(57)【要約】【課題】移動装置の衝突を回避しつつ移動効率の低下を低減することができる、移動装置、制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供する。【解決手段】移動装置１０−１の制御部１３において推定部１３Ａは、移動装置１０−２が存在する位置の移動装置１０−１の位置を基準とした方向を推定する。磁石制御部１３Ｂは、電磁石１２−１〜１２−Ｎのうちで配設位置が推定部１３Ａにて推定された方向に近い電磁石１２（つまり、制御対象電磁石）に対して、移動装置１０−２の電磁石との間で反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的な移動が可能な移動装置であって、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる磁石を具備する、
移動装置。
【請求項２】
前記磁石は、複数の電磁石を含み、
前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定する推定部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する磁石制御部と、
を具備する請求項１記載の移動装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離をさらに推定し、
前記磁石制御部は、前記推定された距離が閾値以下となったときに、前記衝突回避制御を実行する、
請求項２記載の移動装置。
【請求項４】
複数のアンテナと、
前記他の移動装置から無線送信されたビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信する受信部と、
をさらに具備し、
前記推定部は、前記受信されたビーコン信号に基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向及び距離を推定する、
請求項３記載の移動装置。
【請求項５】
前記電力が供給された前記電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じる磁極に関する情報を含む信号を前記複数のアンテナを介して送信する送信制御部をさらに具備する、
請求項４記載の移動装置。
【請求項６】
前記磁石制御部は、衝突回避モードのときには前記衝突回避制御を実行する一方、連結モードのときには前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された磁石との吸引力を生じさせるための電力を供給する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の移動装置。
【請求項７】
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置であって、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定する推定部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する磁石制御部と、
を具備する制御装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離をさらに推定し、
前記磁石制御部は、前記推定された距離が閾値以下となったときに、前記衝突回避制御を実行する、
請求項７記載の制御装置。
【請求項９】
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御方法であって、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する、
制御方法。
【請求項１０】
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置に、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する、
処理を、実行させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、移動装置、制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動装置の衝突を回避する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示されている技術では、ロボット（移動装置）は、他のロボットと通信を行い他のロボットが通知した回避方法に関する情報に基づいて、自己と他のロボットの回避方向を比較し、もし両者が衝突する可能性がある場合、いずれか一方（回避性能が高い方）が回避方向を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５５４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、回避方向の決定に時間が長く掛かり、その間、移動装置が減速又は停止状態となるため、移動効率（作業効率）が低下してしまう可能性がある。この移動効率（作業効率）の低下は、特に、多数の移動装置が存在する環境下において顕著となる可能性がある。
【０００５】
本開示の目的は、移動装置の衝突を回避しつつ移動効率の低下を低減することができる、移動装置、制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様にかかる移動装置は、自律的な移動が可能な移動装置であって、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる磁石を具備する。
【０００７】
第２の態様にかかる制御方法は、複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御方法であって、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する。
【０００８】
