(57)【要約】      （修正有）【課題】自律移動体の移動効率を向上させること。【解決手段】自律移動体１は、移動環境内の物体に対する距離情報を取得する距離センサ５と、距離センサを搖動させる搖動制御手段７３と、距離センサにより取得された距離情報に基づいて３次元環境地図情報を生成し、３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成する地図生成手段７１と、地図生成手段により生成された３次元環境地図情報に基づいて、自律移動体の移動経路を生成する移動経路生成手段７４と、移動経路生成手段により生成された移動経路に従って移動体の移動を制御する移動制御手段７５と、を備える。搖動制御手段は、地図生成手段により生成された環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、判定された環境地図情報側に距離センサの搖動範囲を広げる。【選択図】図２
2014157478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動環境内の物体に対する距離情報を取得する距離センサと、
前記距離センサを搖動させる搖動制御手段と、
前記距離センサにより取得された距離情報に基づいて３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成する地図生成手段と、
前記地図生成手段により生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成する移動経路生成手段と、
前記移動経路生成手段により生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御する移動制御手段と、を備える自律移動体であって、
前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された前記環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げる、ことを特徴とする自律移動体。
【請求項２】
請求項１記載の自律移動体であって、
前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報に基づいて、上部領域の環境地図である上部環境地図情報と、該上部領域の下方に位置する下部領域の環境地図である下部環境地図情報と、を生成し、
前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された上部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を上方側に広げ、前記地図生成手段により生成された下部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を下方側に広げる、ことを特徴とする自律移動体。
【請求項３】
請求項２記載の自律移動体であって、
前記地図生成手段は、
前記３次元環境地図情報を上部領域、中部領域、及び下部領域に分割し、該分割した上部領域、中部領域、及び下部領域内の距離点を仮想の床面に射影した射影地図を夫々生成し、
該各射影地図をグリッド地図に変換した上部グリッド地図、中部グリッド地図、及び下部グリッド地図を生成し、
前記上部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記上部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記上部環境地図情報を生成し、前記下部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記下部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記下部環境地図情報を生成する、ことを特徴とする自律移動体。
【請求項４】
請求項２又は３記載の自律移動体であって、
前記移動制御手段は、前記距離センサの搖動範囲を上方側又は下方側に広げるとき、前記自律移動体の移動速度を低下させる、ことを特徴とする自律移動体。
【請求項５】
距離センサにより取得された移動環境内の物体に対する距離情報に基づいて、３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成するステップと、
前記生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成するステップと、
前記生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御するステップと、
前記生成された環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げるステップと、
を含む、ことを特徴とする自律移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離センサなどより取得された物体までの距離情報に基づいて移動経路を生成し自律走行を行う自律移動体及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脚歩行型や車輪走行型の移動体が、移動経路、歩容等を自ら計画して自律移動を行なうためには、環境情報の認識が不可欠である。このため、レーザレンジセンサなどの距離センサを自律移動体に搭載することが行なわれている。例えば、搖動する距離センサを用いてレーザ光などを移動環境内の物体に照射することでその物体までの距離情報を取得し、取得した距離情報に基づいて移動経路を生成し自律移動を行う自律移動体が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、棚など箱状物体に関しては距離センサの計測分解能が低目でも問題ないが、一方、椅子の足などの下部が突出した物体に関しては距離センサの十分な計測分解能が必要となる。このように、移動環境内の物体の３次元的特徴と捉えることが、物体の距離情報を効率かつ高精度に取得する上で重要となる。しかしながら、上記特許文献１に示す自律移動体においては、移動環境内の物体の３次元的特徴を十分考慮せずに物体の距離情報を取得している。