(57)【要約】【課題】互いに連結する部分走行経路の対応付けを短時間、かつ、精度よく行う。【解決手段】集球排球機１は、本体１１と、記憶部１３と、第２走行経路生成部５９と、走行制御部５１と、を備える。本体１１は、走行部２１を有する。記憶部１３は、複数の部分走行スケジュール１０１を記憶する。第２走行経路生成部５９は、複数の部分走行スケジュール１０１を連結して自律走行スケジュール１０３を生成する。走行制御部５１は、走行部２１を制御する。複数の部分走行スケジュール１０１は、少なくとも一部に、緯度と経度により構成される座標値を含む。第２走行経路生成部５９は、緯度と経度により構成される座標値に基づいて、連結経路ＣＲを自律的に計画する。第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行スケジュール１０１と、連結先の部分走行スケジュール１０１と、連結経路ＣＲと、を紐付けることにより自律走行スケジュール１０３を生成する。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定された領域内において予め決められた自律走行経路を自律走行する自律走行台車であって、
走行部を有する本体と、
前記指定された領域内に生成した複数の部分走行経路を記憶する記憶部と、
前記複数の部分走行経路を連結して前記自律走行経路を生成する自律走行経路生成部と、
前記走行部を制御することで前記本体を前記自律走行経路に沿って移動させる走行制御部と、
を備え、
前記複数の部分走行経路のそれぞれは、少なくとも一部に、前記指定された領域を少なくとも含むグローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含み、
前記自律走行経路生成部は、
前記グローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路を自律的に計画し、
前記連結元の部分走行経路と、前記連結先の部分走行経路と、前記連結経路と、を紐付けることにより前記自律走行経路を生成する、
自律走行台車。
【請求項２】
前記連結元の部分走行経路の終点と、前記連結先の部分走行経路の始点は、前記グローバル座標値で表される、請求項１に記載の自律走行台車。
【請求項３】
前記指定された領域内の前記本体の位置を、緯度と経度との組み合わせとして測定するＧＮＳＳ測定部をさらに備え、
前記グローバル座標値は、緯度と経度とにより構成される座標値である、請求項１又は２に記載の自律走行台車。
【請求項４】
前記連結元の部分走行経路、又は、前記連結先の部分走行経路のいずれかは、前記ＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できない領域内で生成された経路である、請求項３に記載の自律走行台車。
【請求項５】
前記連結元の部分走行経路、又は、前記連結先の部分走行経路は、一部において前記ＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できない領域内で生成された経路であり、他方は、前記ＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できる領域で生成された経路である、請求項３に記載の自律走行台車。
【請求項６】
走行部を有する本体を備え、指定された領域内において予め決められた自律走行経路を自律走行する自律走行台車の制御方法であって、
前記指定された領域内に生成した複数の部分走行経路を記憶するステップと、
前記複数の部分走行経路を連結して前記自律走行経路を生成するステップと、
前記走行部を制御することで前記本体を前記自律走行経路に沿って移動させるステップと、
を備え、
前記複数の部分走行経路のそれぞれは、少なくとも一部に、前記指定された領域を少なくとも含むグローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含み、
前記自律走行経路を生成するステップは、前記グローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路を自律的に計画するステップと、
前記連結元の部分走行経路と、前記連結先の部分走行経路と、前記連結経路と、を紐付けることにより前記自律走行経路を生成するステップと、
を有する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指定された領域内において予め決められた走行経路を自律走行する自律走行台車、及び、その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、指定された領域内においてあらかじめ決められた走行経路を自律的に走行する自律走行台車が知られている。例えば、作業者が教示した走行経路を自律的に再現する自律走行台車が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
また、作業者が指定した領域内を「塗り潰す」経路（塗り潰し経路）を生成し、生成した塗り潰し経路を自律的に移動する自律走行台車が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１３６５４３号
【特許文献２】国際公開第２０１８／０４３１８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
指定された領域内を自律走行する自律走行台車においては、当該領域を複数の部分領域に分け、各部分領域において個別に部分走行経路を生成し、部分領域毎に生成した複数の部分走行経路を連続的に自律走行させたい場合がある。
例えば、ある部分領域（例えば、障害物が存在する部分領域）においては走行経路を作業者が教示し、他の部分領域（例えば、障害物が存在しない広い部分領域）においては塗り潰し経路を生成する場合がある。
【０００５】
上記のように、複数の部分走行経路は、部分領域毎に個別に生成されたものであり、一般的には共通の座標点（経路）を有さない。また、部分走行経路は、共通の座標系上の座標値として定義されない場合がある。従って、複数の部分走行経路を連続的に自律走行させたい場合には、複数の部分走行経路を連結するために、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを一致させるための対応付けの作業が必要となる。
対応付け作業を人手で行う場合、対応付けすべき部分走行経路の数に応じて、対応付け作業時間と、作業ミスにより誤った対応付けをする可能性が増加し、作業者の負担となる。また、対応付けを行うためには、一方の教示の始点と他方の教示の終点とを一致させる等、走行経路の教示方法に制約が発生し、運用性の低下が発生する。人手に頼らず、周囲の地形情報などをセンサで取得し自動的に対応付けを行う場合でも、周囲の地形が似ているケースなどにおいて、誤った対応付けを行う可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを一致させるための対応付けを作業者に負担をかけることなく、かつ、精度よく行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る自律走行台車は、指定された領域内において予め決められた自律走行経路を自律走行する自律走行台車である。自律走行台車は、本体と、記憶部と、自律走行経路生成部と、走行制御部と、を備える。
本体は、走行部を有する。記憶部は、指定された領域内に生成した複数の部分走行経路を記憶する。自律走行経路生成部は、複数の部分走行経路を連結して自律走行経路を生成する。走行制御部は、走行部を制御することで、本体を自律走行経路に沿って移動させる。
【０００８】
上記の自律走行台車において、複数の部分走行経路のそれぞれは、少なくとも一部に、グローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含む。グローバル座標は、自律走行台車が自律走行する指定された領域を少なくとも含む座標系であって、共通の座標系である。
また、自律走行経路生成部は、グローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路を自律的に計画する。さらに、自律走行経路生成部は、連結元の部分走行経路と、連結先の部分走行経路と、連結経路と、を紐付けることにより自律走行経路を生成する。
【０００９】
上記の自律走行台車においては、部分走行経路は、少なくとも一部に、グローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含んでいる。すなわち、部分走行経路は、共通の座標系（グローバル座標系）で定義された座標値を含んでいる。
自律走行経路の生成において連結される部分走行経路に共通の座標系（グローバル座標系）で定義される座標値が含まれることで、当該共通の座標系で定義された座標値を用いて、部分走行経路を連結する連結経路を自律的に計画できる。つまり、人手による部分走行経路の対応付けが不要となる。
【００１０】
連結元の部分走行経路の終点と、連結先の部分走行経路の始点は、グローバル座標値で表されてもよい。
これにより、連結経路の始点（連結元の終点）と終点（連結先の始点）とを共通の座標系上の座標値に変換する必要がなくなるので、上記２つの点を結ぶ連結経路を容易に計画できる。
【００１１】
上記の自律走行台車は、ＧＮＳＳ測定部をさらに備えてもよい。ＧＮＳＳ測定部は、指定された領域内の本体の位置を、緯度と経度との組み合わせとして測定する。この場合、グローバル座標値は、緯度と経度とにより構成される座標値である。
これにより、屋外空間にて自律走行台車の位置を測定できる。また、グローバル座標系を、原理的には地球表面全体を含む座標系とすることができる。
【００１２】
連結元の部分走行経路、又は、連結先の部分走行経路のいずれかは、ＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できない領域内で生成された経路であってもよい。
これにより、自律走行台車は、ＧＮＳＳ測定部にて位置を測定できる屋外空間と、ＧＮＳＳ測定部により位置を測定できない領域との両方を自律走行できる。
【００１３】
連結元の部分走行経路、又は、連結先の部分走行経路は、一部においてＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できない領域内で生成された経路であり、他方は、ＧＮＳＳ測定部により緯度及び経度を測定できる領域内で生成された経路であってもよい。
