移动体的制作方法

本发明涉及移动体，特别是，涉及能够抑制在对象者的前面穿过这样的行驶的移动体。

背景技术：

在专利文献1中，公开了向斜前方并且维持相对的规定位置地对移动的跟随对象2进行跟随动作的移动机器人1。移动机器人1通过照相机等检测跟随对象2的朝向，并根据该检测出的跟随对象2的朝向决定该移动机器人1的目标位置。移动机器人1计算针对决定出的目标位置的移动路径，并移动。

在专利文献2中，公开了保持由主人b预先设定的相对位置(基本位置)，对主人b进行跟随移动的自律移动装置1。自律移动装置1若检测出危险物体，则根据该危险物体的危险度，插到危险物体与主人b之间并移动，来确保主人b的安全。另一方面，若危险物体消失，则保持本来的基本位置对主人b进行跟随移动。

专利文献1:日本特开2008－234404号公报

专利文献2:日本特开2008－307658号公报

然而，当移动机器人1(自律移动装置1)在跟随对象2(主人b)的前方进行跟随动作的情况下，若跟随对象2进行转弯动作，则有移动机器人1在跟随对象2的前面穿过的情况。例如，当移动机器人1在跟随对象2的右前方进行跟随动作的情况下，跟随对象2进行右转动作的结果，移动机器人1位于跟随对象2的左前方，则移动机器人1想要移动到本来的跟随位置亦即跟随对象2的右前方会在跟随对象2的前面穿过。因此，会给跟随对象2带来与移动机器人1碰撞的忧虑、或行走困难等不适感。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述的问题点而完成的，目的在于提供一种能够抑制在对象者的前面穿过这样的行驶的移动体。

为了实现该目的，本发明的移动体具备移动单元，通过该移动单元在对象者的右前方或者左前方跟随移动，上述移动体具备：检测单元，检测上述对象者；移动目标计算单元，基于由该检测单元检测的检测结果来计算该移动体针对上述对象者的移动目标；以及移动控制单元，控制上述移动单元，以使该移动体向由该移动目标计算单元计算出的移动目标移动，上述移动目标计算单元具备移动目标设定单元，计算由该移动目标设定单元设定的移动目标，其中，上述移动目标设定单元在以上述对象者为原点的坐标系中将上述对象者的朝向作为y轴方向的情况下，在该移动体位于第一或者第四象限的情况下在上述对象者的右前方设定上述移动目标，在该移动体位于第二或者第三象限的情况下在上述对象者的左前方设定上述移动目标。

根据本发明的移动体，是在对象者的右前方或者左前方跟随移动的装置，基于对象者的检测结果，来计算针对对象者的该移动体的移动目标，并控制移动单元以使该移动体向其移动目标移动。在这里，移动目标计算单元在以对象者为原点的坐标系中将对象者的朝向作为y轴方向的情况下，在该移动体位于第一象限或者第四象限的情况下将移动目标设定在对象者的右前方，在该移动体位于第二象限或者第三象限的情况下将移动目标设定在对象者的左前方。因此，即使对象者进行转弯动作等的结果，该移动体从对象者的右侧向左侧移动、或相反从左侧向右侧移动，由于基于针对该移动体的对象者的位置来设定该移动体的移动目标，所以能够抑制该移动体在对象者的前面穿过这样的行驶。

附图说明

图1是移动体的外观图。

图2的(a)是表示移动体位于用户的右侧的情况下的移动目标的图，(b)是表示移动体位于用户的左侧的情况下的移动目标的图。

图3是表示移动体的电气结构的框图。

图4是移动体的流程图。

图5是表示移动体的控制目标的图。

图6是表示现有技术的移动体跟随沿8字移动的用户移动的情况的图。

图7是详细地示出图6的vii部中的用户与现有技术的移动体的移动轨迹的图。

图8是表示本实施方式的移动体跟随沿8字移动的用户移动的情况的图。

图9是详细地示出图8的ix部中的用户h与现有的移动体1的移动轨迹的图。是详细地示出用户与本实施方式的移动体的移动轨迹的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行说明。首先，参照图1，对本实施方式中的移动体1的结构进行说明。图1是移动体1的外观图。移动体1作为在用户h(对象者)的右前方或者左前方，相对于用户h移动到适当的位置，并能够跟随用户h的装置发挥功能。

