(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的に移動する移動体であって、
周囲の状況に関する複数のセンサ値を含む測定センサ情報を取得するセンサと、
前記移動体が第１の基準位置に存在する場合に前記センサによって取得された複数のセンサ値そのものを含む基準センサ情報が記憶される記憶部と、
前記測定センサ情報と前記基準センサ情報とを比較した結果に関する比較結果情報を取得する取得部と、
前記移動体を移動させる移動機構と、
現在位置を取得する現在位置取得部と、
前記現在位置取得部によって取得された現在位置を用いて、前記第１の基準位置とあらかじめ決められた位置関係である第２の基準位置に移動するように前記移動機構を制御し、前記第２の基準位置への移動後に、前記比較結果情報を用いて、前記測定センサ情報と前記基準センサ情報とが一致する位置である第１の基準位置に移動するように前記移動機構を制御する制御部と、を備えた移動体。
【請求項２】
前記記憶部では、複数の基準センサ情報が記憶されており、
前記取得部は、前記測定センサ情報と、当該測定センサ情報と最も近似する基準センサ情報とを用いて前記比較結果情報を取得する、請求項１記載の移動体。
【請求項３】
前記センサ値は、周囲の物体との距離の値である、請求項１または請求項２記載の移動体。
【請求項４】
前記複数のセンサ値は、複数の方向についてそれぞれ測定された複数の距離の値である、請求項３記載の移動体。
【請求項５】
前記複数のセンサ値は、複数の位置からそれぞれ測定された複数の距離の値である、請求項３記載の移動体。
【請求項６】
前記複数のセンサ値は、撮像センサによって撮影された画像である、請求項１または請求項２記載の移動体。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２の基準位置までの移動時に、前記センサによって取得された測定センサ情報を用いて障害物を回避するように前記移動機構を制御する、請求項１から請求項６のいずれか記載の移動体。
【請求項８】
前記第１の基準位置と前記第２の基準位置とは等しい、請求項１から請求項７のいずれか記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサ値を用いて自律的に所定の位置に移動する移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体に対して非接触給電（ワイヤレス給電）が行われるようになってきている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５１０４号公報
【特許文献２】特開２００８−１３７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような非接触給電では、送電側のコイルと、受電側のコイルとを適切に位置決めする必要がある。また、非接触給電以外であっても、例えば、搬送対象の移載の際には、その移載を行うステーション等に対して、移動体を適切に位置決めしたいという要望もあった。一方、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた移動制御では、現在位置の取得精度が高くないため、精度の高い位置決めを実現できないという問題があった。
一般的に言えば、例えば、非接触給電や搬送対象の移載等の目的のために、送電側コイルや移載ステーション等の所定の箇所に移動体を適切に位置決めしたいという要望があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に応じてなされたものであり、所定の箇所に精度の高い位置決めを行うことができる移動体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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明による移動体は、自律的に移動する移動体であって、周囲の状況に関する複数のセンサ値を含む測定センサ情報を取得するセンサと、移動体が第１の基準位置に存在する場合にセンサによって取得された複数のセンサ値を含む基準センサ情報が記憶される記憶部と、測定センサ情報と基準センサ情報とを比較した結果に関する比較結果情報を取得する取得部と、移動体を移動させる移動機構と、現在位置を取得する現在位置取得部と、現在位置取得部によって取得された現在位置を用いて、第１の基準位置とあらかじめ決められた位置関係である第２の基準位置に移動するように移動機構を制御し、第２の基準位置への移動後に、比較結果情報を用いて、測定センサ情報と基準センサ情報とが一致する位置である第１の基準位置に移動するように移動機構を制御する制御部と、を備えたものである。