このため、上記自律移動体においては、物体の認識精度を上げるために、単に走査速度を低下させ、さらに無駄に移動速度を低下させることになりかねず、移動効率の低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明は上述した知見に基づいてなされたものであって、移動効率を向上させることができる自律移動体及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、移動環境内の物体に対する距離情報を取得する距離センサと、前記距離センサを搖動させる搖動制御手段と、前記距離センサにより取得された距離情報に基づいて３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成する地図生成手段と、前記地図生成手段により生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成する移動経路生成手段と、前記移動経路生成手段により生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御する移動制御手段と、を備える自律移動体であって、前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された前記環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げる、ことを特徴とする自律移動体である。
この一態様において、前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報に基づいて、上部領域の環境地図である上部環境地図情報と、該上部領域の下方に位置する下部領域の環境地図である下部環境地図情報と、を生成し、前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された上部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を上方側に広げ、前記地図生成手段により生成された下部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を下方側に広げてもよい。
この一態様において、前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報を上部領域、中部領域、及び下部領域に分割し、該分割した上部領域、中部領域、及び下部領域内の距離点を仮想の床面に射影した射影地図を夫々生成し、該各射影地図をグリッド地図に変換した上部グリッド地図、中部グリッド地図、及び下部グリッド地図を生成し、前記上部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記上部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記上部環境地図情報を生成し、前記下部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記下部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記下部環境地図情報を生成してもよい。
この一態様において、移動制御手段は、前記距離センサの搖動範囲を上方側又は下方側に広げるとき、前記自律移動体の移動速度を低下させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、距離センサにより取得された移動環境内の物体に対する距離情報に基づいて、３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成するステップと、前記生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成するステップと、前記生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御するステップと、前記生成された環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げるステップと、を含む、ことを特徴とする自律移動体の制御方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動効率を向上させることができる自律移動体及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的な構成を示す斜視図である。（ｂ）本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的な構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図３】３次元環境地図の上部領域、中部領域、及び下部領域の一例を示す図である。
【図４】３次元環境地図を分割する高さの決定方法を説明するための図である。
【図５】３次元環境地図の各領域、各射影地図、及び各グリッド地図の一例を示す図である。
【図６】グリッド地図を重ね合わせ下部環境地図を生成する方法の一例を示す図である。
【図７】上部環境地図を更新する方法を説明するための図である。
【図８】距離センサの搖動範囲を変更する方法を説明するための図である。
【図９】距離センサの搖動範囲を変更する方法を説明するための図である。
【図１０】距離センサの搖動範囲を変更する方法を説明するための図である。
【図１１】距離センサの搖動範囲を変更する方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る自律移動体の制御方法における制御処理フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的な構成を示す斜視図及び側面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００１０】
本実施の形態に係る自律移動体１は、移動体本体２と、移動体本体２に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪３と、各駆動車輪３を駆動する駆動ユニット４と、移動環境内の物体の距離情報を取得する距離センサ５と、距離センサ５を搖動させるセンサ搖動装置６と、自律移動体１の移動及びセンサ搖動装置６の搖動を制御する制御装置７と、を備えている。
【００１１】
なお、自律移動体１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように車輪駆動型の移動体として構成されているが、これに限らず、例えば、二足歩行型ロボットなどの脚歩行型の移動体として構成されていてもよく、任意の移動体として構成されてもよい。
【００１２】
駆動ユニット４は、例えば、移動体本体２に搭載されており、モータ、駆動回路、減速機構、などから構成されている。駆動ユニット４は、制御装置７からの制御信号に応じて、各駆動車輪３を回転駆動させ、自律移動体１を移動させる。
