(57)【要約】【課題】ノードの位置、通路の形状、経路の形状等によっては、通路をスムーズに移動できない可能性がある。【解決手段】本発明の自律移動装置は、車体１２と、車体１２を移動させる移動部１３と、車体１２の自己位置を取得する自己位置取得部１４と、ノードの位置とノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部１５と、ノードを接続して自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部１６と、当面の通過点目標としたノードを囲む到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて次のノードへ向って移動させる移動制御部１７と、を備え、到達判定エリアは、到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なる。【選択図】図１
2014098948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体を移動させる移動部と、
前記車体の自己位置を取得する自己位置取得部と、
ノードの位置と前記ノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部と、
前記ノードを接続して前記自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部と、
当面の通過点目標としたノードを囲む前記到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させる移動制御部と、を備え、
前記到達判定エリアは、前記到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なる、
自律移動装置。
【請求項２】
車体と、
前記車体を移動させる移動部と、
前記車体の自己位置を取得する自己位置取得部と、
ノードの位置と前記ノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部と、
前記ノードを接続して前記自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部と、
当面の通過点目標としたノードを囲む前記到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させる移動制御部と、を備え、
前記到達判定エリアは、前記到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なると共に、前記地図情報に含まれる通路の壁に交わる場合に小さく設定される、
請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
車体と、
前記車体を移動させる移動部と、
前記車体の自己位置を取得する自己位置取得部と、
ノードの位置と前記ノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部と、
前記ノードを接続して前記自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部と、
当面の通過点目標としたノードを囲む前記到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させる移動制御部と、を備え、
前記到達判定エリアは、前記地図情報に含まれる通路の間隔に応じて大きさが異なる、
自律移動装置。
【請求項４】
前記移動制御部は、前記自己位置と前記当面の通過点目標との間隔が所定距離以下になると、前記自己位置と前記当面の通過点目標との間隔に略比例した移動速度に制御する、
請求項１から３いずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記到達判定エリアは、前記リンク間角度が大きい場合に大きく設定され、前記リンク間角度が小さい場合に小さく設定される、
請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項６】
前記当面の通過点目標であるノードにおいて、前記ノードの到達判定エリアに、所定の条件で前記車体が入るか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記到達判定エリアに車体を入れることができないと判定すると、前記到達判定エリアの大きさを変える到達判定エリア設定部とを備える、
請求項１から３いずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項７】
前記判定部は、直前の到達判定がなされてからの経過時間が所定時間以上であると、前記到達判定エリアに到達できないと判定する、
請求項６に記載の自律移動装置。
【請求項８】
前記到達判定エリア設定部は、前記判定部が到達できないと判定すると、前記ノードの到達判定エリアを時間経過と共に大きくする、
請求項６に記載の自律移動装置。
【請求項９】
前記車体の周囲の環境情報を検出する外部環境情報取得部を備え、
