,在乘客為了使電動輪椅1的行駛停止而將操作裝置30的位置設(shè)為空擋位置時,控制裝置50在步驟s102中判定為“是”,使程序進入步驟s114。此時,由于驅(qū)動量限制部51f正進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s114中判定為“是”。而且,控制裝置50在步驟s120中解除驅(qū)動量限制部51f對驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,使程序返回到步驟s102??刂蒲b置50反復(fù)執(zhí)行步驟s102、s114直至操作裝置30被操作為止。
接下來,對正對電動輪椅1進行行駛控制時,在第一區(qū)域a1內(nèi)暫時檢測出的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外的情況下(第三種情況)進行說明。在第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物的情況下,與上述的第二種情況同樣地,控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s102~步驟s116。而且,處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,從第一區(qū)域a1內(nèi)脫離到第一區(qū)域a1外時,控制裝置50在步驟s110中判定為“否”。此時,控制裝置50基于來自障礙物有無檢測部51e的檢測結(jié)果來檢測出第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物脫離到第一區(qū)域a1外(區(qū)域外移動檢測部51g)。而且,由于驅(qū)動量限制部51f正進行驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,所以控制裝置50在步驟s112中判定為“是”,在步驟s124中判定障礙物是否從第一區(qū)域a1內(nèi)脫離到第一區(qū)域a1外。此時,控制裝置50通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外,所以控制裝置50在步驟s124中判定為“是”,使程序進入步驟s126。
控制裝置50計算規(guī)定移動時間tm(步驟s126;規(guī)定移動時間計算部51i),并判定從通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻是否經(jīng)過了規(guī)定移動時間tm(步驟s128)。在沒有經(jīng)過規(guī)定移動時間tm,且在各區(qū)域a1、a2沒有被檢測物的狀態(tài)下繼續(xù)行駛控制的情況下,控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s128~s138,維持驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量被限制的狀態(tài)(驅(qū)動量限制維持部51h)。具體而言,控制裝置50在沒有經(jīng)過規(guī)定移動時間tm的情況下,在步驟s128中判定為“否”,在步驟s130中判定操作裝置30的位置是否是空擋位置。在正進行行駛控制的情況下,由于操作裝置30的位置不是空擋位置,所以控制裝置50在步驟s130中判定為“否”。而且,控制裝置50基于輸入信息來預(yù)測電動輪椅1的行進道路(步驟s132;行進道路預(yù)測部51b),并生成各區(qū)域a1、a2(步驟s134;第一區(qū)域生成部51c、第二區(qū)域生成部51d)。控制裝置50獲取被檢測物信息(步驟s136),并判定各區(qū)域a1、a2是否有障礙物(步驟s138;障礙物有無檢測部51e)。而且,控制裝置50在檢測為各區(qū)域a1、a2沒有障礙物的情況下,在步驟s138中判定為“否”,使程序返回到步驟s128。
在控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s128~s138時,檢測為障礙物處于第一區(qū)域a1內(nèi)或者第二區(qū)域a2內(nèi)時,控制裝置50在步驟s138中判定為“是”,在維持驅(qū)動量限制部51f對驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制的狀態(tài)下,使程序返回到步驟s102。另外,在控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s128~s138時,乘客為了使電動輪椅1的行駛停止而將操作裝置30的位置設(shè)為空擋位置的情況下,控制裝置50在步驟s130中判定為“是”,使程序進入步驟s140??刂蒲b置50在步驟s140中解除驅(qū)動量限制部51f對驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,使程序返回到步驟s102。