第３の態様にかかる制御プログラムは、複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置に、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する、
処理を、実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示により、移動装置の衝突を回避しつつ移動効率の低下を低減することができる、移動装置、制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における制御装置を含む移動装置の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の変形例にかかる移動装置の一例を示す図である。
【図３】第２実施形態における制御装置を含む移動装置の一例を示すブロック図である。
【図４】極性の切り替えの説明に供する図である。
【図５】第２実施形態における移動装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図７】第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図８】第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図９】第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図１０】第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図１１】第３実施形態における移動装置の一例を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図１３】第３実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【図１４】制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。なお、実施形態において、同一又は同等の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態における制御装置を含む移動装置の一例を示すブロック図である。図１に示す移動装置１０は、その種類は特に限定されるものではないが、例えば、無人で自律的に移動可能な小型移動装置である。このような小型移動装置は、ドローンなどの小型飛行装置が含まれる。すなわち、移動装置１０は、無人で自律的に飛行可能な小型飛行装置であってもよい。ここで、移動装置１０は、他の移動装置１０との衝突を回避する装置である。以下では、移動装置１０及び他の移動装置１０を、「移動装置１０−１」及び「移動装置１０−２」と呼ぶことがある。移動装置１０−２の基本構成は、移動装置１０−１と同じなので、移動装置１０−１の構成を説明する。
【００１３】
図１において移動装置１０−１は、磁石１１と、制御部（制御装置）１３とを有している。磁石１１は、電磁石１２−１〜１２−Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）を含んでいる。制御部（制御装置）１３は、推定部１３Ａと、磁石制御部１３Ｂとを含んでいる。
【００１４】
電磁石１２−１〜１２−Ｎは、例えば移動装置１０−１の装置本体において分散して配設されている。例えば、電磁石１２−１〜１２−Ｎは、移動装置１０−１の装置本体における前後上下左右にそれぞれ配設されている。
【００１５】
推定部１３Ａは、移動装置１０−２が存在する位置の移動装置１０−１の位置を基準とした方向、及び、移動装置１０−２が存在する位置と移動装置１０−１が存在する位置との距離を推定する。
【００１６】
磁石制御部１３Ｂは、電磁石１２−１〜１２−Ｎのうちで配設位置が推定部１３Ａにて推定された方向に最も近い電磁石１２に対して、移動装置１０−２の電磁石との間で反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する。以下では、衝突回避制御の対象となる電磁石１２を、「制御対象電磁石」と呼ぶことがある。なお、ここでは、制御対象電磁石が１つであるものとして説明を行うが、これに限定されるものではなく、制御対象磁石は複数であってもよい。
【００１７】
また、磁石制御部１３Ｂは、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値より大きい場合には（つまり、移動装置１０−１と移動装置１０−２とがある程度離れており衝突の危険性がない状態では）、上記の衝突回避制御を行わないようにしてもよい。一方、磁石制御部１３Ｂは、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値以下となった場合（つまり、移動装置１０−１と移動装置１０−２とが近くに在り衝突の危険性が生じた状態では）、上記の衝突回避制御を実行するようにしてもよい。
【００１８】
以上のように第１実施形態によれば、制御部（制御装置）１３において推定部１３Ａは、移動装置１０−２が存在する位置の移動装置１０−１の位置を基準とした方向を推定する。磁石制御部１３Ｂは、電磁石１２−１〜１２−Ｎのうちで配設位置が推定部１３Ａにて推定された方向に近い電磁石１２（つまり、制御対象電磁石）に対して、移動装置１０−２の電磁石との間で反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する。
【００１９】
この制御部（制御装置）１３の構成により、移動装置１０−２が存在する方向を推定してその方向にある電磁石１２への電力供給を制御するという処理負荷の少ない処理で衝突の回避を実現できるので、移動装置１０−１の衝突を回避しつつ移動効率の低下を低減することができる。
【００２０】
また、制御部（制御装置）１３において推定部１３Ａは、移動装置１０−２が存在する位置と移動装置１０−１が存在する位置との距離を推定する。磁石制御部１３Ｂは、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値より大きい場合には、上記の衝突回避制御を行わず、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値以下となった場合、上記の衝突回避制御を実行する。
