(57)【要約】      （修正有）【課題】走行計画マップを自動的に生成及び更新可能な移動ロボット、移動ロボットの走行計画マップ生成方法、移動ロボットの管理システムを提供すること。【解決手段】移動ロボットは、操縦モード時に操縦者が移動ロボットを操縦する操縦部１０と、移動ロボットの現在位置を推定する位置推定部１２と、移動ロボットの現在速度を検出する速度検出部１４と、操縦モード時に、位置推定部１２の推定結果と速度検出部１４の検出結果を含む移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集部１５と、走行履歴情報に基づいて、移動ロボットの走行計画マップ１７を生成し、更新する走行計画マップ生成更新部１６と、走行計画マップ１７を用いて、移動ロボットの走行経路を計画する走行計画部１８と、計画した走行経路に追従するように、移動ロボットの走行を制御する走行制御部１９を備える。【選択図】図２
2010160735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボットであって、
前記操縦モード時に前記操縦者が前記移動ロボットを操縦する操縦部と、
前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定部と、
前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出部と、
前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果と前記速度検出部の検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集部と、
前記走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新部と、
前記走行計画マップを用いて、前記移動ロボットの走行経路を計画する走行計画部と、
前記走行計画部で計画した走行経路に追従するように、前記移動ロボットの走行を制御する走行制御部と、
を備える移動ロボット。
【請求項２】
前記走行計画マップは、
前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過位置を反映したポテンシャルマップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記走行履歴情報収集部は、
前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果を移動マップに記憶し、
前記走行計画マップ生成更新部は、
前記移動マップにおける各位置の通過頻度に基づいて、前記ポテンシャルマップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項２に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記走行計画マップは、
前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過速度を反映した制限速度マップを含み、
前記走行制御部は、
前記制限速度マップに規定される制限速度を下回るように、前記移動ロボットの走行を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記走行計画マップは、
前記移動マップにおける各位置を通過する際の通過速度に基づいて、前記制限速度マップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項４に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記移動マップは、
環境内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップである
ことを特徴とする請求項２乃至５いずれか１項に記載の移動ロボット。
【請求項７】
前記走行履歴情報収集部は、
複数の前記グリッドマップを所定の期間にわたって蓄積することにより、前記走行履歴情報を収集する
ことを特徴とする請求項６に記載の移動ロボット。
【請求項８】
前記走行計画マップ生成更新部は、
前記走行履歴情報を複数の時間帯別に分類し、当該分類した走行履歴情報ごとに、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の移動ロボット。
【請求項９】
操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボットの走行計画マップ生成方法であって、
前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定ステップと、
前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出ステップと、
前記操縦モード時に、前記位置推定結果と前記速度検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集ステップと、
前記走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新ステップと、
を備える移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１０】
前記走行計画マップは、
前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過位置を反映したポテンシャルマップを含む
ことを特徴とする請求項９に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１１】
前記走行履歴情報収集ステップにおいて、
前記操縦モード時に、前記位置推定結果を移動マップに記憶し、
前記走行計画マップ生成更新ステップにおいて、