前記到達判定エリア設定部は、前記外部環境情報取得部で検出される環境情報から、前記判定部が到達できないと判定すると、前記ノードの到達判定エリアを大きくする、
請求項６記載の自律移動装置。
【請求項１０】
前記ノードの到達判定エリアは、前記ノードを中心とした円形状である、
請求項１から９のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項１１】
ノードを接続して自己位置から目的地までの経路を生成し、
当面の通過点目標としたノードを囲む到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させるに際し、
前記到達判定エリアは、前記到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なる、
自律移動方法。
【請求項１２】
ノードを接続して自己位置から目的地までの経路を生成し、
当面の通過点目標としたノードを囲む到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させるに際し、
前記到達判定エリアは、地図情報に含まれる通路の間隔に応じて大きさが異なる、
自律移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノードを用いて目的地へ移動するための経路を生成し、この経路に沿って目的地へ移動する自律移動装置及び自律移動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物（例えば、病院又は商業施設等）内の通路を移動する自律移動装置が提案されている。自律移動装置は、自己位置と目的地との間に、複数のノードを通る経路を生成する。そして、自律移動装置は、その経路に沿って移動する。詳細には、自律移動装置は、経路上のノードを当面の通過点目標として移動し、そのノードに到達すると、到達したノードに接続する経路上の次のノードを当面の通過点目標に切り替える。そして、次のノードに向って移動する。このように、自律移動装置は、当面の通過点目標を順々に変え、当面の通過点目標のノードに向って移動し続けることで、経路に沿って移動する。
【０００３】
しかし、例えば、当面の通過点目標のノードの位置に人又は他の移動装置が存在し、自律移動装置が目的地に到達できない場合がある。この場合、自律移動装置は、人又は移動装置を障害物とみなして障害物に接近することを避けるため、ノードに近づくことができない。そのため、自律移動装置は、障害物が当面の通過点目標の位置から別の位置へ移動するまで、当面の通過点目標のノードに近づいたり離れたりして、そのノードの手前で待機したような状態になる。
【０００４】
そこで、ノードに予め定めた距離に近づくとノードに到達したと判定する自律移動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１１は、経路に沿って移動する従来の自律移動装置を説明する平面図である。図１１に示すように、従来の自律移動装置１は、まず、当面の通過点目標であるノードｎ１に向って移動する。そして、ノードｎ１に接近して、ノードｎ１からの距離が所定距離ｒに達したとき、ノードｎ１に到達したと判断する。すると、自律移動装置１は、次のノードｎ２を当面の通過点目標に切り替え、ノードｎ２に向って移動する。このように、自律移動装置１は、ノードｎ１、ｎ２、ｎ３により生成される経路２に沿って、目的地へ移動する。この自律移動装置１は、ノードに到達したか否かを、ノードから所定距離ｒだけ離れた位置で判定することで、障害物がノードｎ１、ｎ２、ｎ３上に存在したとしても、その障害物を避けて、次のノードへ向って移動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５０１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ノードは曲がり角又は交差点等の方向転換のための場所に設定されることが多いため、ノードｎ１より所定距離ｒだけ手前で次のノードｎ２へ向って方向転換すると、通路の角に接近してしまうことがある。逆に、その対策として所定距離ｒを短くすると、自律移動装置１は、障害物とすれ違うことができなくなることがある。すなわち、従来の自律移動装置１は、所定距離ｒに近づくとノードに到達したと判定するようにしているが、ノードの位置、通路の形状、経路の形状等によっては、通路をスムーズに移動できない可能性がある。
【０００８】
本発明は、ノードの位置、通路の形状、経路の形状等によらず、スムーズに移動することが可能な自律移動装置及び自律移動方法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】