【００１３】
距離センサ５は、例えば、レーザレンジファインダであり、自律移動体１の移動環境内に関する距離情報を取得する。ここで距離情報とは、レーザ光の照射方向を２次元走査することによって得られる複数の距離点データの集合（ラインスキャンデータ）である。なお、本実施の形態において、上記レーザレンジファインダとして、水平方向に視野が広く、鉛直方向に視野が狭い水平型レーザレンジファインダが適用されているが、これに限らず、任意の距離センサを適用することができる。距離センサ５は、取得した距離情報を制御装置７に対して出力する。
【００１４】
センサ搖動装置６は、制御装置７からの制御信号に応じて距離センサ５を上下方向及び左右方向へ搖動させる。距離センサ５を搖動させることにより、距離センサ５の走査範囲を効率的に広げることができる。センサ搖動装置６は、例えば、距離センサ５を上下方向及び左右方向へ搖動させる搖動機構と、搖動機構を駆動するモータと、から構成されている。センサ搖動装置６は、制御装置７に接続されており制御装置７からの制御信号に応じて距離センサ５を搖動させる。
【００１５】
制御装置７は、３次元環境地図を生成する地図生成部７１と、３次元環境地図を記憶する地図記憶部７２と、センサ搖動装置６の搖動を制御する搖動制御部７３と、自律移動体１の移動経路を生成する移動経路生成部７４と、自律移動体１の移動を制御する移動制御部７５と、を備えている。
【００１６】
なお、制御装置７は、例えば、演算処理、制御処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ、メモリ、及びインターフェイス部は、データバスなどを介して相互に接続されている。
【００１７】
地図生成部７１は、地図生成手段の一具体例であり、距離センサ５により取得された距離情報に基づいて、３次元空間における物体の位置を示す３次元環境地図を生成する。ここで、３次元環境地図とは、例えば、上述した距離点データの集合（ラインスキャンデータ）を、自律移動体１を中心とした３次元座標系に変換し、距離センサ５の搖動の１周期（上方への振上げ、及び下方への振下げ）間でデータを蓄積し生成した地図を指す。
【００１８】
次に、地図生成部７１は、生成した３次元環境地図に基づいて３次元環境地図の距離点データＰｉ（ｘ、ｙ、ｚ）を、高さｈ２より高い上部領域（Ｐｉ（ｚ）＞ｈ２）と、上部領域の下方に存在する高さｈ１以下の下部領域（Ｐｉ（ｚ）≦ｈ１）と、上部領域と下部領域との間の高さｈ１からｈ２の中部領域（ｈ１＜Ｐｉ（ｚ）≦ｈ２）と、の３つの領域に分割する（図３）。なお、上記の上部領域及び下部領域は、例えば、図４の斜線に示すように、距離センサ５の搖動範囲（下限角度θ１＜搖動角度＜上限角度θ２）に制限され、その距離センサ５の死角となり得る領域である。
【００１９】
ここで、上記３次元環境地図の距離点データＰｉ（ｘ、ｙ、ｚ）を各領域に分割する高さｈ１、ｈ２は、自律移動体１の幾何学パラメータ及び移動速度Ｖ、環境地図を更新する周期Ｔ（以下、環境地図更新周期Ｔと称す）などに基づいて決定することができる。
【００２０】
例えば、環境地図が更新されるまでに移動速度Ｖの自律移動体１が移動する距離はＶＴとなり、新たに距離センサ５の死角となる部分は、図４の斜線部分となる。なお、この死角部分（物体Ａ及びＢを含む）は前回の環境地図更新周期Ｔ１の位置（実線）では、距離センサ５から見て全体が見えているが、一方、今回の環境地図更新周期Ｔ２の位置（点線）では完全に距離センサ５の死角となる。このような物体Ａ及び物体Ｂの高さを基準にして、下記（１）式を用いて上述の各領域の高さｈ１及びｈ２を幾何学的に算出することができる。なお、下記（１）式において、自律移動体１の高さをＨＡとし、距離センサ５の高さ（搖動中心位置）をＨＳとする。
ｈ１＝ＶＴtanθ１          （１）式
ｈ２＝ＨＡ−ＶＴtanθ２
【００２１】
さらに、地図生成部７１は、３次元環境地図の上部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図を格子状に分割したグリッド地図に変換し、上部グリッド地図を生成する（図５（Ｉ））。地図生成部７１は、３次元環境地図の中部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図をグリッド地図に変換し、中部グリッド地図を生成する（図５（II））。地図生成部７１は、３次元環境地図の下部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図をグリッド地図に変換し、下部グリッド地図を生成する（図５（III））。
【００２２】
最後に、地図生成部７１は、生成した上部グリッド地図と中部グリッド地図とを重ね合わせ、上部グリッド地図のデータのみが存在するグリッドを抽出したグリッド地図を生成し、これを上部領域の環境地図である上部環境地図とする。同様に、地図生成部７１は、生成した下部グリッド地図と中部グリッド地図とを重ね合わせ、下部グリッド地図のデータのみが存在するグリッドを抽出したグリッド地図を生成し、これを下部領域の環境地図である下部環境地図とする。
【００２３】
例えば、図６に示す如く、地図生成部７１は、中部グリッド地図（ａ）と下部グリッド地図（ｂ）とを重ね合わせたグリッド地図（ｃ）を生成する。そして、地図生成部７１は、重ね合わせたグリッド地図（ｃ）において、下部グリッド地図のデータのみが存在するグリッド（図６の丸印）を抽出したグリッド地図（ｄ）を生成し、このグリッド地図を下部環境地図とする。図６に示すように、椅子の場合、脚部が突出しており、下方側で注視する必要があるため、下部環境地図でその部分が抽出され表現されている。地図生成部７１は、上部環境地図についても、上述の下部環境地図と同様の方法で生成する。
【００２４】
以上のように地図生成部７１は、上部環境地図において、上方側における物体の有無だけでなく、その物体の上方側の３次元的特徴（突出部など）を高精度に表現している。同様に、地図生成部７１は、下部環境地図において、下方側における物体の有無だけでなく、その物体の下方側の３次元的特徴（突出部など）を高精度に表現している。
【００２５】
地図生成部７１は、上述のようにして、距離センサ５により計測可能な範囲で自律移動体１を中心とした、上部環境地図及び下部環境地図を生成する。一方で、地図生成部７１は、自律移動体１が移動するフロア等に対する絶対座標系で表される上部環境地図及び下部環境地図を生成する。そして、地図生成部７１は、生成した絶対座標系の上部環境地図及び下部環境地図（過去のデータ）と、上記自律移動体１を中心とした上部環境地図及び下部環境地図と、を夫々重ね合わせることで、上部環境地図及び下部環境地図の更新を夫々行う。なお、自律移動体１の絶対座標系における位置は、例えば、オドメトリやＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）などを用いて計測することができる。
