(57)【要約】【課題】基地局によらない相互位置認識および衝突回避を可能とする。【解決手段】自律移動装置の移動状態を制御する移動制御部と、複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を記憶する記憶部と、他の自律移動装置である相手機に対し、自機が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および優先度値を送信する情報送信部と、相手機が送信した送信強度と、相手機が発する無線電波の自機が受信した時点の強度とから、相手機と自機との距離を測定する測距部と、記憶部が記憶する優先度値または前記情報に基づいて導出される優先度値と相手機が送信した優先度値とから自他の優先順を判断する順位判断部と、前記距離が所定の閾値以下の場合に、相手機と自機とが干渉しあう状態にあるとして、優先順に応じた回避行動をとる回避部と、を備える。【選択図】図３
2018077754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律移動装置であって、
当該自律移動装置の移動状態を制御する移動制御部と、
複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を記憶する記憶部と、
他の自律移動装置である相手機に対し、当該自律移動装置が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および前記優先度値を送信する情報送信部と、
前記相手機が送信した前記送信強度と、前記相手機が発する無線電波の当該自律移動装置が受信した時点の強度とから、前記相手機と当該自律移動装置との距離を測定する測距部と、
前記記憶部が記憶する前記優先度値または前記情報に基づいて導出される前記優先度値と前記相手機が送信した前記優先度値とから自他の前記優先順を判断する順位判断部と、
前記測距部が測定した前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記相手機と当該自律移動装置とが干渉しあう状態にあるとして、前記優先順に応じた回避行動をとる回避部と、
を備える自律移動装置。
【請求項２】
前記回避部は、前記順位判断部が、当該自律移動装置の前記優先順が低いと判断すれば当該自律移動装置の移動を停止させ、当該自律移動装置の前記優先順が高いと判断すれば停止中の前記相手機を避けて進行する
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記優先度値または前記優先度値の導出に用いる情報として、各自律移動装置の最高速度に基づく値を記憶している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記優先度値または前記優先度値の導出に用いる情報として、各自律移動装置の重量に基づく値を記憶している
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記優先度値の導出に用いる情報を用いて前記優先度値をランダムに生成する優先度値生成部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項６】
前記優先度値を所定の数値幅で設定し、当該自律移動装置の前記優先順が前記相手機よりも低くなると前記優先度値を上昇させ、当該自律移動装置の前記優先順が前記相手機よりも高くなると前記優先度値を低下させる調整部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記優先度値として、前記順位判断部の判断に基づいて当該自律移動装置の移動を停止させた回数を記憶している
ことを特徴とする請求項２に記載の自律移動装置。
【請求項８】
自律移動装置に、
当該自律移動装置の移動状態を制御する移動制御処理と、
複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を所定の記憶手段に保持させる保持処理と、
他の自律移動装置である相手機に対し、当該自律移動装置が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および前記優先度値を送信する情報送信処理と、
前記相手機が送信した前記送信強度と、前記相手機が発する無線電波の当該自律移動装置が受信した時点の強度とから、前記相手機と当該自律移動装置との距離を測定する測距処理と、
保持されている前記優先度値または前記情報に基づいて導出される前記優先度値と前記相手機が送信した前記優先度値とから自他の前記優先順を判断する順位判断処理と、
測定された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記相手機と当該自律移動装置とが干渉しあう状態にあるとして、前記優先順に応じた回避行動をとらせる回避処理と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
自律移動装置で実行される制御方法であって、
当該自律移動装置の移動状態を制御する工程と、