上記課題を解決するために、本発明の自律移動装置は、車体と、前記車体を移動させる移動部と、前記車体の自己位置を取得する自己位置取得部と、ノードの位置と前記ノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部と、前記ノードを接続して前記自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部と、当面の通過点目標としたノードを囲む前記到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させる移動制御部と、を備え、前記到達判定エリアは、前記到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の自律移動装置は、車体と、前記車体を移動させる移動部と、前記車体の自己位置を取得する自己位置取得部と、ノードの位置と前記ノードを囲む到達判定エリアの大きさと地図情報とを記憶する記憶部と、前記ノードを接続して前記自己位置から目的地までの経路を生成する経路生成部と、当面の通過点目標としたノードを囲む前記到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させる移動制御部と、を備え、前記到達判定エリアは、前記地図情報に含まれる通路の間隔に応じて大きさが異なることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の自律移動方法は、ノードを接続して自己位置から目的地までの経路を生成し、当面の通過点目標としたノードを囲む到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させるに際し、前記到達判定エリアは、前記到達判定エリアに囲まれたノードを中心に前記経路上で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度に応じて大きさが異なることを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の自律移動方法は、ノードを接続して自己位置から目的地までの経路を生成し、当面の通過点目標としたノードを囲む到達判定エリアに到達すると、次のノードを当面の通過点目標として切り替えて前記次のノードへ向って移動させるに際し、前記到達判定エリアは、地図情報に含まれる通路の間隔に応じて大きさが異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノードの位置箇所、通路の形状、経路の形状等によらず、スムーズに移動することが可能な自律移動装置及び自律移動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる自律移動装置を説明するための図であり、（ａ）通路における自律移動装置の移動を説明するための模式図、（ｂ）自律移動装置のブロック図
【図２】到達判定エリアの大きさを同じ大きさにした場合の通路の模式図
【図３】本実施の形態１にかかる自律移動方法の移動開始前のフローチャート
【図４】本実施の形態１にかかる自律移動方法の移動途中のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２にかかる自律移動装置の移動を説明するための模式図
【図６】本実施の形態２にかかる自律移動装置の移動速度の変化を示す図であり、（ａ）到達判定エリアの大きさが異なる自律移動装置の移動速度の変化を示す図、（ｂ）到達判定エリアのない自律移動装置の移動速度の変化を示す図、（ｃ）到達判定エリアの大きさが同じ自律移動装置の移動速度の変化を示す図
【図７】本発明の実施の形態３にかかる通路の模式図
【図８】到達判定エリアの大きさが同じ場合の通路の模式図
【図９】本発明の実施の形態４にかかる到達判定エリアの変化を説明するための到達判定エリアの模式図
【図１０】本実施の形態４にかかる到達判定エリアの変化を説明するための到達判定エリアの模式図
【図１１】経路に沿って移動する従来の自律移動装置を説明する平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００１６】
（実施の形態１）
図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１にかかる自律移動装置１１を説明するための図である。図１（ａ）は、通路における自律移動装置の移動を説明するための模式図であり、図１（ｂ）は、自律移動装置１１のブロック図である。この自律移動装置１１は、建物（例えば、病院又は商業施設等）内の通路２１を移動するものである。
【００１７】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、自律移動装置１１は、車体１２と、移動部１３と、自己位置取得部１４と、記憶部１５と、経路生成部１６と、移動制御部１７と、を備える。さらに、自律移動装置１１は、外部の障害物および建物内の通路の壁２０等を検出する外部環境情報取得部１８と、電池１９と、到達判定エリア生成部３１を備える。なお、上述した、自己位置取得部１４、記憶部１５、経路生成部１６、移動制御部１７、及び、到達判定エリア生成部３１は、制御部２３に含まれる。
【００１８】
最初に、自律移動装置１１の各構成について説明する。
【００１９】
移動部１３は、電池１９で駆動されるモータ（図示せず）と、このモータにより回転する４つの駆動輪（図示せず）を有する。このモータには、その回転数及び回転速度を計測するエンコーダ（図示せず）が設けられている。移動制御部１７は、このエンコーダの出力によって移動距離および移動方向を知ることができる。