このような構成により、基準センサ情報を用いることによって、所定の箇所に精度の高い位置決めを行うことができる。その結果、例えば、より高効率の給電や搬送対象の適切な移載等を実現することができる。また、現在位置取得部によって取得された現在位置として、例えば、ＧＰＳによって取得された現在位置を用いた場合には、誤差によって正確な位置決めを実現できないが、基準センサ情報を用いることによって、より正確な位置決めが可能となる。
【０００７】
また、本発明による移動体では、記憶部では、複数の基準センサ情報が記憶されており、取得部は、測定センサ情報と、測定センサ情報と最も近似する基準センサ情報とを用いて比較結果情報を取得してもよい。
このような構成により、位置決めを行う箇所が複数存在したとしても、複数の基準センサ情報の中から適切な基準センサ情報を選択して用いることができるようになる。したがって、複数の基準センサ情報の管理が容易になる。
【０００８】
また、本発明による移動体では、センサ値は、周囲の物体との距離の値であってよい。
このような構成により、例えば、距離センサアレイ（測距センサアレイ）や、レーザレンジセンサ（レーザレンジスキャナ）等を用いて測定センサ情報を取得することになる。
【０００９】
また、本発明による移動体では、複数のセンサ値は、複数の方向についてそれぞれ測定された複数の距離の値であってもよい。
このような構成により、例えば、レーザレンジセンサを用いて測定センサ情報を取得することになる。
【００１０】
また、本発明による移動体では、複数のセンサ値は、複数の位置からそれぞれ測定された複数の距離の値であってもよい。
このような構成により、例えば、距離センサアレイを用いて測定センサ情報を取得することになる。
【００１１】
また、本発明による移動体では、複数のセンサ値は、撮像センサによって撮影された画像であってもよい。
このような構成により、例えば、撮像センサ（イメージセンサ）を用いて測定センサ情報を取得することになる。
【００１２】
また、本発明による移動体では、制御部は、第２の基準位置までの移動時に、センサによって取得された測定センサ情報を用いて障害物を回避するように移動機構を制御してもよい。
このような構成により、障害物を検知するためのセンサを用いて位置決めを行うことができることになる。通常、移動体には、障害物を検知するためのセンサが装着されているため、そのセンサを、位置決めのために用いることによって、低コストで高精度の位置決めを実現できるようになる。
また、本発明による移動体では、第１の基準位置と第２の基準位置とは等しくてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による移動体によれば、所定の箇所に精度の高い位置決めを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による移動体の構成を示すブロック図
【図２Ａ】同実施の形態による移動体を示す側面図
【図２Ｂ】同実施の形態による移動体を示す側面図
【図２Ｃ】同実施の形態による移動体を示す側面図
【図３Ａ】同実施の形態による移動体を示す平面図
【図３Ｂ】同実施の形態による移動体を示す平面図
【図３Ｃ】同実施の形態による移動体を示す平面図
【図４Ａ】同実施の形態における基準センサ情報の一例を示す図
【図４Ｂ】同実施の形態における測定センサ情報の一例を示す図
【図４Ｃ】同実施の形態における基準及び測定センサ情報の比較結果の一例を示す図
【図５Ａ】同実施の形態における基準センサ情報の一例を示す図
【図５Ｂ】同実施の形態における測定センサ情報の一例を示す図
【図５Ｃ】同実施の形態における基準及び測定センサ情報の比較結果の一例を示す図
【図６】同実施の形態による移動体の動作を示すフローチャート
【図７】同実施の形態における移動体の移動経路の一例を示す図
【図８Ａ】同実施の形態における移動体の移動の一例を示す図