如图1所示，移动体1主要具有大致圆柱状的外壳2、设置于该外壳2的内部并控制移动体1的各部的控制部10、测距传感器16、以及车轮17。测距传感器16是配置于外壳2的上部，通过对全方位(360度)照射激光，来检测测距传感器16与物体的距离(测距)的装置。测距传感器16将检测出的与对象物的距离与其角度建立对应关系并发送至控制部10。另外，测距传感器16构成为能够在上下方向上移动，预先适当地设定测距传感器16的上下方向的位置，以使来自测距传感器16的激光被照射至用户h的肩周边。以下，将由测距传感器16检测的距离以及角度称为“测距数据”。

车轮17是在外壳2的下部的左右一对对置地设置的车轮。在左右的车轮17上分别连接马达(未图示)，通过基于来自后述的驱动部18(参照图3)的控制信号使马达驱动，而移动体1移动。通过使左右的马达以相同的输出正转以及反转来进行移动体1的前方移动以及后方移动，另外，通过使马达差动，来进行移动体1的移动方向的变更。在这里，由于移动体1不能向设置车轮17的左右方向直接移动，所以在这样的向左右方向的移动中需要移动方向的变更。即，移动体1通过具有非完整的拘束条件的车轮17以及驱动部18(移动部)来移动。

接下来，参照图2对针对移动体1的移动的移动目标t1进行说明。图2的(a)是表示移动体1位于用户h的右侧的情况下的移动目标t1的图，图2的(b)是表示移动体1位于用户h的左侧的情况下的移动目标t1的图。

移动体1通过基于“用户坐标系”和“移动体坐标系”对从测距传感器16获取的测距数据mp进行处理，来进行移动体1的移动控制，其中，上述“用户坐标系”将用户h的位置pu作为原点(0，0)，将用户h的朝向du的方向作为yu轴，并将与该yu轴正交的方向作为xu轴，上述“移动体坐标系”将移动体1的位置pr作为原点(0，0)，将移动体1的朝向dr的方向作为yr轴，并将与该yr轴正交的方向作为xr轴。

如图2的(a)所示，在本实施方式中，在移动体1位于用户h的右侧，即，移动体1位于用户坐标系中的第一象限或者第四象限的情况下，对移动目标t1设定用户h的右前方的右侧移动目标t1r。另一方面，如图2的(b)所示，在移动体1位于用户h的左侧，即，移动体1位于用户坐标系中的第二象限或者第三象限的情况下，作为移动体1的移动目标t1，设定用户h的左前方的左侧移动目标t1l。而且，基于所设定的移动目标t1，来进行移动体1的移动控制。由此，移动体1基于相对于用户h的位置，将移动目标t1适当地变更到右侧移动目标t1r或者左侧移动目标t1l，并能够在用户h的右前方或者左前方跟随移动。

此外，在本实施方式中，右侧移动目标t1r处于用户h的前侧“0.6m”并且右侧“0.3m”的位置，左侧移动目标t1l处于用户h的前侧“0.6m”并且左侧“0.3m”的位置。另外，在移动体1的电源接通之后的初始状态下，移动目标t1被设定在右侧移动目标t1r，之后基于移动体1与用户h的位置，将移动目标t1设定在右侧移动目标t1r或者左侧移动目标t1l。

接下来，参照图3，对移动体1的电气结构进行说明。图3是表示移动体1的电气结构的框图。移动体1具有控制部10，该控制部10具有cpu11、闪存rom12、以及ram13，它们经由总线线路14分别与输入输出端口15连接。在输入输出端口15还连接有测距传感器16、以及驱动部18。

cpu11是对通过总线线路14连接的各部进行控制的运算装置。闪存rom12是储存有由cpu11执行的程序、固定值数据等的可改写的非易失性的存储装置，存储控制程序12a。若通过cpu11执行控制程序12a，则执行图4的主处理。

ram13是用于在cpu11执行控制程序12a时可改写地存储各种工作数据、标志等的存储器，分别设置以下存储器：存储从测距传感器16获取到的测距数据mp的测距数据存储器13a、存储用户h的位置pu的用户位置存储器13b、存储用户h的速度vu的用户速度存储器13c、存储用户h的朝向du的用户朝向存储器13d、存储移动体1的位置pr的移动体位置存储器13e、存储移动体1的移动目标t1的目标位置存储器13f、以及存储移动体1的控制目标t2(参照图5)的控制目标位置存储器13g。

此外，在本实施方式中，用户位置存储器13b以及用户朝向存储器13d的各值被设为基于上述的移动体坐标系的值，移动体位置存储器13e、目标位置存储器13f以及控制目标位置存储器13g的各值被设为基于用户坐标系的值。