【００２１】
この制御部（制御装置）１３の構成により、移動装置１０−１における消費電力を低減することができる。
【００２２】
＜変形例＞
なお、以上の説明では、移動装置１０−１において磁石１１が電磁石１２を有しているものとして説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、磁石１１は、電磁石１２の代わりに、永久磁石１５を有していてもよい。図２は、第１実施形態の変形例にかかる移動装置の一例を示す図である。すなわち、移動装置１０−１の外側に向いている移動装置１０−１の永久磁石１５の磁極と、移動装置１０−２の外側に向いている移動装置１０−２の永久磁石１５の磁極とを同じ磁極にしておけば、移動装置１０−１と移動装置１０−２との衝突を回避することができる。要は、移動装置１０−１が、移動装置１０−２に配設された他の磁石との反発力によって移動装置１０−１と移動装置１０−２との衝突を回避させる磁石を有していればよい。
【００２３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、より具体的な実施形態に関する。
【００２４】
＜移動装置の構成例＞
図３は、第２実施形態における制御装置を含む移動装置の一例を示すブロック図である。図３に示す移動装置２０は、他の移動装置２０との衝突を回避する装置である。以下では、移動装置２０及び他の移動装置２０を、「移動装置２０−１」及び「移動装置２０−２」と呼ぶことがある。移動装置２０−２の基本構成は、移動装置２０−１と同じなので、移動装置２０−１の構成を説明する。図３において移動装置２０−１は、電磁石１２−１〜１２−Ｎを含む磁石１１と、アンテナ２１−１〜２１−Ｍ（Ｍは２以上の自然数）と、制御部（制御装置）２２とを含んでいる。制御部（制御装置）２２は、受信部２２Ａと、推定部２２Ｂと、磁石制御部２２Ｃと、送信制御部２２Ｄとを含んでいる。
【００２５】
アンテナ２１−１〜２１−Ｍは、例えば移動装置２０−１の装置本体において分散して配設されている。例えば、アンテナ２１−１〜２１−Ｍは、移動装置２０−１の装置本体における前後上下左右にそれぞれ配設されている。
【００２６】
受信部２２Ａは、移動装置２０−２から送信されたビーコン信号を、アンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して受信する。ここで、移動装置２０−２から送信されるビーコン信号としては、「通常ビーコン信号」と「緊急ビーコン信号」とが存在する。「緊急ビーコン信号」は、移動装置２０−２において移動装置１０−１との距離が閾値以下であると判定されたときに、移動装置２０−２から送信されるビーコン信号である。一方、「通常ビーコン信号」は、「緊急ビーコン信号」が送信されていないときに、移動装置２０−２から送信されるビーコン信号である。例えば、「通常ビーコン信号」は、第１周期で送信される一方、「緊急ビーコン信号」は、第１周期よりも間隔が短い第２周期で送信される。また、「通常ビーコン信号」には、送信元装置（つまり、ここでは移動装置２０−２）の識別情報、及び、衝突回避するときに送信元装置の装置本体の外側に向ける電磁石１２のデフォルトの極性を示す情報（つまり、Ｎ極又はＳ極を示す情報）が含まれる。一方、「緊急ビーコン信号」には、送信元装置の識別情報、及び、仮に決定された磁極を示す情報（つまり、「仮決定磁極情報」）が含まれる。
【００２７】
また、受信部２２Ａは、移動装置２０−２から送信されたビーコン信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定する。
【００２８】
推定部２２Ｂは、受信部２２Ａで受信されたビーコン信号に基づいて、移動装置２０−２が存在する位置の移動装置２０−１の位置を基準とした方向、及び、移動装置２０−２が存在する位置と移動装置２０−１が存在する位置との距離を推定する。この方向及び距離の推定方法は、特に限定されるものではなく、既知の到来方向推定及び距離推定の方法を用いることができる。
【００２９】
磁石制御部２２Ｃは、第１実施形態の磁石制御部１３Ｂと同様に、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値以下となった場合には衝突回避制御を実行する。例えば、磁石制御部２２Ｃは、推定部１３Ａにて推定された方向に近い電磁石１２（つまり、制御対象電磁石）を特定する。これとともに、磁石制御部２２Ｃは、該制御対象電磁石の極性のうち移動装置２０−１の装置本体の外側を向く極性（つまり、移動装置２０−２の方向に向ける極性）を、受信部２２Ａで受信された移動装置２０−２からのビーコン信号に含まれる極性情報が示す極性に仮決定する。そして、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石に対して、仮決定された極性が生じるように電力を供給する制御を実行する。そして、磁石制御部２２Ｃは、仮決定された極性（つまり、仮決定極性情報）を含むアラート信号を送信制御部２２Ｄへ出力する。
【００３０】
そして、磁石制御部２２Ｃは、アラート信号の出力後に、受信部２２Ａで受信された移動装置２０−２からの緊急ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す極性と、上記アラート信号に含めた仮決定極性情報が示す極性とが一致するか否かを判定する。一致している場合には、磁石制御部２２Ｃは、仮決定極性情報が示す極性を、制御対象電磁石の極性のうち移動装置２０−２の方向に向ける極性として、本決定する。一方、一致していない場合には、磁石制御部２２Ｃは、上記の制御対象電磁石に流す電流の向きを逆にすることにより、上記の制御対象電磁石のうち移動装置２０−２の方向に向ける極性を切り替える。すなわち、上記の仮決定された磁極がＮ極である場合、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石のうち移動装置２０−２の方向に向ける極性をＳ極に仮決定する。そして、磁石制御部２２Ｃは、切り替え後の極性を示す仮決定極性情報を含むアラート信号を送信制御部２２Ｄへ出力する。図４は、極性の切り替えの説明に供する図である。図４に示すように、電磁石１２に流す電流の向きを制御することによって、電磁石１２の極性のうち移動装置２０−１の装置本体の外側を向く極性を切り替えることができる。