これにより、自律走行台車は、ＧＮＳＳ測定部にて位置を測定できる屋外空間と、一部においてＧＮＳＳ測定部により位置を測定できない領域との両方を自律走行できる。また、上記一方の経路の少なくとも一部に、ＧＮＳＳ測定部にて測定した位置を、グローバル座標系のグローバル座標値として容易に含ませることができる。
【００１４】
本発明の他の見地に係る制御方法は、走行部を有する本体を備え、指定された領域内において予め決められた自律走行経路を自律走行する自律走行台車の制御方法である。この制御方法は、以下のステップを備える。
◎指定された領域内に生成した複数の部分走行経路を記憶するステップ。
◎複数の部分走行経路を連結して自律走行経路を生成するステップ。
◎走行部を制御することで本体を自律走行経路に沿って移動させるステップ。
【００１５】
上記の制御方法において、複数の部分走行経路のそれぞれは、少なくとも一部に、グローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含む。グローバル座標は、自律走行台車が自律走行する指定された領域を少なくとも含む座標系である。
また、自律走行経路を生成するステップは、以下のステップを有する。
◎グローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路を自律的に計画するステップ。
◎連結元の部分走行経路と、連結先の部分走行経路と、連結経路と、を紐付けることにより自律走行経路を生成するステップ。
【００１６】
上記の自律走行台車の制御方法においては、自律走行経路は、複数の部分走行経路を連結することで生成される。この場合に、上記の制御方法では、部分走行経路は、少なくとも一部に、グローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含んでいる。すなわち、部分走行経路は、共通の座標系（グローバル座標系）で定義された座標値を含んでいる。
これにより、連結すべき部分走行経路を共通の座標系に人手によることなく紐付けることができるので、部分走行経路を連結する連結経路を自律的に計画できる。つまり、連結すべき部分走行経路の対応付けを、人手によらず精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本実施形態に係る自律走行台車では、連結すべき部分走行経路を共通の座標系に紐付けて、連結すべき部分走行経路の対応付けを、人手によらず精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ゴルフ練習場の模式的平面図。
【図２】集球排球機の模式的斜視図（その１）。
【図３】集球排球機の模式的斜視図（その２）。
【図４】第１実施形態に係る制御部の全体構成を示す図。
【図５】集球排球機の概略動作を示すフローチャート。
【図６】コピー走行による部分走行経路の生成を示すフローチャート。
【図７】集球排球機の模式的平面図。
【図８】集球排球機の折り返し走行を示す模式的平面図。
【図９】塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作を示すフローチャート。
【図１０】塗り潰し走行による部分走行スケジュールを生成するステップの詳細を示すフローチャート。
【図１１】走行領域内に塗り潰し経路が作成される状態を段階的に示した模式図（その１）。
【図１２】走行領域内に塗り潰し経路が作成される状態を段階的に示した模式図（その２）。
【図１３】走行領域内に塗り潰し経路が作成される状態を段階的に示した模式図（その３）。
【図１４】走行領域内に塗り潰し経路が作成される状態を段階的に示した模式図（その４）。
【図１５】第１実施形態に係る自律走行経路の生成動作を示すフローチャート。
【図１６】選択された部分走行経路の一例を示す図。
【図１７】選択された複数の部分経路を連結経路で連結した場合の一例を示す図。
【図１８】自律走行動作を示すフローチャート。
【図１９】第２実施形態に係る制御部の構成を示す図。
【図２０】第２実施形態に係る部分走行経路の生成の一例を示す図。
【図２１】第２実施形態に係る部分走行経路の生成動作（コピー走行）を示すフローチャート。
【図２２】第２実施形態に係る位置情報の取得動作を示すフローチャート。
【図２３】第２実施形態に係る部分走行経路の生成方法で生成される部分走行経路の一例を示す図。
【図２４】第３実施形態に係る集球排球機を説明するための想定例を示す図。
【図２５】第３実施形態に係る自律走行経路の生成動作を示すフローチャート。
【図２６】第３実施形態で生成される自律走行経路の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１．第１実施形態
（１）集球排球機の概略
以下、図１〜図３を用いて、集球排球機１を説明する。図１は、ゴルフ練習場の模式的平面図である。図２及び図３は、集球排球機の模式的斜視図である。
集球排球機１（自律走行台車の一例）は、本実施形態では、ゴルフ練習場２（指定された領域の一例）に用いられる。ゴルフ練習場２では、短時間で多数のゴルフ球Ｂが散乱した状態になるので、集球排球機１は、それを集めて再利用する。
ゴルフ練習場２は、複数のゴルフ球Ｂが散乱した球散乱エリア３と、集められたゴルフ球Ｂが排出される排球溝７とを有する。この実施形態では、球散乱エリア３は芝生が植えられている。排球溝７は、球散乱エリア３内に設けられた溝である。排球溝７に配球されたゴルフ球Ｂは、吐き出された水によって回収プールまで送られる。
【００２０】
すなわち、集球排球機１は、球散乱エリア３を自律走行しながら当該エリアに散乱したゴルフ球Ｂを集球する（集球動作）。また、球散乱エリア３から排球溝７の側まで自律走行して、球散乱エリア３にて集球したゴルフ球Ｂを、排球溝７に排球する（排球動作）。さらに言い換えると、集球排球機１は、ゴルフ練習場２において、教示再現走行しながら集球及び排球を行う装置である。
【００２１】
上記の「教示再現走行」とは、作業者により教示された情報に基づいて生成された経路を自律走行して再現することである。「教示再現走行」には、例えば、予め作業者が教示した経路そのものを自律走行して再現する「コピー走行」と、予め作業者が教示した領域内を塗り潰すよう計画された経路を自律走行して再現する「塗り潰し走行」と、が含まれる。
【００２２】
本実施形態に係る集球排球機１は、上記「教示再現走行」のために個別に教示又は計画された複数の経路（部分走行経路）を連続的に自律走行する。その目的のため、集球排球機１は、個別に教示／計画された複数の部分走行経路を連結するための連結経路ＣＲを、自律的に計画する。
【００２３】
（２）集球排球機の基本構成
以下、本実施形態に係る集球排球機１の基本構成について説明する。集球排球機１は、本体１１と、記憶部１３（図４）と、制御部１５とを備えている。
本体１１は、走行部２１と、ゴルフ球Ｂを集める動作とゴルフ球Ｂを排出する動作が可能な集球排球部２３とを有する。具体的には、走行部２１は、集球排球機１を走行させる装置である。走行部２１は、例えば、本体１１に設けられた走行モータ３１（図４）と、車輪３３とを有する。
集球排球機１は、本体１１に設けられたＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ／全球測位衛星システム）受信機３５（ＧＮＳＳ測定部の一例）を有している。ＧＮＳＳ受信機３５は、ゴルフ練習場２における集球排球機１の地上の現在位置に関する情報（位置情報）を取得する。これにより、集球排球機１は自己位置を把握しながら屋外を走行することができる。
【００２４】
集球排球機１は、本体１１に設けられた方角検出センサ４１（図４）を有している。方角検出センサ４１は、ゴルフ練習場２における集球排球機１（本体１１）の向き（方角）を測定する。方角検出センサ４１は、例えば、集球排球機１の位置における地磁気の向きを測定する地磁気センサ、ＧＮＳＳコンパスなどである。
【００２５】
その他、上記のＧＮＳＳ受信機３５を本体１１に１対設けた構成を方角検出センサ４１とできる。例えば、１対のＧＮＳＳ受信機３５を本体１１の所定の軸（例えば、集球排球機１の直進方向と平行な軸）上に並べて配置する。これにより、ゴルフ練習場２における本体１１の向き（方角）を、１対のＧＮＳＳ受信機３５から得られる２つの座標値（緯度と経度の組み合わせ）から算出できる（ムービングベースライン（ＭｏｖｉｎｇＢａｓｅｌｉｎｅ）法）。ＧＮＳＳ受信機３５にて得られる座標を用いて方角を算出することにより、周囲の磁性体の影響なく集球排球機１の方角を容易に測定（算出）できる。
【００２６】
さらに、集球排球機１の方角は、例えば、ＧＮＳＳ受信機３５にて測定した緯度及び経度の移動前後の変化からも算出できる。
【００２７】
集球排球部２３は、連結構造２６によって、本体１１に接続される。集球排球部２３は、ゴルフ球Ｂを集球する集球部２４と、ゴルフ球Ｂを排球する排球部２５とを有している。集球部２４は、公知の技術であり、本体１１の走行に伴って連れまわり回転されるピックアップロータ２４ａにより構成される。なお、集球部２４を、集球部モータ（図示せず）によりピックアップロータ２４ａが回転する構成としてもよい。排球部２５は、公知の技術であり、排球部モータ２５ａ（図４）と、それによって駆動される排球ゲート２５ｂを有している。
【００２８】
また、集球排球部２３は、球の貯留量検出器（図示せず）を有していても構わない。貯留量検出器において、球の貯留量が閾値を超えると、排球可能な状態になる。具体的には、貯留量検出器は、例えば、貯まったゴルフ球Ｂの重量を測定する重量センサ、貯まったゴルフ球Ｂの上面を検出する光電センサである。
【００２９】
記憶部１３は、この実施形態では制御部１５内に設けられている。記憶部１３は、制御部１５を構成するコンピュータシステムの記憶装置の記憶領域の一部又は全部であり、集球排球機１に関する各種情報を記憶する。記憶部１３は、例えば、複数の部分走行経路に関するデータ（部分走行スケジュール１０１と呼ぶ）と、複数の部分走行経路を連結経路ＣＲで連結した全体の走行経路（自律走行経路と呼ぶ）に関するデータ（自律走行スケジュール１０３と呼ぶ）を記憶する。
【００３０】
（３）制御部の構成
制御部１５は、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤなど）、各種インターフェースなどを備えたコンピュータシステムである。制御部１５は、集球排球機１に関する各種制御を行う。
【００３１】