【００２６】
例えば、図７に示す如く、地図生成部７１は、絶対座標系の上部環境地図（ａ）と自律移動体１を中心とした上部環境地図（ｂ）と、を重ね合わせた上部環境地図（ｃ）を生成し、更新後の上部環境地図（ｄ）を生成する。
【００２７】
地図生成部７１は、上部環境地図及び下部環境地図の更新を距離センサ５の搖動範囲に応じて行う。これは、距離センサ５が上方側を搖動している場合、下方側の計測ができず、一方、距離センサ５が下方側を搖動している場合、上方側の計測ができないためである。したがって、地図生成部７１は、距離センサ５が上方側を搖動している場合、上部環境地図の更新のみを行い、一方、距離センサ５が下方側を搖動している場合、下部環境地図の更新のみを行う。
【００２８】
地図記憶部７２は、例えば、上記メモリなどで構成されており、地図生成部７１により生成された３次元環境地図、上部環境地図及び下部環境地図を逐次記憶する。
【００２９】
ところで、移動環境内の物体の３次元的特徴を十分考慮してその物体の距離情報を取得することが、自律移動体の無駄な減速などを無くし移動効率を向上させる上でより有効となる。
【００３０】
そこで、本実施の形態に係る自律移動体１においては、上述の如く、移動環境内の物体の３次元的特徴を上部環境地図及び下部環境地図で夫々捉えている。そして、上方側の上部環境地図で物体の接近を検出したときは、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げることで、さらに、上方側の物体を重点的に認識している。一方、下方側の下部環境地図で物体の接近を検出したときは、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げることで、さらに、下方側の物体を重点的に認識している。このように、上部環境地図及び下部環境地図を用いて距離センサの搖動範囲を動的に変更し、計測精度の効率的な向上を実現している。したがって、単一の距離センサ５でありながら信頼性の高い環境地図を生成し、後述の如く、この環境地図を用いて、無駄な移動速度の低下を無くし、自律移動体１の移動効率の向上を実現している。
【００３１】
搖動制御部７３は、搖動制御手段の一具体例であり、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の所定部（例えば、距離センサ５）から所定距離以内に物体が接近していると判定したとき、判定された環境地図情報側に距離センサ５の搖動範囲を広げる。より具体的には、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図において所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げる。これにより、自律移動体１は、上方側に存在する物体をより重点的に認識することができる。一方、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された下部環境地図において所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げる。これにより、自律移動体１は、下方側に存在する物体をより重点的に認識することができる。
【００３２】
次に、上述した距離センサ５の搖動範囲の変更方法について、具体例（１）−（４）を挙げて説明する。
【００３３】
（１）上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在しない場合（図８）。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在しないと判定し、距離センサ５の搖動範囲を通常範囲に維持する。このように上方側及び下方側に突出した物体などが存在しない比較的安全な環境下では、距離センサ５の搖動範囲を通常範囲に維持し、前方を広範囲に検出する。これにより、特に遠方に存在する障害物に重点を置いて移動経路を設定し自律移動を効率的に行うことができる。
【００３４】
（２）上部環境地図のみにおいて、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図９）。例えば、自律移動体１の前方にオーバーハング状態となる物体などが存在する場合。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げる。これにより、上部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その上部側をより重点的に認識することができる。
【００３５】
（３）下部環境地図のみにおいて、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図１０）。例えば、自律移動体１の前方に足元が突出した物体などが存在する場合。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げる。これにより、下部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その下部側をより重点的に認識することができる。
【００３６】
（４）上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図１１）。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を上部側及び下方側に広げる。これにより、上部側及び下部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その上部側及び下部側を重点的に認識することができる。なお、この場合、移動制御部７５は、駆動ユニット４を制御して、自律移動体１の移動速度を低下させてもよい。
【００３７】
移動経路生成部７４は、移動経路生成手段の一具体例であり、地図生成部７１により生成された３次元環境地図に基づいて自律移動体１の移動経路を生成する。移動体経路生成部７４は、例えば、３次元環境地図内における全物体の距離点データを仮想の床面に射影し、射影した物体の位置に基づいて、その物体を回避しつつ最短となる移動経路を生成する。
【００３８】