【００２０】
自己位置取得部１４は、移動部１３のエンコーダの出力より、自律移動装置１１の位置を算出する。具体的には、自己位置取得部１４は、エンコーダの出力、外部環境情報取得部１８で得られるセンサ情報、及び、地図情報記憶部に記憶された建物内の通路の壁２０の位置情報などを比較することにより、自律移動装置１１の車体１２の位置を取得する。
【００２１】
記憶部１５は、地図情報記憶部に、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３の位置、及び、ノードＮ２、Ｎ３を囲む到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさ、を記憶している。到達判定エリアＥ２、Ｅ３は、後述する到達判定エリア生成部３１により生成される。地図情報記憶部は、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３及び到達判定エリアＥ２、Ｅ３以外に、建物内の通路２１の壁２０の配置等の地図情報を記録している。記憶部１５は、複数の到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさを記憶する。なお、本実施の形態においては、複数の到達判定エリアの大きさには、少なくとも異なる２つの大きさがある。記憶部１５に記憶される到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさは、ノードの配置位置、通路２１の形状又は移動経路の形状に合わせて設定されている。本実施の形態においては、到達判定エリアの形状は、円形状である。
【００２２】
経路生成部１６は、自律移動装置１１の位置から目的地Ｐまでの移動経路を生成する。移動経路は、自律移動装置１１を自律移動させるための経路である。経路生成部１６は、まず、自己位置取得部１４で取得される自律移動装置１１の位置（以下、現在位置）からのコストが一番小さなノードＮ１を、現在位置から最初に到達すべきノードである始点ノードとして選択する。ここでのコストとは、現在位置から各ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３に到達するための距離を示し、コストが小さいとは、距離が短いことを示す。そして、経路生成部１６は、始点ノードから目的地Ｐのノードまでの間において、所定の条件に従ってノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３を選択し、これらのノードより移動経路を生成する。図１（ａ）において、自律移動装置１１が移動経路に沿って移動した軌跡を、移動跡Ｆとして示す。
【００２３】
移動制御部１７は、移動部１３を制御して自律移動装置１１を移動経路に沿って目的地Ｐに向けて移動させる。具体的に、移動制御部１７は、移動経路において一番コストが小さいノードを当面の通過点目標Ｔとし、この当面の通過点目標Ｔに向かって移動する。そして、移動制御部１７は、当面の通過点目標ＴとしたノードＮ１に到達すると、当面の通過点目標Ｔを次のノードＮ２に切り替え、次のノードＮ２へ向って移動するように移動部１３を制御する。そして、ノードＮ２の到達判定エリアＥ２に車体１２が入ると、移動制御部１７は、当面の通過点目標Ｔを、次のノードＮ３に切り替える。すると、自律移動装置１１は、新たな当面の通過点目標ＴとなるノードＮ３に向って移動する。ノードＮ３の到達判定エリアＥ３に、車体１２が入ると、移動制御部１７は、当面の通過点目標Ｔを、経路を形成する次のノード（目的地Ｐ）に切り替える。
【００２４】
外部環境情報取得部１８は、車体１２の前面下部中央に備えられてその前方周辺をスキャンするライダー（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）で構成されている。ライダー（別名、レーザレーダ）は、そのスキャン面内でレーザビームを振ることで、所定の半径を有する半円形の障害物検出エリアＡにおいて、物体までの距離を取得する。外部環境情報取得部１８は、一定の周期のもとで間欠的にスキャンを行ない、１回のスキャン毎に取得する距離データの集合を各時点におけるセンサ情報として時系列的に記憶部１５に記憶させる。また、外部環境情報取得部１８は、ライダー（レーザレーダ）の他に、超音波センサなどを備えてもよい。
【００２５】