【図８Ｂ】同実施の形態における移動体の移動の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による移動体について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による移動体は、センサによって取得された複数のセンサ値を用いて所定の箇所への位置決めを行うものである。
【００１６】
図１は、本実施の形態による移動体１の構成を示すブロック図である。本実施の形態による移動体１は、センサ１１と、蓄積部１２と、記憶部１３と、取得部１４と、現在位置取得部１５と、移動機構１６と、制御部１７とを備える。移動体１は、所望の目的地に自律的に移動するものである。移動体１は、例えば、走行する走行体であってもよく、または、飛行する飛行体であってもよい。また、移動体１は、例えば、台車であってもよく、ロボットであってもよい。ロボットは、例えば、エンターテインメントロボットであってもよく、監視ロボットであってもよく、搬送ロボットであってもよく、清掃ロボットであってもよく、溶接ロボットであってもよく、塗装ロボットであってもよく、動画や静止画を撮影するロボットであってもよく、その他のロボットであってもよい。また、飛行体は、例えば、回転翼機であってもよく、飛行機であってもよく、飛行船であってもよく、その他の飛行体であってもよい。任意の位置に移動可能であるという観点からは、飛行体は、回転翼機であることが好適である。回転翼機は、例えば、ヘリコプターであってもよく、３個以上の回転翼（ロータ）を有するマルチコプターであってもよい。マルチコプターは、例えば、４個の回転翼を有するクワッドロータであってもよく、その他の個数の回転翼を有するものであってもよい。本実施の形態では、移動体１が搬送台車である場合について主に説明する。
【００１７】
センサ１１は、周囲の状況に関する複数のセンサ値を含む測定センサ情報を取得する。そのセンサ１１は、例えば、周囲の物体との距離の値であるセンサ値を取得するものであってもよい。そのセンサ１１は、例えば、複数の方向についてそれぞれ距離を測定するセンサ（例えば、レーザレンジセンサ等）であってもよく、複数の位置からそれぞれ距離を測定するセンサ（例えば、距離センサアレイ等）であってもよい。また、センサ１１は、画像を撮影する撮像センサであってもよく、その他のセンサであってもよい。レーザレンジセンサは、例えば、回転ミラーで反射させたレーザ光を用いて所定の角度範囲を走査することによって、線状または面状の距離を取得するものである。センサ１１が複数の方向についてそれぞれ距離を測定する場合には、センサ１１によって取得される複数のセンサ値は、複数の方向についてそれぞれ測定された複数の距離の値となる。その場合に、各距離は、その距離を取得した方向を示す角度に対応付けられていてもよい。また、センサ１１が複数の位置からそれぞれ距離を測定する場合には、センサ１１によって取得される複数のセンサ値は、複数の位置からそれぞれ測定された複数の距離の値となる。その場合に、各距離は、その距離を取得した位置に対応付けられていてもよい。また、センサ１１が画像を撮影する場合には、センサ１１によって取得される複数のセンサ値は、撮影された各画素の値（例えば、輝度値等）となる。
【００１８】
図２Ａ、図３Ａは、センサ１１がレーザレンジセンサである移動体１の側面図及び平面図であり、図２Ｂ、図３Ｂは、センサ１１が距離センサアレイである移動体１の側面図及び平面図であり、図２Ｃ、図３Ｃは、センサ１１がイメージセンサである移動体１の側面図及び平面図である。
【００１９】
図２Ａ、図３Ａで示されるように、センサ１１がレーザレンジセンサである場合には、センサ１１から複数の方向について、周囲の物体までの距離がそれぞれ測定されることになる。また、図２Ｂ、図３Ｂで示されるように、センサ１１が距離センサアレイである場合には、センサ１１のそれぞれ異なる位置から周囲の物体までの距離が測定されることになる。なお、図３Ｂでは、同じ方向の距離が測定される場合について示しているが、そうでなくてもよい。また、図２Ｃ、図３Ｃで示されるように、センサ１１が撮像センサである場合には、センサ１１の位置からの撮影が行われることになる。この撮影は、例えば、単眼カメラによって行われてもよく、ステレオカメラによって行われてもよい。後者の場合には撮影によって奥行き方向の距離も分かるが、単眼カメラによる撮影でも適切に位置決めを行うことができる。
【００２０】