前記移動マップにおける各位置の通過頻度に基づいて、前記ポテンシャルマップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項１０に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１２】
前記走行計画マップは、
前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過速度を反映した制限速度マップを含み、
前記走行制御ステップは、
前記制限速度マップに規定される制限速度を下回るように、前記移動ロボットの走行を制御する
ことを特徴とする請求項９乃至１１いずれか１項に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１３】
前記走行計画マップは、
前記移動マップにおける各位置を通過する際の通過速度に基づいて、前記制限速度マップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項１２に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１４】
前記移動マップは、
環境内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップである
ことを特徴とする請求項１１乃至１３いずれか１項に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１５】
前記走行履歴情報収集において、
複数の前記グリッドマップを所定の期間にわたって蓄積することにより、前記走行履歴情報を収集する
ことを特徴とする請求項１４に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１６】
前記走行計画マップ生成更新ステップにおいて、
前記走行履歴情報を複数の時間帯別に分類し、当該分類した走行履歴情報ごとに、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する
ことを特徴とする請求項９乃至１５いずれか１項に記載の移動ロボットの走行計画マップ生成方法。
【請求項１７】
操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する複数の移動ロボットと、当該移動ロボットの走行に使用する走行計画マップを管理するサーバと、を備えた移動ロボットの管理システムであって、
前記移動ロボットは、
前記操縦モード時に前記操縦者が前記移動ロボットを操縦する操縦部と、
前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定部と、
前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出部と、
前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果と前記速度検出部の検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集部と、
前記サーバから送信される走行計画マップを用いて、前記移動ロボットの走行経路を計画する走行計画部と、
前記走行計画部で計画した走行経路に追従するように、前記移動ロボットの走行を制御する走行制御部と、を備え、
前記サーバは、
前記複数の移動ロボットから送信される走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新部を備える
ことを特徴とする移動ロボットの管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動ロボットに関し、特に、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボット、移動ロボットの走行計画マップ生成方法、移動ロボットの管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律移動が可能な搭乗型移動ロボットが開発されている。例えば、特許文献１乃至５には、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボットが開示されている。
【０００３】
このような移動ロボットが自律移動モードで移動する際には、移動ロボットが追従する経路を計画する必要がある。例えば、移動ロボットが走行する環境を反映したポテンシャルマップや、速度制限が位置に対応付けられたグリッドマップなどを用いて、探索アルゴリズムを実行することで経路が計画される。また、例えば特許文献６には、地図情報を作成して、移動ロボットの移動を制御する技術が開示されている。特許文献６に記載の移動ロボットの制御方法では、領域ごとに移動規則を記述した地図情報を作成し、目標位置への移動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３１９３５号公報
【特許文献２】特開平９−１１４５２２号公報
【特許文献３】特開平７−１１０７０９号公報
【特許文献４】特開平５−５０２７４３号公報
【特許文献５】特開２００７−３１０６９８号公報
【特許文献６】特開平１１−１７５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したポテンシャルマップは、移動ロボットが走行する環境の地図情報に基づいて、一定のルールにより自動的に生成することが可能である。しかし、速度制限情報は、環境に応じて人間により設定する必要があり、手間が掛かるという問題点がある。また、ポテンシャルマップに関しても、例えば、壁寄りの経路を選択しやすくするなど、環境に応じたポテンシャル場の設定が必要となる場合がある。このため、環境に即したポテンシャルマップを生成するためには、データを人間が編集する必要がある。
【０００６】