驱动部18是用于使移动体1进行移动动作的装置，由车轮17(参照图1)以及成为车轮17的驱动源的马达(未图示)等构成。若从控制部10向驱动部18输入控制信号，则马达基于输入的控制信号旋转，该马达的旋转成为动力使车轮17驱动，使移动体1动作。

接下来，参照图4，对由移动体1的cpu11执行的主处理进行说明。图4是移动体1的主处理的流程图。主处理在移动体1的电源接通之后执行。主处理首先将从测距传感器16获取到的测距数据mp保存至测距数据存储器13a(s1)。

在s1的处理之后，基于测距数据存储器13a的测距数据mp，计算用户h的位置pu、速度vu以及用户h的朝向du，并分别保存至用户位置存储器13b、用户速度存储器13c以及用户朝向存储器13d(s2)。由于测距数据mp是以移动体1为基准的值，所以用户h的位置pu以及用户h的朝向du基于移动体坐标系来计算。

在s2的处理之后，通过对被存储于用户位置存储器13b以及用户朝向存储器13d的基于移动体坐标系的用户h的位置pu以及朝向du进行坐标变换，来计算用户坐标系中的移动体1的位置pr以及移动体1的朝向dr，并分别保存至移动体位置存储器13e(s3)。

在s3的处理之后，确认移动体位置存储器13e的移动体1的位置pr是否位于用户h的右侧(s4)。具体而言，由于用户坐标系中的用户h的位置pu为原点(0，0)，所以判断被存储于移动体位置存储器13e的移动体1的位置pr的xu坐标方向上的位置是否比yu轴靠右侧，即是否为0以上。

在s4的处理中，在移动体位置存储器13e的移动体1的位置pr位于用户h的右侧的情况下(s4：是)，基于用户坐标系中的用户h的位置pu(即，用户坐标系中的原点(0，0))，来计算用户h的右侧移动目标t1r(参照图2的(a))，并保存至目标位置存储器13f(s5)。

另一方面，在s4的处理中，在移动体位置存储器13e的移动体1的位置pr位于用户h的左侧的情况下(s4：否)，基于用户坐标系中的用户h的位置pu，来计算用户h的左侧移动目标t1l(参照图2(b))，并保存至目标位置存储器13f(s6)。通过s4～s6的处理，在移动体1位于用户h的右侧的情况下，将右侧移动目标t1r设定为移动目标t1，在移动体1位于用户h的左侧的情况下，将左侧移动目标t1l设定为移动目标t1。

然而，在用户h转弯的情况下、用户h向左右方向移动的情况下，进一步在用户h的步行中有波动的情况下，移动目标t1不位于移动体1的前后方向，而位于左右方向。如上所述，由于移动体1不能向左右方向直接移动，所以移动体1通过转弯跟随用户h移动。特别是，在用户h向正侧面(即，沿着xu轴)移动的情况下，移动体1需要以最小的转弯半径进行急转弯。进一步，由于移动体1与移动目标t1的距离相对较小，所以若使移动体1跟随移动目标t1移动，则移动体1的转弯半径变小。在这里，由于移动体1通过使左右的车轮17差动来转弯，所以即使想要进行以较小的转弯半径的急转弯也无法充分地转弯，而存在对用户h的跟随延迟、或移动体1本身妨碍用户h的步行的可能。

因此，在本实施方式中，为了确保这样的移动体1的转弯半径，使移动体1跟随比移动目标t1靠前方侧的控制目标t2移动。具体而言，在s5或者s6的处理之后，根据目标位置存储器13f的移动目标t1以及用户速度存储器的用户h的速度vu，来计算移动体1的控制目标t2，并保存至控制目标位置存储器13g(s7)。参照图5，对通过这样的s7的处理进行的移动体1的控制目标t2的计算进行说明。

图5是表示移动体1的控制目标t2的图。此外，在图5中，对作为移动目标t1设置右侧移动目标t1r的情况进行说明，但由于作为移动目标t1设置左侧移动目标t1l的情况也相同，所以省略其说明。

如图5所示，通过使移动目标t1向yu轴方向移动(移位)ys，来设定控制目标t2。具体而言，移动目标t1的移位量ys基于用户h的速度vu通过式1来计算。

[式1]

ys＝vu×δt···(式1)

