(57)【要約】【課題】進入禁止領域のそれぞれにおいて、進入してしまった際に適切な挙動を実行することが可能な自律移動装置を提供する。【解決手段】自律移動装置１は、障害物の位置を示す領域情報と障害物の検出情報とに基づいて自己位置を推定して走行経路を決定する自律移動装置であって、進入抑制領域を前記領域情報に設定する進入抑制領域設定手段１４と、進入抑制領域ごとに進入抑制領域に進入した際の挙動を設定する進入時挙動設定手段１５と、自己位置がいずれかの進入抑制領域に含まれるか否かを判定して、自己位置が前記進入抑制領域に含まれない場合には、進入抑制領域に進入しないように走行を制御し、自己位置が進入抑制領域に含まれる場合には、進入抑制領域の進入時挙動に従って走行を制御する走行制御手段１１と、を備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物の位置を示す領域情報と前記障害物の検出情報とに基づいて自己位置を推定して走行経路を決定する自律移動装置であって、
進入抑制領域を前記領域情報に設定する進入抑制領域設定手段と、
進入抑制領域ごとに前記進入抑制領域に進入した際の挙動を設定する進入時挙動設定手段と、
前記自己位置がいずれかの進入抑制領域に含まれるか否かを判定して、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれない場合には、前記進入抑制領域に進入しないように走行を制御し、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれる場合には、前記進入抑制領域の進入時挙動に従って走行を制御する走行制御手段と、
を備えることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自律移動装置において、
前記進入時挙動設定手段は、進入抑制領域における進入時挙動と前記進入時挙動の実行条件を定めたシナリオ情報に基づいて進入抑制領域ごとの進入時挙動を設定するシナリオ管理手段から成り、
前記走行制御手段は、前記シナリオ管理手段で設定された進入時挙動に従って、前記進入抑制領域の走行を制御する
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自律移動装置において、
前記シナリオ情報は、所定の進入時挙動を行う実行条件と、前記実行条件が成立した際に行う第１の進入時挙動の識別子と、前記実行条件が未成立の際に行う第２の進入時挙動の識別子と、の設定情報を含む
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自律移動装置において、
前記シナリオ管理手段は、
実行中の命令、時刻、自己位置または進行方向の走行情報、障害物までの距離のいずれかに基づいて前記実行条件の成立または未成立を判定し、
実行条件の成立を判定した際には、前記第１の進入時挙動の識別子に対応する進入時挙動を対象の進入抑制領域の進入時挙動とし、
実行条件の未成立を判定した際には、前記第２の進入時挙動の識別子に対応する進入時挙動を対象の進入抑制領域の進入時挙動とする
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の自律移動装置において、
前記シナリオ情報の実行条件を進入方向が障害物方向であるときとし、
前記シナリオ情報の前記第１の進入時挙動の識別子は進入したときの経路を後戻りする挙動を示し、
前記シナリオ情報の前記第２の進入時挙動の識別子は進行方向に通過する挙動を示す
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の自律移動装置において、
前記進入抑制領域設定手段は、前記領域情報に対応して画面に障害物を表示して進入抑制領域を設定可能にするとともに、入力された進入抑制領域を識別可能に表示する
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の自律移動装置において、
前記進入抑制領域設定手段は、進入抑制領域を多角形として設定可能とし、入力された進入抑制領域が識別できるように前記多角形の頂点を表示するとともに、進入抑制領域の識別子を表示する
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項８】
請求項１に記載の自律移動装置において、
前記進入時挙動設定手段は、進入抑制領域に進入した際に、進入した進入抑制領域の進入時挙動を設定する
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項９】
障害物の位置を示す領域情報と前記障害物の検出情報とに基づいて自己位置を推定して走行経路を決定する自律移動装置であって、
前記障害物からの距離に応じて多重に進入抑制領域を前記領域情報に設定する進入抑制領域設定手段と、
前記進入抑制領域の進入時挙動を前記障害物からの距離に応じて段階的に走行を制限するように設定する進入時挙動設定手段と、
前記自己位置がいずれかの進入抑制領域に含まれるか否かを判定して、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれない場合には、前記進入抑制領域に進入しないように走行を制御し、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれる場合には、前記進入抑制領域の進入時挙動に従って走行を制御して前記障害物への接近を回避するように走行を制御する走行制御手段と、