複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を所定の記憶手段に保持させる工程と、
他の自律移動装置である相手機に対し、当該自律移動装置が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および前記優先度値を送信する工程と、
前記相手機が送信した前記送信強度と、前記相手機が発する無線電波の当該自律移動装置が受信した時点の強度とから、前記相手機と当該自律移動装置との距離を測定する工程と、
前記記憶手段が記憶する前記優先度値または前記情報に基づいて導出される前記優先度値と前記相手機が送信した前記優先度値とから自他の前記優先順を判断する工程と、
測定された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記相手機と当該自律移動装置とが干渉しあう状態にあるとして、前記優先順に応じた回避行動をとらせる工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置、プログラムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律移動、すなわち自動運転や自動操縦で目的地に移動する移動体（自律移動装置）が用いられるようになっている。
【０００３】
移動体が自律移動するにあたっては、移動体が自機の位置を把握していることが望ましい。また、移動体は、他の移動体（他機）が自機の周辺に存在するのであれば、他機の位置をも把握し、他機と自機との衝突を回避する対策を講じることが望ましい。
【０００４】
従来提案された移動体の位置を特定する手法には、複数の基地局との通信を用いる手法がある。すなわち、移動体は、各基地局から提供される当該基地局の位置情報および送信出力強度と、各基地局から受信する無線電波の強度とから、自機の位置を測定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記手法は、移動体が、複数の基地局と通信可能であることを前提としている。したがって、移動体の通信可能範囲内に複数の基地局が存在しない場合には、移動体は、上記手法によって自機の位置を測定することはできない。そして、この場合、各移動体は、互いの位置を把握することができないため、互いに衝突するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局によらない相互位置認識および衝突回避が可能な自律移動装置、プログラムおよび制御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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、自律移動装置であって、当該自律移動装置の移動状態を制御する移動制御部と、複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を記憶する記憶部と、他の自律移動装置である相手機に対し、当該自律移動装置が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および前記優先度値を送信する情報送信部と、前記相手機が送信した前記送信強度と、前記相手機が発する無線電波の当該自律移動装置が受信した時点の強度とから、前記相手機と当該自律移動装置との距離を測定する測距部と、前記記憶部が記憶する前記優先度値または前記情報に基づいて導出される前記優先度値と前記相手機が送信した前記優先度値とから自他の前記優先順を判断する順位判断部と、前記測距部が測定した前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記相手機と当該自律移動装置とが干渉しあう状態にあるとして、前記優先順に応じた回避行動をとる回避部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基地局と通信しなくとも移動体同士で互いの位置を把握でき、衝突を避けることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態における移動体の基本的な測位手法の一例を説明する図である。
【図２】図２は、移動体が備える制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、制御部が行う移動処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、回避処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、優先度値の高い移動体と一時停止中の相手機との位置関係および動きを説明する図である。
【図６】図６は、優先度値の高い移動体と一時停止中の相手機との位置関係および動きを説明する図である。
【図７】図７は、優先度値の高い移動体と一時停止中の相手機との位置関係および動きを説明する図である。