移動ロボットは、環境において人間が意図する走行ルール（例えば、どの場所で減速すべきか、どの場所を走行すべきかなど。）を、自ら理解することができない。このため、このような走行ルールを移動ロボットに教示するためには、走行ルールをグリッドマップなどに予め設定する必要があるが、従来ではこのような設定作業を自動で行うことができず、経路計画に用いるマップの生成及び更新に手間が掛かるものであった。
【０００７】
尚、カーナビゲーションに関する技術として、過去の行動履歴から経路を探索する技術が知られている。しかし、この技術では、情報提供の対象が自動車の運転者であり、自律的に移動する移動ロボットを対象とするものではない。また、カーナビゲーションに関する技術では、速度制限に関しては述べられていない。
【０００８】
従って、本発明は、操縦者により操縦される操縦モード時に、移動ロボットが収集した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを自動的に生成及び更新可能な移動ロボット、移動ロボットの走行計画マップ生成方法、移動ロボットの管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る移動ロボットは、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボットであって、前記操縦モード時に前記操縦者が前記移動ロボットを操縦する操縦部と、前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定部と、前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出部と、前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果と前記速度検出部の検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集部と、前記走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新部と、前記走行計画マップを用いて、前記移動ロボットの走行経路を計画する走行計画部と、前記走行計画部で計画した走行経路に追従するように、前記移動ロボットの走行を制御する走行制御部と、を備える。
【００１０】
これにより、操縦者により操縦される操縦モード時に、移動ロボットが収集した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを自動的に生成及び更新することができる。
【００１１】
また、前記走行計画マップは、前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過位置を反映したポテンシャルマップを含むようにしてもよい。この場合に、前記走行履歴情報収集部は、前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果を移動マップに記憶し、前記走行計画マップ生成更新部は、前記移動マップにおける各位置の通過頻度に基づいて、前記ポテンシャルマップを生成し、更新することが好ましい。これにより、操縦モード時に、移動ロボットが収集した走行履歴情報に基づいて、ポテンシャルマップを容易かつ自動的に生成及び更新することができ、自律移動モード時には、ポテンシャルマップを用いて計画した走行経路に追従することで、環境に応じて良好に走行を行うことができる。
【００１２】
さらにまた、前記走行計画マップは、前記操縦モード時における前記移動ロボットの通過速度を反映した制限速度マップを含み、前記走行制御部は、前記制限速度マップに規定される制限速度を下回るように、前記移動ロボットの走行を制御するようにしてもよい。この場合に、前記走行計画マップは、前記移動マップにおける各位置を通過する際の通過速度に基づいて、前記制限速度マップを生成し、更新することが好ましい。これにより、操縦モード時に、移動ロボットが収集した走行履歴情報に基づいて、制限速度マップを容易かつ自動的に生成及び更新することができ、自律移動モード時には、制限速度マップを用いて計画した走行経路に追従することで、環境に応じて良好に走行を行うことができる。
【００１３】
また、前記移動マップは、環境内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップであるようにしてもよい。この場合に、前記走行履歴情報収集部は、複数の前記グリッドマップを所定の期間にわたって蓄積することにより、前記走行履歴情報を収集することが好ましい。
【００１４】
さらにまた、前記走行計画マップ生成更新部は、前記走行履歴情報を複数の時間帯別に分類し、当該分類した走行履歴情報ごとに、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新するようにしてもよい。これにより、時間帯に応じて、良好に走行を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る移動ロボットの走行計画マップ生成方法は、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する移動ロボットの走行計画マップ生成方法であって、前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定ステップと、前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出ステップと、前記操縦モード時に、前記位置推定結果と前記速度検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集ステップと、前記走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新ステップと、を備える。
【００１６】