在这里，在式1中，δt是规定的时间间隔，例示“1秒”。即，由于控制目标t2是对移动目标t1加上用户h在1秒钟前进的距离后的位置，所以移动体1将该控制目标t2作为移动目标移动，从而能够确保移动体1与移动目标的距离。因此，与移动体1将移动目标t1作为移动目标的情况相比，能够增大移动体1的转弯半径。因此，即使用户h急剧转弯，移动体1沿着较大的转弯半径缓慢转弯即可，所以能够抑制对用户h的跟随延迟，进一步能够抑制移动体1本身妨碍用户h的步行。

返回到图4。在s7的处理之后，基于控制目标位置存储器13g的控制目标t2输出控制信号，使驱动部18动作，来使移动体1移动(s8)。然后，在s8的处理之后，反复s1以下的处理。

在这里，参照图6～图9，对根据本实施方式中的移动体1的位置pu将移动目标t1变更为左侧移动目标t1l或者右侧移动目标t1r的情况下、和现有技术中的将移动目标t1固定于用户h的右前方的情况下，用户h沿8字(8字形)移动的情况进行比较。

首先，参照图6、图7，对现有技术中的将移动目标t1固定于用户h的右前方(即，右侧移动目标t1r)，用户h进行8字移动的情况进行说明。图6是表示现有技术的移动体100跟随沿8字移动的用户h移动的情况的图，图7是详细地示出图6的vii部中的用户h和现有技术的移动体100的移动轨迹的图。在图6以及图7中，用虚线表示用户h的移动轨迹，用实线表示现有技术的移动体100的移动轨迹。

如图6所示，用户h以从图6的中央部开始描绘8字的方式移动。现有技术的移动体100以随着这样的用户h的移动，在用户h的右前方跟随的方式移动。由于用户h的8字移动是反复左转弯和右转弯的移动，所以首先，用户h从图6的中央部朝向上部进行左转弯。在用户h进行左转弯的情况下，在用户h的右前方跟随移动的移动体100位于远离进行左转弯的用户h的方向。因此，由于移动体100不会在用户h的前方穿过，不会妨碍用户h的移动，所以用户h以及移动体100能够顺畅地移动。

之后，用户h从图6的中央部朝向下部进行右转弯。参照图7对这样的右转弯中的用户h与移动体1的移动进行说明。在图7中，用空心的方块表示用户h的位置pu，用空心的圆圈表示移动体100的位置pr。空心的方块内以及空心的圆圈内的字母(a、b、c、…、m)表示时刻，空心的方块以及空心的圆圈内的相同的字母表示相同的时刻下的用户h的位置pu以及移动体100的位置pr。

如图7所示，用户h随着时刻a～m进行右转弯。特别是，由于在时刻f，用户h紧急向右方进行方向转换，所以用户h方向转换后的移动体100的位置pr比用户h的位置pu靠左侧。然后，若移动体100想要在用户h的右前方跟随，则在时刻f～时刻g以在用户h的前方穿过的方式移动。由于该移动体100的移动，有用户h担忧与移动体100的碰撞、由于移动体100阻挡用户h的前进道路而感觉行走困难等不适感的可能。

另外，由于移动体100也在时刻f向右方进行紧急的方向转换，所以有由于这样的方向转换而移动体100失去平衡而跌倒的可能、由于方向转换所需的时间而移动体1对用户h的跟随延迟的可能。

接下来，参照图8、图9，对根据本实施方式中的移动体1的位置pu，将移动目标t1变更为左侧移动目标t1l或者右侧移动目标t1r的情况进行说明。图8是表示本实施方式的移动体1跟随进行8字移动的用户h移动的情况的图，图9是详细地示出图8的ix部中的用户h与本实施方式的移动体1的移动轨迹的图。在图8以及图9中，也用虚线表示用户h的移动轨迹，用实线表示移动体1的移动轨迹。

在图8中，在用户h进行左转弯时，由于移动体1在用户h的右前方跟随，所以移动体1不会妨碍用户h的移动而能够顺畅地移动。之后，用户h进行从图8的中央部向下部的右转弯，在通过这样的右转弯，用户h位于移动体1的左侧的情况下，将移动体1的移动目标t1从右侧移动目标t1r变更到左侧移动目标t1l，并基于用户h的左前方的左侧移动目标t1l移动。参照图9对这样的右转弯时的用户h与移动体1的移动进行说明。