蓄積部１２は、移動体１が第１の基準位置に存在する場合にセンサ１１によって取得された複数のセンサ値を含む基準センサ情報を記憶部１３に蓄積する。その第１の基準位置に移動体１が移動するための制御が行われるため、例えば、移動体１の操作者は、所望の第１の基準位置に移動体１が存在する場合に、センサ１１によって取得された基準センサ情報が記憶部１３に蓄積されるように移動体１を操作してもよい。その位置は、所望の位置決めを行いたい位置である。なお、その場合に、操作者は、移動体１の向き（方向）も、所望の向きにして、その基準センサ情報の蓄積の操作を行うことが好適である。したがって、第１の基準位置には、位置と方向とが含まれると考えてもよい。また、その第１の基準位置において、センサ１１は、位置決めの対象（例えば、送電コイルや、移載ステーション等）に関するセンサ値を取得することが好適である。すなわち、位置決めの対象までの複数の距離を含む基準センサ情報や、位置決めの対象の撮影画像を含む基準センサ情報などが蓄積されることが好適である。なお、蓄積部１２は、複数の異なる第１の基準位置において、基準センサ情報の蓄積をそれぞれ行ってもよい。
【００２１】
記憶部１３では、移動体１が第１の基準位置に存在する場合にセンサ１１によって取得された複数のセンサ値を含む基準センサ情報が記憶される。センサ値が距離である場合には、その基準センサ情報において、例えば、各距離に角度や位置が対応付けられていてもよい。その角度は、レーザレンジセンサが距離を取得した角度であってもよい。また、その位置は、距離センサアレイに含まれる距離センサの位置であってもよい。記憶部１３では、複数の基準センサ情報が記憶されてもよい。その基準センサ情報は、前述のように、通常、蓄積部１２によって蓄積されたものである。なお、その基準センサ情報は、自移動体のセンサ１１によって取得されたものでなくてもよい。例えば、同じ種類の移動体１が複数存在する場合には、ある移動体１が第１の基準位置に存在する場合にセンサ１１によって取得された基準センサ情報と、別の移動体１が同じ第１の基準位置に存在する場合にセンサ１１によって取得された基準センサ情報とは、実質的に同内容になる。したがって、記憶部１３で記憶される基準センサ情報は、他の移動体１によって取得されたものであってもよい。また、第１の基準位置の周囲の状況が分かっている場合には、シミュレーションによって基準センサ情報の取得を行ってもよい。そのように、自移動体以外において基準センサ情報の取得が行われた場合には、その基準センサ情報が記録媒体や通信等を介して移動体１で受け付けられ、蓄積部１２によって記憶部１３に蓄積されてもよい。なお、自移動体以外において取得された基準センサ情報であっても、自移動体のセンサ１１によって取得された基準センサ情報と実質的に同じであるため、移動体１が第１の基準位置に存在する場合にセンサ１１によって取得された基準センサ情報であると考えることができる。記憶部１３での記憶は、ＲＡＭ等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部１３は、所定の記録媒体（例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど）によって実現されうる。
【００２２】
取得部１４は、測定センサ情報と基準センサ情報とを比較した結果に関する比較結果情報を取得する。その比較結果情報は、例えば、両者の類似の程度を示す情報であってもよく、両者の差分を示す情報であってもよく、両者の比較結果に関するその他の情報であってもよい。測定センサ情報と基準センサ情報との類似の程度を示す情報は、例えば、類似度や相違度であってもよい。また、測定センサ情報と基準センサ情報との差分を示す情報は、例えば、測定センサ情報に対応する現在の位置から基準センサ情報に対応する第１の基準位置に移動する際の移動の方向を示す情報であってもよく、その移動の方向と距離とを示す情報（すなわちベクトル）であってもよい。測定センサ情報が複数の距離の値を含む情報である場合には、取得部１４は、その距離の値によって示される、移動体１の周囲の物体の輪郭形状について、測定センサ情報と基準センサ情報との間の移動方向や移動距離を求めることによって、そのベクトルを算出してもよい。そのベクトルの算出は、例えば、動きベクトルの算出と同様に行ってもよい。