を備えることを特徴とする自律移動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の自律移動装置において、
前記進入抑制領域設定手段は、前記障害物を囲むように設定する第１の進入抑制領域と、前記第１の進入抑制領域を囲むように設定する第２の進入抑制領域と、を設定し、
前記進入時挙動設定手段は、前記第１の進入抑制領域に進入した際の挙動を走行停止とし、前記第２の進入抑制領域に進入した際の挙動を進入したときの経路の後戻り、に設定する
ことを特徴とする自律移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サービスロボット、無人搬送者、無人飛行機などの、壁等の障害物の位置や形状の情報により生成された地図情報に基づいて、決められた位置に自律移動する自律移動装置がある。この自律移動装置は、自律移動装置に搭載されたレーザースキャナ等により周囲の障害物を検出し、この障害物の情報と地図情報を比較して現在位置を認識しながら、走行経路を選択している。
【０００３】
ところで、障害物がない領域であっても、段差がある領域や路面が滑りやすい領域は、自律移動装置の走行に適していない。また、搭載されたレーザースキャナにより検出できない障害物がある場合には、現在位置を誤認識する可能性がある。
【０００４】
このため、特許文献１に記載の自律移動装置では、自律移動装置の走行に適していない領域やレーザースキャナにより検出できない障害物がある領域を自律移動装置が進入することを禁止する進入禁止領域としている。そして、この進入禁止領域を示す進入禁止領域地図と、障害物が存在する障害物領域を示す環境地図と、により、環境地図に基づいて自律移動装置の現在位置を認識し、進入禁止領域地図と環境地図とから自律移動装置の走行経路を策定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の自律移動装置は、進入禁止領域や障害物領域を走行することなく自律移動することができる。
しかし、自律移動装置の形態によっては、車輪のスリップや突風などの外乱によって、進入禁止領域への進入が生じることがある。特に、入り組んだ屋内環境では、走行可能な領域が狭くなるために、走行経路が進入禁止領域に近接して、進入禁止領域へ侵入してしまう頻度が高まる。一度、進入禁止領域へ侵入してしまうと、自律移動装置が走行不能になる問題がある。
【０００７】
自律移動装置が進入禁止領域に進入した場合には、個々の進入禁止領域それぞれの状況に応じて適切な対応が異なる。例えば、進入禁止領域の路面が滑りやすい領域であり転倒等の走行制御不能になる可能性がある場合には、直ちに走行を停止する必要がある。また、進入禁止領域の路面に段差がある領域等の場合でわずかな進入であれば、進入禁止領域外に脱出すればよい場合もある。また、自律移動装置のサービスエリア外を進入禁止領域とした場合には、サービスエリアに復帰するようにすることが望ましい。
【０００８】
本発明の目的は、進入禁止領域への進入を防ぐだけでなく、進入してしまった際に適切な挙動（以下、進入時挙動と称す）を実行することが可能な自律移動装置を提供することにある。
以下、本明細書では、進入した際にその挙動が制限される領域を進入抑制領域と称することとする。特許文献１の進入禁止領域も、進入時に動作が停止に制限される点において、進入抑制領域の１態様と捉えることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の自律移動装置は、障害物の位置を示す領域情報と前記障害物の検出情報とに基づいて自己位置を推定して走行経路を決定する自律移動装置であって、進入抑制領域を前記領域情報に設定する進入抑制領域設定手段と、進入抑制領域ごとに前記進入抑制領域に進入した際の挙動を設定する進入時挙動設定手段と、前記自己位置がいずれかの進入抑制領域に含まれるか否かを判定して、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれない場合には、前記進入抑制領域に進入しないように走行を制御し、前記自己位置が前記進入抑制領域に含まれる場合には、前記進入抑制領域の進入時挙動に従って走行を制御する走行制御部と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自律移動装置によれば、自律移動装置が進入抑制領域に進入した際に，領域に応じて個別に適切な挙動を実行するので、自律移動装置の可用性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の自律移動装置の制御ブロック構成を示す図である。
【図２】実施形態の自律移動装置の正面と側面を示す外観図である
【図３】自律移動装置が自律走行する領域の一例を示す図である。
【図４】領域情報の一部領域を示す図である。
【図５】表示色管理情報を示す図である。
【図６】進入時挙動管理情報を示す図である。
【図７】進入時挙動情報を示す図である。
【図８】自律移動装置の動作フローを説明する図である。
【図９】他の実施形態における自律移動装置の制御ブロック構成を示す図である。
【図１０】自律移動装置が自律走行する領域の他例を示す図である。
【図１１】シナリオ情報の構成の一例を示す図である。