図４を用いて、制御部１５の構成を詳細に説明する。図４は、第１実施形態に係る制御部の全体構成を示す図である。なお、以下に説明する制御部１５の各機能ブロックの全部又は一部は、制御部１５を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムにより実現されてもよい。この場合、当該プログラムは、メモリ部及び／又は記憶装置に記憶されていてもよい。制御部１５の各機能ブロックの全部又は一部は、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ）などのカスタムＩＣとして実現されていてもよい。
【００３２】
制御部１５は、１つのコンピュータシステムにより構成されていてもよいし、複数のコンピュータシステムにより構成されていてもよい。複数のコンピュータシステムにより制御部１５を構成する場合、例えば、制御部１５の複数の機能ブロックにて実現される機能を複数のコンピュータシステムに任意の割合で振り分けて実行させることができる。
【００３３】
制御部１５は、走行制御部５１を有する。走行制御部５１は、走行モータ３１を制御する。走行制御部５１には、走行経路教示部３７からの教示内容、走行指令算出部５３（後述）からの走行指令が入力される。
なお、走行経路教示部３７は、例えば、ハンドルなどの集球排球機１の操作手段である。すなわち、走行制御部５１には、走行経路教示部３７による作業者の操作が入力される。
【００３４】
制御部１５は、走行指令算出部５３を有する。走行指令算出部５３は、走行指令を走行制御部５１に出力する。走行指令算出部は、走行モータ３１の目標回転速度を算出し、当該目標回転速度にて走行モータ３１を回転させるための駆動電力を、走行モータ３１に出力する。走行指令算出部５３に与えられるデータは、自律走行スケジュール１０３である。
また、走行指令算出部５３は、位置算出部５５（後述）から集球排球機１の位置情報が入力され、自律走行スケジュール１０３に示された目標位置と上記位置情報とに基づいて、走行モータ３１の目標回転速度を算出する。走行指令算出部５３は、当該目標回転速度にて走行モータ３１を回転させるための駆動電力を、走行モータ３１に出力する。
【００３５】
制御部１５は、位置算出部５５を有している。位置算出部５５は、ＧＮＳＳ受信機３５にて取得された情報に基づいて、ゴルフ練習場２における集球排球機１の現在位置を示す位置情報を算出する。具体的には、位置算出部５５は、ＲＴＫ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）測位により求められた現在地の位置を、緯度と経度との組み合わせとして測定する。その他、センチメータ級測位補強サービス（Ｃｅｎｔｉ−ｍｅｔｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ａｕｇｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＣＬＡＳ）による現在地の位置を用いることもできる。
また、位置算出部５５は、方角検出センサ４１からの信号に基づいて、集球排球機１の向き（方角）を算出する。すなわち、位置算出部５５は、位置情報として、集球排球機１の存在位置の緯度と経度、及び、その位置における集球排球機１の方角を算出する。なお、位置算出部５５は、位置情報に含める方角を、例えば、北を基準（０°）として時計回りに増加する角度として表す。
【００３６】
制御部１５は、第１走行経路生成部５７を有する。第１走行経路生成部５７は、自律走行スケジュール１０３において連結される部分走行経路を、部分走行スケジュール１０１として生成する。
第１走行経路生成部５７は、走行経路教示部３７により集球排球機１が操作されているときに、所定時間毎（例えば、制御部１５における制御周期毎）に、位置算出部５５から入力された位置情報（緯度、経度、方角）を受信する。これにより、第１走行経路生成部５７は、ゴルフ練習場２において集球排球機１が操作による走行で通過した位置を表す情報と、当該位置における集球排球機１の方角を表す情報とを、複数の位置情報の点列として取得する。すなわち、部分走行スケジュール１０１は、複数の位置情報の点列を記憶したものである。
【００３７】
その他、部分走行スケジュール１０１は、部分走行スケジュール１０１に含まれる位置情報のそれぞれに、当該位置情報で示される位置を集球排球機１が通過した時間を関連付けて記憶してもよい。
【００３８】
本実施形態では、位置情報は、ＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいて算出された緯度及び経度と、方角検出センサ４１に基づいて算出された方角と、により構成される座標値（例えば、位置情報は、（緯度，経度，方角）との座標で表される）である。つまり、ＧＮＳＳ受信機３５及び方角検出センサ４１からの信号に基づく位置情報は、地球表面を含む大きな座標（グローバル座標の一例）上の座標値（（緯度，経度，方角））として表される。
【００３９】
また、第１走行経路生成部５７は、ゴルフ練習場２の特定の領域を囲むような点列が取得された場合に、当該領域内をまんべんなく（「塗り潰す」ように）走行する部分走行経路を、部分走行スケジュール１０１として生成可能となっている。
つまり、第１走行経路生成部５７は、「コピー走行」による部分走行経路と、「塗り潰し走行」による部分走行経路と、を生成可能である。
【００４０】
なお、第１走行経路生成部５７により「コピー走行」による部分走行経路を生成するか、又は、「塗り潰し走行」による部分走行経路を生成するかは、例えば、集球排球機１の動作モードの切り替えにより切り替えることができる。
【００４１】
制御部１５は、第２走行経路生成部５９（自律走行経路生成部の一例）を有している。第２走行経路生成部５９は、集球排球機１に自律走行させたい自律走行経路を生成する。具体的には、第２走行経路生成部５９は、記憶部１３に記憶された複数の部分走行スケジュール１０１を連結することで、自律走行スケジュール１０３を生成する。
【００４２】
なお、制御部１５は、集球排球機１を自律走行させる際に、自律走行スケジュール１０３に記憶された排球作業を実行するか否かの情報（排球指示）に基づいて、排球制御部７１を制御してもよい。これにより、集球排球機１は、自律走行スケジュール１０３に従って自律的に走行中の教示されたタイミングにて、排球作業を実行できる。
【００４３】
以上の構成により、制御部１５は、ゴルフ練習場２の個別の領域において個別に生成（教示）した部分走行経路を連結して、自律走行スケジュール１０３を生成できる。これにより、本実施形態に係る集球排球機１は、領域によって特性の異なる走行が必要となるゴルフ練習場２を自律走行できる。
【００４４】
例えば、ゴルフ練習場２の球散乱エリア３のような広い領域をまんべんなく走行する必要がある領域では、「塗り潰し走行」による部分走行経路を生成できる。その一方、排球溝７のような接近するには集球排球機１の熟練操作が必要な領域では、排球溝７の近傍から排球溝７までの「コピー走行」による部分走行経路を生成できる。
そして、球散乱エリア３で生成した「塗り潰し走行」による部分走行経路と、排球溝７の近傍領域で生成した「コピー走行」による部分走行経路と、を連結する連結経路ＣＲを経路計画できる。
以上のようにして、上記の構成を有する制御部１５は、球散乱エリア３に散乱したゴルフ球Ｂを集球し、集球したゴルフ球Ｂを排球溝７にて排球するまでの一連の動作を、集球排球機１に自律的に実行させることができる。
【００４５】
制御部１５は、排球教示部３９を有している。排球教示部３９は、例えば、押しボタン等からなる操作盤である、排球教示部３９は、例えば、操作者による押しボタンの操作を排球制御部７１に送信する。
排球制御部７１は、排球教示部３９からボタン操作を受け付けて、その操作を排球指示に変換する。排球制御部７１は、排球指示を排球部モータ２５ａに出力することで、排球ゲート２５ｂを駆動する。
【００４６】
排球制御部７１は、部分走行経路を教示中に、自身が出力する排球指示とその指示が発生したタイミングとを関連付けて、部分走行スケジュール１０１に記憶できる。その他、部分走行スケジュール１０１を編集して、排球指示と当該指示を出すタイミングとを関連付けて記憶することもできる。
一方、自律走行スケジュール１０３により自律走行中に、排球制御部７１は、排球指示を、自律走行スケジュール１０３に記憶されたタイミングで出力する。これにより、集球排球機１は、自律走行中に、自律走行スケジュール１０３に記憶されたタイミングに従って自律的に排球作業を実行できる。
【００４７】
（４）集球排球機の概略動作
以下、図５を用いて、制御部１５が、自律走行経路を生成し、当該自律走行経路を集球排球機１に自律走行させるまでの制御動作の概略を説明する。図５は、集球排球機の概略動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１で、制御部１５の第１走行経路生成部５７は、ゴルフ練習場２内に複数の部分走行経路を生成し、記憶部１３記憶する。このとき、第１走行経路生成部５７は、複数の部分走行経路のそれぞれの少なくとも一部に、ゴルフ練習場２を少なくとも含むグローバル座標上に定義されたグローバル座標値（緯度、経度、及び方角により構成される座標値）を含める。
【００４８】
ステップＳ２で、制御部１５の第２走行経路生成部５９は、複数の部分走行経路を連結して、自律走行経路を生成する。このとき、第２走行経路生成部５９は、部分走行経路に含まれるグローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と、連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路ＣＲを自律的に計画する。
また、第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行経路と、連結先の部分走行経路と、連結経路ＣＲと、を紐付けることにより自律走行経路を生成する。
【００４９】
ステップＳ３で、走行制御部５１は、ステップＳ２で生成した自律走行経路に従って走行部２１を制御することで、本体１１を自律走行経路に沿って移動させる。
【００５０】
（５）部分走行経路の生成動作の詳細説明
（５−１）コピー走行による部分走行経路の生成動作
以下、図５のステップＳ１の動作を詳細に説明する。上記のように、本実施形態においては、部分走行経路として「コピー走行」による経路と「塗り潰し走行」による経路とが生成されうる。
まず、図６を用いて、コピー走行による部分走行経路の生成を説明する。図６は、コピー走行による部分走行経路の生成を示すフローチャートである。
【００５１】
コピー走行による部分走行経路の生成は、走行経路教示部３７の操作により集球排球機１が走行した経路を、複数の通過点の点列として取得することで実現される。