另一方面,控制裝置50在經(jīng)過了規(guī)定移動時間tm的情況下,在步驟s128中判定為“是”,使程序進入步驟s140??刂蒲b置50在步驟s140中解除驅(qū)動量限制部51f對驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,使程序返回到步驟s102。
接下來,對正對電動輪椅1進行行駛控制時,障礙物從第二區(qū)域a2外進入到第二區(qū)域a2內(nèi)后,從第二區(qū)域a2內(nèi)脫離到第二區(qū)域a2外的情況下(第四種情況)進行說明。該情況下,例如有在障礙物與電動輪椅1接近時,在第一區(qū)域a1內(nèi)暫時檢測出的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外后,進入到第二區(qū)域a2內(nèi)的情況、障礙物一次也沒有進入到第一區(qū)域a1內(nèi)而進入到第二區(qū)域a2內(nèi)的情況等。在障礙物處于第二區(qū)域a2內(nèi)的情況下,與上述的第二種情況同樣地,控制裝置50反復(fù)執(zhí)行步驟s102~s116。處于第二區(qū)域a2內(nèi)的障礙物脫離到第二區(qū)域a2外的情況下,控制裝置50在步驟s110中判定為“否”,使程序進入步驟s112。此時,由于障礙物從第二區(qū)域a2內(nèi)脫離到第二區(qū)域a2外,所以通過區(qū)域外移動檢測部51g未檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外。而且,控制裝置50由于通過驅(qū)動量限制部51f限制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量,所以在步驟s112中判定為“是”,由于通過區(qū)域外移動檢測部51g未檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外,所以在步驟s124中判定為“否”,使程序進入步驟s140??刂蒲b置50在步驟s140中,解除驅(qū)動量限制部51f對驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量的限制,使程序返回到步驟s102。
接下來,按照圖12所示的流程圖,對控制裝置50進行的檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制進行說明。檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制是檢測檢測裝置40是否是遮擋狀態(tài)的控制。在接通電動輪椅1的電源的期間執(zhí)行檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制。
控制裝置50基于來自操作裝置30的輸入信息來計算規(guī)定檢測距離ds(步驟s202;規(guī)定檢測距離計算部52a),并計算遮擋率rs(步驟s204;遮擋率計算部52b)。而且,控制裝置50計算遮擋率判定值ths(步驟s206;遮擋率判定值計算部52c),并判定通過遮擋率計算部52b計算出的遮擋率rs是否是通過遮擋率判定值計算部52c計算出的遮擋率判定值ths以上(步驟s208;第一遮擋狀態(tài)判定部52d)。在因檢測裝置40的檢測部41未被遮擋而遮擋率rs小于遮擋率判定值ths的情況下,控制裝置50在步驟s208中判定為“否”,使程序返回到步驟s202。另一方面,例如因在檢測裝置40的檢測部41蓋上布等而遮擋率rs為遮擋率判定值ths以上的情況下,控制裝置50在步驟s208中判定為“是”,在步驟s210中檢測為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)。該情況下,控制裝置50例如在正進行電動輪椅1的行駛控制時,停止電動輪椅1的行駛控制。另外,例如在電動輪椅1具備能夠進行向乘客的報告的蜂鳴器等報告裝置(未圖示)的情況下,控制裝置50通過報告裝置報告檢測部41為遮擋狀態(tài)。
根據(jù)本實施方式,電動輪椅1是通過按照乘客對操作裝置30的輸入被驅(qū)動的驅(qū)動裝置20進行行駛的電動輪椅1,電動輪椅1具備檢測被檢測物的檢測裝置40、和基于輸入到操作裝置30的信息亦即輸入信息來控制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量而使電動輪椅1行駛的控制裝置50??刂蒲b置50具備第一區(qū)域生成部51c,生成沿著基于輸入信息所預(yù)測的電動輪椅1的預(yù)測行進道路wy的行進方向延伸的第一區(qū)域a1;障礙物有無檢測部51e,在第一區(qū)域a1內(nèi)以及距電動輪椅1在規(guī)定距離以內(nèi)的作為周邊區(qū)域的第二區(qū)域a2內(nèi)檢測被檢測物亦即障礙物的有無;以及驅(qū)動量限制部51f,在通過障礙物有無檢測部51e檢測為在第一區(qū)域a1內(nèi)以及第二區(qū)域a2內(nèi)的至少任意一個區(qū)域有障礙物的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量。