【図１２】自律移動装置の他の動作フローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
≪第１実施形態≫
図１は、実施形態の自律移動装置１の制御ブロック構成を示す図である。
自律移動装置１は、領域の所定位置に自律走行する移動装置１０と、移動装置１０に動作条件の設定と、動作命令の設定とを行う動作設定装置１９から構成される。
【００１３】
より詳しくは、動作設定装置１９は、移動装置１０に対して走行の目標位置や速度などの命令を入力するための命令入力手段１３と，移動装置１の進入を抑制する領域を設定するための進入抑制領域設定手段１４と，移動装置１０が進入抑制領域に進入してしまった際に移動装置１０が取るべき挙動を設定するための進入時挙動設定手段１５を備える。
【００１４】
移動装置１０は，移動装置１０の移動を制御するための走行制御手段１１と，走行制御手段１１からの信号に従って移動装置１０を移動させるための移動手段１２と，周囲の環境の状態と移動手段１２から得た情報などを元に速度などの移動状態を認識するための移動状態認識手段１６を備える。
例えば、移動状態認識手段１６は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等のレーザースキャナにより移動装置１０の周囲の構造物までの距離情報を取得する。
【００１５】
走行制御手段１１は、移動装置１０の位置を認識する際に参照する地図を生成する地図生成部１１１と、命令入力手段１３から得た命令や、進入抑制領域設定手段１４から得た進入抑制領域の情報や、進入時挙動設定手段１５から得た各進入抑制領域に対する進入時挙動の設定や、地図の情報を記憶するための記憶部１１２と、移動状態認識手段１６から得た移動状態を元に自身が地図内のどの地点にいるかを推定するための自己位置推定部１１３と、移動手段１２の駆動を制御する指令信号を算出して移動手段１２へ送信するための移動制御部１１４から構成されている。
【００１６】
図２は、実施形態の自律移動装置１の正面と側面を示す外観図である。実施形態の自律移動装置１は、搭載するＬｉＤＡＲにより障害物の位置や動きを検出して、衝突を回避するための経路を計算し、目的の場所に自律移動することができる。
【００１７】
移動装置１０の頭部には、外部へ自己の状態を通知するとともに、動作設定装置１９（図１参照）として機能するタブレット制御装置１８が設けられている。移動装置１０の胴部には、走行制御手段１１とＬｉＤＡＲを含む移動状態認識手段１６とが内蔵され（図１参照）、移動装置１０の脚部には、移動手段１２として、１対の差動２輪で駆動する駆動輪と１個の自在輪を備えている。
【００１８】
図２の自律移動装置１では、動作設定装置１９がタブレット制御装置１８の機能として搭載される場合を示したが、動作設定装置１９が、移動装置１０と無線接続される図示しないラップトップコンピュータ１７であってもよい。
すなわち，自律移動装置１のユーザは，ラップトップコンピュータ１７から遠隔で自律移動装置１を操作することも可能であり，かつ，自律移動装置１に取り付けられたタブレット制御装置１８によって，移動装置１０を直接操作することも可能である。
【００１９】
以後、自律移動装置１の進入抑制領域および進入時挙動の設定方法を詳細に説明する。
図３は、移動装置１０が自律走行する領域の一例を示す図である。
移動装置１０は、搭載するＬｉＤＡＲにより検出した壁の位置に基づいて自己位置を推定して、太線で示される壁で囲まれた走行領域を自律走行する。
【００２０】
走行領域の中には、椅子が設けられている。そして、椅子の周りには、人が座った際の占有域を考慮して、進入時挙動を停止にした進入抑制領域３０２が設定され、さらに、進入抑制領域３０２の周りに、進入時挙動を進入経路の後戻りにした進入抑制領域３０１が設定されている。
移動装置１０は、進入抑制領域３０１に進入しないように走行経路が策定されるが、外乱により進入抑制領域３０１に進入した場合には、進入抑制領域３０１から脱出するように制御される。
【００２１】
移動装置１０が進入抑制領域３０１に進入した後に、さらに、進入抑制領域３０２に進入した場合には、移動装置１０は停止するようにする。例えば、移動装置１０が進入抑制領域３０１から脱出しようとした際に、人や他の移動装置１０等の障害物の接近を検出し、回避動作を行う場合に、このような事象となることがある。
【００２２】
このように、移動装置１０を接近させたくない対象に対して段階的に進入抑制領域を設定することにより、進入抑制領域への接近の度合いに応じて異なる挙動を移動装置１０に実行させることが可能となる。
【００２３】
また、走行領域の中には、ワックスを塗ったばかりの床面の四隅にコーンが設けられている。このコーンで囲まれた領域が進入抑制領域３０５として設定されている。
移動装置１０が進入抑制領域３０５に進入した場合には、移動装置１０は、停止するようにする。これにより、塗ったばかりのワックスが剥がれるなどの損害を最小限に抑えることができる。
【００２４】
なお、進入抑制領域３０５を囲むように、移動装置１０の進入時挙動を進入経路の後戻りとした進入抑制領域を設けるようにしてもよい。
これにより、さらにワックスを塗布した領域への進入を抑止することができる。
【００２５】
さらに、図３の紙面左の走行領域には、走行領域の外側に階段が設けられている。そして、移動装置１０が階段へ進入することを防止するために、進入時挙動が設定された進入抑制領域３０４が設けられている。