本発明に係る移動ロボットの管理システムは、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有する複数の移動ロボットと、当該移動ロボットの走行に使用する走行計画マップを管理するサーバと、を備えた移動ロボットの管理システムであって、前記移動ロボットは、前記操縦モード時に前記操縦者が前記移動ロボットを操縦する操縦部と、前記移動ロボットの現在位置を推定する位置推定部と、前記移動ロボットの現在速度を検出する速度検出部と、前記操縦モード時に、前記位置推定部の推定結果と前記速度検出部の検出結果を含む前記移動ロボットの走行履歴情報を収集する走行履歴情報収集部と、前記サーバから送信される走行計画マップを用いて、前記移動ロボットの走行経路を計画する走行計画部と、前記走行計画部で計画した走行経路に追従するように、前記移動ロボットの走行を制御する走行制御部と、を備え、前記サーバは、前記複数の移動ロボットから送信される走行履歴情報に基づいて、前記移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する走行計画マップ生成更新部を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、操縦者により操縦される操縦モード時に、移動ロボットが収集した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを自動的に生成及び更新可能な移動ロボット、移動ロボットの走行計画マップ生成方法、移動ロボットの管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る移動ロボットを概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る移動ロボットの制御システムを示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る移動ロボットの動作を示すフローチャート図である。
【図４】実施の形態１に係る移動ロボットの走行履歴が記憶されたグリッドマップを示す図である。
【図５】実施の形態１に係る移動ロボットの走行履歴が記憶されたグリッドマップを示す図である。
【図６】実施の形態１に係る移動ロボットのポテンシャルマップを示す図である。
【図７】実施の形態１に係る実施の形態１に係る移動ロボットの制限速度マップを示す図である。
【図８】実施の形態２に係る移動ロボットの管理システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施の形態１に係る移動ロボットの構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態１に係る移動ロボットを概略的に示す斜視図である。本実施の形態１に係る移動ロボット２は、搭乗型の移動ロボットであり、車輪を駆動することで走行する。移動ロボット２は、操縦者の操縦に基づく操縦モードと、自律移動モードとの２つの移動モードを有しており、操縦モード時に移動ロボット２が収集した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを自動的に生成及び更新する。
【００２０】
移動ロボット２は、フレーム４、ジョイスティック１０１、車輪２０１、測距センサ１３１を備えている。フレーム４は、例えば、樹脂成型品であり、軽量、高剛性に形成されている。フレーム４は、操縦者である人が搭乗する凹み部分が形成されている。フレーム４には、移動ロボット２の制御システムが搭載されている。
【００２１】
図２は、本実施の形態１に係る移動ロボットの制御システムを示すブロック図である。移動ロボットの制御システム１は、操縦装置１０と、目標値設定装置１１と、自己位置認識装置１２と、障害物検出装置１３と、内界センサ１４と、走行履歴情報収集部１５と、走行計画マップ生成更新部１６と、走行計画マップ１７と、走行計画部１８と、走行制御部１９と、移動機構２０とを備えている。
【００２２】
尚、走行履歴情報収集部１５と、走行計画マップ生成更新部１６と、走行計画マップ１７と、走行計画部１８と、走行制御部１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、通信用のインタフェイスなどを有する演算処理装置である。また、走行履歴情報収集部１５などは、着脱可能なＨＤＤ、光ディスク、光磁気ディスク等を有し、各種プログラムや制御パラメータなどを記憶し、そのプログラムやデータを必要に応じてメモリ（不図示）等に供給する。もちろん、走行履歴情報収集部１５などは、物理的に一つの構成に限られるものではない。
【００２３】
操縦装置１０は、操縦モード時における、移動ロボット２を操縦するための装置である。操縦者は、操縦装置１０を操作することで、移動ロボット２の走行を制御する。操縦装置１０は、例えば、ジョイスティック１０１を備えている。ジョイスティック１０１は、フレーム４に設けられ、例えば、搭乗者の手元に配置されている。ジョイスティック１０１は、例えば直交する２方向へのスティックハンドルの傾きが検出可能であり、一方へのスティックハンドルの傾きを移動ロボット２の前後方向への移動速度に対応させ、他方へのスティックハンドルの傾きを移動ロボット２の左右方向への回転速度に対応させている。ジョイスティック１０１は、スティックハンドルの傾きデータ（操作データ）を走行制御部１９に出力する。
【００２４】
尚、ジョイスティック１０１の構成は、この限りでなく、力覚センサを用いたジョイスティックなどを用いても良い。また、ジョイスティック１０１に限らず、移動ロボット２に対して前後左右の移動指示を良好に行うことができれば構成は限定されない。
【００２５】
目標値設定装置１１は、自律移動モード時における、移動ロボット２の目標位置を指示するための装置である。目標値設定装置１１は、操縦者が入力可能な装置であり、移動ロボット２の操縦装置１０に搭載するものとしてもよいし、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末としてもよい。また、操縦者による指示方法としては、音声入力により目標位置を指示するものとしてもよい。
【００２６】