【図８】図８は、優先度値の高い移動体と一時停止中の相手機との位置関係および動きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、自律移動装置の実施の一形態について説明する。まず図１は、移動体の基本的な測位手法の一例を説明する図である。図１における符号Ｍ１を付された星形は、移動体を表す。また、符号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を付された四角形は、水平位置座標が既知である無線電波基地局を表す。
【００１１】
符号Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ３は、無線電波基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が発する無線電波の、送信時点での強度（送信強度）を示す。無線電波基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、移動体Ｍ１との通信を確立すると、自身の送信強度Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ３を、移動体Ｍ１に送信する。
【００１２】
符合ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２，ＲＳＳＩ３は、無線電波基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が送信する電波の移動体Ｍ１で受信時点での強度（受信強度）を示す。受信強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２，ＲＳＳＩ３は、移動体Ｍ１で測定する。
【００１３】
そして、符号ｄ１，ｄ２，ｄ３は、無線電波基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と移動体Ｍとの間の距離を示す。
【００１４】
ＲＳＳＩ値は、次の式（１）で示される。
ＲＳＳＩ＝Ｔｘ−２０ｌｏｇ（ｄ）  ［単位：ｄＢｍ］          …（１）
よって、距離ｄ１，ｄ２，ｄ３は、次の式（２）で示される。
ｄ＝１０＾（（Ｔｘ−ＲＳＳＩ）／２０）                      …（２）
【００１５】
このような手順により、水平位置座標が既知の３つの無線電波基地局Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３との通信が確立された移動体Ｍ１は、距離ｄ１，ｄ２，ｄ３に基づいて、自身の位置を特定できる。
【００１６】
上述のように、移動体の周囲に当該移動体が通信可能な無線電波基地局が複数存在すれば、移動体は、自身（自機）の位置情報を特定できるので、自機の位置情報を他の移動体（他機）で受信可能に発信することで、互いに回避可能とすることができる。しかしながら、移動体の周囲にそのような無線電波基地局がない場合には、上述の手法を使うことはできない。
【００１７】
また、移動体は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System、全地球測位システム）を利用可能であれば、それにより自機の位置情報を把握し他機で受信可能に発信することにより、互いに回避可能となる。しかしながら、ＧＰＳによる測位は、天候条件によっては誤差が数十ｍと大きくなるので、比較的近距離で複数の機体が飛行する可能性があるドローンなどの衝突回避に最適であるとは言えない。
【００１８】
そこで、本実施形態では、ＧＰＳや基地局との通信によらず、移動体同士が互いに回避して、衝突を防止する。その手法について、以下に説明する。なお、移動体は、自律移動装置の一例であって、所定の目的地に向かって移動する。
【００１９】
図２は、移動体が備える制御部１００の構成を示すブロック図である。制御部１００は、機体制御部１０１、飛行方向制御部１０２、データ格納部１０３、位置情報取得部１０４、高度情報取得部１０５、無線通信制御部１０６、相手機位置検出部１０７、回避動作制御部１０８、優先度値生成部１０９、および優先度判断部１１０を有する。ここで、相手機とは、自機の周辺で無線通信が可能な範囲に現れた通信相手としての他機（他の移動体）である。
【００２０】
機体制御部１０１および飛行方向制御部１０２は、所定の目的地に向かって移動する移動体の一つである自機の移動状態を制御する移動制御部を構成する。データ格納部１０３は、複数の移動体が干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる優先度値または該優先度値の導出に用いる情報を記憶する記憶部の一例であり、所定の記憶手段の一例である。また、データ格納部１０３に優先度値または優先度値の導出に用いる情報を記憶（保持）させる工程を実行する手段を保持手段とする。無線通信制御部１０６は、情報送信部の一例であって、相手機に対し、自機が発する無線電波の送信時点の強度を示す送信強度および優先度値を送信する。相手機位置検出部１０７は、測距部の一例であって、相手機が送信した送信強度と当該相手機が発する無線電波の自機で受信時点の強度（受信強度）とから、当該相手機と自機との距離を測定する。優先度判断部１１０は、順位判断部の一例であって、相手機から受信した優先度値と記憶部が記憶する情報に基づいた自機の優先度値とから自他の移動可否に関する優先順を判断する。回避動作制御部１０８は、回避部の一例であって、相手機位置検出部１０７が測定した距離が所定の閾値以下の場合に、相手機と自機とが干渉しあう状態にあるとして優先度判断部１１０が判断する優先順に応じた回避行動をとる。優先度値生成部１０９は、調整部の一例である。