進入抑制領域３０４では人が突然降りてくる可能性があるため、移動装置１０が進入抑制領域３０４に進入した際には、移動装置１０は速やかに進入抑制領域３０４から脱出するようにする。
【００２６】
詳細には、移動装置１０が図３の紙面の上下方向に進入した場合には、進入抑制領域３０４を速やかに通過するように進入方向に走行して、進入抑制領域３０４を脱出する。そして、紙面の階段方向に進入した場合には、進入方向とは逆方向に脱出するようにする。つまり、進入抑制領域３０４では、進入方向により挙動が異なるように進入時挙動を設定する。
もちろん、移動装置１０の進入方向が関わらず、進入経路を後戻りして進入抑制領域３０４から脱出するようにしてもよい。
【００２７】
移動装置１０は階段を走行できないので、階段の領域は、進入抑制領域３０２と同様に、進入時挙動が停止に設定された進入抑制領域とみなすことができる。よって、この例においても、移動装置１０を接近させたくない対象に対して段階的に進入抑制領域を設けた例として捉えることができる。
【００２８】
また、図３の紙面左の走行領域には、自律移動装置１の走行領域であるサービスエリアとサービスエリア外との接続部に、進入時挙動を進入経路の後戻りにした進入抑制領域３０３が設定されている。
移動装置１０が進入抑制領域３０３に進入した場合には、サービスエリアに戻るように移動装置１０は進入経路を後戻りする。
【００２９】
また、移動装置１０は、進入抑制領域３０３の進入時挙動として、ユーザにサービスエリアから逸脱していることを発報する。この発報は、移動装置１０のタブレット制御装置１８（図２参照）により行う。
このような事象は、自律移動装置１がユーザと連係あるいは追尾して移動する場合に発生することがある。
【００３０】
この例において、サービスエリア外の領域では移動装置１０が自律走行しないので、サービスエリア外の領域は、進入時挙動が停止に設定された進入抑制領域とみなすことができる。よって、この例においても、移動装置１０を接近させたくない対象に対して段階的に進入抑制領域を設けた例として捉えることができる。
【００３１】
上述では、移動装置１０を接近させたくない対象に対して段階的に進入抑制領域を設けことを説明したが、実施形態の自律移動装置１は、特許文献１における進入禁止領域の進入方向の外側に、進入禁止領域に進入しないように移動装置１０の挙動を制御する進入回避領域を設けて、移動装置１０の自律走行を制御すると捉えることもできる。
【００３２】
つぎに、進入抑制領域の設定と、進入抑制領域の進入時挙動の設定とにより、移動装置１０の移動を制御する方法を説明する。
実施形態の自律移動装置１では、移動装置１０の走行領域を、所定の大きさの矩形領域に分割して、２次元の領域情報として領域や走行経路を管理する。
【００３３】
図４は、図３の領域３０９の領域情報を示す図である。
領域情報のひとつの矩形領域に対応する情報には、その領域の種別（障害物、走行領域、進入抑制領域、進入禁止領域）を示す識別子が記録されている。
例えば、壁や椅子やコーン等の障害物を識別子“２５５”とし、走行領域を識別子“０”とする。図４において、椅子の内部に相当する領域が、識別子“０”となっているが、障害物で囲まれた領域であり走行不可能なため、識別子“２５５”でもよい。
【００３４】
そして、進入抑制領域のそれぞれについて、その領域を特定する識別子を割り当てて、領域の位置に対応して識別子を領域情報に記録する。図４においては、進入抑制領域３０１を識別子“８０”に割当て、進入抑制領域３０２を識別子“２００”に割当て、記録している。
【００３５】
この際、領域の種別ごとに識別子の数値範囲を限定するとよい。これにより、数値範囲を判定することにより、領域の種別を識別することができる。
また、壁や椅子やコーン等の障害物についても、搭載するＬｉＤＡＲにより検出容易な障害物と、検出が困難な障害物とで異なる識別子を割り当てるとなおよい。後述する自己位置推定において（図９）、領域情報の検出容易な障害物の位置情報と、ＬｉＤＡＲの検出結果の照合精度を向上することができる。
【００３６】
実施形態の自律移動装置１は、地図により移動装置１０の走行経路を策定しているが、図４にその一部を示した領域情報は、走行経路を策定する地図に対応付ける。あるいは、この領域情報を地図としてもよい。
この領域情報は、記憶部１１２（図１参照）に格納される。
【００３７】
実施形態の自律移動装置１では、進入抑制領域設定手段１４で行う進入抑制領域の設定と、進入時挙動設定手段１５で行う進入抑制領域の進入時挙動の設定とを、動作設定装置１９（タブレット制御装置１８またはラップトップコンピュータ１７）のＧＵＩ（Graphical User Interface）により行う。このため、図５に示すように、領域を特定する識別子ごとに表示色を対応付ける表示色管理情報を設ける。この表示色管理情報は、記憶部１１２（図１参照）に格納される。
この際、領域の種別ごとに色相の系統を揃えると領域の視認性を向上することができる。
【００３８】
進入抑制領域設定手段１４は、表示された領域情報の画面をドラッグ操作して指定された領域を進入抑制領域とする。例えば、図３において、障害物として表示されている椅子を囲むようにドラッグ操作して矩形領域を指定すると、進入抑制領域設定手段１４は、指定された矩形領域を進入抑制領域として領域情報に登録する。
【００３９】