到達判定エリア生成部３１は、各ノードＮ２、Ｎ３において、それらノードに到達したと判定するための所定半径の円形状（又は）の到達判定エリアを生成する。到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさは、移動経路の形状に合わせて変わるものであり、円形状の到達判定エリアＥ２、Ｅ３の中心は、ノードＮ２、Ｎ３である。なお、到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさは、移動経路で隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度θ２、θ３に応じて異なる。ここで、ノードＮ２を中心に隣り合う第１ノードはＮ３であり、ノードＮ２を中心に隣り合う第２ノードはＮ１である。また、ノードＮ１とノードＮ２とを結ぶ直線をリンクＲ１とし、ノードＮ２とノードＮ３を結ぶ直線をリンクＲ２とすると、リンクＲ１とリンクＲ２との間に形成される狭い方の角度がリンク間角度θ２である。また、ノードＮ３を中心に隣り合う第１ノードは目的地Ｐであり、ノードＮ３を中心に隣り合う第２ノードはノードＮ２である。ノードＮ３と目的地Ｐとを結ぶ直線をリンクＲ３とすると、リンクＲ２とリンクＲ３との間に形成される狭い方の角度がリンク間角度θ３である。到達判定エリアＥ２、Ｅ３の半径は、リンク間角度θ２、θ３に略比例した長さである。よって、リンク間角度θ２がリンク間角度θ３よりも大きいと、到達判定エリアＥ２の半径は、到達判定エリアＥ３の半径よりも長くなる。そのため、通路２１の曲り角度が小さい（リンク間角度が大きい）と、到達判定エリアＥ２の半径は長くなり、自律移動装置１１は、ノードＮ２より離れた位置で当面の通過点目標Ｔを目的地Ｐに設定することになる。また、通路２１の曲り角度が大きい（リンク間角度が小さい）と、到達判定エリアＥ３の半径は短くなり、自律移動装置１１は、ノードＮ３の手前で当面の通過点目標Ｔを目的地Ｐに設定することになる。
【００２６】
このように、本実施の形態１の自律移動装置１１では、ノード間を結ぶリンク間角度が小さい場合、到達判定エリアを小さくすることで、自律移動装置１１が移動方向を大きく変えてもノードより離れた箇所で移動方向を変えないようにして、通路２１の角２２に接近することを防止している。つまり、本実施の形態１の自律移動装置１１は、到達判定エリアの大きさをリンク間角度に基づいて変えることで、通路２１の角２２によって移動を妨げられることがなくなり、スムーズに移動することができる。これは、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３は、通路２１の交差点及び曲り角に設定されることが多いため、通路２１が大きく曲る場合、曲り角の到達判定エリアを小さくすることで、自律移動装置１１が角２２より離れて移動することができるためである。
【００２７】
ここで、到達判定エリアＥ２、Ｅ３が同じ大きさであると、自律移動装置１１の進路方向Ｓ３に角２２が重なることがあり、自律移動装置１１のスムーズな移動の妨げとなる場合がある。この場合について、図２を用いて説明する。
【００２８】
図２は、到達判定エリアＥ２と到達判定エリアＥ３の大きさが同じ場合の通路の模式図である。図２に示すように、到達判定エリアＥ３に到達した自律移動装置１１の進路方向Ｓ３には、通路２１の角２２が存在する。その結果、自律移動装置１１は、進路方向Ｓ３へ移動する途中に外部環境情報取得部１８で通路２１の角２２を検出し、通路２１の角２２を回避して移動するため、スムーズに通路を移動することができない。
【００２９】
それに対し、本実施の形態１の自律移動装置１１は、到達判定エリアの大きさを通路の形状又は経路の形状に合わせて変えることで、スムーズな移動を可能としている。
【００３０】
さらに、本実施の形態１の自律移動装置１１は、リンク間角度に応じて到達判定エリアの大きさを変えることで、到達判定エリアを経路の形状にさらに適した大きさにして、さらにスムーズに通路を移動することができる。なお、到達判定エリアＥ２、Ｅ３の大きさは、自律移動装置１１の到達判定エリア生成部３１で、自動的にリンク間角度θ２、θ３により設定される。具体的には、図１（ａ）に示すように、到達判定エリア生成部３１は、ノードＮ２を中心に経路の隣り合う第１ノードとなるノードＮ３及び第２ノードとなるノードＮ１を直線で結ぶことで形成されるリンク間角度θ２に応じて、ノードＮ２の到達判定エリアＥ２の大きさを設定する。
【００３１】
本実施の形態１にかかる自律移動装置１１の自律移動方法のフローチャートについて、図３、図４を用いて説明する。図３は、本実施の形態１にかかる自律移動装置１１の移動開始前のフローチャートであり、図４は、本実施の形態１にかかる自律移動装置１１の移動途中のフローチャートである。
【００３２】
まず、図３のフローチャートについて説明する。
【００３３】
図３に示すように、最初に、自律移動装置１１が移動準備を開始すると（ステップＳ０１）、記憶部１５の地図情報記憶部から地図情報を読み込む（ステップＳ０２）。
【００３４】
次に、ユーザにより予め設定されて記憶部１５に記憶された目的地Ｐを取得する（ステップＳ０３）。
【００３５】
次に、目的地Ｐに基づいて、経路生成部１６で、始点ノードを設定し、経路を生成する（ステップＳ０４）。ここで、始点ノードは、例えば、自己位置取得部１４で算出される車体１２の位置から到達するためのコストが一番小さなノードである。また、経路は、複数のノードを用いて、始点ノードと目的地Ｐとを結んだ経路である。経路生成部１６で生成された経路は、記憶部１５に記憶される。なお、始点ノードは、コストが一番小さいノード以外を選択することも可能である。
【００３６】
次に、自律移動装置１１は、到達判定エリア生成部３１で、ステップＳ０２で生成された経路より、到達判定エリアを生成する（ステップＳ０５）。
【００３７】