具体的には、第１走行経路生成部５７は、走行経路教示部３７の操作中（ステップＳ１１）に、所定の周期（ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」）にて、位置算出部５５から位置情報（（緯度，経度，方角））を取得する（ステップＳ１３）。所定の周期は、例えば、制御部１５の制御周期である。
【００５２】
第１走行経路生成部５７は、ステップＳ１４で、ステップＳ１３にて取得した位置情報と、それを取得した時間とを関連付けて部分走行スケジュール１０１に記憶する。
コピー走行時に排球作業を行う場合、排球制御部７１は、排球指示の有無を上記所定の周期にて取得し、指示の有無とそれを取得した時間とを関連付けて部分走行スケジュール１０１に記憶する。
【００５３】
上記ステップＳ１１〜ステップＳ１４は、走行経路教示部３７による操作が継続されるか、又は、コピー走行の停止が指令されない限り（ステップＳ１５で「Ｎｏ」）、繰り返し実行される。
一方、走行経路教示部３７による操作が停止されるか、又は、コピー走行の停止が指令されると（ステップＳ１５で「Ｙｅｓ」）、位置情報の取得と部分走行スケジュール１０１への記憶を停止する。
【００５４】
第１走行経路生成部５７は、ステップＳ１６で、コピー走行による部分走行スケジュール１０１の通過点の少なくとも一部に、グローバル座標上の座標値、すなわち、緯度と経度と方角とにより構成される座標値（緯度，経度，方角）を含ませておく。例えば、部分走行スケジュール１０１の開始位置（始点）と終了位置（終点）とにおいて、元の座標値と緯度と経度と方角とにより構成される座標値とを重複させておいてもよい。
【００５５】
なお、本実施形態では、部分走行スケジュール１０１の全ての通過点が（緯度，経度，方角）との座標値で表されている。このように、ステップＳ１１〜Ｓ１５の実行の段階で部分走行スケジュール１０１にグローバル座標上の座標値が含まれているなら、上記のステップＳ１６は実行されない。
【００５６】
上記の緯度と経度と方角とにより構成される座標値は、コピー走行中に、所定の位置（例えば、コピー走行の始点と終点）で予め取得しておく。
【００５７】
上記のステップＳ１１〜Ｓ１６を実行することにより、第１走行経路生成部５７は、コピー走行による部分走行スケジュール１０１の少なくとも一部に、緯度と経度と方角との組み合わせに座標値を含めることができる。
【００５８】
（５−２）塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作
（５−２−１）走行特性
次に、塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作を説明する。塗り潰しによる部分走行経路の具体的な生成工程を説明する前に、図７及び図８を用いて、集球排球機１の走行特性を説明する。図７は、集球排球機の模式的平面図である。図８は、集球排球機の折り返し走行を示す模式的平面図である。
前述のように、集球排球部２３は、走行部２１（本体１１）に対して、連結構造２６によって連結されており、回転時の最小半径が大きくなってしまう。したがって、集球排球機１が折り返し走行する場合には、図８に示すように、往路と復路とで間に大きな間隔が形成されてしまう。例えば、集球排球部２３の横幅が１．４ｍ、最小回転半径が２．４ｍであれば、塗り残し幅である間隔Ｗは３．４ｍになる。
上記の問題を解決するためには、複数の周回経路を横にずらして互いに接続することで塗り潰し走行による部分走行経路を作成することが一つの解決方法である。
【００５９】
（５−２−２）塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作
以下、図９を用いて、塗り潰し走行による部分走行経路の具体的な生成動作を説明する。図９は、塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１７で、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡを表す位置情報の点列（座標値）を取得する。具体的には、ユーザが、走行経路教示部３７を用いて、走行領域ＴＡの境界に沿って集球排球機１を走行させる。この走行中に、第１走行経路生成部５７が、所定の周期（制御周期）ごとに位置情報を取得する。
【００６０】
ステップＳ１８で、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡを確定する。
ステップＳ１９で、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡ内に塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１を作成し、記憶部１３に保存する。
【００６１】
（５−２−３）塗り潰し走行による部分走行経路の生成動作の詳細説明
図１０〜図１４を用いて、図９のステップＳ１９を詳細に説明する。図１０は、塗り潰し走行による部分走行スケジュールを生成するステップの詳細を示すフローチャートである。図１１〜図１４は、走行領域内に塗り潰し経路が作成される状態を段階的に示した模式図である。
ステップＳ２０で、図１１に示すように、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡを短冊状に２Ｎ個の領域に分割する。なお、この分割数は奇数（２Ｎ＋１個）であってもよい。このとき、分割領域の幅は、集球排球部２３の幅以下とする。
ステップＳ２１で、図１２に示すように、第１走行経路生成部５７は、１個目の領域→Ｎ＋１個目の領域→２個目の領域→Ｎ＋２個目の領域→・・・と分割した領域の走行順番を決定する。
ステップＳ２２で、図１３に示すように、第１走行経路生成部５７は、２Ｎ個の領域のそれぞれに走行経路を設定する。この場合、１〜Ｎ個目の領域の走行方向と、Ｎ＋１〜２Ｎ個目の領域の走行方向とを逆に設定する。このとき、第１走行経路生成部５７は、各領域の走行経路を通過点の点列として設定するが、当該通過点を（緯度，経度，方角）で表される座標値（緯度と経度と方角とにより構成される座標値）とする。
【００６２】
ステップＳ２３で、図１４に示すように、経路同士を接続する。具体的には、ｍ（１、２、・・・Ｎ−１）個目の走行経路の終点とｍ＋Ｎ個目の走行経路の始点とを接続し、ｍ＋Ｎ個目の走行経路の終点とｍ＋１番目の走行経路の始点とを接続する。この接続動作を、ｍを１から開始しＮ−１となるまで１ずつ増加して繰り返す。
さらに、Ｎ番目の走行経路の終点と２Ｎ番目の走行経路の始点とを接続し、その後、２Ｎ番目の走行経路の終点を１番目の走行経路の始点に接続し、部分走行経路の生成を終了する。
上記のように２つの走行経路を接続する際、図１４に示すように、２つの走行経路の接続線には、９０°のカーブが設けられる。このカーブの半径は、集球排球機１の回転時の最小半径以上とする。
【００６３】
このようにして、ユーザが設定した走行領域ＴＡをまんべんなく塗り潰す部分走行経路を作成できる。上記走行経路上に所定の間隔で通過点（の座標値）を設定することで、塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１を生成できる。
【００６４】
ステップＳ２４で、第１走行経路生成部５７は、ステップＳ２０〜Ｓ２３を実行することにより生成した部分走行スケジュール１０１の少なくとも一部に、緯度と経度と方角とにより構成される座標値を含める。なお、上記のように、部分走行スケジュール１０１が、緯度と経度と方角とにより構成される座標値（緯度，経度，方角）を含んでいる場合には、ステップＳ２４は実行されない。
【００６５】
ステップＳ２４が実行される場合、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡの点列の座標値を用いて、例えば以下のようにして、塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１に、緯度と経度と方角とにより構成される座標値を含めることができる。なぜなら、走行領域ＴＡの点列は、ＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいて算出した位置情報であるからである。すなわち、走行領域ＴＡの点列は、緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表されているからである。
【００６６】
まず、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡを教示したときの経路の開始位置と、塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１のいずれかの通過点との間の実空間における距離を算出する。
次に、第１走行経路生成部５７は、この実空間における距離から、上記通過点と走行領域ＴＡの開始位置との間の緯度と経度のずれを算出する。また、上記通過点における方角と走行領域ＴＡの開始位置における方角とのずれを算出する。
その後、第１走行経路生成部５７は、走行領域ＴＡを教示したときの経路の開始位置の緯度と経度に、上記で算出した緯度と経度のずれを加算することで、上記通過点を、緯度と経度と方角により構成される座標値で表す。また、走行領域ＴＡを教示したときの経路の開始位置における方角（角度）に上記で算出した方角のずれを加算して、上記通過点の方角を算出する。
【００６７】
第１走行経路生成部５７は、緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表された通過点を、部分走行スケジュール１０１の対応する通過点と入れ替えるか又は重複させる。これにより、部分走行スケジュール１０１の一部に、緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表された通過点を含めることができる。
【００６８】
例えば、塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１の始点及び終点に対して上記の処理を実行することで、第１走行経路生成部５７は、始点と終点とを緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表した、塗り潰し走行による部分走行スケジュール１０１を生成できる。
【００６９】
（６）自律走行経路の生成動作
部分走行経路を生成し記憶部１３に記憶した後、図５のステップＳ２では、複数の部分走行経路を連結して自律走行経路を生成する。以下、図１５〜図１７を用いて、図５のステップＳ２の動作を詳細に説明する。