【００３１】
一方、磁石制御部２２Ｃは、第１実施形態の磁石制御部１３Ｂと同様に、推定部１３Ａにて推定された距離が閾値より大きい場合には、衝突回避制御を行わない。例えば、磁石制御部２２Ｃは、上記の制御対象電磁石に対して電力を供給する衝突回避制御が行われている状態で推定部１３Ａにて推定された距離が閾値より大きくなった場合、その制御対象電磁石に対する電力供給を停止する。これにより、衝突回避制御が停止される。このとき、磁石制御部２２Ｃは、衝突回避制御の停止を通知する停止通知信号を送信制御部２２Ｄへ出力する。
【００３２】
送信制御部２２Ｄは、磁石制御部２２Ｃからアラート信号を受け取る前及び停止通知信号を受け取った後は、通常ビーコン信号を生成し、生成した通常ビーコン信号を第１周期でアンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送信する。また、送信制御部２２Ｄは、磁石制御部２２Ｃからアラート信号を受け取ってから停止通知信号を受け取るまでの間は、緊急ビーコン信号を第２周期でアンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送信する。
【００３３】
＜移動装置の動作例＞
以上の構成を有する移動装置２０−１の処理動作の一例について説明する。図５は、第２実施形態における移動装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、第２実施形態における移動装置の処理動作の一例を、移動装置２０−１の処理動作として説明する。
【００３４】
移動装置２０−１にて推定部２２Ｂは、受信部２２Ａにて通常ビーコン信号が受信されるまで待つ（ステップＳ１０１ＮＯ）。推定部２２Ｂは、通常ビーコン信号が受信されると（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、通常ビーコン信号の送信元装置（ここでは、移動装置２０−２）の方向、及び、距離を推定する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
磁石制御部２２Ｃは、推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値より大きい場合（ステップＳ１０３ＮＯ）、処理ステップは、ステップＳ１０１へ戻る。
【００３６】
推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値以下である場合（ステップＳ１０３ＹＥＳ）、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石を特定し、特定した制御対象電磁石の極性を仮決定する（ステップＳ１０４）。さらに、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石に電力を供給する（ステップＳ１０４）。
【００３７】
磁石制御部２２Ｃは、アラート信号を送信制御部２２Ｄへ出力し、送信制御部２２Ｄは、緊急ビーコン信号を生成して送信する（ステップＳ１０５）。なお、上記の通り、送信制御部２２Ｄは、緊急ビーコン信号を送信していないときは、通常ビーコン信号を送信している。
【００３８】
推定部２２Ｂは、受信部２２Ａにて緊急ビーコン信号が受信されるまで待つ（ステップＳ１０６ＮＯ）。
【００３９】
推定部２２Ｂは、緊急ビーコン信号が受信されると（ステップＳ１０６ＹＥＳ）、緊急ビーコン信号の送信元装置（ここでは、移動装置２０−２）の方向、及び、距離を推定する（ステップＳ１０７）。また、推定部２２Ｂは、緊急ビーコン信号に含まれる仮決定極性情報が示す極性を特定する（ステップＳ１０７）。
【００４０】
磁石制御部２２Ｃは、推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値より大きい場合（ステップＳ１０８ＮＯ）、磁石制御部２２Ｃは、衝突回避制御の停止制御を行うとともに、緊急ビーコン信号の送信解除制御を実行する（ステップＳ１０９）。例えば、上記の通り、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石に対する電力供給を停止し、停止通知信号を送信制御部２２Ｄへ出力する。
【００４１】
推定部２２Ｂにて推定された距離が閾値以下である場合（ステップＳ１０８ＹＥＳ）、磁石制御部２２Ｃは、ステップＳ１０７にて特定された極性と移動装置１０−１にて仮決定した極性とが一致するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１０７にて特定された極性と移動装置１０−１にて仮決定した極性とが一致する場合（ステップＳ１１０ＹＥＳ）、処理ステップは、ステップＳ１０６へ戻る。
【００４２】
ステップＳ１０７にて特定された極性と移動装置１０−１にて仮決定した極性とが一致しない場合（ステップＳ１１０ＮＯ）、磁石制御部２２Ｃは、制御対象電磁石の極性を切り替えて、制御対象電磁石に電力を供給する（ステップＳ１１１）。そして、処理ステップは、ステップＳ１０６へ戻る。
【００４３】
図６から図１０は、第２実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。図６に示すように、移動装置２０−１と移動装置２０−２との距離ｄが閾値（ｄ０）より大きいときには、衝突回避制御は行われない。
【００４４】
図７，８に示すように移動装置２０−１と移動装置２０−２との距離ｄが閾値（ｄ０）以下になると、移動装置２０−１及び移動装置２０−２のそれぞれにおいて制御対象電磁石が特定される。そして、移動装置２０−１の制御対象電磁石と移動装置２０−２の制御対象電磁石との間に反発力が生じるように、移動装置２０−１の制御対象電磁石及び移動装置２０−２の制御対象電磁石に電流が流される。ここで、図８に示すように、移動装置２０−１及び移動装置２０−２は、互いに近づく方向に移動しているものとする。