據(jù)此,在障礙物與電動輪椅1接近那樣的情況下,在通過檢測裝置40在第一區(qū)域a1內(nèi)暫時檢測出的障礙物脫離到第一區(qū)域a1外時,也能夠通過移動體的周邊區(qū)域亦即第二區(qū)域a2捕捉該障礙物。因此,可以提供能夠減少障礙物與電動輪椅1的碰撞的可能性,并且能夠安全且安心地行駛的電動輪椅1。另外,在電動輪椅1與障礙物交錯時,能夠消除乘客感覺到有可能與障礙物碰撞的不安。
另外,控制裝置50還具備驅(qū)動量限制維持部51h,該驅(qū)動量限制維持部51h在障礙物有無檢測部51e的檢測結(jié)果從第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物的狀態(tài)變化為第一區(qū)域a1內(nèi)沒有障礙物的狀態(tài)的時刻以后,以電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。
據(jù)此,在障礙物與電動輪椅1接近那樣的情況下,通過檢測裝置40在第一區(qū)域a1內(nèi)暫時檢測出的障礙物脫離到第一區(qū)域a1外時,電動輪椅1也通過驅(qū)動量限制維持部51h,從該障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻起以規(guī)定移動時間tm維持與第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物時相同的限制驅(qū)動量。因此,例如電動輪椅1在障礙物通過電動輪椅1之前被維持限制了電動輪椅1的最高速度的狀態(tài)。因此,能夠可靠地減少障礙物與移動體的碰撞的可能性。另外,在電動輪椅1與障礙物交錯時,能夠消除乘客感到有可能與障礙物碰撞的不安。
另外,第二區(qū)域a2的寬度被設(shè)定為比電動輪椅1的寬度大。
據(jù)此,在障礙物與電動輪椅1接近那樣的情況下,通過檢測裝置40在第一區(qū)域a1內(nèi)暫時檢測出的障礙物脫離到第一區(qū)域a1外時,也能夠在第二區(qū)域a2內(nèi)可靠地捕捉該障礙物。由此,通過驅(qū)動量限制部51f限制驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量。因此,能夠進一步可靠地減少障礙物與電動輪椅1的碰撞的可能性。另外,在電動輪椅1與障礙物交錯時,能夠消除乘客感到有可能與障礙物碰撞的不安。
另外,控制裝置50還具備遮擋率計算部52b,計算在檢測裝置40能夠檢測被檢測物的角度范圍中,處于距檢測裝置40的檢測部41規(guī)定檢測距離ds內(nèi)并被檢測裝置40檢測的被檢測物亦即遮擋物所占的角度的比例來作為遮擋物遮擋檢測裝置40的檢測部41的比例亦即遮擋率rs;以及第一遮擋狀態(tài)判定部52d,在通過遮擋率計算部52b計算出的遮擋率rs為遮擋率判定值ths以上的情況下,判定為檢測裝置40是不能夠檢測障礙物的遮擋狀態(tài)。
據(jù)此,例如檢測裝置40的檢測部41被遮擋物遮擋,通過遮擋率計算部52b計算出的遮擋率rs為遮擋率判定值ths以上的情況下,控制裝置50能夠通過第一遮擋狀態(tài)判定部52d判定為檢測裝置40是不能夠檢測障礙物的遮擋狀態(tài)。在判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)的情況下,控制裝置50例如能夠進行使電動輪椅1停止或警告乘客等控制。由此,例如電動輪椅1的乘客能夠采取將遮擋檢測裝置40的檢測部41的遮擋物除去等處置,所以檢測裝置40的遮擋狀態(tài)消除。因此,由于檢測裝置40恢復(fù)為能夠適當(dāng)?shù)貦z測障礙物的狀態(tài),所以能夠維持可以減少障礙物與電動輪椅1的碰撞的可能性的狀態(tài)。另外,在電動輪椅1與障礙物交錯時,能夠消除乘客感到有可能與障礙物碰撞的不安。
另外,控制裝置50還具備規(guī)定檢測距離計算部52a,該規(guī)定檢測距離計算部52a基于輸入信息來計算規(guī)定檢測距離ds。
電動輪椅1在例如行人等障礙物密集那樣的場所低速行駛那樣的情況下,檢測裝置40的檢測部41處于被行人等暫時遮擋而遮擋率rs暫時變?yōu)檎趽趼逝卸ㄖ祎hs以上的頻度較高的狀態(tài)。該情況下,行人等接近電動輪椅1后通過,實際上檢測裝置40能夠適當(dāng)?shù)貦z測位于各區(qū)域a1、a2的障礙物的情況下,控制裝置50也有時誤判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)。與此相對,在本實施方式中,控制裝置50在電動輪椅1例如低速行駛的情況下,通過規(guī)定檢測距離計算部52a較小地計算規(guī)定檢測距離ds,從而能夠使遮擋率rs比較低。因此,能夠抑制遮擋率rs暫時變?yōu)檎趽趼逝卸ㄖ祎hs以上。因此,能夠抑制控制裝置50因暫時遮擋檢測裝置40的障礙物而判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)的誤判定。結(jié)果能夠安全且安心地行駛。