より詳しくは、進入抑制領域設定手段１４は、矩形領域が指定されと、その領域を特定する識別子を生成し、領域情報の指定された矩形領域に対応する領域に、生成した識別子を記録する。これにより、進入抑制領域設定手段１４は、領域情報に進入抑制領域の設定を行う。
【００４０】
進入時挙動設定手段１５は、設定された進入抑制領域を右クリックすると、移動装置１０が右クリックした進入抑制領域に進入した際の進入時挙動を設定するポップアップウィンドウを開く。
この際、ポップアップウィンドウで設定される進入時挙動と進入抑制領域との対応付けを行うために、図６に示す進入時挙動管理情報に、進入抑制領域の識別子に対応して進入時挙動の識別子を記録する。
この進入時挙動管理情報は、記憶部１１２（図１参照）に格納される。
【００４１】
ポップアップウィンドウでは、右クリックした進入抑制領域に進入した際の進入時挙動として、“その場で停止”、“進入したときの経路を後戻り”、“進入した方向に通過”のいずれかの進入後の動作の種別と、“警告表示”、“警告音”、“無発報”のいずれかの発報の種別を設定する。
なお、移動装置１０が、進入時挙動が“その場で停止”に設定された進入抑制領域に進入した場合には、移動装置１０は進入後に停止するので、自律走行の終了を意味する。このため、“警告表示”を発報することが望ましい。
【００４２】
ポップアップウィンドウで設定された進入時挙動は、図７に示す進入時挙動情報に、進入抑制領域ごとに記録される。
この進入時挙動情報は、記憶部１１２（図１参照）に格納される。
【００４３】
つまり、図７の進入時挙動情報には、進入時挙動の識別子ごとに、移動装置１０が進入抑制領域に進入した際の進入時挙動として“動作の種別”と“発報の種別”が記録されている。“進入時挙動”には、“動作の種別”や“発報の種別”に限らず、他の動作を加えてもよい。
【００４４】
つぎに、図８により、自律移動装置1の動作フローを説明する。
まず、ステップＳ２０１で、自律移動装置1は、地図生成部１１１により、移動装置１０が走行する領域の障害物の配置を含む走行領域の地図生成を行い、生成した地図を記憶部１１２に記憶する。自律移動装置１は、この地図と、移動状態認識手段１６のＬｉＤＡＲにより検出した障害物の位置情報とに基づいて、移動装置１０の位置を推定し、走行経路を策定する。なお、実施形態の自律移動装置１では、地図と移動装置１０が走行する領域情報は同一のものとする。
【００４５】
ステップＳ２０２で、自律移動装置1は、進入抑制領域設定手段１４により、記憶部１１２に記憶した地図（領域情報）に進入抑制領域を設定する。この際、設定した進入抑制領域ごとに識別子を割り当てる。
ステップＳ２０３で、自律移動装置1は、進入時挙動設定手段１５により、設定した進入抑制領域ごとに、領域に進入した際の挙動を設定する。設定した進入時挙動は、進入抑制領域の識別子により特定されるように進入時挙動管理情報として記憶部１１２に記憶する。
【００４６】
以上のステップにより、自律移動装置1の初期設定処理を終了する。
ステップＳ２０４で、自律移動装置1は、命令入力手段１３に移動装置１０の自律走行の地図（領域情報）における目標位置の設定情報とユーザの移動の命令が設定されるのを待機する。移動の命令が設定されると、ステップＳ２０５に進む。
【００４７】
ステップＳ２０５で、自律移動装置1は、自己位置推定部１１３により、移動状態認識手段１６（ＬｉＤＡＲ）で得た壁等の障害物の位置情報と、記憶部１１２の地図（領域情報）とを照合して、移動装置１０の地図上の位置を推定する。
詳しくは、地図（領域情報）における移動状態認識手段１６（ＬｉＤＡＲ）で容易に検出可能な障害物を示す識別子の位置と、移動状態認識手段１６（ＬｉＤＡＲ）の検出結果を照合することにより、自己位置を推定する。
【００４８】
また、予め地図（領域情報）の矩形領域の大きさを把握しておくことにより、移動装置１０の実環境位置を推定することもできる。
【００４９】
ステップＳ２０６で、自律移動装置1は、移動装置１０の自律走行の終了条件を満たしているか否かを判定する。ここで、終了条件とは、ステップＳ２０５で推定した移動装置１０の地図（領域情報）上の位置が、ステップＳ２０４で設定された移動装置１０の自律走行の目標位置に等しくなった場合と、命令入力手段１３から停止命令を受信した場合と、後述する移動装置１０が進入時挙動を停止とした進入抑制領域に進入した場合のいずれかの場合である。
【００５０】
ステップＳ２０６で、移動装置１０が終了条件を満たす場合（Ｓ２０６のＹｅｓ）には、自律移動装置1は、移動装置１０の自律走行の動作を終了する。終了条件を満たさない場合（Ｓ２０６のＮｏ）には、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０６において、地図（領域情報）上の位置の比較に替えて、移動装置１０の自律走行の実環境における目標位置と、位置推定した実環境の位置との距離が所定の値以下であるかを判定してもよい。
【００５１】
ステップＳ２０７で、自律移動装置1は、移動装置１０が進入抑制領域内に存在しているかを判定する。判定は、地図（領域情報）におけるステップＳ２０５で推定した移動装置１０の位置の値が、進入抑制領域の識別子に割り当てられた値であるか否かにより行う。
移動装置１０の推定位置の値が進入抑制領域の識別子の値であれば、移動装置１０が進入抑制領域に進入していると判定し（Ｓ２０７のＹｅｓ）て、ステップＳ２０９に進む。移動装置１０の推定位置の値が進入抑制領域の識別子の値でなければ（Ｓ２０７のＮｏ）、移動装置１０は進入抑制領域に進入していないと判定して、ステップＳ２０８に進む。