【００４５】
図９に示すように、移動装置２０−１と移動装置２０−２とがさらに近づくと、移動装置２０−１の制御対象電磁石と移動装置２０−２の制御対象電磁石との間の反発力によって、移動装置２０−１と移動装置２０−２との互いの軌道がずれて衝突が回避される。ここで、移動装置２０−１と移動装置２０−２とがすれ違う際には、互いの位置する方向に近い電磁石１２が複数存在するため、図９に示すように、移動装置２０−１及び移動装置２０−２のそれぞれにおける制御対象電磁石は、２つになっている。
【００４６】
そして、図１０に示すように、移動装置２０−１と移動装置２０−２とがすれ違った後に、移動装置２０−１と移動装置２０−２との距離ｄが閾値（ｄ０）より大きくなると、衝突回避制御が停止される。
【００４７】
ここで、第２実施形態の移動装置１０−１に対して次のような変形を施すこともできる。
【００４８】
＜変形例１＞
送信制御部２２Ｄは、乱数を発生させて、発生された乱数を優先指標として含めたビーコン信号を送信してもよい。例えば移動装置２０−１の磁石制御部２２Ｃは、移動装置２０−２から送信されたビーコン信号に含まれる乱数よりも移動装置２０−１から送信されたビーコン信号に含まれる乱数の方が大きい場合、移動装置２０−１の電磁石１２のデフォルトの極性又は仮決定された極性を用いる。すなわち、移動装置２０−１の磁石制御部２２Ｃは、移動装置２０−１の電磁石１２のデフォルトの極性又は仮決定された極性を、制御対象電磁石の極性のうち移動装置２０−２の方向に向ける極性として、本決定する。一方で、移動装置２０−１の磁石制御部２２Ｃは、移動装置２０−２から送信されたビーコン信号に含まれる乱数よりも移動装置２０−１から送信されたビーコン信号に含まれる乱数の方が小さい場合、移動装置２０−２の電磁石１２のデフォルトの極性又は仮決定された極性を用いる。すなわち、移動装置２０−１の磁石制御部２２Ｃは、移動装置２０−２の電磁石１２のデフォルトの極性又は仮決定された極性を、制御対象電磁石の極性のうち移動装置２０−２の方向に向ける極性として、本決定する。
【００４９】
＜変形例２＞
又は、移動装置２０−１と移動装置２０−２との間で通信リンクを確立して制御信号を遣り取りすることによって、いずれの極性に合わせるかを決定してもよい。
【００５０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、複数の移動装置が連結する「連結モード」に関する。
【００５１】
図１１は、第３実施形態における移動装置の一例を示すブロック図である。図１１に示す移動装置３０は、「衝突回避モード」では、第２実施形態の移動装置２０と同様に、他の移動装置３０との衝突を回避する。一方、図１１に示す移動装置３０は、「連結モード」では、他の移動装置３０と連結する。以下では、移動装置３０及び他の移動装置３０を、「移動装置３０−１」及び「移動装置３０−２」と呼ぶことがある。移動装置３０−２の基本構成は、移動装置３０−１と同じなので、移動装置３０−１の構成を説明する。図１１において移動装置３０−１は、電磁石１２−１〜１２−Ｎを含む磁石１１と、アンテナ２１−１〜２１−Ｍ（Ｍは２以上の自然数）と、制御部（制御装置）３１とを含んでいる。制御部（制御装置）３１は、受信部３１Ａと、推定部３１Ｂと、磁石制御部３１Ｃと、送信制御部３１Ｄとを含んでいる。
【００５２】
上記の「衝突回避モード」では、制御部３１は、第２実施形態の制御部２２と同様の処理を実行する。
【００５３】
一方、「連結モード」では、制御部３１は、以下の処理を実行するように構成されている。
【００５４】
受信部３１Ａは、第２実施形態の受信部２２Ａと同様に、移動装置３０−２から送信されたビーコン信号を、アンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して受信する。また、受信部３１Ａは、第２実施形態の受信部２２Ａと同様に、移動装置３０−２から送信されたビーコン信号の受信信号強度を測定する。
【００５５】
推定部３１Ｂは、第２実施形態の推定部２２Ｂと同様に、受信部３１Ａで受信されたビーコン信号に基づいて、移動装置３０−２が存在する位置の移動装置３０−１の位置を基準とした方向、及び、移動装置３０−２が存在する位置と移動装置３０−１が存在する位置との距離を推定する。
【００５６】
磁石制御部３１Ｃは、「連結モード」のときには、推定部３１Ｂにて推定された方向に近い電磁石１２に対して移動装置３０−２に配設された電磁石１２との吸引力を生じさせるための電力を供給する連結制御を実行する。
【００５７】
例えば、磁石制御部３１Ｃは、推定部３１Ｂにて推定された距離が閾値以下となった場合、連結制御を実行する。例えば、磁石制御部３１Ｃは、推定部３１Ｂにて推定された方向に近い電磁石１２（つまり、制御対象電磁石）を特定する。これとともに、磁石制御部３１Ｃは、該制御対象電磁石の極性のうち移動装置３０−１の装置本体の外側を向く極性（つまり、移動装置３０−２の方向に向ける極性）を、受信部３１Ａで受信された移動装置３０−２からのビーコン信号に含まれる極性情報が示す極性と逆の極性に仮決定する。そして、磁石制御部３１Ｃは、制御対象電磁石に対して、仮決定された極性が生じるように電力を供給する制御を実行する。そして、磁石制御部２２Ｃは、仮決定された極性（つまり、仮決定極性情報）を含むアラート信号を送信制御部３１Ｄへ出力する。
【００５８】
そして、磁石制御部３１Ｃは、アラート信号の出力後に、受信部３１Ａで受信された移動装置３０−２からの緊急ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す極性と、上記アラート信号に含めた仮決定極性情報が示す極性とが一致するか否かを判定する。一致していない場合には、磁石制御部３１Ｃは、仮決定極性情報が示す極性を、制御対象電磁石の極性のうち移動装置３０−２の方向に向ける極性として、本決定する。一方、一致している場合には、磁石制御部３１Ｃは、上記の制御対象電磁石に流す電流の向きを逆にすることにより、上記の制御対象電磁石のうち移動装置３０−２の方向に向ける極性を切り替える。そして、磁石制御部３１Ｃは、切り替え後の極性を示す仮決定極性情報を含むアラート信号を送信制御部３１Ｄへ出力する。