另外,控制裝置50還具備遮擋率判定值計算部52c,該遮擋率判定值計算部52c基于輸入信息來計算遮擋率判定值ths。
電動輪椅1在例如行人等障礙物密集的場所低速行駛那樣的情況下,檢測裝置40的檢測部41被行人等暫時遮擋,如上述那樣,控制裝置50有時誤判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)。與此相對,在本實施方式中,控制裝置50在電動輪椅1例如低速行駛的情況下,通過遮擋率判定值計算部52c較大地計算遮擋率判定值ths,能夠抑制遮擋率rs暫時變?yōu)橐?guī)定遮擋率以上的頻度。因此,能夠抑制控制裝置50因暫時遮擋檢測裝置40的障礙物而判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)的誤判定。結(jié)果能夠安全且安心地行駛。
接下來,作為上述的實施方式中的第一變形例,對控制裝置50執(zhí)行的碰撞風(fēng)險減少控制的變形例進行說明。在上述的實施方式中,驅(qū)動量限制維持部51h在通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻以后,以規(guī)定移動時間tm將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。取而代之,本第一變形例中的驅(qū)動量限制維持部51h在通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻以后,在電動輪椅1移動規(guī)定移動距離dm的期間將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。規(guī)定移動距離dm是假定為從暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動并脫離到第一區(qū)域a1外的時刻起越過電動輪椅1的距離。
另外,本第一變形例的控制裝置50的碰撞風(fēng)險減少控制部51如圖13所示,具備規(guī)定移動距離計算部151j來代替上述的實施方式的規(guī)定移動時間計算部51i。規(guī)定移動距離計算部151j根據(jù)區(qū)域外移動時最短距離damin并基于圖14所示的第八映射m8來計算規(guī)定移動距離dm。第八映射m8是表示區(qū)域外移動時最短距離damin與規(guī)定移動距離dm的關(guān)系的映射。區(qū)域外移動時最短距離damin與規(guī)定移動距離dm的關(guān)系被設(shè)定為區(qū)域外移動時最短距離damin越小,規(guī)定移動距離dm越小。這樣,驅(qū)動量限制維持部51h在通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第一區(qū)域a1外的時刻以后,在電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm或者電動輪椅1移動規(guī)定移動距離dm的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。
接下來,作為上述的實施方式中的第二變形例,對控制裝置50執(zhí)行的檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制的變形例進行說明。由圖15所示的控制裝置50具備的檢測部遮擋狀態(tài)檢測部152進行第二變形例中的控制裝置50進行的檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制。檢測部遮擋狀態(tài)檢測部152具備規(guī)定檢測距離計算部152a、遮擋率計算部152b、遮擋變化率計算部152e、規(guī)定遮擋時間計算部152f、第二遮擋狀態(tài)判定部152g以及遮擋變化率判定值計算部152h。
規(guī)定檢測距離計算部152a與上述的實施方式中的規(guī)定檢測距離計算部52a同樣地計算規(guī)定檢測距離ds。遮擋率計算部152b與上述的實施方式中的遮擋率計算部52b同樣地計算遮擋率rs。