次に、目標のノードを中心に経路の隣り合う第１ノード及び第２ノードを直線で結ぶことで形成されるリンク間角度が、第１所定値（例えば、６０°）以下か否かを判定する（ステップＳ０６）。リンク間角度が第１所定値以下の場合（ステップＳ０６の「ｙｅｓ」）、到達判定エリアを小さくする（ステップＳ０７）。
【００３８】
また、リンク間角度が第１所定値より大きい場合（ステップＳ０６の「ｎｏ」）は、リンク間角度が第２所定値（９０°）より大きいか否かを判定する（ステップＳ０８）。リンク間角度が第２所定値より大きい場合（ステップＳ０８の「ｙｅｓ」）、到達判定エリアを大きくする（ステップＳ０９）。
【００３９】
そして、ステップＳ０７、Ｓ０９の後、又は、リンク間角度が第１所定値以上かつ第２所定値以下の場合（ステップＳ０６の「ｎｏ」でステップＳ０８の「ｎｏ」）、ステップＳ１０に進む。
【００４０】
本実施の形態１では、ステップＳ０６〜Ｓ１０を行うことで、リンク間角度の大きさに略比例する大きさの到達判定エリアを設定している。なお、本実施の形態１では、始点ノード及び目的地Ｐを除いたすべてのノードに対して、前述のステップＳ０６〜Ｓ１０を行うことで、到達判定エリアを設定している。
【００４１】
ここで、ステップＳ０６〜Ｓ１０の具体的な判定については、例えば、リンク間角度が０°より大きく３０°以下の場合に到達判定エリアの半径を０．２ｍとし、リンク間角度が３０°より大きく６０°以下の場合に到達判定エリアの半径を０．４ｍとし、リンク間角度が６０°より大きく９０°以下の場合に到達判定エリアの半径を０．６ｍとする。また、さらに細かく到達判定エリアを設定する場合は、到達判定エリアの半径をリンク間角度に比例した値として、  到達判定エリアの半径［ｍ］＝０．３＋０．２×リンク間角度（ｒａｄ）  から求めても良い。
【００４２】
次に、以上算出された到達判定エリアが通路２１の壁と交わっているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００４３】
そして、到達判定エリアが通路２１の壁と交わっている場合（ステップＳ１０の「ｙｅｓ９」）は、到達判定エリアの大きさを、壁に交わらなくなる大きさまで小さくした後、ステップＳ１２に移動する。
【００４４】
また、到達判定エリアが通路２１の壁と交わっていない場合（ステップＳ１０の「ｎｏ」）は、そのままステップＳ１２に異動する。
【００４５】
このように、ステップＳ０２〜Ｓ１１を行うことで、移動準備が完了し、自律移動装置１１は、移動を開始する（ステップＳ１２）。
【００４６】
続いて、図４のフローチャートについて説明する。
【００４７】
図４に示すように、最初に、自律移動装置１１が移動中（ステップＳ２１）に、次の目標のノードの自律移動装置が到着可能か否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、外部環境情報取得部１８により取得した情報に基づいて、目的としている目標ノードに車体１２が到達できるか否かを制御部２３で判定する。
【００４８】
そして、目標のノードに到着できないと判定された場合（ステップＳ２２の「ｎｏ」）、その目標のノードの到達判定エリアの大きさを大きくする（ステップＳ２３）。具体的には、目標のノードの周辺に障害物が存在するなどして目標のノードへ自律移動装置１１の到着不可能であると判定された場合、到達判定エリアの半径を０．３ｍから０．４ｍに変更するなどすることで、目標のノードへ自律移動装置１１を到着可能にする。
【００４９】
また、目標のノードに到着可能であると判定された場合（ステップＳ２２の「ｙｅｓ」）、ノード移動を開始してから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００５０】
そして、ノード移動を開始してから所持時間以内でない場合（ステップＳ２４の「ｎｏ」）、目標のノードの到達判定エリアの大きさを大きくする（ステップＳ２５）。これは、ノード移動を開始してから所定時間を経過している場合は、例えば、目標のノードの周辺に障害物などが存在するなどして目標のノードへ自律移動装置１１が到着できないと判断するためである。
【００５１】
次に、ステップＳ２３、Ｓ２５の後、又は、ノード移動を開始してから所定時間以内である場合（ステップＳ２４の「ｙｅｓ」）、目標のノードに到着しているか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００５２】
そして、目標のノードに到着している場合（ステップＳ２７の「ｙｅｓ」）、ノード移動を完了する。
【００５３】
また、目標のノードに到着していない場合（ステップＳ２７の「ｎｏ」）、ステップＳ２２に戻って、ノードに到着可能か否かの判定を繰り返す。
【００５４】
本実施の形態１では、図３に示す移動準備を完了した後に、各ノード間で図４に示すノード間移動を行い、目的地Ｐに向けて移動する。このように移動を制御することで、ノードの位置箇所、通路の形状、経路の形状等によらず、スムーズに移動することが可能な自律移動方法又は自律移動装置を提供することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかる自律移動装置の移動を説明するための模式図である。図６は、自律移動装置１１の移動速度の変化を示す図である。図６（ａ）は到達判定エリアの大きさが異なる自律移動装置１１の移動速度変化を示す図であり、図６（ｂ）は到達判定エリアのない自律移動装置１１の移動速度変化を示す図であり、図６（ｃ）は到達判定エリアの大きさが同じ自律移動装置の移動速度変化を示す図である。