図１５は、第１実施形態に係る自律走行経路の生成動作を示すフローチャートである。図１６は、選択された部分走行経路の一例を示す図である。図１７は、選択された複数の部分経路を連結経路で連結した場合の一例を示す図である。
最初に、ステップＳ３１で、記憶部１３に記憶された複数の部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）から、自律走行経路に含める部分走行経路が選択される。
具体的には、例えば、第２走行経路生成部５９が、記憶部１３に記憶された部分走行スケジュール１０１のリストを、制御部１５のディスプレイ（図示せず）に表示する。ユーザは、制御部１５の入力手段（例えば、タッチパネルなど）を用いて、表示されたリストから、複数の部分走行スケジュール１０１を選択する。
【００７０】
例えば、図１６に示すような２つの部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ａ、１０１ｂ）が選択されたとする。
図１６において、部分走行スケジュール１０１ａは塗り潰し走行による部分走行経路であり、部分走行スケジュール１０１ｂはコピー走行による部分走行経路である。部分走行スケジュール１０１ｂは、排球溝７へ接近するための走行経路であり、熟練の操作が必要とされる経路である。
【００７１】
図１６に示す例では、部分走行スケジュール１０１ａの始点と終点は同一であり、緯度と経度と方角とにより構成される座標値にて（緯度，経度，方角）＝（ＬＡ１，ＬＯ１，Θ１）と表される。
また、部分走行スケジュール１０１ｂの始点は（緯度，経度，方角）＝（ＬＡ２，ＬＯ２，Θ２）と表され、終点は（緯度，経度，方角）＝（ＬＡ３，ＬＯ３，Θ３）と表される。
【００７２】
複数の部分走行経路を選択後、ステップＳ３２で、第２走行経路生成部５９は、自律走行経路内での複数の部分走行経路の走行順を特定する。複数の部分走行経路の走行順は、例えば、上記ステップＳ３１における部分走行経路の選択順とできる。その他、上記ステップＳ３１において、部分走行経路の選択時にユーザが走行順を設定してもよい。
図１６に示す例では、集球排球機１は、部分走行スケジュール１０１ａに従って走行することでゴルフ球Ｂを集球し、その後、排球溝７へ移動して排球する。従って、この場合には、走行順は、１番目が部分走行スケジュール１０１ａ、２番目が部分走行スケジュール１０１ｂとなる。
【００７３】
以下、選択された２つの部分走行経路において、先に走行する部分走行経路を、連結経路ＣＲにて連結する「連結元の部分走行経路」と呼ぶ。一方、後で走行する部分走行経路を、連結経路ＣＲにて連結する「連結先の部分走行経路」と呼ぶ。
図１６に示す例では、集球排球機１は、部分走行スケジュール１０１ａが連結元の部分走行経路、部分走行スケジュール１０１ｂが連結先の部分走行経路となる。
【００７４】
走行順を特定後、ステップＳ３３で、第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行経路と連結先の部分走行経路とを連結する連結経路ＣＲを、自律的に経路計画する。具体的には、第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行経路の終点と、連結先の部分走行経路の始点と、を結ぶ経路を経路計画により生成する。
図１６に示す２つの部分走行スケジュール１０１ａ、１０１ｂにおいては、第２走行経路生成部５９は、部分走行スケジュール１０１ａの終点（ＬＡ１，ＬＯ１）と、部分走行スケジュール１０１ｂの始点（ＬＡ２，ＬＯ２）と、を結ぶ経路を、連結経路ＣＲとして計画する。また、第２走行経路生成部５９は、当該連結経路ＣＲにおいて、集球排球機１の方角が、Θ１（部分走行スケジュール１０１ａの終点の方角）からΘ２（部分走行スケジュール１０１ｂの始点の方角）へと変化するよう経路計画する。すなわち、連結経路ＣＲも、集球排球機１の方角に関する情報を含んでいる。
【００７５】
第２走行経路生成部５９は、例えば、図１７に示すように、始点を（ＬＡ１，ＬＯ１）と、終点を（ＬＡ２，ＬＯ２）とし、かつ、これらを最短で結ぶ連結経路ＣＲを計画できる。また、当該連結経路ＣＲにおいて、集球排球機１の方角はΘ１からΘ２へと変化する。
その他、第２走行経路生成部５９は、上記２点間に障害物が存在する場合には、その障害物を回避するような連結経路ＣＲを計画できる。また、例えば上記２点以外の所定の点を経由する連結経路ＣＲを計画できる。
【００７６】
連結経路ＣＲを計画する際、第２走行経路生成部５９は、集球排球機１が通過する通過点の点列として連結経路ＣＲを計画する。
上記のように、連結経路ＣＲの始点（連結元の終点）と終点（連結先の始点）は、緯度と経度とにより構成される座標値で表されている。従って、第２走行経路生成部５９は、緯度と経度により構成される座標上にて連結経路ＣＲを計画し、連結経路ＣＲの全ての通過点を緯度と経度とにより表す。
【００７７】
連結経路ＣＲを生成後、ステップＳ３４で、第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行経路と、連結先の部分走行経路と、連結経路ＣＲと、を紐付けて、自律走行経路（自律走行スケジュール１０３）を生成する。
本実施形態のように、部分走行スケジュール１０１の全ての通過点が緯度と経度と方角とにより構成される座標値（グローバル座標上の座標値）として表されていれば、第２走行経路生成部５９は、例えば、部分走行スケジュール１０１ａ、１０１ｂと、通過点の点列である連結経路ＣＲと、を合体して１つのデータ（電子ファイル）として自律走行スケジュール１０３を生成できる。
【００７８】
上記ステップＳ３３及びステップＳ３４は、選択された全ての部分走行スケジュール１０１について連結経路が計画されるまで、繰り返し実行される。
一方、全ての部分走行スケジュール１０１について連結経路の計画を終了したら（ステップＳ３５で「Ｙｅｓ」）、自律走行スケジュール１０３の生成を終了する。
【００７９】
（７）自律走行経路の生成までのまとめ
上記にて説明した自律走行経路の生成までの動作について、以下のようにまとめることができる。
上記にて説明した集球排球機１において、記憶部１３に記憶された複数の部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）のそれぞれは、少なくとも一部に、緯度と経度との組み合わせによる座標（グローバル座標）上に定義された緯度と経度とにより構成された座標値（グローバル座標値）を含む。緯度と経度との組み合わせによる座標は地球表面を定義するものであるので、集球排球機１が自律走行するゴルフ練習場２は、上記座標に含まれる。
【００８０】
また、第２走行経路生成部５９は、部分走行スケジュール１０１に含まれる緯度と経度により構成される座標値に基づいて、連結元の部分走行スケジュール１０１の終点と、連結先の部分走行スケジュール１０１の始点とを連結する連結経路を自律的に計画する。
さらに、第２走行経路生成部５９は、連結元の部分走行スケジュール１０１と、連結先の部分走行スケジュール１０１と、連結経路と、を紐付けることにより自律走行経路（自律走行スケジュール１０３）を生成する。
【００８１】
上記の集球排球機１においては、記憶部１３に記憶されている複数の部分走行スケジュール１０１のそれぞれは、少なくとも一部に、緯度と経度とにより構成された座標値を含んでいる。すなわち、複数の部分走行スケジュール１０１は、共通の座標系で定義された座標値を含んでいる。
自律走行スケジュール１０３の生成において連結される部分走行スケジュール１０１に、共通の座標系で定義される座標値が含まれることで、当該共通の座標系で定義された座標値を用いて、部分走行スケジュール１０１を連結する連結経路を自律的に計画できる。つまり、連結すべき部分走行スケジュール１０１の対応付けを、人手によらず精度よく行うことができる。
【００８２】
第１実施形態において、連結元の部分走行スケジュール１０１の終点と、連結先の部分走行スケジュール１０１の始点は、緯度と経度とにより構成される座標値である。
これにより、連結経路の始点（連結元の終点）と終点（連結先の始点）とを共通の座標系上の座標値に変換する必要がなくなるので、上記２つの点を結ぶ連結経路を容易に計画できる。
【００８３】
上記の集球排球機１は、ＧＮＳＳ受信機３５を備えている。ＧＮＳＳ受信機３５は、ゴルフ練習場２内の本体１１の位置を、緯度と経度との組み合わせとして測定する。
これにより、屋外空間にて集球排球機１の位置を測定できる。また、共通の座標系を、原理的には地球表面全体を含む座標系とすることができる。
【００８４】
（８）自律走行動作
以下、図１８を用いて、上記のようにして作成した自律走行スケジュール１０３（自律走行経路）に従って自律走行する際の集球排球機１の動作を説明する。図１８は、自律走行動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ４１で、走行指令算出部５３は、自律走行スケジュール１０３に含まれる複数の通過点から、目標となる通過点（目標通過点と呼ぶ）を特定する。例えば、自律走行スケジュール１０３において、各通過点と当該通過点を通過する時間とが関連付けられている場合には、自律走行の開始からの経過時間に最も近い時間に関連付けられた通過点を、目標通過点と特定できる。
上記と同様にして、排球制御部７１は、目標通過点において排球作業を実行するか否かを、自律走行スケジュール１０３から特定する。
【００８５】
次に、ステップＳ４２で、走行指令算出部５３は、位置算出部５５から、現在の集球排球機１の位置情報を取得する。
位置情報を取得後、ステップＳ４３で、走行指令算出部５３は、ステップＳ４１にて特定した目標通過点と、ステップＳ４２にて取得した位置情報と、に基づいて走行モータ３１の制御量を算出する。例えば、目標通過点と現在の位置情報との差分、又は、目標通過点と現在の位置情報との比に基づいて、走行モータ３１の制御量を算出できる。
【００８６】
ステップＳ４４で、走行指令算出部５３は、ステップＳ４３で算出した走行モータ３１の制御量を、走行制御部５１に出力する。走行制御部５１は、受信した制御量に基づいた電力を、走行モータ３１に供給する。これにより、集球排球機１は、目標通過点において目標の方角を向くようその姿勢を変化させつつ、目標通過点に向けて自律的に走行する。
目標通過点に向けて走行を開始してから所定の時間（例えば、制御周期）経過後、集球排球機１が目標通過点をまだ通過していない場合（ステップＳ４５で「Ｎｏ」）には、自律走行動作はステップＳ４２に戻り、目標通過点を通過するまで上記ステップＳ４２〜Ｓ４４が実行される。
【００８７】