遮擋變化率計算部152e計算遮擋率rs的變化率亦即遮擋變化率rsh。遮擋變化率計算部152e基于遮擋率rs的時間序列數(shù)據(jù)來計算遮擋率rs的變化率亦即遮擋變化率rsh。遮擋率rs的時間序列數(shù)據(jù)是由遮擋率計算部152b計算出的遮擋率rs的時間的變化的數(shù)據(jù)。遮擋率rs的時間序列數(shù)據(jù)通過每隔第一規(guī)定時間存儲在存儲部51a中而形成。根據(jù)存儲在存儲部51a的時間序列數(shù)據(jù)的最新的遮擋率rs亦即當(dāng)前遮擋率rsn、和存儲當(dāng)前遮擋率rsn的時刻的之前的規(guī)定遮擋時間ts的遮擋率rs亦即前遮擋率rsb來計算遮擋變化率rsh。具體而言,遮擋變化率rsh是當(dāng)前遮擋率rsn相對于前遮擋率rsb的變化率(遮擋變化率rsh=當(dāng)前遮擋率rsn/前遮擋率rsb)。規(guī)定遮擋時間ts是由規(guī)定遮擋時間計算部152f計算的時間。
規(guī)定遮擋時間計算部152f基于來自操作裝置30的輸入信息來計算規(guī)定遮擋時間ts。根據(jù)基于輸入信息變換所得的行進速度v,并基于圖16所示的第九映射m9來計算規(guī)定遮擋時間ts。第九映射m9是表示行進速度v的大小(行進速度v的絕對值|v|)與規(guī)定遮擋時間ts的關(guān)系的映射。行進速度v的大小與規(guī)定遮擋時間ts的關(guān)系被設(shè)定為行進速度v的大小越小,規(guī)定遮擋時間ts越大。
第二遮擋狀態(tài)判定部152g在通過遮擋變化率計算部152e計算出的遮擋變化率rsh為遮擋變化率判定值thsh以下的情況下,判定為檢測裝置40是不能夠檢測障礙物的遮擋狀態(tài)。由遮擋變化率判定值計算部152h計算遮擋變化率判定值thsh。
遮擋變化率判定值計算部152h基于來自操作裝置30的輸入信息來計算遮擋變化率判定值thsh。遮擋變化率判定值計算部152h根據(jù)行進速度v的大小,并基于圖17所示的第十映射m10來計算。第十映射m10是表示行進速度v的大小(行進速度v的絕對值|v|)與遮擋變化率判定值thsh的關(guān)系的映射。行進速度v的大小與遮擋變化率判定值thsh的關(guān)系被設(shè)定為行進速度v的大小越小,遮擋變化率判定值thsh越大。
另外,按照圖18所示的流程圖,對本第二變形例的控制裝置50進行的檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制進行說明。
控制裝置50基于來自操作裝置30的輸入信息來計算規(guī)定檢測距離ds(步驟s302;規(guī)定檢測距離計算部152a),并計算遮擋率rs(步驟s304;遮擋率計算部152b)。而且,控制裝置50將通過遮擋率計算部152b計算出的遮擋率rs以在存儲部51a形成時間序列數(shù)據(jù)的方式進行存儲(步驟s306)。
控制裝置50在步驟s308中判定計算出的遮擋率rs是否是零。在檢測裝置40的檢測部41沒有遮擋物的情況下,由于遮擋率rs為零,所以控制裝置50在步驟s308中判定為“是”,使程序返回到步驟s302。另一方面,在檢測裝置40的檢測部41的至少一部分被遮擋物遮擋的情況下,由于遮擋率rs不是零,所以控制裝置50在步驟s308中判定為“否”,使程序進入步驟s310。
控制裝置50計算規(guī)定遮擋時間ts(步驟s310;規(guī)定遮擋時間計算部152f)??刂蒲b置50在步驟s312中從時間序列數(shù)據(jù)提取當(dāng)前遮擋率rsn以及前遮擋率rsb。在因時間序列數(shù)據(jù)的個數(shù)較少的情況等而不能夠提取前遮擋率rsb的情況下,控制裝置50將前遮擋率rsb設(shè)為零??刂蒲b置50在步驟s314中判定前遮擋率rsb是否是零。在因檢測裝置40的檢測部41未被遮擋的情況、時間序列數(shù)據(jù)的個數(shù)較少情況等而前遮擋率rsb為零的情況下,控制裝置50在步驟s314中判定為“是”,使程序返回到步驟s302。另一方面,在前遮擋率rsb不是零的情況下,控制裝置50在步驟s314中判定為“否”,使程序進入步驟s316。
控制裝置50計算遮擋變化率rsh(步驟s316;遮擋變化率計算部152e),并基于來自操作裝置30的輸入信息來計算遮擋變化率判定值thsh(步驟s318;遮擋變化率判定值計算部152h)。而且,控制裝置50判定遮擋變化率rsh是否是遮擋變化率判定值thsh以下(步驟s320;第二遮擋狀態(tài)判定部152g)。在檢測裝置40的檢測部41被布等的遮擋物持續(xù)遮擋的情況下,由于遮擋變化率rsh比較小,所以遮擋變化率rsh為遮擋變化率判定值thsh以下。該情況下,控制裝置50在步驟s320中判定為“是”,在步驟s322中檢測檢測裝置40的遮擋狀態(tài)。另一方面,在因乘客上下電動輪椅1、行人的接近等而檢測裝置40的檢測部41被暫時遮擋的情況下,由于遮擋變化率rsh比較大,所以遮擋變化率rsh大于遮擋變化率判定值thsh。該情況下,控制裝置50在步驟s320中判定為“否”,使程序返回到步驟s302。
根據(jù)本第二變形例,控制裝置50還具備遮擋率計算部152b,計算檢測裝置40能夠檢測被檢測物的角度范圍中,處于距檢測裝置40的檢測部41規(guī)定檢測距離ds內(nèi)并被檢測裝置40檢測的被檢測物亦即遮擋物所占的角度的比例來作為遮擋物遮擋檢測裝置40的檢測部41的比例亦即遮擋率rs;遮擋變化率計算部152e,計算遮擋率rs的變化率亦即遮擋變化率rsh;以及第二遮擋狀態(tài)判定部152g,在通過遮擋變化率計算部152e計算出的遮擋變化率rsh為遮擋變化率判定值thsh以下的情況下,判定為檢測裝置40是不能夠檢測障礙物的遮擋狀態(tài)。