【００５６】
以下、本実施の形態２が実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
本実施の形態２の自律移動装置１１の移動制御部１７は、図６（ａ）に示す速度変化で車体の移動速度を制御して、車体の位置と当面の通過点目標Ｔとの間隔が所定距離以下になると、車体１２の位置と当面の通過点目標Ｔとの間隔に略比例した移動速度にして移動部１３を制御する。
【００５８】
例えば、図５に示す経路に沿って自律移動装置１１が移動跡Ｆを移動する場合、自律移動装置１１の移動制御部１７は、図６（ａ）に示す速度変化で移動速度を制御する。その結果、到達判定エリアＥ２に到達した自律移動装置１１は、高速のまま大きな弧を描いて曲ってノードＮ３に向って移動し、到達判定エリアＥ３に到達して、当面の通過点目標Ｔを目的地Ｐに設定した自律移動装置１１は、低速で小さな弧を描いて曲り、目的地Ｐに向って移動する。
【００５９】
本実施の形態２の自律移動装置１１の移動制御部１７は、上述したように、車体１２の位置と当面の通過点目標Ｔとの間隔が所定距離（減速距離）以下になると、車体の位置と当面の通過点目標Ｔとの間隔に略比例した移動速度に制御する。そのため、減速距離が到達判定エリアの半径より短いと、高速のまま自律移動装置１１は曲ることができ、減速距離が到達判定エリアの半径より長いと、減速して自律移動装置１１は曲ることができる。例えば、ノードのリンク間角度が小さいと、到達判定エリアの半径が減速距離より短い場合がある。その場合、本実施の形態２の自律移動装置１１は、減速して到達判定エリアに入り、減速して移動方向を変える。その結果、自律移動装置１１は、当面の通過点目標Ｔへ向ってスムーズに移動することができる。
【００６０】
ここで、参考までに、到達判定エリアが設定されていない場合の例について図６（ｂ）を用いて説明し、到達判定エリアの大きさが同じ場合の例について図６（ｃ）を用いて説明する。
【００６１】
到達判定エリアが設定されていない場合は、図６（ｂ）に示すように、自律移動装置１１の移動制御部１７は、各ノードに到達する際に移動速度を減速させて、ノードに到達した時点で停止するように制御する。
【００６２】
到達判定エリアＥ２と到達判定エリアＥ３との大きさが同じであり、且つ、移動速度が一定の場合、自律移動装置１１の移動速度の変化は、図６（ｃ）に示すようになる。その場合、自律移動装置１１は、高速で移動しながら移動方向を変えなければならない。リンク間角度θ３が小さい場合、自律移動装置は、高速で移動しながら移動方向を変えるため、経路より大きく離れ、通路の壁に接近する可能性がある。
【００６３】
それに対し、本実施の形態２では、到達判定エリアを異なる大きさに設定すると共に、図６（ａ）に示す速度変化で移動速度を制御しているため、スムーズに自律移動装置１１を移動させることができる。
【００６４】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３にかかる通路の模式図である。
【００６５】
以下、本実施の形態３が実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
【００６６】
図７に示すように、本実施の形態３の自律移動装置４１の記憶部１５に記憶された到達判定エリアＥ１２、Ｅ１３は、地図情報に含まれる通路の壁４３とノードＮ２、Ｎ３との間隔Ｌ２、Ｌ３に応じて大きさが異なる。この間隔Ｌ２、Ｌ３は、ノードＮ２、Ｎ３から壁４３までが最も短い距離である。ノードＮ２、Ｎ３から壁４３までが最も短い距離とは、隣り合うノードを結ぶ直線により形成される１８０°未満の角度の側における壁４３との距離である。つまり、間隔Ｌ２、Ｌ３は、自律移動装置４１が移動方向を変える際、曲る側の壁４３の角４４との距離である。
【００６７】
そして、到達判定エリアＥ１２、Ｅ１３の半径は、壁４３とノードＮ２、Ｎ３との間隔Ｌ２、Ｌ３に略比例した長さである。よって、間隔Ｌ２が間隔Ｌ３よりも長いと、到達判定エリアＥ１２の半径が到達判定エリアＥ１３の半径よりも長くなる。そして、自律移動装置４１は、ノードＮ２より間隔Ｌ２離れた位置で当面の通過点目標ＴをノードＮ３に設定し、ノードＮ３より間隔Ｌ３離れた位置で、当面の通過点目標Ｔを目的地Ｐに設定する。
【００６８】
このように到達判定エリアＥ１２、Ｅ１３の大きさを変えることで、自律移動装置４１は、通路４２の角４４によって移動を妨げられることなく、スムーズに移動することができる。
【００６９】