位置推定部としての自己位置認識装置１２は、移動ロボット２の現在位置を推定する。自己位置認識装置１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器などから成り、例えば衛星から受信した位置情報から移動ロボット２の現在位置を推定する。
【００２７】
障害物検出装置１３は、ステレオカメラ、レーザーレンジファインダ、超音波センサなどの測距センサ１３１を少なくとも一種類備えている。測距センサ１３１は、フレーム４の前端部に設けられており、例えば移動ロボット２の前方πｒａｄの範囲内に存在する障害物を検出する。
【００２８】
内界センサ１４は、イナーシャセンサ（角速度センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等）、及び移動機構２０が有する駆動モータに設けられたエンコーダなどから構成される。速度検出部としてのエンコーダは、エンコーダが検出する当該駆動モータの回転数から移動ロボット２の移動速度を推定する。
【００２９】
走行履歴情報収集部１５は、操縦モード時に、自己位置認識装置１２の推定結果とエンコーダの検出結果を含む移動ロボット２の走行履歴情報を収集する。すなわち、走行履歴情報収集部１５は、操縦モード時における、移動ロボット２の位置及び移動速度を含む走行履歴情報を収集する。ここで、走行履歴情報収集部１５は、収集した走行履歴情報を、移動マップに記憶する。
【００３０】
走行計画マップ生成更新部１６は、収集した走行履歴情報に基づいて、移動ロボット２の走行計画マップを生成し、更新する。ここで、走行計画マップ１７は、ポテンシャルマップと、制限速度マップを含む。ポテンシャルマップは、操縦モード時における移動ロボットの通過位置を反映したマップである。制限速度マップは、操縦モード時における移動ロボット２が各位置を通過した際の通過速度を反映したマップである。
【００３１】
走行計画部１８は、走行計画マップを用いて、移動ロボット２の走行経路を計画する。ここでは、走行計画部１８は、生成更新したポテンシャルマップを用いて、移動ロボット２が追従する走行経路を計画する。
【００３２】
走行制御部１９は、操縦モード時には、入力されたスティックハンドルの傾きデータに基づいて、移動機構２０を制御する制御データを生成する。すなわち、操縦モード時には、移動ロボット２の搭乗者が周辺の環境を視認しながら、ジョイスティック１０１を操作して移動ロボット２を操縦する。
【００３３】
また、走行制御部１９は、自律移動モード時には、走行計画部１８で計画された経路情報に基づいて、移動機構２０を制御する制御データを生成する。すなわち、自律移動モード時には、走行計画部１８で計画した走行経路に追従するように、移動ロボット２自身により走行が制御される。
【００３４】
尚、移動機構２０を制御するための制御データとして、ここでは、移動ロボット２の目標速度を生成する。また、目標速度を生成する際に、走行制御部１９は、制限速度マップに規定される制限速度を下回る目標速度を生成し、生成した目標速度を移動機構２０に入力する。
【００３５】
移動機構２０は、車輪２０１と、駆動モータ（不図示）と、駆動モータドライバ（不図示）を備えている。車輪２０１は、フレーム４の底部に少なくとも３個設けられている。そのうちのフレーム４の左右に配置された２個の車輪２０１はそれぞれ、駆動モータによって回転駆動し、移動ロボット２の前後進、旋回を実現する。駆動モータドライバに制御データが入力され、駆動モータドライバが駆動モータを制御する。
【００３６】
次に、実施の形態１に係る移動ロボット２の動作について、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態１に係る移動ロボットの動作を示すフローチャート図である。まず、操縦モード時において、搭乗者の操縦により移動ロボット２を走行させ、走行履歴情報を収集する（ステップＳ１０１）。ここで、収集した走行履歴情報を、移動マップに記憶する。
【００３７】
図４は、移動ロボット２の走行履歴情報が記憶された移動マップの一例であるグリッドマップを示す図である。グリッドマップＧＭは、環境内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成される。作成したグリッドマップＧＭは、図示しない記憶部に記憶される。すなわち、移動ロボット２の通過位置及び通過速度が各グリッドに対して記憶される。ここでは、各グリッドは、その位置（ｘ，ｙ）と走行速度（Ｖｘ，Ｖθ）を保持している。尚、図に示す例では、移動ロボット２の進行方向をｘ軸方向、左右方向をｙ軸方向としている。また、走行速度として、並進速度Ｖｘ、旋回速度Ｖθを保持するものとしている。
【００３８】
次いで、移動ロボット２は、収集した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを生成及び更新する（ステップＳ１０２）。ここで、自律移動モード時には、環境中に存在する人の迷惑となるような動作を移動ロボットにさせないことが求められる。このため、搭乗者が移動ロボット２を操縦する際（すなわち、操縦モード時）に、移動ロボット２が通過する頻度が高い場所や、その場所を通過する際の速度変化などに倣って移動ロボット２を自律的に移動させることで、人に迷惑の掛け難い自律移動を実現することができる。以下、走行計画マップの生成及び更新処理について具体的に説明する。
【００３９】
移動ロボット２は、操縦モード時に、所定の期間にわたって走行履歴情報を収集する。ここでは、所定期間は複数の単位期間に分割され、移動ロボット２は、収集した走行履歴情報を単位期間ごとにグリッドマップに記憶する。すなわち、図５に示すように、移動ロボット２は、時間Ｔ１からＴ２における走行履歴情報を記憶したグリッドマップＧＭ１と、時間Ｔ２からＴ３における走行履歴情報を記憶したグリッドマップＧＭ２と、・・・、時間ＴｎからＴｎ＋１における走行履歴情報を記憶したグリッドマップＧＭｎと、を有する。移動ロボット２は、これらのグリッドマップＧＭを蓄積する。
【００４０】