一方、集球排球機１が目標通過点を通過したが（ステップＳ４５で「Ｙｅｓ」）、自律走行スケジュール１０３の全ての通過点をまだ通過していない場合（ステップＳ４６で「Ｎｏ」）、自律走行動作は上記のステップＳ４１に戻り次の目標通過点を特定し、ステップＳ４２〜Ｓ４４を実行して走行モータ３１を制御する。これにより、集球排球機１は、次の目標通過点に向けて走行する。
【００８８】
このとき、排球制御部７１は、到達した目標通過点において排球作業をするか否かに基づいて、排球部モータ２５ａを制御する。これにより、ゴルフ練習場２の指定された位置において排球作業を実行できる。
【００８９】
一方、集球排球機１が目標通過点を通過し（ステップＳ４５で「Ｙｅｓ」）、かつ、当該目標通過点が自律走行スケジュール１０３の終点である（すなわち、自律走行スケジュール１０３の全ての通過点を通過した）場合（ステップＳ４６で「Ｙｅｓ」）、自律走行動作は終了する。
【００９０】
自律走行スケジュール１０３に従って自律走行することで、集球排球機１は、複数の部分走行スケジュール１０１を自律走行できる。すなわち、集球排球機１は、それぞれを個別に作成した複数の部分走行スケジュール１０１を、１つの走行経路のように連続的に自律走行できる。
【００９１】
２．第２実施形態
（１）第２実施形態に係る集球排球機の概略
上記の第１実施形態において、集球排球機１は、ＧＮＳＳ受信機３５にてＧＮＳＳ信号を受信可能な屋外を走行するものであった。これに限られず、第２実施形態に係る集球排球機１は、屋外のみでなく、他の手段によりその位置を推定できる領域も走行可能である。
例えば、屋外のうち建物の側（半屋外の一例）では、ＧＮＳＳ信号の多重反射により緯度と経度を精度よく測定できない。このような場所では、むしろ、他の手段による方が位置を正確に推定できる。第２実施形態に係る集球排球機１は、このような「半屋外」を走行可能なものである。
【００９２】
以下、第２実施形態に係る集球排球機１を説明する。第２実施形態に係る集球排球機１は、ＧＮＳＳ受信機３５以外の位置推定用の検出器が存在すること、及び、部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）の生成方法が第１実施形態とは異なるのみで、他の構成及び機能は、第１実施形態と同じである。
従って、以下では、第２実施形態における制御部の構成と、部分走行経路の生成方法のみを説明し、集球排球機１の他の構成についての説明は省略する。
【００９３】
（２）第２実施形態に係る制御部の構成
以下、図１９を用いて、第２実施形態に係る集球排球機１の制御部１５’を説明する。図１９は、第２実施形態に係る制御部の構成を示す図である。
図１９に示すように、制御部１５’には、本体１１に設けられた位置情報取得装置（位置検出器）３６が接続されている。位置検出器３６は、ＧＮＳＳ信号以外の手段により、集球排球機１の位置に関する情報を検出する。位置検出器３６は、例えば、レーザレンジファインダ、エンコーダ、ビーコン受信機、などである。位置検出器３６は、上記３種類の検出器を全て含んでいてもよいし、いずれか１種類又は２種類のみを含んでいてもよい。また、方角検出センサ４１についても、複数のセンサを設けておいてもよい。例えば、ＧＮＳＳコンパスと地磁気センサとにより方角検出センサ４１を構成できる。
なお、屋内においては、例えば、屋内用の位置検出器３６（例えば、レーザレンジファインダ）からの信号に基づいて集球排球機１の方角を検出するようにしてもよい。
【００９４】
また、制御部１５’は、位置算出部５５’を有する。位置算出部５５’は、緯度と経度により構成される座標値のみでなく、位置検出器３６にて取得した情報に基づいて位置情報を算出する。なお、位置検出器３６にて取得した情報に基づいた位置情報は、ｘ’−ｙ’座標の座標値として定義される。
レーザレンジファインダを位置検出器３６として用いた場合、位置検出器３６は、集球排球機１の周囲に存在する壁、障害物などの情報を取得する。この場合、位置算出部５５’は、集球排球機１の走行環境を表す地図（グローバルマップ）と、集球排球機１の周囲の壁、障害物などの存在を表す地図情報（ローカルマップ）と、をマップマッチングすることにより位置を推定できる。
【００９５】
エンコーダを位置検出器３６として用いた場合、位置検出器３６は、走行モータ３１（すなわち、車輪３３）の回転量を取得する。この場合、位置算出部５５’は、当該車輪３３の回転量に基づいて算出された集球排球機１の走行距離に基づいて、その位置を推定する。
ビーコン受信機を位置検出器３６として用いた場合、位置検出器３６は、所定の位置に固定されたビーコン発信機の信号を受信する。この場合、位置算出部５５’は、ビーコン発信機からビーコン信号が発信されてから、位置検出器３６で当該ビーコン信号を受信するまでの時間から、ビーコン発信機と集球排球機１との間の距離を算出する。その後、当該距離に基づいて、集球排球機１の位置を推定する。なお、ビーコン信号を用いた位置推定の場合、ビーコン発信機は３以上存在する。なぜなら、二次元の座標値の情報を算出するには、少なくとも３つの距離の情報が必要だからである。
【００９６】
第２実施形態に係る位置算出部５５’は、ＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいた位置推定と、位置検出器３６からの信号に基づいた位置推定と、を切り替えることができる。
例えば、ＧＮＳＳ受信機３５又は位置検出器３６で取得される信号が、所定のレベル以上のノイズを含んでいたら、位置算出部５５’は、ノイズがより少ない方からの信号を用いて位置推定を実行できる。
【００９７】
その他、例えば、集球排球機１の位置が建物の壁から所定の距離以下の範囲内に入ったときに、位置算出部５５’は、ＧＮＳＳ受信機３５に基づく位置推定から、位置検出器３６に基づく位置推定に切り替えることもできる。さらに、位置算出部５５’は、ＧＮＳＳ受信機３５に基づく位置推定と、位置検出器３６に基づく位置推定と、を両方同時に実行でき、また双方の位置推定を利用して位置推定しても構わない。
【００９８】
方角検出センサ４１が複数種類のセンサにて構成される場合、位置算出部５５’は、上記の位置検出器３６の場合と同様に、いずれのセンサにてより精度よく方角が検出できるかに基づいて、いずれのセンサで方角を測定するかを決定してもよい。
【００９９】
なお、制御部１５’の他の構成及びその機能については、第１実施形態に係る制御部１５の対応する構成及び機能と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【０１００】
（３）第２実施形態に係る部分走行経路の生成動作
以下、図２０〜図２２を用いて、第２実施形態に係る部分走行経路の生成動作を説明する。図２０は、第２実施形態に係る部分走行経路の生成の一例を示す図である。図２１は、第２実施形態に係る部分走行経路の生成動作（コピー走行）を示すフローチャートである。図２２は、第２実施形態に係る位置情報の取得動作を示すフローチャートである。
本実施形態では、図２０に示すように、内部空間ＳＰを有する建物において、建物の壁Ｗの近傍を始点ＳＴとし、内部空間ＳＰ内の所定位置を終点ＥＤとした、コピー走行による部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ｃ）の生成を例にとって説明する。
【０１０１】
上記内部空間ＳＰには屋根（図示せず）が設けられており、内部空間ＳＰ内では、ＧＮＳＳ受信機３５は、ＧＮＳＳ信号を受信できない。その一方、位置検出器３６からの信号に基づいて、内部空間ＳＰ内における集球排球機１の位置情報は精度よく推定できる。
また、建物の壁Ｗから屋外へ所定の距離には境界線ＢＯＲ１が設けられている。この境界線ＢＯＲ１と壁Ｗとの間の領域を「臨界領域ＣＡ」と定義する。臨界領域ＣＡでは、ＧＮＳＳ信号による位置情報の推定と、位置検出器３６からの信号に基づいた位置情報の推定を両方実行できる。
【０１０２】
臨界領域ＣＡよりも壁Ｗから遠い領域は屋外であり、ＧＮＳＳ信号に基づいて精度よく位置情報を推定できる。その一方、位置検出器３６からの信号に基づいて、位置推定をすることはできない（あるいは、推定精度が低い）。
【０１０３】
まず、第１走行経路生成部５７は、走行経路教示部３７の操作中（ステップＳ１１’）に、所定の周期（ステップＳ１２’で「Ｙｅｓ」）にて、位置算出部５５から位置情報を取得する（ステップＳ１３’）。
【０１０４】
第２実施形態に係る位置情報の取得は、図２２に示すフローチャートに従って実行される。まず、制御部１５’は、集球排球機１がどの位置（屋外、臨界領域ＣＡ内、内部空間ＳＰ内）に存在するかを推定する。この推定は、例えば、ＧＮＳＳ受信機３５が受信するＧＮＳＳ信号の強度、及び、位置検出器３６から得られる信号の強度及び位置推定精度に基づいて実現できる。
【０１０５】
例えば、ＧＮＳＳ受信機３５がＧＮＳＳ信号を受信できる一方、位置検出器３６からは位置情報の推定に十分な信号が得られない場合、第１走行経路生成部５７は、集球排球機１が屋外に存在すると判定する（ステップＳ５１で「Ｙｅｓ」）。この場合、位置算出部５５’は、ＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいて位置情報を算出している。
従って、第１走行経路生成部５７は、ステップＳ５２で、緯度と経度と方角とにより構成される座標値を位置情報として取得する。
【０１０６】
また、例えば、ＧＮＳＳ受信機３５がＧＮＳＳ信号を受信でき、かつ、位置検出器３６により位置情報の推定に十分な信号が得られる場合、第１走行経路生成部５７は、集球排球機１が臨界領域ＣＡ内に存在すると判定する（ステップＳ５１で「Ｎｏ」、ステップＳ５３で「Ｙｅｓ」）。この場合、位置算出部５５’は、ＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいて位置情報を算出し、位置検出器３６からの信号に基づいて位置情報を算出している。
従って、第１走行経路生成部５７は、ステップＳ５４で、緯度と経度と方角とにより構成される座標値（緯度，経度，方角）と、位置検出器３６の信号から算出された座標値（すなわち、ｘ−ｙ座標の座標値（ｘ，ｙ，θ）。θ：ｘ−ｙ座標における集球排球機１の向き（方角））と、の両方を位置情報として取得する。
【０１０７】
さらに、例えば、ＧＮＳＳ受信機３５がＧＮＳＳ信号を受信できない一方、位置検出器３６からは位置情報の推定に十分な信号が得られる場合、第１走行経路生成部５７は、集球排球機１が内部空間ＳＰ内に存在すると判定する（ステップＳ５１で「Ｎｏ」、ステップＳ５３で「Ｎｏ」）。この場合、位置算出部５５’は、位置検出器３６からの信号に基づいて位置情報を算出している。