【００２１】
機体制御部１０１は、上昇、前進、旋回など機体の基本的な動作を制御する。飛行方向制御部１０２は、出発地点および目標地点の経緯度から、飛行方向を決定する。また、回避動作を含め何らかの影響で飛行ルートを外れた場合に、目標地点への飛行方向を再設定する。
【００２２】
データ格納部１０３は、下記の表１に示すような各種データを格納する。すなわち、送信強度、優先度値、回避距離、進入禁止距離、相手機距離値、相手機座標値などを格納する。
【表１】
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【００２３】
送信強度は、無線電波の送信時点の強度であって、例えば送信出力値である。送信強度は、自機のデータは予め格納してあり、相手機のデータは相手機から取得して格納する。送信強度は、無線通信モジュールの強度設定により決定される。送信強度は、各機それぞれに固有の値であって、飛行中や毎回の飛行のたびに変更されるものではない。
【００２４】
優先度値は、複数の移動体が移動によって干渉しあう場合に自他の移動可否に関する優先順を互いに判断するために用いる値であって、自機のデータは予め格納してあり、相手機のデータは相手機から取得して格納する。
【００２５】
優先度値は、複数の移動体が互いに衝突を回避しあう移動体衝突回避システムの全体として取り決めて設定する値であり、システムの考え方により設定の仕方が異なる。
【００２６】
例えば、移動体全体の中の速達性に重きをおくシステムでは、各機体の飛行速度（あるいは最高速度）を優先度値とする。この優先度値の大きい機体を優先的に移動させると、移動速度の早い機体を停止させずに飛行させることができるので、望ましい結果を得られる。
【００２７】
エネルギー効率に重きをおくシステムでは、各機体の機体重量を優先度値とする。この優先度値の大きい機体を優先的に移動させると、加減速時のエネルギー消費がより大きい重い機体を停止させずに飛行させることができるので、望ましい結果を得られる。
【００２８】
ここで、機体のすべてがほぼ同一条件であるシステムでは、優先度値生成部１０９が、乱数、加減算などにより、優先度値を生成する。優先度値生成部１０９は、所定の数値幅（例えば０〜１５）の値を範囲とし、相互認識を開始した時にランダムに値を生成する。この場合、生成した値が同一であった場合には、新たに値を生成し直す。このようにランダムに生成される優先度であると、特定の機体が常に停止させられることを防ぐことが出来る。
【００２９】
また、優先度値生成部１０９は、優先度値の生成に際し、例えば両機の前回までの衝突回避の履歴を加味してもよい。すなわち、前回の衝突回避において相手機より優先度値が低くなって一時停止した移動体においては、優先度値を高めにし、逆に、前回の衝突回避において相手機よりも優先度値が高くなって優先的に移動できた移動体においては優先度値を低めにする、などである。
【００３０】
このように、システム全体での各機体の優先度が平均化されるように優先度値生成部１０９が制御する設計とすることで、偶然から一時停止の回数が多くなる機体が生じないように配慮できる。これに関連して、例えば、移動体が低優先度となって一時停止した回数を優先度値として優先度値が高い（一時停止した回数の多い）移動体の優先度を高くするようにしてもよい。
【００３１】
さらには、これらの優先度設定方法を組み合わせて利用することも可能である。その場合は、物理条件としての合理性を有する速度や重量での判断を優先し、判断がつかない場合に、単純な数値比較や実績比較となる乱数値や一時停止回数あるいは優先度値の上下による制御を用いると、好適である。
【００３２】
なお、上述した優先度値の設定手法は、例として提示したものであって、実施にあたって、これらに限ることを意図したものではない。つまり、実施にあたって、上述した以外の他の手法で優先度値を設定して構わない。特に、各移動体の保有する何らかの固有値を比較することで優先度を決定する手法は、本実施形態の変形例の範囲として想定している。
【００３３】
回避距離は、予め自機に格納してある。回避距離は、回避動作を開始する限界の距離（所定の閾値）であって、相手機との距離がこの距離以下のときに回避動作を行う。回避距離としては、例えば「この距離であればこれから回避動作を開始しても衝突を回避可能である」と言える、回避動作完了までに十分な距離が設定される。
【００３４】
進入禁止距離は、予め自機に格納してある。進入禁止距離は、衝突防止の観点から相手機に対して進入を禁止する自機の周囲の半径の長さであって、言い換えれば、相手機との接近を許容する最小の距離と同程度値である。