電動輪椅1在例如行人等障礙物密集的場所低速行駛那樣的情況下,檢測裝置40的檢測部41被障礙物暫時遮擋,如上述那樣,控制裝置50有時誤判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)。與此相對,本第二變形例中的控制裝置50考慮由遮擋變化率計算部152e計算出的遮擋變化率rsh來判定檢測裝置40是否是遮擋狀態(tài)。因此,能夠抑制在因暫時遮擋檢測裝置40的檢測部41的障礙物而判定為檢測裝置40是遮擋狀態(tài)的誤判定。
此外,在上述的實施方式中示出移動體的一個例子,但本發(fā)明并不限于此,也能夠采用其它的結(jié)構(gòu)。例如在上述的實施方式中,移動體為電動輪椅1,但可以取而代之,設(shè)為小型車輛、移動機器人等搭乘型的移動體。
另外,在上述的實施方式中,操作裝置30為操縱桿,但并不限于此,也可以通過指示電動輪椅1的行進速度的加速器以及指示電動輪椅1的旋轉(zhuǎn)方向的手柄來構(gòu)成操作裝置30。
另外,在上述的實施方式中,檢測裝置40為檢測被檢測物的三維位置信息的三維測距傳感器,但可以取而代之,設(shè)為檢測被檢測物的二維位置信息的二維測距傳感器。
另外,在上述的實施方式中,電動輪椅1具備一個檢測裝置40,但可以取而代之,具備多個檢測裝置40。據(jù)此,與檢測裝置40為一個的情況相比,能夠擴大可檢測檢測裝置40的被檢測物的檢測角度范圍ah。
另外,在上述的實施方式中,在極坐標(biāo)c上呈平面狀地生成第一區(qū)域a1以及第二區(qū)域a2,但可以取而代之,立體地生成第一區(qū)域a1以及第二區(qū)域a2。該情況下,代替極坐標(biāo)c,在以電動輪椅1為中心的球坐標(biāo)上生成第一區(qū)域a1以及第二區(qū)域a2即可。據(jù)此,能夠在檢測裝置40能夠檢測被檢測物的范圍內(nèi)不同地設(shè)定第一區(qū)域a1的高度和第二區(qū)域a2的高度。
另外,在上述的實施方式中,極坐標(biāo)c的原點c0為檢測裝置40的檢測部41的位置,但可以取而代之而將極坐標(biāo)c的原點c0設(shè)為電動輪椅1的例如重心。該情況下,修正來自檢測裝置40的被檢測物信息亦即坐標(biāo)數(shù)據(jù)來進行對極坐標(biāo)c的投影。
另外,在上述的實施方式中,在電動輪椅1的較近處生成第二區(qū)域a2,但可以取而代之,將第二區(qū)域a2以在電動輪椅1的行進方向比第一區(qū)域a1大的方式生成。據(jù)此,例如在移動速度較快的障礙物接近電動輪椅1那樣的情況下,因電動輪椅1的行駛速度較小,而在第一區(qū)域a1的大小比較小時,也能夠在第二區(qū)域a2中捕捉障礙物。
另外,在上述的實施方式中,控制裝置50通過第二區(qū)域生成部51d生成第二區(qū)域a2,但可以取而代之,不生成第二區(qū)域a2。
另外,在上述的實施方式中,在第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物的情況下,被驅(qū)動量限制部51f限制的行進速度v的最高速度根據(jù)最短距離dmin而變化,但可以取而代之,根據(jù)電動輪椅1與障礙物的相對速度或格子g內(nèi)的障礙物的密度(點組pg的密度)而變化。在第一區(qū)域a1內(nèi)有障礙物的情況下,驅(qū)動量限制部51f與最短距離dmin無關(guān)都可以將行進速度v的最高速度限制為固定的速度。
另外,在上述的實施方式中,通過驅(qū)動量限制部51f將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量設(shè)為限制驅(qū)動量,從而行進速度v的最高速度被限制,但可以取而代之,按照規(guī)定的比例一律減少行進速度v。另外,也可以限制行進速度v的時間變化率(加速度)。
另外,在上述的實施方式中,在第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的情況下,被驅(qū)動量限制部51f限制的行進速度v的最高速度被設(shè)定為固定的速度,但可以取而代之,根據(jù)最短距離dmin、電動輪椅1與障礙物的相對速度或格子g內(nèi)的障礙物的密度(點組pg的密度)而變化。
另外,在上述的實施方式中,規(guī)定移動時間計算部51i根據(jù)區(qū)域外移動時最短距離damin來計算規(guī)定移動時間tm,但可以取而代之,根據(jù)電動輪椅1與障礙物的相對速度或格子g內(nèi)的障礙物的密度(點組pg的密度)來計算規(guī)定移動時間tm。