従って、第１走行経路生成部５７は、ステップＳ５５で、位置検出器３６の信号から算出された座標値を位置情報（すなわち、ｘ−ｙ座標の座標値）として取得する。
【０１０８】
位置情報を取得後、ステップＳ１４’で、ステップＳ１３’にて取得した位置情報と、それを取得した時間とを関連付けて部分走行スケジュール１０１に記憶する。
上記ステップＳ１１’〜ステップＳ１４’は、走行経路教示部３７による操作が継続されるか、又は、コピー走行の停止が指令されない限り（ステップＳ１５’で「Ｎｏ」）、繰り返し実行される。一方、走行経路教示部３７による操作が停止されるか、又は、コピー走行の停止が指令されると（ステップＳ１５’で「Ｙｅｓ」）、位置情報の取得と部分走行スケジュール１０１への記憶を終了する。
【０１０９】
上記のステップＳ１１’〜Ｓ１５’を図２０に示す例において実行すると、図２３に示すような部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ｃ）が生成される。図２３は、第２実施形態に係る部分走行経路の生成方法で生成される部分走行経路の一例を示す図である。
すなわち、部分走行スケジュール１０１ｃの始点ＳＴから中間点ＭＰ（内部空間ＳＰへの入口付近）までには、緯度と経度と方角とにより構成される座標値と、位置検出器３６からの信号から算出された座標値（ｘ−ｙ座標の座標値）と、が重複して存在する。なぜなら、部分走行スケジュール１０１ｃの始点から中間点ＭＰまでは、臨界領域ＣＡに含まれるからである。
【０１１０】
一方、中間点ＭＰから終点ＥＤまでには、位置検出器３６からの信号から算出された座標値（ｘ−ｙ座標の座標値）のみが存在する。なぜなら、部分走行スケジュール１０１ｃの中間点ＭＰから終点までは、内部空間ＳＰ内に含まれるからである。
【０１１１】
図２３に示す部分走行経路の場合、その始点ＳＴには、緯度と経度と方角とにより構成される座標値（ＬＡ４，ＬＯ４，Θ４）と、ｘ−ｙ座標の座標値（ｘ４，ｙ４，θ４）とが両方存在する。その一方、その終点ＥＤには、ｘ−ｙ座標の座標値（ｘ５，ｙ５，θ５）のみが存在する。
【０１１２】
上記のように、部分走行経路が臨界領域ＣＡを走行する場合、その部分走行経路の部分走行スケジュール１０１は、少なくとも一部に、緯度と経度により構成される座標値と、位置検出器３６からの信号から算出された座標値（ｘ−ｙ座標の座標値）と、を含む。これにより、部分走行経路に緯度と経度により構成される座標値を含める処理（例えば、第１実施形態で説明したステップＳ１６）を省略できる。
なお、図２０に示す例では、部分走行経路の始点ＳＴは臨界領域ＣＡ内にあり、この部分走行経路の部分走行スケジュール１０１ｃの始点ＳＴは、緯度と経度により構成される座標値を含んでいる。従って、この場合には、部分走行スケジュール１０１ｃの始点ＳＴを、緯度と経度により構成される座標値に変換する処理を省略できる。
【０１１３】
上記のように、屋外で生成された部分走行経路と、内部空間ＳＰ内への部分走行経路と、を連結可能とすることで、屋外から屋内（内部空間ＳＰ内）へ又はその逆方向に自律走行が可能な自律走行スケジュール１０３を生成できる。
【０１１４】
なお、第２実施形態において部分走行スケジュール１０１を生成する際、各通過点に、位置情報がＧＮＳＳ信号に基づいて算出されたか、位置検出器３６からの信号に基づいて算出されたか、あるいはこれら両方により算出されたかを示す情報を、関連付けておいてもよい。
これにより、集球排球機１が自律走行スケジュール１０３に従って自律走行する際に、走行指令算出部５３がどの位置情報（ＧＮＳＳ信号に基づく位置情報、又は、位置検出器３６からの信号に基づく位置情報）を用いて走行モータ３１への制御量を算出すべきかを簡単に判断できる。
【０１１５】
３．第３実施形態
（１）第３実施形態に係る集球排球機の概略
上記の第１実施形態において、部分走行経路は屋外に生成されていた。また、第２実施形態において、臨界領域ＣＡに存在する始点と、内部空間ＳＰ内に存在する終点と、を有する部分走行経路が生成可能であった。
これに限られず、第３実施形態に係る集球排球機１は、屋外で生成された部分走行経路と、内部空間ＳＰ内（屋内）のみで生成された部分走行経路を連結して、自律走行経路を生成できる。すなわち、連結される部分走行経路が、緯度及び経度を測定できない領域内で生成された経路であっても、自律走行経路を生成できる。
【０１１６】
以下、第３実施形態に係る集球排球機１を説明する。第３実施形態に係る集球排球機１は、部分走行経路の一部に緯度と経度により構成される座標値を含める方法と、自律走行スケジュール１０３の生成方法が異なるのみで、他の構成及び機能は、第１実施形態及び第２実施形態と同じである。従って、以下では、第３実施形態における自律走行スケジュール１０３の生成方法のみを説明し、集球排球機１の他の構成についての説明は省略する。
【０１１７】
以下では、図２４に示すような想定例を用いて、第３実施形態に係る集球排球機１を説明する。図２４は、第３実施形態に係る集球排球機を説明するための想定例を示す図である。
図２４に示す例では、屋外に塗り潰し走行による部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ｄ）が生成され、内部空間ＳＰ内（屋内）にコピー走行による部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ｅ）が生成されているものとする。
【０１１８】
部分走行スケジュール１０１ｄによる部分走行経路の始点と終点は、緯度と経度とにより構成される座標値で表され、（緯度，経度，方角）＝（ＬＡ６，ＬＯ６，Θ６）である。
一方、内部空間ＳＰ内では、位置検出器３６からの信号に基づいて測定できる位置情報は、ｘ−ｙ座標に定義される情報である。
この場合、屋内の部分走行スケジュール１０１ｅの始点ＳＴと終点ＥＤのそれぞれは、ｘ−ｙ座標の座標値として表される。部分走行スケジュールの１０１ｅによる部分走行経路の始点ＳＴは（ｘ，ｙ，θ）＝（ｘ７，ｙ７，θ７）と表され、終点ＥＤは（ｘ，ｙ，θ）＝（ｘ８，ｙ８，θ８）と表される。
【０１１９】
また、内部空間ＳＰ内には、固定の第１基準点ＳＤ１と第２基準点ＳＤ２が設定されている。これら基準点においては、ｘ−ｙ座標に定義される座標値だけでなく、緯度と経度により構成される座標値も定義されている。
具体的には、第１基準点ＳＤ１には（ｘ，ｙ）＝（ｘ９，ｙ９）及び（緯度，経度）＝（ＬＡ９，ＬＯ９）との座標値が設定されている。一方、第２基準点ＳＤ２には（ｘ，ｙ）＝（ｘ１０，ｙ１０）及び（緯度，経度）＝（ＬＡ１０，ＬＯ１０）との座標値が設定されている。これら基準点の緯度及び経度は、例えば、内部空間ＳＰを有する建物の緯度と経度から算出できる。
【０１２０】
（２）部分走行経路の座標変換方法
以下、内部空間ＳＰ内の部分走行経路の生成を説明する。内部空間ＳＰ内においても、位置検出器３６からの信号に基づく位置情報を用いて、第１実施形態で説明したステップＳ１１〜ステップＳ１６を実行することで、部分走行経路を生成できる。内部空間ＳＰ内では、ＧＮＳＳ受信機３５がＧＮＳＳ信号を受信できないので、内部空間ＳＰ内の部分走行スケジュール１０１ｅには、緯度と経度により構成される座標値が含まれない。
このような場合には、連結経路を経路計画するために、第１基準点ＳＤ１及び第２基準点ＳＤ２に設定された座標値を用いて、部分走行スケジュール１０１ｅの少なくとも始点ＳＴと終点ＥＤ（屋外の部分走行経路に連結される点）の座標変換を行う。それと同時に、始点ＳＴと終点ＥＤには、元の座標値も重複させておく。
【０１２１】
以下、部分走行スケジュール１０１ｅの始点の座標値（ｘ７，ｙ７，θ７）を、緯度と経度と方角により構成される座標値に変換する場合を例にとって、座標変換方法を説明する。部分走行スケジュール１０１ｅの他の通過点の座標変換も同様にして実行できる。
まず、ｘ−ｙ座標における始点ＳＴと第１基準点ＳＤ１との間の距離Ｄ１と、始点ＳＴと第２基準点ＳＤ２との間の距離Ｄ２を算出する。なお、位置検出器３６がビーコン受信機であり、各基準点にビーコン発信機が設けられる場合には、ビーコン信号の発信から受信までの時間から上記距離を算出できる。
【０１２２】
次に、緯度と経度を既知のアルゴリズムによって距離単位の座標系（例えばＥＣＥＦ座標系）に座標変換を行い、始点ＳＴと第１基準点ＳＤ１との間の距離Ｄ１と、始点ＳＴと第２基準点ＳＤ２との間の距離Ｄ２についての式を立てる。続いて、距離Ｄ１及び距離Ｄ２について連立方程式を立て、解を求めることで、始点ＳＴの緯度と経度を求めることができる。
【０１２３】
（３）第３実施形態に係る自律走行経路の生成動作
以下、図２５を用いて、第３実施形態に係る自律走行経路（自律走行スケジュール１０３）の生成方法を説明する。図２５は、第３実施形態に係る自律走行経路の生成動作を示すフローチャートである。
連結する部分走行経路を選択するステップＳ３１’と、部分走行経路の走行順を特定するステップＳ３２’と、連結経路ＣＲの経路計画を実行するステップＳ３３’は、それぞれ、第１実施形態で説明したステップＳ３１〜Ｓ３３と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１２４】
上記のように、連結経路ＣＲは緯度と経度と方角とにより構成される座標上で計画されるので、連結経路ＣＲの各通過点は、緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表されている。第３実施形態のように、屋外の部分走行経路と屋内の部分走行経路とを連結する場合、連結経路ＣＲの一部は、ＧＮＳＳ受信機３５がＧＮＳＳ信号を受信できない領域に含まれる。
このような場合に連結経路ＣＲの全ての通過点を緯度と経度と方角とにより構成される座標値で表していると、ＧＮＳＳ信号を受信できない領域では、連結経路ＣＲに従って集球排球機１を適切に自律走行させることができない。なぜなら、ＧＮＳＳ信号を受信できない領域では位置検出器３６からの信号に基づいて位置情報を算出しており、その位置情報と緯度と経度と方角とにより構成される座標値とは同一座標上に定義されていないからである。
【０１２５】
従って、ステップＳ３３’で連結経路ＣＲを経路計画した後、ステップＳ３４’で、第２走行経路生成部５９は、緯度と経度と方角とにより構成される連結経路ＣＲの座標値を、内部空間ＳＰ内で定義された座標の座標値に変換する。
具体的には、例えば、第２走行経路生成部５９は、連結経路ＣＲの各通過点の緯度と経度と方角とを内部空間ＳＰ内で定義されたｘ−ｙ座標の座標値に変換するとともに、座標変換後のｘ−ｙ座標の座標値を、座標変換前の緯度と経度と方角とにより構成される座標値に変換する変換用テーブルを作成する。
【０１２６】