【００５９】
一方、磁石制御部３１Ｃは、推定部３１Ｂにて推定された距離が閾値より大きい場合には、連結制御を行わない。例えば、磁石制御部３１Ｃは、上記の制御対象電磁石に対して電力を供給する連結制御が行われている状態で推定部３１Ｂにて推定された距離が閾値より大きくなった場合、その制御対象電磁石に対する電力供給を停止する。これにより、連結制御が停止される。このとき、磁石制御部３１Ｃは、連結制御の停止を通知する停止通知信号を送信制御部３１Ｄへ出力する。
【００６０】
送信制御部３１Ｄは、磁石制御部３１Ｃからアラート信号を受け取る前及び停止通知信号を受け取った後は、通常ビーコン信号を生成し、生成した通常ビーコン信号を第１周期でアンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送信する。また、送信制御部３１Ｄは、磁石制御部３１Ｃからアラート信号を受け取ってから停止通知信号を受け取るまでの間は、緊急ビーコン信号を第２周期でアンテナ２１−１〜２１−Ｍを介して送信する。
【００６１】
以上で説明した「連結モード」によって、移動装置３０−１と移動装置３０−２とは、図１２に示すように連結することができる。また、移動装置３０−１及び移動装置３０−２は、他の移動装置３０とも連結することができる。これにより、例えば、図１３に示すように、複数の移動装置３０は互いに連結することにより、空中に文字「Ａ」を描くことができる。図１２，１３は、第３実施形態における移動装置の動作の説明に供する図である。
【００６２】
＜他の実施形態＞
図１４は、制御装置のハードウェア構成例を示す図である。図１４において制御装置１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２とを有している。プロセッサ１０１は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU（Micro Processing Unit）、又はCPU（Central Processing Unit）であってもよい。プロセッサ１０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。メモリ１０２は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１０２は、プロセッサ１０１から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１０１は、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリ１０２にアクセスしてもよい。
【００６３】
第１実施形態から第３実施形態の制御装置（制御部）１３，２２，３１は、それぞれ、図１４に示したハードウェア構成を有することができる。第１実施形態から第３実施形態の制御装置１３，２２，３１の推定部１３Ａ，２２Ｂ，３１Ｂと、磁石制御部１３Ｂ，２２Ｃ，３１Ｃと、受信部２２Ａ，３１Ａと、送信制御部２２Ｄ，３１Ｄとは、プロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより実現されてもよい。プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、制御装置１３，２２，３１に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。さらに、非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗを含む。さらに、非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、半導体メモリを含む。半導体メモリは、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によって制御装置１３，２２，３１に供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムを制御装置１３，２２，３１に供給できる。
【００６４】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６５】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６６】
（付記１）
自律的な移動が可能な移動装置であって、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる磁石を具備する、
移動装置。
【００６７】
（付記２）
前記磁石は、複数の電磁石を含み、
前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定する推定部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する磁石制御部と、
を具備する付記１記載の移動装置。
【００６８】
（付記３）
前記推定部は、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離をさらに推定し、
前記磁石制御部は、前記推定された距離が閾値以下となったときに、前記衝突回避制御を実行する、
付記２記載の移動装置。
【００６９】
（付記４）
複数のアンテナと、
前記他の移動装置から無線送信されたビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信する受信部と、
をさらに具備し、
前記推定部は、前記受信されたビーコン信号に基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向及び距離を推定する、
付記３記載の移動装置。
【００７０】
（付記５）
前記電力が供給された前記電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じる磁極に関する情報を含む信号を前記複数のアンテナを介して送信する送信制御部をさらに具備する、