另外,在上述的實施方式中,由規(guī)定移動時間計算部51i計算規(guī)定移動時間tm,但可以取而代之,預(yù)先將規(guī)定移動時間tm設(shè)定為固定的時間。該情況下,規(guī)定移動時間tm被預(yù)先設(shè)定為假定從暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外的時刻起越過電動輪椅1的時間(例如10秒)。
另外,在上述的第一變形例中,由規(guī)定移動距離計算部151j計算規(guī)定移動距離dm,但可以取而代之,預(yù)先將規(guī)定移動距離dm設(shè)定為固定的距離。該情況下,規(guī)定移動距離dm被設(shè)定為假定從暫時檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外的時刻起越過電動輪椅1的距離(例如5m)。
另外,在上述的實施方式中,在接通電動輪椅1的電源的期間執(zhí)行檢測部遮擋狀態(tài)檢測控制,但可以取而代之,僅在正對電動輪椅1進行行駛控制的情況下執(zhí)行。
另外,在上述的實施方式中,遮擋率計算部52b使用格子g來計算遮擋率rs,但也可以根據(jù)被檢測物信息(點組pg的坐標(biāo)數(shù)據(jù))直接地計算遮擋率rs。具體而言,根據(jù)點組pg的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來計算規(guī)定檢測距離ds內(nèi)的障礙物所在的周向的角度范圍。遮擋率rs被計算為該角度范圍中的檢測裝置40相對于檢測角度范圍ah的比例。
另外,在上述的第二變形例中,由規(guī)定遮擋時間計算部152f計算規(guī)定遮擋時間ts,但可以取而代之,預(yù)先將規(guī)定遮擋時間ts設(shè)定為恒定的時間(例如5秒)。
另外,在上述的第二變形例中,由遮擋變化率判定值計算部152h計算遮擋變化率判定值thsh,但可以取而代之,預(yù)先將遮擋變化率判定值thsh設(shè)定為固定的值(例如10%)。
另外,在上述的實施方式中,第二區(qū)域a2由第二區(qū)域生成部51d沿著預(yù)測行進道路wy的行進方向以規(guī)定的大小生成,但可以取而代之,為相對于移動體(電動輪椅1)按照規(guī)定的方向(例如電動輪椅1的前方)被固定而預(yù)先設(shè)定的結(jié)構(gòu)。另外,在移動體(電動輪椅1)具備多個檢測裝置40的情況下,可以為基于相互不同的檢測裝置40來分別設(shè)定第一區(qū)域a1和第二區(qū)域a2的結(jié)構(gòu)。
另外,在上述的實施方式中,檢測為第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的情況下,驅(qū)動量限制部51f基于第四映射m4來計算第二最高行進速度vx2,但可以取而代之,第二最高行進速度vx2為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的固定值。
另外,在上述的實施方式中,驅(qū)動量限制部51f在通過障礙物有無檢測部51e檢測為在第一區(qū)域a1內(nèi)以及第二區(qū)域a2內(nèi)的至少任意一個區(qū)域有障礙物的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量,但可以在輸入到操作裝置30的所希望行進速度xjs小于第一最高行進速度vx1以及第二最高行進速度vx2的情況下,解除驅(qū)動量的限制。
另外,在上述的實施方式中,在障礙物有無檢測部51e中的檢測結(jié)果從有障礙物的狀態(tài)變化為無障礙物的狀態(tài)的時刻以后,在電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm或者電動輪椅1移動規(guī)定移動距離dm的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量,但該驅(qū)動限制方法也可以從變化為無障礙物的狀態(tài)的時刻以后階梯地或緩緩地變更限制驅(qū)動量。
另外,在上述的實施方式中,區(qū)域外移動檢測部51g基于通過障礙物有無檢測部51e檢測出的障礙物的檢測結(jié)果來檢測檢測為處于第一區(qū)域a1內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第一區(qū)域a1外。但可以取而代之,區(qū)域外移動檢測部51g基于通過障礙物有無檢測部51e檢測出的障礙物的檢測結(jié)果來檢測檢測為處于第二區(qū)域a2內(nèi)的障礙物相對地移動,并脫離到第二區(qū)域a2外。并且,該情況下,使驅(qū)動量限制維持部51h在通過區(qū)域外移動檢測部51g檢測出障礙物脫離到第二區(qū)域a2外的時刻以后,在電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm或者電動輪椅1在規(guī)定移動距離dm移動的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。