また、測定センサ情報が撮影画像である場合には、取得部１４は、撮影画像中の特徴点を抽出することによって、撮影画像に含まれる図形を特定し、その特定した図形について、測定センサ情報と基準センサ情報との間のずれの方向や、大きさの変化を求めることによって、移動の方向を算出してもよい。本実施の形態では、比較結果情報が、測定センサ情報と基準センサ情報との差分を示す情報である場合について主に説明する。なお、記憶部１３において複数の基準センサ情報が記憶されている場合には、取得部１４は、センサ１１で取得された測定センサ情報と、その測定センサ情報と最も近似する基準センサ情報とを用いて比較結果情報を取得してもよい。そのようにすることで、複数の第１の基準位置に移動する場合に、その第１の基準位置と、基準センサ情報とを対応付けていなくても、比較結果情報を取得する対象となる基準センサ情報を特定することができるようになり、複数の基準センサ情報の管理が容易になる。また、ある第１の基準位置の近辺に移動体１が存在する場合には、その移動体１において取得される測定センサ情報は、その第１の基準位置に対応する基準センサ情報と類似したものであると考えられるため、測定センサ情報と比較する基準センサ情報を上述のようにして特定することによって、通常、適切な特定になる。なお、複数の基準センサ情報が記憶されている場合に、測定センサ情報と最も近似する基準センサ情報とは、例えば、複数の距離を含む測定センサ情報によって示される、周囲の物体の輪郭形状と最も近似する輪郭形状に対応する基準センサ情報であってもよく、撮影画像である測定センサ情報に含まれる図形と最も近似する図形を有する基準センサ情報であってもよい。
【００２３】
現在位置取得部１５は、移動体１の現在位置を取得する。現在位置の取得は、例えば、無線通信を用いて行われてもよく、現在位置を取得できるその他の手段を用いてなされてもよい。無線通信を用いて現在位置を取得する方法としては、例えば、ＧＰＳを用いる方法や、屋内ＧＰＳを用いる方法、最寄りの無線基地局を用いる方法などが知られている。また、移動体１が車輪を有する場合には、現在位置取得部１５は、例えば、自律航法装置を用いて現在位置を取得してもよい。また、現在位置取得部１５は、移動体１の向き（方向）を含む現在位置を取得してもよい。その方向は、例えば、北を０度として、時計回りに測定された方位角によって示されてもよく、その他の方向を示す情報によって示されてもよい。その向きは、電子コンパスや地磁気センサによって取得されてもよい。また、移動体１が飛行体である場合には、現在位置取得部１５は、移動体１の高度をも取得してもよい。その高度は、例えば、気圧計や、地表までの距離を測定する距離計によって測定されてもよい。また、移動体１が飛行体である場合には、現在位置取得部１５は、仰俯角を含む向きを取得してもよい。その仰俯角は、例えば、傾斜センサ等によって測定されてもよい。なお、この現在位置取得部１５によって取得される現在位置の精度は、比較結果情報を用いた位置決めの精度よりも低くてもよい。現在位置取得部１５によって取得された現在位置を用いて、所望の位置の近傍にまで移動し、その位置から所望の位置への高精度の移動は、比較結果情報を用いて行うからである。
【００２４】
移動機構１６は、移動体１を移動させる。移動機構１６は、移動体１を移動させることができるものであれば、その方式を問わない。移動機構１６は、例えば、走行部（例えば、車輪や無限軌道など）と、その走行部を駆動する駆動手段（例えば、モータやエンジンなど）とを有していてもよく、回転翼と、その回転翼を駆動する駆動手段とを有していてもよく、プロペラと、そのプロペラを駆動する駆動手段とを有していてもよい。この移動機構１６としては、公知のものを用いることができるため、その詳細な説明を省略する。本実施の形態では、移動機構１６が走行部と、その走行部を駆動する駆動手段とを有している場合について主に説明する。
【００２５】