付記４記載の移動装置。
【００７１】
（付記６）
前記磁石制御部は、衝突回避モードのときには前記衝突回避制御を実行する一方、連結モードのときには前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された磁石との吸引力を生じさせるための電力を供給する、
付記２から５のいずれか１項に記載の移動装置。
【００７２】
（付記７）
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置であって、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定する推定部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する衝突回避制御を実行する磁石制御部と、
を具備する制御装置。
【００７３】
（付記８）
前記推定部は、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離をさらに推定し、
前記磁石制御部は、前記推定された距離が閾値以下となったときに、前記衝突回避制御を実行する、
付記７記載の制御装置。
【００７４】
（付記９）
前記移動装置は、複数のアンテナと、前記他の移動装置から無線送信されたビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信する受信部と、をさらに具備し、
前記推定部は、前記受信されたビーコン信号に基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向及び距離を推定する、
付記８記載の制御装置。
【００７５】
（付記１０）
前記電力が供給された前記電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じる磁極に関する情報を含む通知情報を前記複数のアンテナを介して送信する送信制御部をさらに具備する、
付記９記載の制御装置。
【００７６】
（付記１１）
前記磁石制御部は、衝突回避モードのときには前記衝突回避制御を実行する一方、連結モードのときには前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された磁石との吸引力を生じさせるための電力を供給する、
付記７から１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【００７７】
（付記１２）
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御方法であって、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する、
制御方法。
【００７８】
（付記１３）
複数の電磁石を具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置に、
他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向を推定し、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石に対して前記他の移動装置に配設された他の磁石との反発力を生じさせるための電力を供給する、
処理を、実行させる制御プログラム。
【符号の説明】
【００７９】
１０  移動装置
１１  磁石
１２  電磁石
１３  制御部（制御装置）
１３Ａ  推定部
１３Ｂ  磁石制御部
１５  永久磁石
２０  移動装置
２１  アンテナ
２２  制御部（制御装置）
２２Ａ  受信部
２２Ｂ  推定部
２２Ｃ  磁石制御部
２２Ｄ  送信制御部
３０  移動装置
３１  制御部（制御装置）
３１Ａ  受信部
３１Ｂ  推定部
３１Ｃ  磁石制御部
３１Ｄ  送信制御部
【図１】
2020135511.tif 000003
【図２】
2020135511.tif 000004
【図３】
2020135511.tif 000005
【図４】
2020135511.tif 000006
【図５】
2020135511.tif 000007
【図６】
2020135511.tif 000008
【図７】
2020135511.tif 000009
【図８】
2020135511.tif 000010
【図９】
2020135511.tif 000011
【図１０】
2020135511.tif 000012
【図１１】
2020135511.tif 000013
【図１２】
2020135511.tif 000014
【図１３】
2020135511.tif 000015
【図１４】
2020135511.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月4日(2020.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的な移動が可能な移動装置であって、
複数のアンテナと、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる複数の電磁石と、
前記他の移動装置から無線送信された、第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信する受信部と、
前記受信された第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号のそれぞれに基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向、及び、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離を推定する推定部と、