移動制御部７５は、移動制御手段の一具体例であり、駆動ユニット４に制御信号を送信することで、自律移動体１の移動を制御する。移動体制御部７５は、駆動ユニット４を制御することで、例えば、自律移動体１を前後進、左右旋回、加減速、停止などさせることができる。なお、上述の如く、距離センサ５の搖動範囲を上方側あるいは下方側に広げる場合、その搖動速度により得られる３次元環境地図の解像度が低下する場合が想定される。したがって、移動制御部７５は、搖動制御部７３により距離センサ５の搖動範囲が上方側あるいは下方側に広げられた場合、自律移動体１の移動速度を減速させる制御を行っても良い。これにより、自律移動体１の安全性が向上する。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る自律移動体の制御方法について詳細に説明する。図１２は、本実施の形態に係る自律移動体の制御方法における制御処理フローを示すフローチャートである。制御装置７の搖動制御部７３は、センサ搖動装置６を制御して距離センサ５の搖動を開始させる（ステップＳ１０１）。距離センサ５は、上下方向及び左右方向へ搖動しつつ自律移動体１の移動環境内に関する物体の距離情報を取得する。
【００４０】
制御装置７の移動制御部７５は、駆動ユニット４を制御して自律移動体１の移動を開始し、自律移動体１を移動経路に従って移動させる（ステップＳ１０２）
【００４１】
制御装置７の地図生成部７１は、距離センサ５により取得された距離情報に基づいて３次元環境地図を生成する（ステップＳ１０３）。地図生成部７１は、生成した３次元環境地図に基づいて、上部環境地図及び下部環境地図を生成する（ステップＳ１０４）。さらに、地図生成部７１は、上部環境地図及び下部環境地図の更新を行う（ステップＳ１０５）。
【００４２】
制御装置７の搖動制御部７３は、地図生成部７１により更新された上部環境地図及び下部環境地図において、距離センサ５から所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、判定された環境地図情報側（上方側及び／又は下方側）に距離センサ５の搖動範囲を広げる制御を行う（ステップＳ１０６）。
【００４３】
制御装置７の移動経路生成部７４は、地図生成部７１により生成された３次元環境地図を仮想の床面に射影し、自律移動体１の移動経路を生成する（ステップＳ１０７）。
【００４４】
制御装置７の移動制御部７５は、移動経路生成部７４により生成された移動経路に従って自律移動体１が移動するように駆動ユニット４を制御し（ステップＳ１０８）、予め設定された目的に到着したと判定したとき（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００４５】
以上、本実施の形態に係る自律移動体１において、上方側の３次元的特徴を示す上部環境地図及び下方側の３次元的特徴を示す下部環境地図を夫々生成する。そして、これら上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の所定部から所定距離以内に物体が接近していると判定したとき、判定された環境地図情報側に距離センサの搖動範囲を広げる。これにより、物体の上方側及び下方側の３次元的特徴を上部環境地図及び下部環境地図を用いて捉え、これら上部環境地図及び下部環境地図に基づいて距離センサの搖動範囲を動的に変更することで、計測精度の効率的な向上を実現できる。したがって、単一の距離センサ５で信頼性の高い環境地図を生成し、この環境地図を用いて、無駄な移動速度の低下を無くし、自律移動体１の移動効率の向上を実現している。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、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、上記実施の形態において、レーザレンジファインダなど距離センサを搖動させて３次元環境地図を生成しているが、これに限らず、例えば、ＲＧＢＤセンサ（カメラ）などの距離センサを用いて３次元環境地図を生成してもよい。
この場合、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、判定された環境地図情報側にＲＧＢＤセンサを向ける。
例えば、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、上方側にＲＧＢＤセンサを向ける。一方、制御装置は、地図生成部により生成された下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、下方側にＲＧＢＤセンサを向ける。なお、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、その並進距離が一番近いグリッドを有する環境地図の方向にＲＧＢＤセンサを向ける。
【００４７】
また、本発明は、例えば、図１２に示す処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【００４８】
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、コンピュータ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は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。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）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（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。
【００４９】
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）によってコンピュータ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、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００５０】
１    自律移動体
２    移動体本体
３    駆動車輪
４    駆動ユニット
５    距離センサ
６    センサ搖動装置
７    制御装置
７１    地図生成部
７２    地図記憶部
７３    搖動制御部
７４    移動経路生成部
７５    移動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図５】
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