【００３５】
回避距離および進入禁止距離は、システム全体として同一の値が設定されることとしてもよいし、あるいは、機体ごとに設定された値を送信強度や優先度値と併せて交換し、値の大きい方を採用する設計としてもよい。なお、回避距離および進入禁止距離は、相手機との遭遇時の移動速度に応じて増減してもよい。
【００３６】
相手機距離値は、相手機と自機との距離であって、定期的に算出する。相手機座標値は、相手機の座標値であって、回避動作時に算出する。
【００３７】
また、データ格納部１０３は、出発地点および目標地点の経緯度、その他、取得した映像や測定データなどを格納する。出発地点および目的地点の経緯度は、出発前に格納する。
【００３８】
位置情報取得部１０４は、ＧＰＳを利用して自機の現在位置の経緯度を取得し、飛行方向制御部１０２に出力する。高度情報取得部１０５は、例えば超音波センサを用いて、自機の地表面との距離（高度）を測定する。
【００３９】
無線通信制御部１０６は、情報送信部の一例として自機の送信強度を送信し、また、相手機の送信強度の受信や、受信強度値の取得（算出、測定）などを実施する。また、無線通信制御部１０６は、外部機器とデータを送受信する。外部機器は、例えば、親機や操作端末である。外部機器から受信するデータは、例えば、機器制御コマンドである。外部機器へ送信するデータは、例えば、機体位置情報や姿勢情報、取得データなどである。
【００４０】
優先度判断部１１０は、相手機の優先度値と自機の優先度値とを比較して、移動優先度を判断する。すなわち、相手機と自機とのどちらが優先か判断する。
【００４１】
相手機位置検出部１０７は、測距部の一例として、相手機から提供された送信強度と、相手機から受信する無線電波の強度（受信強度）とから、相手機の距離および位置を検出する。
【００４２】
回避動作制御部１０８は、回避動作（後に詳述する）により移動すべき方向を算出し、機体制御部１０１に指示する。
【００４３】
図３は、制御部１００が行う移動処理の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
制御部１００は、機体制御部１０１および飛行方向制御部１０２による自機の移動制御を開始すると、無線通信制御部１０６により無線通信処理を開始し、通信可能な他の移動体（他機）を検索する（ステップＳ１）。ここで他機が見つからなければ（ステップＳ２のＮｏ）、制御部１００は、機体制御部１０１および飛行方向制御部１０２による目的地に向けた移動制御を継続させつつ（ステップＳ３）、ステップＳ１に戻って、無線通信制御部１０６による他機の検索を続ける。
【００４５】
ステップＳ２において、無線通信制御部１０６が他機と通信を開始できた場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、制御部１００は、無線通信制御部１０６により新規の通信相手である他機すなわち相手機と送信強度および優先度値を交換し、さらに優先度判断部１１０により優先度値を比較して自機と相手機との優先順位を決定する（ステップＳ４）。
【００４６】
制御部１００は、ステップＳ４にて相手機を把握した上で、機体制御部１０１および飛行方向制御部１０２により目的地への移動を継続しながら、無線通信制御部１０６による定期的な通信により通信時の無線電波の強度（受信強度）を得て、機体間距離ｄを算出する（ステップＳ５）。ここで、機体間距離ｄは、受信強度（ＲＳＳＩ）と送信強度（Ｔｘ）とから、上述した式（２）で算出できる。
【００４７】
機体間距離ｄが、予め定められた回避距離Ｄよりも大きい場合は（ステップＳ６のＮｏ）、衝突可能性が低く回避行動が不要であるので、制御部１００は、目的地への移動を継続し（ステップＳ３）、他機を検索し（ステップＳ１）、相手機との機体間距離ｄの算出を行う（ステップＳ５）。
【００４８】
機体間距離ｄが、回避距離Ｄ以下となった場合は（ステップＳ６のＹｅｓ）、自機と相手機との衝突可能性が高いので、自機と相手機とのうち優先度値の低い方の移動体が移動を一時停止し（ステップＳ７）、優先度値の高い方の移動体が回避動作（後述）を行う（ステップＳ８）。
【００４９】
つまり、制御部１００は、自機の優先度値が相手機のものよりも低ければ、ステップＳ７において、自機が移動を一時停止するよう、機体制御部１０１に制御させる。また、制御部１００は、自機の優先度値が相手機のものよりも高ければ、優先移動機として、ステップＳ８において回避動作を行う。
【００５０】
そして、回避動作終了後、優先度値の低い移動体は一時停止を終了し（ステップＳ９）、移動を再開する（ステップＳ３）。
【００５１】
図４は、回避処理の流れを示すフローチャートである。回避処理は、回避動作（ステップＳ８）を行うための制御部１００の処理である。この処理は、優先度の高い移動体で行われる。
【００５２】
また、図５〜図８は、優先度値の高い移動体と一時停止中の相手機との位置関係および動きを説明する図である。図５〜８において、星形で示されているのは、優先度値の高い移動体である。四角形で示されているのは、相手機の位置Ｓである。符号Ｔｘは、相手機の送信強度である。
【００５３】