上記とは逆に、第２走行経路生成部５９は、連結経路ＣＲの各通過点は緯度と経度と方角とにより構成される座標値のままとしておくとともに、連結経路ＣＲの緯度と経度と方角とにより構成される座標値を、ｘ−ｙ座標の座標値に変換する変換用テーブルを作成してもよい。
【０１２７】
ステップＳ３４’で連結経路ＣＲを座標変換後、第２走行経路生成部５９は、ステップＳ３５’及びＳ３６’（自律走行経路の生成）を実行する。ステップＳ３５’及びＳ３６’は、それぞれ、第１実施形態で説明したステップＳ３４及びＳ３５と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１２８】
上記のステップＳ３１’〜Ｓ３６’、及び、ステップＳ６１〜Ｓ６３を実行することで、図２４に示す想定例において、図２６に示すような自律走行経路が生成される。図２６は、第３実施形態で生成される自律走行経路の一例を示す図である。このようにして、屋外で生成された部分走行経路と、屋内で生成された部分走行経路と、を連結可能とすることで、屋外から屋内（内部空間ＳＰ内）へ又はその逆方向に自律走行が可能な自律走行スケジュール１０３を生成できる。
【０１２９】
（４）第３実施形態に係る集球排球機の自律走行動作
以下、上記のようにして生成された自律走行経路（自律走行スケジュール１０３）を用いて、集球排球機１が連結経路ＣＲを自律的に走行する動作を簡単に説明する。以下の説明では、連結経路ＣＲの各通過点がｘ−ｙ座標の座標値に変換されていると仮定する。
集球排球機１が連結経路ＣＲを内部空間ＳＰに向けて自律走行する間、走行指令算出部５３は、位置算出部５５’がＧＮＳＳ受信機３５又は位置検出器３６のいずれの装置からの信号に基づいて位置情報を算出しているかを確認する。
位置算出部５５’がＧＮＳＳ受信機３５からの信号に基づいて現在位置を算出していれば、走行指令算出部５３は、連結経路ＣＲとともに作成した変換用テーブルを用いて、ｘ−ｙ座標の座標値で表されている連結経路ＣＲの通過点を、緯度と経度と方角とにより構成される座標値に変換する。その後、走行指令算出部５３は、位置算出部５５’で算出されている位置情報と、緯度と経度と方角とにより構成される座標値に変換された連結経路ＣＲの目標通過点と、に基づいて走行モータ３１の制御量を算出する。
【０１３０】
一方、位置算出部５５’が位置検出器３６からの信号に基づいて位置情報を算出していれば（例えば、図２６の中間点ＭＰ’で位置情報の算出方法が切り替わった場合）、走行指令算出部５３は、集球排球機１が中間点ＭＰに到達したときに、変換用テーブルを用いた連結経路ＣＲの座標変換を停止する。従って、走行指令算出部５３は、位置算出部５５’で算出されている位置情報と、ｘ−ｙ座標の座標値で表されている連結経路ＣＲの目標通過点と、に基づいて走行モータ３１の制御量を算出する。
【０１３１】
このようにして、走行指令算出部５３が、位置算出部５５’で算出されている位置情報と、ｘ−ｙ座標の座標値で表されている目標点と、に基づいて走行モータ３１の制御量を算出することで、集球排球機１は、残りの連結経路ＣＲと内部空間ＳＰ内の部分走行経路（部分走行スケジュール１０１ｅ）とを自律的に走行できる。
【０１３２】
４．実施形態の共通事項
上記第１〜第３実施形態の共通事項は下記の通りである。
自律走行台車（例えば、集球排球機１）は、指定された領域（例えば、ゴルフ練習場２）内において予め決められた自律走行経路を自律走行する自律走行台車である。自律走行台車は、本体（例えば、本体１１）と、記憶部（例えば、記憶部１３）と、自律走行経路生成部（例えば、第２走行経路生成部５９）と、走行制御部（例えば、走行制御部５１）と、を備える。
本体は、走行部（例えば、走行部２１）を有する。記憶部は、指定された領域内に生成した複数の部分走行経路（例えば、部分走行スケジュール１０１）を記憶する。自律走行経路生成部は、複数の部分走行経路を連結して自律走行経路（例えば、自律走行スケジュール１０３）を生成する。走行制御部は、走行部を制御することで、本体を自律走行経路に沿って移動させる。
【０１３３】
上記の自律走行台車において、複数の部分走行経路のそれぞれは、少なくとも一部に、グローバル座標上（例えば、緯度と経度と方角とにより構成される座標）に定義されたグローバル座標値（例えば、緯度と経度と方角とにより構成される座標値）を含む。グローバル座標は、自律走行台車が自律走行する指定された領域を少なくとも含む座標系であって、共通の座標系である。
【０１３４】
また、自律走行経路生成部は、グローバル座標値に基づいて、連結元の部分走行経路の終点と連結先の部分走行経路の始点とを連結する連結経路（例えば、連結経路ＣＲ）を自律的に計画する。さらに、自律走行経路生成部は、連結元の部分走行経路と、連結先の部分走行経路と、連結経路と、を紐付けることにより自律走行経路を生成する。
【０１３５】
上記の自律走行台車においては、部分走行経路は、少なくとも一部に、グローバル座標上に定義されたグローバル座標値を含んでいる。すなわち、部分走行経路は、共通の座標系（グローバル座標系）で定義された座標値を含んでいる。
自律走行経路の生成において連結される部分走行経路に共通の座標系（グローバル座標系）で定義される座標値が含まれることで、当該共通の座標系で定義された座標値を用いて、部分走行経路を連結する連結経路を自律的に計画できる。つまり、人手による部分走行経路の対応付けが不要となる。
【０１３６】
５．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施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、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【０１３７】
（Ａ）部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）を、集球排球機１の制御部１５、１５’とは個別のコンピュータにより作成し、記憶部１３に記憶してもよい。例えば、上記にて説明した「塗り潰し走行」による部分走行経路を個別のコンピュータにより生成できる。
その他、例えば、ＣＡＤなどを用いて、指定された領域（例えば、ゴルフ練習場２）を表す地図上に任意の（部分）走行経路を描画し、それを点列に変換して部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）を作成できる。
【０１３８】
上記のように個別のコンピュータで部分走行経路を作成した場合には、例えば、当該部分走行経路の部分走行スケジュール１０１に含まれる点列のうち少なくとも一部において、緯度と経度の組み合わせによる座標値を含ませておく。始点と終点とを、緯度と経度により構成される座標値とすることが好ましい。また、必要に応じて個別のコンピュータで作成した走行スケジュールの点列間の距離と実際の距離との対応付けをしておいてもよい。
このようにすることで、第２走行経路生成部５９は、個別のコンピュータ等で作成した部分走行経路と、他の部分走行経路と、を連結する連結経路ＣＲを自動的に経路計画し、これらを紐付けて、自律走行経路（自律走行スケジュール１０３）を生成できる。
【０１３９】
（Ｂ）第２走行経路生成部５９は、１つの部分走行経路について、当該部分走行経路の連結先となり得る複数の部分走行経路のそれぞれについて連結経路ＣＲを経路計画してもよい。これにより、部分走行経路と連結経路ＣＲとを様々組み合わせて、様々な自律走行経路を生成できる。
【０１４０】
（Ｃ）第２走行経路生成部５９は、１つの部分走行経路について、不適切な連結先の部分走行経路を選択した場合には、ユーザに対してエラーを通知してもよい。
【０１４１】
（Ｄ）部分走行経路（部分走行スケジュール１０１）の始点及び終点以外の通過点に、緯度と経度と方角とにより構成される座標値を重複させておいてもよい。この場合、部分走行経路の始点の緯度と経度と方角は、緯度と経度と方角により構成される座標値を含む通過点と始点との距離に基づいて算出できる。また、終点の緯度と経度と方角は、緯度と経度と方角とにより構成される座標値を含む通過点と終点との距離に基づいて算出できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は、指定された領域内において予め決められた走行経路を自律走行する自律走行台車に広く適用できる。
【符号の説明】
【０１４３】
１     集球排球機
２     ゴルフ練習場
３     球散乱エリア
７     排球溝
１１   本体
１３   記憶部
１５、１５’  制御部
２１   走行部
２３   集球排球部
２４   集球部
２４ａ ピックアップロータ
２５   排球部
２５ａ 排球部モータ
２５ｂ 排球ゲート
２６   連結構造
３１   走行モータ
３３   車輪
３５   ＧＮＳＳ受信機
３６   位置検出器
３７   走行経路教示部
３９   排球教示部
４１   方角検出センサ
５１   走行制御部
５３   走行指令算出部
５５、５５’  位置算出部
５７   第１走行経路生成部
５９   第２走行経路生成部
７１   排球制御部
１０１ 部分走行スケジュール
１０１ａ〜１０１ｅ   部分走行スケジュール
１０３ 自律走行スケジュール
Ｂ     ゴルフ球
ＢＯＲ１      境界線
ＣＡ   臨界領域
ＣＲ   連結経路
ＳＤ１ 第１基準点
ＳＤ２ 第２基準点
ＳＰ   内部空間
ＴＡ   走行領域
Ｗ     壁
【図１】
2020154719.tif 000003
【図２】
2020154719.tif 000004
【図３】
2020154719.tif 000005
【図４】
2020154719.tif 000006
【図５】
2020154719.tif 000007
【図６】
2020154719.tif 000008
【図７】
2020154719.tif 000009
【図８】
2020154719.tif 000010
【図９】
2020154719.tif 000011
【図１０】
2020154719.tif 000012
【図１１】
2020154719.tif 000013
【図１２】
2020154719.tif 000014
【図１３】
2020154719.tif 000015
【図１４】
2020154719.tif 000016
【図１５】
2020154719.tif 000017
【図１６】
2020154719.tif 000018
【図１７】
2020154719.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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