制御部１７は、移動機構１６を制御することによって、移動体１を所望の位置に移動させる。移動体１が第１の基準位置にまで移動する場合に、制御部１７は、まず、現在位置取得部１５によって取得された現在位置を用いて、移動体１が第２の基準位置に移動するように移動機構１６を制御する。第２の基準位置は、第１の基準位置とあらかじめ決められた位置関係となる位置である。第２の基準位置から第１の基準位置までは、比較結果情報を用いて移動できるほど近いことが好適である。また、例えば、第２の基準位置から移動体１が前進することによって第１の基準位置に到達できるように、第２の基準位置が設定されてもよい。なお、第１の基準位置と第２の基準位置とは同じ位置であってもよい。移動体１の出発地から、第２の基準位置までの移動は、現在位置を用いて移動する公知の方法によって実現することができる。例えば、制御部１７は、出発地から第２の基準位置までの経路を取得し、移動体１の現在位置が、その経路に沿って第２の基準位置まで移動するように移動機構１６をフィードバック制御してもよい。なお、ある経路が与えられた場合に、その経路に沿って移動体１が移動するように移動機構１６を制御する方法はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。また、制御部１７は、その経路の取得時に、地図情報を用いてもよい。地図情報を用いる場合には、移動体１において、その地図情報が保持されていてもよい。制御部１７は、例えば、ラプラスポテンシャル法や、Ａ＊アルゴリズム、ＲＲＴ（Rapidly-exploring Random Tree）などの公知の方法を用いて、経路を生成してもよい。また、制御部１７は、他の装置やサーバに現在位置と目的地とを送信し、それに応じて、他の装置で生成された経路を受信することによって経路を取得してもよい。なお、第２の基準位置への移動には、ＧＰＳ等によって取得された現在位置を用いるため、誤差が生じることになる。したがって、例えば、第１の基準位置と第２の基準位置とが等しかったとしても、第２の基準位置への移動によって、第１の基準位置に正確に移動することは通常、あり得ないことになる。
【００２６】
制御部１７は、第２の基準位置までの移動時に、センサ１１によって取得された測定センサ情報を用いて障害物を回避するように移動機構１６を制御してもよい。センサ１１が周囲の物体との距離を測定する場合には、測定センサ情報によって、周囲の障害物までの距離が示されることになる。したがって、制御部１７は、障害物までの距離が所定の閾値以下となった場合に、障害物が検知されたとして、その検知された障害物を回避するように移動機構１６を制御してもよい。また、センサ１１が周囲を撮影する場合には、測定センサ情報によって、周囲の障害物の画像が取得されることになる。したがって、制御部１７は、その取得された画像におけるパターンマッチング等によって移動体１の進行方向に障害物のあることを検知してもよい。そして、障害物を検知した場合には、制御部１７は、その検知した障害物を回避するように移動機構１６を制御してもよい。なお、その障害物の回避は、例えば、移動体１の減速や停止、障害物を迂回する経路での移動などによって行われてもよい。
【００２７】
移動体１が第２の基準位置へ移動した後に、制御部１７は、比較結果情報を用いて、測定センサ情報と基準センサ情報とが一致する位置である第１の基準位置に移動するように移動機構１６を制御する。この制御によって、所望の位置決め対象との精度の高い位置決めが行われることになる。このようにして、例えば、移動体１の受電コイル１０の位置を、送電コイル２に対して、あらかじめ決められた位置関係にすることができる。比較結果情報が測定センサ情報と基準センサ情報との差分を示す情報であり、その情報によって、第２の基準位置から第１の基準位置までの移動方向が少なくとも示される場合には、制御部１７は、その方向に移動体１が移動するように、移動機構１６を制御してもよい。また、その情報によって、第２の基準位置から第１の基準位置までの移動の距離も示される場合には、制御部１７は、その距離だけ、またはそれよりも短い距離（例えば、８割の距離など）だけ移動するように移動機構１６を制御してもよい。なお、センサ１１による測定センサ情報の取得や、取得部１４による比較結果情報の取得は、第２の基準位置から第１の基準位置までの移動の際に、繰り返して行われ、制御部１７は、そのようにして繰り返し取得された比較結果情報を用いて、移動体１が第１の基準位置にまで移動するように制御してもよい。このようにして、比較結果情報の取得が繰り返して行われる場合には、制御部１７は、比較結果情報によって、測定センサ情報と基準センサ情報とが一致したことが示されるときに、第１の基準位置に到達したと判断してもよい。両情報が一致するとは、厳密に両情報が一致することであってもよく、または、両情報があらかじめ決められた閾値以上、類似することであってもよい。
【００２８】