ここで、到達判定エリアＥ１２、Ｅ１３が同じ大きさであると、自律移動装置４１の進路Ｓ３に角４４が重なることがあり、自律移動装置４１のスムーズな移動の妨げとなる場合がある。つまり、自律移動装置４１の進路方向Ｓ３に角４４が存在する場合がある。この場合について、図８を用いて説明する。図８は、到達判定エリアの大きさを同じとした場合の通路４２の模式図である。図８に示すように、到達判定エリアＥ１３に到達した自律移動装置４１の進路方向Ｓ３には、角４４が存在してしまう。そのために、自律移動装置４１は、進路方向Ｓ３へ移動する途中に外部環境情報取得部１８で角４４を検出し、角４４を回避して移動する。そのため、自律移動装置４１は、スムーズに通路を移動することができない。
【００７０】
本実施の形態４にかかる自律移動装置４１は、地図情報に含まれる通路の壁４３とノードとの壁間隔Ｌ２、Ｌ３に応じて、ノードの到達判定エリアの大きさを設定することにより、通路の形状に適した到達判定エリアを生成することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
図９、図１０は、本発明の実施の形態４にかかる到達判定エリアの変化を説明するための到達判定エリアの模式図である。
【００７２】
以下、本実施の形態４が実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
【００７３】
自律移動装置５１は、当面の通過点目標ＴであるノードＮ３における到達判定エリアＥ３１に、所定の条件で車体の位置が到達できるか否かを判定する。そして、自律移動装置５１は、ノードＮ３に到達できないと判定した場合に、ノードＮ３の到達判定エリアＥ３１の大きさを大きくする。具体的には、図９に示すように、ノードＮ３の位置に障害物５２があり、到達判定エリアＥ３１が障害物５２よりも小さいために、自律移動装置５１が近づくことができても、到達判定エリアＥ３１に到達することができない場合がある。この場合、当面の通過点目標Ｔを目的地Ｐに変更することもできず、自律移動装置５１は、目的地Ｐへ移動することができない。そこで、本実施の形態４では、直近の到達判定が成されてからの経過時間が所定の時間以上であることを条件に、ノードＮ３における到達判定エリアＥ３１に到達できないと判定する。
【００７４】
例えば、到達判定エリアＥ２に到達してから１０秒経過しても、自律移動装置５１が到達判定エリアＥ３１に到達しなければ、判定部は、自律移動装置５１が到達判定エリアＥ２に到達できないと判定する。そして、到達判定エリア設定部は、到達判定エリアＥ３１を大きくして到達判定エリアＥ３２に変更する。到達判定エリアＥ３２は障害物５２よりも大きくなるように設定されているために、ノードＮ３の位置に到達判定エリアＥ３１よりも大きな障害物５２が存在しても、自律移動装置５１に到達判定をさせることができる。その結果、自律移動装置５１は、ノードの位置に到達判定エリアよりも大きな障害物が存在しても、次のノードである当面の通過点目標へ向ってスムーズに移動することができる。
【００７５】
また、図１０に示すように、ノードＮ３の位置に障害物５２がなくとも、ノードＮ３の付近に障害物５３があり、この障害物５３が自律移動装置５１をノードＮ３に到達させることを妨害する場合がある。この場合も、自律移動装置５１の判定部が到達できないと判定すると、ノードＮ３の到達判定エリアＥ３１の大きさを大きくすることで、到達判定エリアに到達することを妨害する障害物が存在しても、次のノードである当面の通過点目標へ向ってスムーズに移動することができる。
【００７６】
なお、到達判定エリア設定部は、判定部が到達できないと判定すると、ノードＮ３の到達判定エリアＥ３１を時間経過と共に大きくしてもよい。
【００７７】
また、外部環境情報取得部１８で検出される環境情報から、判定部が到達できないと判定すると、到達判定エリア設定部は、ノードＮ３の到達判定エリアＥ３１を大きくしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の自律移動装置は、コミュニケーションロボット、及び、運搬、配達、警備、掃除などの作業を行う移動装置等に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１１、４１、５１    自律移動装置
１２    車体
１３    移動部
１４    自己位置取得部
１５    記憶部
１６    経路生成部
１７    移動制御部
１８    外部環境情報取得部
１９    電池
２０、４３    壁
２１、４２    通路
２２、４４    角
３１    到達判定エリア生成部
５２、５３    障害物
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３  ノード
Ｅ２、Ｅ３、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ３１、Ｅ３２  到達判定エリア
Ｔ  通過点目標
Ｐ  目的地
【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５】
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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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