即,驅(qū)動量限制維持部51h在障礙物有無檢測部51e的檢測結(jié)果從第二區(qū)域a2內(nèi)有障礙物的狀態(tài)變化為第二區(qū)域a2內(nèi)無障礙物的狀態(tài)的時刻以后,在電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm或者電動輪椅1移動規(guī)定移動距離dm的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。這樣,控制裝置50還具備驅(qū)動量限制維持部51h,該驅(qū)動量限制維持部51h在障礙物有無檢測部51e的檢測結(jié)果從有障礙物的狀態(tài)變化為無障礙物的狀態(tài)的時刻以后,在電動輪椅1移動的規(guī)定移動時間tm或者電動輪椅1移動規(guī)定移動距離dm的期間,將驅(qū)動裝置20的驅(qū)動量維持為限制驅(qū)動量。
此外,上述的記載也包含以下的技術(shù)思想。
(附記項1)
是通過按照乘客對操作裝置的輸入而被驅(qū)動的驅(qū)動裝置進行行駛的移動體,上述移動體具備:檢測裝置,檢測被檢測物;以及控制裝置,基于輸入到上述操作裝置的信息亦即輸入信息來控制上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動量而使上述移動體行駛,上述控制裝置具備:行進道路預(yù)測部,基于上述輸入信息來預(yù)測上述移動體的行進道路;第一區(qū)域生成部,生成沿著由行進道路預(yù)測部預(yù)測出的上述移動體的行進道路亦即預(yù)測行進道路的行進方向延伸的第一區(qū)域;障礙物有無檢測部,在通過上述第一區(qū)域生成部生成的上述第一區(qū)域內(nèi),基于由上述檢測裝置檢測出的被檢測物的信息亦即被檢測物信息來檢測從上述檢測裝置的檢測部離開規(guī)定檢測距離的上述被檢測物亦即障礙物的有無;以及驅(qū)動量限制部,在通過上述障礙物有無檢測部檢測為在上述第一區(qū)域內(nèi)有上述障礙物的期間,將上述驅(qū)動裝置的上述驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量;區(qū)域外移動檢測部,基于通過上述障礙物有無檢測部檢測出的障礙物的信息來檢測檢測為處于上述第一區(qū)域內(nèi)的上述障礙物相對地移動并脫離到上述第一區(qū)域外;以及驅(qū)動量限制維持部,在通過上述區(qū)域外移動檢測部檢測出上述障礙物脫離到上述第一區(qū)域外的時刻以后,將上述驅(qū)動裝置的上述驅(qū)動量維持為上述限制驅(qū)動量。
(附記項2)
是通過按照乘客對操作裝置的輸入而被驅(qū)動的驅(qū)動裝置進行行駛的移動體,上述移動體具備:檢測裝置,檢測被檢測物;以及控制裝置,基于輸入到上述操作裝置的信息亦即輸入信息來控制上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動量而使上述移動體行駛,上述控制裝置具備:區(qū)域生成部(相當(dāng)于上述的實施方式的第一區(qū)域生成部51c以及第二區(qū)域生成部51d),生成沿著基于上述輸入信息所預(yù)測的上述移動體的預(yù)測行進道路的行進方向延伸的第一區(qū)域以及距上述移動體在規(guī)定距離以內(nèi)的作為周邊區(qū)域的上述第二區(qū)域的至少任意一個區(qū)域;障礙物有無判定部(相當(dāng)于上述的實施方式中的障礙物有無檢測部51e),基于上述檢測裝置的檢測結(jié)果來判定通過上述區(qū)域生成部生成的上述區(qū)域是否有障礙物;以及驅(qū)動量限制部,在通過上述障礙物有無判定部判定為有上述障礙物的期間,將上述驅(qū)動裝置的上述驅(qū)動量限制為限制驅(qū)動量,上述控制裝置在上述障礙物有無判定部中的判定結(jié)果從有障礙物的狀態(tài)變化為無障礙物的狀態(tài)的時刻以后,在上述移動體移動的規(guī)定移動時間或者上述移動體移動規(guī)定移動距離的期間,將上述驅(qū)動裝置的上述驅(qū)動量維持為上述限制驅(qū)動量。
符號說明
1…電動輪椅,10…輪椅主體,20…驅(qū)動裝置,30…操作裝置,40…檢測裝置,41…檢測部,50…控制裝置,51…碰撞風(fēng)險減少控制部,51b…行進道路預(yù)測部,51c…第一區(qū)域生成部,51d…第二區(qū)域生成部,51e…障礙物有無檢測部,51f…驅(qū)動量限制部,51g…區(qū)域外移動檢測部,51h…驅(qū)動量限制維持部,52…檢測部遮擋狀態(tài)檢測部,52b…遮擋率計算部,52d…第一遮擋狀態(tài)判定部,152e…遮擋變化率計算部,152g…第二遮擋狀態(tài)判定部,a1…第一區(qū)域,a2…第二區(qū)域,ah…檢測角度范圍,c…極坐標(biāo),dm…規(guī)定移動距離,ds…規(guī)定檢測距離,rs…遮擋率,rsh…遮擋變化率,ths…遮擋率判定值,thsh…遮擋變化率判定值,tm…規(guī)定移動時間,wy…預(yù)測行進道路。