そして、移動ロボット２は、収集した走行履歴情報に基づいて、ポテンシャルマップを生成及び更新する。具体的には、図５に示した走行履歴情報から、各グリッド位置における移動ロボット２の走行回数を算出し、算出した走行回数のヒストグラム値を、当該グリッドにおけるポテンシャル値として割り当てる。このようにして生成したポテンシャルマップＰＭの一例を図６に示す。図６に示す例では、各グリッドの通過頻度に応じてヒストグラムを算出し、通過頻度が高いほど、大きな値を割り当てている。
【００４１】
また、移動ロボット２は、収集した走行履歴情報に基づいて、制限速度マップを生成及び更新する。具体的には、図５に示した走行履歴情報から、各グリッド位置における移動ロボット２の制限速度値を算出し、算出した制限速度値を、当該グリッドにおける制限速度値として割り当てる。ここで、制限速度値は、例えば、（所定の期間にわたる）走行速度の平均値×一定割合により算出する。このようにして生成した制限速度マップＶＬＭの一例を図７に示す。図７に示す例では、各グリッドの通過速度に応じて制限速度を算出し、制限速度が割り当てられたグリッドをハッチングにより示している。
【００４２】
次いで、移動ロボット２は、走行計画マップを用いて、移動ロボット２の走行経路を計画する（ステップＳ１０３）。具体的には、移動ロボット２は、ポテンシャルマップに基づいて経路探索処理を実行し、移動ロボット２が追従するための経路を計画する。経路探索処理は、公知のグラフ探索アルゴリズムを適用することができ、例えば、Ａ＊（スター）アルゴリズムやダイクストラ法などを使用すればよい。さらに、移動ロボット２は、自律移動モード時における走行速度を計算する際に、制限速度マップにより指定された制限速度を下回るように、目標速度である速度指令値を生成する。
【００４３】
実施の形態２．
図８は、本実施の形態２に係る移動ロボットの管理システムを示す図である。本実施の形態２に係る移動ロボットの管理システム１００は、サーバ１０３と、複数の移動ロボット１０２＿１〜１０２＿ｎ（以下、移動ロボット１０２と総称する場合がある。）と、を備える。
【００４４】
本実施の形態２に係る移動ロボットの管理システム１００は、サーバ１０３が、複数の移動ロボット１０２から送信される走行履歴情報を収集し、収集した走行履歴情報を一括管理する点が実施の形態１と異なる。すなわち、各移動ロボット１０２は、操縦モード時に、走行履歴情報を収集し、サーバ１０３へと送信する。サーバ１０３は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信手段により、複数の移動ロボット１０２から走行履歴情報を受信し、受信した走行履歴情報に基づいて、走行計画マップを生成及び更新する。サーバ１０３は、各移動ロボット１０２に対して走行計画マップを配信する。サーバ１０３から走行計画マップを受信した各移動ロボット１０２は、実施の形態１と同様にして、走行計画処理を実行し、自律移動走行を行う。
【００４５】
その他の実施の形態．
上述した実施の形態１では、例えば図５に示したように、移動ロボット２は、収集した走行履歴情報を単位期間ごとにグリッドマップに記憶する。このとき、走行履歴情報を複数の時間帯別に分類し、当該分類した走行履歴情報ごとに、走行計画マップを生成し、更新するようにしてもよい。ここで、移動ロボット２が走行する位置（経路）は、時間帯に応じて変化することが好ましい場合がある。すなわち、環境に存在する人は時間帯によってその走行する位置（経路）が変化するため、例えば、昼間には多数の人が環境中に存在していることが想定され、この場合には、移動ロボット２は、より壁寄りを走行することが好ましい。また、例えば、夜間には、あまり人がいないことが想定され、この場合には、移動ロボット２は、廊下の真ん中を走行することが好ましい。従って、走行履歴情報を時間帯別に層別し（例えば、朝の時間帯、昼の時間帯、夜の時間帯）、各時間帯ごとに走行計画マップを生成しておき、自律移動モード時の該当する時間帯に応じて、使用する走行計画マップを切替えるようにする。
【００４６】
以上説明したように、本発明によれば、操縦モード時に操縦者が移動ロボットを操縦して走行履歴情報を収集し、収集した走行履歴情報に基づいて、移動ロボットの走行計画マップを生成し、更新する。そして、走行計画マップを用いて、移動ロボットの走行経路を計画し、計画した走行経路に追従するように、移動ロボットの走行を制御する。これにより、人による手間を掛けずに、走行計画マップを自動的に生成及び更新することができる。また、収集した走行履歴情報からポテンシャルマップ及び制限速度マップを作成することで、自律移動モード時には、これらのマップに基づいて、環境に対して良好に走行を行うことができる。
【００４７】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した各実施の形態では、移動ロボット２は車輪型の移動ロボットであるものとして説明したが本発明はこれに限定されない。すなわち、移動ロボット２は移動機構としての脚部を備え、脚部に設けられた各関節を駆動することで移動する脚式の移動ロボットであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２  移動ロボット、４  フレーム、１０１  ジョイスティック、２０１  車輪、
１３１  測距センサ、
１  制御システム、１０  操縦装置、１１  目標値設定装置、１２  自己位置認識装置、
１３  障害物検出装置、１４  内界センサ、１５  走行履歴情報収集部、
１８  走行計画マップ生成更新部、１７  走行計画マップ、１８  走行計画部、
１９  走行制御部、２０  移動機構、
ＧＭ、ＧＭ１〜ＧＭｎ  グリッドマップ、ＰＭ  ポテンシャルマップ、
ＶＬＭ  制限速度マップ、
１００  管理システム、１０２＿１〜１０２＿ｎ  移動ロボット、１０３  サーバ、
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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