図５は、優先度値の高い移動体が回避動作を開始した時刻ｔ１における図である。図５において、点線で示される矢印は、優先度値の高い移動体の移動軌跡である。
【００５４】
回避処理において、制御部１００は、まず、時刻ｔ１における自機の位置Ｊ１と、相手機の位置Ｓとの距離ｄ１を、算出する（ステップＳ１１）。次に、制御部１００は、所定の時間分移動を継続した後、時刻ｔ２における自機の位置Ｊ２と、相手機の位置Ｓとの距離ｄ２を、算出する（ステップＳ１２）。図６は、時刻ｔ２における図である。この図に示すように、時刻ｔ２の時点では、相手機の位置Ｓとして、移動体の移動軌跡を挟んで対象な２か所の候補が存在する。
【００５５】
次に、制御部１００は、進行方向を所定の角度θだけ変更し（ステップＳ１３）、さらに、所定の時間分移動を継続した後、時刻ｔ３における自機の位置Ｊ３と、相手機の位置Ｓとの距離ｄ３を、算出する（ステップＳ１４）。図７は、時刻ｔ３における図である。時刻ｔ３の時点で、相手機の位置Ｓの候補が１か所に絞られる。
【００５６】
時刻ｔ１では、図５に示すように、「優先度値の高い移動体から距離ｄ１だけ離れた円周上のどこかに相手機が存在する」ことが認識できる。時刻ｔ２では、図６に示すように、「時刻ｔ１で認識した円周と、時刻ｔ２での自機の位置Ｊ２から距離ｄ２だけ離れた円周と、の交点である２点のどちらかに、相手機が存在する」と絞り込まれる。時刻ｔ３では、図７に示すように、「時刻ｔ１で認識した円周と、時刻ｔ２で認識した円周と、時刻ｔ３での自機の位置Ｊ３から距離ｄ３だけ離れた円周と、の３つの円が全て交わる交点が１箇所だけ存在し、その位置が相手機の位置Ｓである」と特定できる（ステップＳ１５）。
【００５７】
ここで、ステップＳ１４での進行方向を変更する角度θは、ある程度の大きさがないと、時刻ｔ３での交点が１箇所に定まらないため、本実施形態では、角度θは３０度程度であるとする。
【００５８】
相手機の相対的な位置座標の特定により、優先度値の高い移動体がそのまま進行方向を変えずに進んだ場合の相手機の位置Ｓとの最接近距離Ｄａが算出可能となる。制御部１００は、最接近距離Ｄａを算出する（ステップＳ１６）。最接近距離Ｄａが、予め定めた進入禁止距離Ｄｎ未満である場合は（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御部１００は、自機の進行方向を変更する（ステップＳ２１）。
【００５９】
ここで、図８に示すように、制御部１００は、自機の位置Ｊ３を起点として、相手機の位置Ｓを中心とした半径Ｄｎ（進入禁止距離）の円の接線方向に、自機の進行方向を変更する。これにより、制御部１００は、相手機への接近および衝突を回避する。また、自機の位置Ｊ３を起点とし相手機の位置Ｓを中心とする半径Ｄｎの円の接線方向は２方向あるが、これらの２つの接線のうち目的地に近づく方向に、制御部１００は進路方向を変更する。
【００６０】
ステップＳ１７において、最接近距離Ｄａが進入禁止距離Ｄｎ以上になった場合には（ステップＳ１７のＮｏ）、制御部１００は、そのまま直進する（ステップＳ１８）。
【００６１】
次に、制御部１００は、相手機の位置Ｓとの距離ｄｔの算出を、定期的に実施する（ステップＳ１９のＮｏ）。そして、制御部１００は、相手機の位置Ｓから離れ始めたことが確認できたら（すなわち前回の距離ｄｔよりも今回の距離ｄｔ−１のほうが大きくなったら）（ステップＳ１９のＹｅｓ）、回避動作を終了し（ステップＳ２０）、目的地に向けた移動に切り替える（ステップＳ３）。
【００６２】
一方、一時停止していた優先度値の低い移動体（すなわち図５〜図８における相手機）も、自機にとっての相手機（すなわち図４に示す回避処理を行う移動体）との距離の算出を定期的に実施し、相手機が離れ始めたことが確認できたら（前回の距離より今回の距離のほうが大きくなったら）、一時停止を終了し、目的地への移動を再開する（ステップＳ９、Ｓ３）。
【００６３】
なお、図５〜図８では、自機の位置Ｊ１〜Ｊ３と相手機の位置Ｓとの関係を２次元平面上で説明しているが、実施にあたって、３次元空間内を移動する移動体同士であっても、同様に考えることができる。すなわち、まず、停止している優先度値の低い移動体の位置Ｓと時刻ｔ１,ｔ２での優先度値の高い移動体の位置Ｊ１,Ｊ２との３点で、２次元平面Ｓ−Ｊ１−Ｊ２が構成できる。そして、その２次元平面Ｓ−Ｊ１−Ｊ２上に、位置Ｊ２から位置Ｊ３に向けた優先度値の高い移動体の軌跡ベクトルを投影したと考えると、上述と同一の制御方法によって、回避動作を実施できる。
【００６４】
ただし、ステップＳ１３での角度変更が、２次元平面Ｓ−Ｊ１−Ｊ２と直交する平面内でなされた場合には、ステップＳ１５において、相手機の位置Ｓを１点に定めることができない。その場合には、ステップＳ１３に戻り、前回と異なる平面（前回の角度変更によって形成された平面と直交する平面が好ましい）に角度θを再度設定し、距離ｄ３を算出する事で、３次元空間でも相手機の位置Ｓを特定することができる。
【００６５】