【００５２】
ステップＳ２０８で、自律移動装置1は、地図（領域情報）を参照して移動装置１０の走行経路を策定し、移動制御部１１４により移動手段１２を制御して移動装置１０を目標位置へ走行させる。
この際、走行経路の策定は、障害物と進入抑制領域が設定された地図（領域情報）を参照して行われるので、進入抑制領域への進入を回避しながら移動装置１０の走行が行われる。
そして、ステップＳ２０５に戻り、自律移動装置1は自律走行の処理を継続する。
【００５３】
ステップＳ２０９で、自律移動装置1は、地図（領域情報）におけるステップＳ２０５で推定した移動装置１０の位置の識別子を進入抑止領域の識別子とし、図６により説明した進入時挙動管理情報を参照して、進入時挙動の識別子を取得する。そして、図７により説明した進入時挙動情報を参照して、進入時挙動の識別子に対応する進入時挙動を取得する。
【００５４】
そして、ステップＳ２１０で、自律移動装置1は、ステップＳ２０９で取得した進入時挙動を実行する。
自律移動装置１は、進入時挙動の実行後、ステップＳ２０５に戻り、自律走行の処理を継続する。
【００５５】
自律移動装置1は、上記の地図（領域情報）に基づく自律走行処理と並行して、移動状態認識手段１６（ＬｉＤＡＲ）により人や他の自律移動装置の接近を検知した場合には、移動装置１０の回避動作を制御することはいうまでもない。
【００５６】
本実施例では、図３、図４において、進入抑制領域のそれぞれについて、その領域を特定する識別子を割り当てて、領域の位置に対応して識別子を領域情報に記録し、識別子に対応する表示色で領域を画面表示して、進入抑制領域の設定をＧＵＩにより行うことを説明した。しかし、多数の進入抑制領域を設定する場合には、表示画面が煩雑になることがある。
この場合には、進入抑制領域の表示を同一色で表示するようにしてもよい。
【００５７】
また、進入抑制領域を多角形で表現し、当該多角形の頂点の位置に対応する画素のみを表示するとともに、当該進入抑制領域を識別するために識別子を表記するようにしてもよい。
後述するように、移動装置１０の走行を領域情報に基づいて行うことにより、画面表示とは関係なく、進入抑制領域への進入判定を行うので進入抑制領域の表示を簡略化しても問題はない。
【００５８】
実施形態の自律移動装置1によれば、進入時挙動を設定する進入抑制領域を設けて、移動装置１０の自律走行を制御するので、進入してしまった際に適切な挙動を実行することで不要な停止を抑止するができ、移動装置１０の可用性を向上することができる。
また、自律走行を制御する地図と自律走行する領域情報を対応付けてＧＵＩ表示することにより、進入抑制領域の設定と進入時挙動の設定を容易に行え、自律移動装置1の操作性が向上する。
【００５９】
≪第２実施形態≫
本実施形態では、進入抑制領域のそれぞれに、複数の進入時挙動を設定し、所定の条件に基づいて進入時挙動を選択して実行する自律移動装置１を説明する。
例えば、図３の進入抑制領域３０４では、進入方向に応じて、通過するように進行方向に走行する進入時挙動と、脱出するように逆方向に走行する進入時挙動を選択することを説明したが、これを実施する形態となっている。
本明細書では、進入抑制領域のそれぞれに定義された進入時挙動とこの進入時挙動の動作条件との設定情報を、シナリオと称する。
【００６０】
図９は、本実施形態の自律移動装置１の制御ブロック構成を示す図である。
図１の自律移動装置１の制御ブロック構成とは、動作設定装置１９に、進入時挙動設定手段１５に替えて、シナリオ管理手段２１が設けられている構成と、移動装置１０の走行制御手段１１に、状態管理部１１５を設ける構成と成っていることが異なる。
【００６１】
以下、図９において追加されたシナリオ管理手段２１と状態管理部１１５について詳細に説明する。
図９において、図１と同一符号の部分は共通する制御ブロックであり、ここでは説明を省略する。
【００６２】
走行制御手段１１に追加された状態管理部１１５は、移動制御部１１４の状態に応じて移動装置１０の状態を、シナリオ管理手段２１の命令決定部２１２に通知する。詳しくは、状態管理部１１５は、移動装置１０の進入抑制領域への進入の有無、移動状態認識手段１６から得た障害物の位置情報、移動装置１０の走行情報（位置、速度、方向等）を命令決定部２１２に通知する。また、状態管理部１１５は、走行制御手段１１で実行中の命令情報を命令決定部２１２に通知する。
【００６３】
シナリオ管理手段２１のシナリオ記憶部２１１は、図１１に説明するシナリオ情報と、進入時挙動を識別する識別子ごとに挙動を記録した進入時挙動情報（図７参照）と、が記憶されている。
シナリオ管理手段２１の命令決定部２１２は、状態管理部１１５から得られる移動装置１０の状態に基づいてシナリオ記憶部２１１を参照して動作命令を決定し、移動装置１０の進入抑制領域における挙動を設定する。
【００６４】
つぎに、図１０と図１１を参照して、シナリオ管理手段２１の動作を説明する。
図１０は、本実施形態の移動装置１０が自律走行する走行領域の一例を示す図である。
走行領域の中には、椅子が設けられ、その椅子の周りに進入抑制領域３０１が設けられている。ここで、進入抑制領域３０１の識別子は、“８０”とする。
また、走行領域の中には、ワックスを塗ったばかりの床面の四隅にコーンが設けられている。このコーンで囲まれた領域を進入抑制領域３０５（識別子は“８２”）として設定されている。
【００６５】