在图9中，与图7相同，用空心的方块表示用户h的位置pu，用空心的圆圈表示移动体1的位置pr。空心的方块内以及空心的圆圈内的字母表示时刻，空心的方块以及空心的圆圈内的相同的字母表示相同的时刻下的用户h的位置pu以及移动体1的位置pr。

如图9所示，用户h随着时刻a～m进行右转弯，特别是，通过时刻f的用户h向右方进行方向转换，移动体1的位置pr比用户h的位置pu靠左侧。在这样的情况下，在本实施方式的移动体1中，随着移动体1的位置pr被变更至比用户h的位置pu靠左侧，移动目标t1从右侧移动目标t1r变更至左侧移动目标t1l。

因此，在由于用户h进行右转弯等，在用户h的右前方跟随移动的移动体1的位置pr被变更至比用户h的位置pu靠左侧的情况下，移动体1直接在用户h的左前方跟随移动。由此，能够抑制随着用户h的右转弯等，移动体1在用户h的前方穿过这样的行驶，移动体1能够顺畅地在用户h的左前方跟随移动。

另外，由于像现有技术的移动体100那样，被变更至比用户h的位置pu靠左侧的移动体1不需要用于在用户h的右前方跟随的紧急的方向转换，所以能够使移动体1的举动保持稳定。由于移动体1的举动稳定，能够将针对用户h的移动体1的跟随的延迟抑制在最小限。

此外，虽然未图示，但在用户h的右转弯结束，再次为了进行左转弯而用户h向左方进行方向转换的情况下，在左前方跟随的移动体1变成位于用户h的右侧。在这样的情况下，由于移动目标t1被从左侧移动目标t1l变更至右侧移动目标t1r，所以即使在用户h从左转弯变更为右转弯的情况下，移动体1也不会在用户h的前方穿过，而能够顺畅地在用户h的右前方跟随移动。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但能够容易地推断出本发明完全不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改进变更。

在上述实施方式中，为在移动体1的电源接通之后的初始状态下，将右侧移动目标t1r设定为移动目标t1的结构。但是，未必限于此，也可以为在移动体1的电源接通之后的初始状态下，将左侧移动目标t1l设定为移动目标t1的结构。

在上述实施方式中，为通过移动体1的位置pr的xu坐标方向上的位置是否为0以上来确认是否位于用户h的右侧的结构。但是，未必限于此，也可以为通过位置pr的xu坐标方向上的位置是否大于0来判断移动体1的位置pr是否位于用户h的右侧的结构。

另外，也可以为在以yu轴为中心的xu轴方向的规定范围(例如，以yu轴为中心左右0.2m的范围)内，设置不会将移动目标t1变更至左侧移动目标t1l或者右侧移动目标t1r的“死区”，在位置pr比该死区靠右侧的情况下，将移动目标t1设定为右侧移动目标t1r，在位置pr比该死区靠左侧的情况下，将移动目标t1设定为左侧移动目标t1l的结构。通过这样的死区，能够抑制在移动体1位于yu轴附近的情况下，将移动目标t1频繁地变更至左侧移动目标t1l或者右侧移动目标t1r。因此，能够抑制由移动体1向左右方向的移动引起的振动，而使移动体1稳定地移动。

在上述实施方式中，基于测距传感器16的测距数据来计算用户h的位置pu、速度vu以及朝向du。但是，未必限于此，也可以为代替测距传感器16而安装照相机，并基于由该照相机获取到的图像，来计算用户h的位置pu、速度vu以及朝向du的结构。

在上述实施方式中，为基于用户h的速度vu来计算使移动目标t1在yu轴方向上移位后的控制目标t2，并基于这样的控制目标t2使驱动部18动作的结构。但是，未必限于此，也可以为基于移动目标t1使驱动部18动作的结构。另外，也可以为基于使控制目标t2或者移动目标t1根据移动体1的朝向dr等在xu轴方向移位后的位置，来使驱动部18动作的结构。

在上述实施方式中举出的数值是一个例子，当然能够采用其他数值。

附图标记说明

1…移动体；16…测距传感器(检测单元、测距单元)；17…车轮(移动单元以及移动部的一部分)；18…驱动部(移动单元以及移动部的一部分)；h…用户(对象者)；mp…测距数据；t1…移动目标(移动目标、第一移动目标)；t2…控制目标(移动目标、第二移动目标)；s2…位置朝向计算单元、速度计算单元；s4…移动目标计算单元；s5、s6…移动目标计算单元、移动目标设定单元、第一目标计算单元；s7…移动目标计算单元、第二目标计算单元；s8…移动控制单元。