前記推定される距離が閾値より大きいときには、第１種ビーコン信号を前記他の移動装置へ送信する制御を実行し、前記推定される距離が前記閾値以下のときには、仮決定磁極情報を含む第２種ビーコン信号を送信する制御を実行する送信制御部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石である制御対象電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じさせる磁極を仮決定して前記仮決定磁極情報を形成し、前記他の移動装置から無線送信された第２種ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す磁極と前記形成した仮決定磁極情報が示す磁極とが一致しない場合、前記制御対象電磁石の極性を切り替えて、切替後の磁極を生じさせるための電力を供給する磁石制御部と、
を具備する移動装置。
【請求項２】
前記磁石制御部は、衝突回避モードのときには前記制御対象電磁石に前記反発力を生じさせる衝突回避制御を実行する一方、連結モードのときには前記制御対象電磁石に対して前記他の移動装置に配設された磁石との吸引力を生じさせるための電力を供給する、
請求項１記載の移動装置。
【請求項３】
自律的な移動が可能な移動装置を制御する制御装置であって、
前記移動装置は、
複数のアンテナと、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる複数の電磁石と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記他の移動装置から無線送信された、第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信する受信部と、
前記受信された第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号のそれぞれに基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向、及び、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離を推定する推定部と、
前記推定される距離が閾値より大きいときには、第１種ビーコン信号を前記他の移動装置へ送信する制御を実行し、前記推定される距離が前記閾値以下のときには、仮決定磁極情報を含む第２種ビーコン信号を送信する制御を実行する送信制御部と、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石である制御対象電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じさせる磁極を仮決定して前記仮決定磁極情報を形成し、前記他の移動装置から無線送信された第２種ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す磁極と前記形成した仮決定磁極情報が示す磁極とが一致しない場合、前記制御対象電磁石の極性を切り替えて、切替後の磁極を生じさせるための電力を供給する磁石制御部と、
を具備する、
制御装置。
【請求項４】
自律的な移動が可能な移動装置を制御する制御方法であって、
前記移動装置は、
複数のアンテナと、
他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる複数の電磁石と、
を具備し、
前記制御方法は、
前記他の移動装置から無線送信された、第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信すること、
前記受信された第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号のそれぞれに基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向、及び、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離を推定すること、
前記推定される距離が閾値より大きいときには、第１種ビーコン信号を前記他の移動装置へ送信する制御を実行し、前記推定される距離が前記閾値以下のときには、仮決定磁極情報を含む第２種ビーコン信号を送信する制御を実行すること、及び、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石である制御対象電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じさせる磁極を仮決定して前記仮決定磁極情報を形成し、前記他の移動装置から無線送信された第２種ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す磁極と前記形成した仮決定磁極情報が示す磁極とが一致しない場合、前記制御対象電磁石の極性を切り替えて、切替後の磁極を生じさせるための電力を供給すること、
を含む、
制御方法。
【請求項５】
複数のアンテナと他の移動装置に配設された他の磁石との反発力によって前記移動装置と前記他の移動装置との衝突を回避させる複数の電磁石とを具備し且つ自律的な移動が可能な、移動装置を制御する制御装置に、
前記他の移動装置から無線送信された、第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号を前記複数のアンテナを介して受信すること、
前記受信された第１種ビーコン信号及び第２種ビーコン信号のそれぞれに基づいて、前記他の移動装置が存在する位置の前記移動装置の位置を基準とした方向、及び、前記他の移動装置が存在する位置と前記移動装置が存在する位置との距離を推定すること、
前記推定される距離が閾値より大きいときには、第１種ビーコン信号を前記他の移動装置へ送信する制御を実行し、前記推定される距離が前記閾値以下のときには、仮決定磁極情報を含む第２種ビーコン信号を送信する制御を実行すること、及び、
前記複数の電磁石のうちで配設位置が前記推定された方向に近い電磁石である制御対象電磁石において前記移動装置の外側に向けて生じさせる磁極を仮決定して前記仮決定磁極情報を形成し、前記他の移動装置から無線送信された第２種ビーコン信号に含まれる仮決定磁極情報が示す磁極と前記形成した仮決定磁極情報が示す磁極とが一致しない場合、前記制御対象電磁石の極性を切り替えて、切替後の磁極を生じさせるための電力を供給すること、
を含む処理を、実行させる制御プログラム。