また、走行領域の外部には階段が設けられ、階段の手前に進入抑制領域３０４（識別子は“８３”）が設定されている。
また、自律移動装置１の走行領域であるサービスエリアとサービスエリア外との接続部に、進入抑制領域３０３（識別子は“８１”）が設定されている。
【００６６】
図１１は、シナリオ記憶部２１１に記憶されるシナリオ情報の構成の一例を示す図である。
シナリオ情報は、図６で説明した進入時挙動管理情報を拡張する形式となっている。詳しくは、シナリオ情報は、進入抑制領域を特定する“進入抑制領域の識別子”毎に、後述する進入時挙動を実行する実行条件を満たさない場合に行う進入時挙動の識別子である“既定の進入時挙動の識別子”と、“特定状態での進入時挙動設定”とから構成されている。そして、“特定状態での進入時挙動設定”は、進入時挙動の“実行条件”と実行条件が満足した際に実行される“進入時挙動の識別子”から構成されている。
【００６７】
“実行条件”は、状態管理部１１５から通知され移動装置１０が進入抑制領域に進入した際に走行制御手段１１で実行している命令を条件とする“実行中命令”と、移動装置１０が進入抑制領域に進入した際の時刻を条件とする“時刻”と、から成る。そして、“実行中命令”の条件と“時刻”の条件をともに満足したときに、“進入時挙動の識別”に設定された識別子に対応する進入時挙動を実行する。
【００６８】
ここで、識別子による進入時挙動の特定は、図７で説明した進入時挙動情報を参照して行う。本実施形態では、進入時挙動情報はシナリオ記憶部２１１に記憶されているが、走行制御手段１１の記憶部１１２に記憶してもよい。
【００６９】
命令決定部２１２は、“実行条件”として、“実行中命令”や“時刻”以外に、状態管理部１１５から通知される位置情報に基づいて算出する移動装置１０と進入抑制領域を設定した障害物との距離を条件とする“障害物との距離”、移動装置１０が進入抑制領域に進入した際の進入方向を条件とする“進入方向”、を進入時挙動の実行判定条件とすることができる。
【００７０】
以下、図１１を参照しながら、図１０の進入抑制領域における移動装置１０の動作を説明する。
進入抑制領域３０１では、図１１に示すシナリオ情報の進入抑制領域３０１の識別子“８０”に対応する条件判定と進入時挙動の設定に基づいて動作する。
【００７１】
詳細には、移動装置１０が進入抑制領域３０１に進入したこと検出すると、“実行中命令”と“時刻”の実行条件を判定する。初めて進入抑制領域３０１に進入した場合には、“実行中命令”は“後戻り”ではないので、実行条件を満足しない。よって、“既定の進入時挙動の識別子”の識別子“Ｂ”が進入時挙動として実行される。ここでは、図７の進入時挙動情報が参照されて、“進入したときの経路を後戻り”が実行される。
【００７２】
そして、再度、移動装置１０が進入抑制領域３０１に進入したこと検出すると、“実行中命令”は“後戻り”であるので実行条件を満足し、“進入時挙動の識別子”の識別子“Ａ”が進入時挙動として実行される。ここでは、図７の進入時挙動情報が参照されて、“その場で停止”が実行される。
つまり、移動装置１０が進入抑制領域３０１に進入した際に、移動装置１０が後戻りできなかった場合に移動装置１０を停止する動作を行うように制御される。
【００７３】
進入抑制領域３０３では、図１１に示すシナリオ情報の進入抑制領域３０３の識別子“８１”に対応する条件判定と進入時挙動の設定に基づいて動作する。
この場合には、“特定状態での進入時挙動設定”（“実行条件”と“進入時挙動の識別子”）が設定されていない。
よって、移動装置１０が進入抑制領域３０３に進入したこと検出すると、“既定の進入時挙動”の識別子“Ｂ”が進入時挙動として実行される。ここでは、図７の進入時挙動情報が参照されて、“進入したときの経路を後戻り”が実行される。
【００７４】
上記の進入抑制領域３０３の動作は、“既定の進入時挙動”に設定する識別子を変更すれば、他の進入時挙動を設定することができる。つまり、シナリオ情報による進入時挙動を制御方法は、第１実施形態で説明した進入抑制領域の進入時挙動の制御動作を行うこともできる。
【００７５】
進入抑制領域３０５では、図１１におけるシナリオ情報の進入抑制領域３０５の識別子“８２”に対応する条件判定と進入時挙動の設定に基づいて動作する。
進入抑制領域３０５では、塗布されたワックスの乾燥により、移動装置１０の走行が可能となる。そこで、実行条件として“時刻”の条件を用い、ワックスの乾燥時刻以前と以降で、進入時挙動を変えるようにしている。
【００７６】
つまり、移動装置１０が進入抑制領域３０５に進入したこと検出した際に、“時刻”が乾燥時刻である“１３時以降”であれば、“進入時挙動”の識別子“Ｂ”が進入時挙動として実行され、そうでなければ、“既定の進入時挙動”の識別子“Ａ”が進入時挙動として実行される。ここでは、図７の進入時挙動情報が参照されて、“１３時以降”であれば、進入時挙動として“後戻り”が行われ、そうでなければ、進入時挙動として“その場で停止”が行われる。
【００７７】
他のシナリオ情報の設定例として、つぎのシナリオ情報を設定することができる。
例えば、図１１のシナリオ情報において、進入抑制領域３０１で“実行中命令”の実行条件に替えて、“障害物との距離”を条件とし、移動装置１０と障害物との距離が“障害物との距離”以下であれば、“特定状態での進入時挙動設定”の“進入時挙動の識別子”の進入時挙動を行う例である。
【００７８】