相手機との通信間隔について説明する。相手機との通信間隔は、各移動体の移動速度と通信可能距離および進入禁止距離Ｄｎと回避距離Ｄとの関係で設定される。例えば移動体がドローンであれば、移動速度は時速６０ｋｍ〜１００ｋｍ程度と考えられる。この移動速度を秒速に直すと、１６．６７ｍ／ｓ〜２７．７８ｍ／ｓである。ここでは説明を単純化するため、２０ｍ／ｓとして計算する。無線通信の通信可能距離は、ドローンでよく使われるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／Ｎ規格では、見通しのある環境で数百ｍである。ここでは２００ｍとして計算する。
【００６６】
進入禁止距離Ｄｎを５０ｍ、回避距離Ｄを１００ｍと設定した時、距離２００ｍで無線通信が開始されて相手機を認識してから回避距離Ｄまで近づくのに、５秒以上確保されることが分かる。また、回避距離Ｄから進入禁止距離Ｄｎまでの最低所要時間は、２．５秒となる。ステップＳ１１〜Ｓ１５での相手機の位置Ｓの特定のために１秒間を割り当て、その１秒の中で再測定も含めて５回、距離の測定を実施することとすると、通信間隔は２００ｍｓとなる。通信間隔を短くすると、１回の時間間隔分では移動距離が短くなり相手機の位置Ｓの特定が困難になるため、その場合は、複数回計測して位置計算上必要な精度が出る距離まで移動した上で、ステップＳ１２の時刻ｔ２、ステップＳ１４の時刻ｔ３とするとよい。また、それでも精度が出せない場合には、回避動作中の移動速度を落とし、測定回数を増やすことも有効である。
【００６７】
以上、本実施形態によれば、基地局と通信できなくとも、移動体同士で互いの位置を把握し、衝突を回避することができるという効果を奏する。
【００６８】
なお、本実施形態の制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭなどで構成されている。ＲＯＭは、電源が遮断されている間もデータを保持できる読み出し専用の不揮発性メモリであり、ＣＰＵが実行するプログラムおよびその他の固定データなどを格納する。ＲＡＭは、情報を高速で読み書き可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵが実行する各種処理用のデータを一時的に記憶する。ＣＰＵは、自律移動装置が備える各部を統括的に制御する。その際、ＣＰＵは、ＲＡＭをワークエリア（作業領域）として、ＲＯＭやＨＤＤに格納されているプログラムを実行する。ＣＰＵがプログラムに従って演算を行うことにより、制御部１００が備える各種機能部（機体制御部１０１、飛行方向制御部１０２、データ格納部１０３、位置情報取得部１０４、高度情報取得部１０５、無線通信制御部１０６、相手機位置検出部１０７、回避動作制御部１０８、優先度値生成部１０９、および優先度判断部１１０）が実現される。
【００６９】
本実施形態の自律移動装置で実行されるプログラムは、例えば、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。
【００７０】
また、本実施形態の自律移動装置で実行されるプログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００７１】
また、本実施形態の自律移動装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の自律移動装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００７２】
本実施の形態の自律移動装置で実行されるプログラムは、上述した各部（機体制御部１０１、飛行方向制御部１０２、データ格納部１０３、位置情報取得部１０４、高度情報取得部１０５、無線通信制御部１０６、相手機位置検出部１０７、回避動作制御部１０８、優先度値生成部１０９、および優先度判断部１１０）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵが上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、機体制御部１０１、飛行方向制御部１０２、データ格納部１０３、位置情報取得部１０４、高度情報取得部１０５、無線通信制御部１０６、相手機位置検出部１０７、回避動作制御部１０８、優先度値生成部１０９、および優先度判断部１１０が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７３】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１００…制御部
１０１…機体制御部
１０２…飛行方向制御部
１０３…データ格納部
１０４…位置情報取得部
１０５…高度情報取得部
１０６…無線通信制御部
１０７…相手機位置検出部
１０８…回避動作制御部
１０９…優先度値生成部
１１０…優先度判断部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特許第３１６１３３４号公報
【特許文献２】特開２０１６−０２８３１１号公報
【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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