このシナリオでは、移動装置１０が進入抑制領域３０１に進入した際に、移動装置１０と障害物との距離が所定値以下であれば、“その場で停止”が実行され、移動装置１０と障害物との距離が所定値より大であれば、“進入したときの経路を後戻り”を実行する。
この動作は、第１実施形態の“椅子”の周囲に設けた進入抑制領域の動作と同じ動作を行うものである。
【００７９】
つぎに、図１０の進入抑制領域３０４のシナリオ情報について説明する。
進入抑制領域３０４では、移動装置１０が階段に向かうように進入した場合には、後戻りするようにして進入抑制領域３０４から脱出し、移動装置１０が階段の前を通過する方向（紙面の上下方向）に進入する場合には、進行方向に進入抑制領域３０４を通過するようにする。
【００８０】
これを実現するために、シナリオ情報に、移動装置１０が進入抑制領域に進入した際の進入方向を示す“進入方向”が“階段方向”であるときを条件成立とする“実行条件”に設け、条件成立時の進入時挙を“進入したときの経路を後戻り”とする。また、既定の進入挙動は、“進行方向に通過”とする。
【００８１】
上記のシナリオ情報による制御は、図８の自律移動装置の動作フロー図においては、ステップＳ２０９の処理として行えばよい。
ステップＳ２０３は、シナリオ情報の設定に読み替える。
【００８２】
上記のシナリオ情報の説明では、ひとつの進入抑制領域に一組の進入時挙動の実行条件を設ける例を説明したが、ひとつの進入抑制領域に複数の進入時挙動の実行条件を設け、それぞれの実行条件で異なる進入時挙動を設定するようにしてもよい。
【００８３】
本実施形態の自律移動装置１によれば、シナリオ情報により進入抑制領域の状態に応じた進入時挙動を設定できるので、移動装置１０の可用性を向上することができる。
【００８４】
≪第３実施形態≫
本実施形態では、進入時挙動を、移動装置１０が走行を開始した後に設定することで、進入抑制領域の状態に合わせて進入時挙動を設定可能な自律移動装置１を示す。本実施形態において、上述した他の実施形態の自律移動装置１と共通する部分については、説明を省略する。
【００８５】
図１２は、実施形態の自律移動装置１の動作フローを説明する図である。
図８で説明した自律移動装置１の動作フローとは、ステップＳ２０９の進入時挙動を参照したのちに、ステップＳ２１２で進入時挙動が設定済みであるか否を判定し、未設定の場合（Ｓ２１２のＮｏ）にステップＳ２０３の進入時挙動の設定を行うことが異なる。
【００８６】
ステップＳ２１２の処理は、図６の進入時挙動管理情報において、対象の進入抑制領域に進入時挙動の識別子が設定されているか否か判定することによる。より具体的には、進入時挙動の識別子がＮｕｌｌ情報であるか、または、図７の進入時挙動情報の進入時挙動の識別子が動作種別や発報の種別が記録されていない識別子である場合に、進入時挙動の識別子が設定されていないと判定する。
【００８７】
ステップＳ２０３では、動作設定装置１９（タブレット制御装置１８またはラップトップコンピュータ１７）を利用して、実際に自律移動装置１を対象の進入抑制領域を走行させて、対象の進入抑制領域の状態に対応した進入時挙動を求めて、図７の進入時挙動情報に設定する。図６の進入時挙動管理情報に進入時挙動の識別子が未登録であれば、求めた進入時挙動に対応する識別子を設定する。
そして、ステップＳ２１０で、設定した進入時挙動を行う。
【００８８】
再度、移動装置１０が対象の進入抑制領域に進入した場合には、ステップＳ２１２で設定済と判定され、ステップＳ２０３で設定された進入時挙動が行われる。
【００８９】
ステップＳ２０３において、動作設定装置１９（タブレット制御装置１８またはラップトップコンピュータ１７）に替えて、ラジコン様の遠隔操作用プロポなどのレバーを備えたリモートコントローラを利用したり、あるいは直接人の手で移動装置１０を動かすことで進入時挙動を設定したりするようにしてもよい。
【００９０】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施形態は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【００９１】
例えば、第１実施形態において、ステップＳ２０３の進入時挙動設定により設定される図６に示す進入時挙動管理情報の進入時挙動の識別子が未設定の進入抑制領域について、第３実施形態の走行後に進入時挙動を設定する制御方法を適用してもよい。
また、第２実施形態において、図１１に示すシナリオ情報の進入時挙動の識別子が未設定の進入抑制領域について、第３実施形態の走行後に進入時挙動を設定する制御方法を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１  自律移動装置
１０  移動装置
１１  走行制御手段
１１１  地図生成部
１１２  記憶部
１１３  自己位置推定部
１１４  移動制御部
１２  移動手段
１３  命令入力手段
１４  進入抑制領域設定手段
１５  進入時挙動設定手段
１６  移動状態認識手段
１９  動作設定装置
【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】
2019212079.tif 000011
【図１０】
2019212079.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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