ここで、複数の方向について距離の測定を行うセンサ１１によって取得された測定センサ情報や基準センサ情報から取得された比較結果情報を用いた第１の基準位置までの移動について説明する。図４Ａは、記憶部１３で記憶されている基準センサ情報の一例を示す図であり、図４Ｂは、第２の基準位置に存在する移動体１のセンサ１１で取得された測定センサ情報の一例を示す図であるとする。なお、基準センサ情報は、実際は、角度と、その角度に応じた距離とを対応付ける情報であるが、図４Ａ、図４Ｂでは、その距離を、距離の測定対象とセンサ１１との位置関係で示す平面図である。図中の小さい丸によって、距離の測定対象の物体の輪郭と、センサ１１との位置関係が示されることになる。取得部１４は、図４Ａの基準センサ情報と、図４Ｂの測定センサ情報とを用いて、図４Ｃで示されるように、基準センサ情報に含まれる、測定対象の物体の輪郭のパターンから、測定センサ情報に含まれる、測定対象の物体の輪郭のパターンまでのベクトルである比較結果情報を取得する。この取得は、例えば、測定センサ情報で示される測定対象の輪郭のパターンを、基準センサ情報で示される測定対象の輪郭のパターンと最も類似度が高くなる位置に移動させ、その移動後の測定センサ情報のパターンから、移動前の測定センサ情報のパターンまでのベクトルを取得することによって行ってもよい。この場合には、制御部１７は、そのベクトルに応じて移動するように移動機構１６を制御してもよい。
【００２９】
次に、撮影を行うセンサ１１によって取得された測定センサ情報や基準センサ情報から取得された比較結果情報を用いた第１の基準位置までの移動について説明する。図５Ａは、記憶部１３で記憶されている基準センサ情報の一例を示す図であり、図５Ｂは、第２の基準位置に存在する移動体１のセンサ１１で取得された測定センサ情報の一例を示す図である。図５Ａ、図５Ｂは、共に撮影画像であり、その撮影画像に含まれる矩形状の被写体は、送電コイルであるとする。取得部１４は、図５Ａの基準センサ情報と、図５Ｂの測定センサ情報とのそれぞれにおいて矩形の頂点などの特徴点を特定し、その特定した特徴点の対応付けを行うことによって、図５Ａの撮影画像に含まれる送電コイルの図形が、図５Ｂの撮影画像では、右方向かつ紙面奥向き方向に移動していることを取得する。そして、取得部１４は、図５Ｃで示されるように、基準センサ情報に含まれる図形から、測定センサ情報に含まれる図形までのベクトルである比較結果情報を取得する。そのベクトルは、撮影画像中において、右及び紙面奥向きの方向のベクトルである。この場合にも、制御部１７は、そのベクトルに応じて移動するように移動機構１６を制御してもよい。
【００３０】
これらの場合に、制御部１７は、比較結果情報であるベクトルの大きさが０となったときに、第１の基準位置に到達したと判断してもよく、そのベクトルの大きさが所定の閾値以下となったときに、第１の基準位置に到達したと判断してもよい。
【００３１】
比較結果情報が測定センサ情報と基準センサ情報との類似の程度を示す情報である場合には、制御部１７は、その比較結果情報によって示される類似の程度が高くなるように、移動機構１６を制御してもよい。そのため、制御部１７は、例えば、現在の位置を基点として、ランダムまたは規則的に複数の位置に移動させ、移動先の各位置において取得された比較結果情報を用いて、最も類似の程度の高い位置を特定し、その特定した位置に移動させることを繰り返すことによって第１の基準位置に移動させてもよい。この場合には、現在の位置を基点として移動する先は、現在の位置の周辺（例えば、前後左右や、それに斜め方向も加えたもの）のみでもよい。そのような移動を繰り返すことによって、少しずつ第１の基準位置に近づくことができるからである。なお、この場合に、制御部１７は、比較結果情報によって示される類似の程度が、両者が一致することを示すときに、第１の基準位置に到達したと判断してもよく、その類似の程度が所定の閾値以上となったときに、第１の基準位置に到達したと判断してもよい。また、制御部１７は、例えば、現在の位置を基点として、複数の位置にランダムまたは規則的に移動させ、移動先の各位置において取得された比較結果情報を用いて、最も類似の程度の高い位置を特定し、その特定した位置に移動させることによって、第１の基準位置に移動させてもよい。この場合には、移動先の各位置は、現在の位置の周辺のみでなく、離れた位置も含まれることが好適である。
【００３２】
なお、基準センサ情報と測定センサ情報とを比較した比較結果情報を用いた基準センサ情報に対応する位置までの移動には、例えば、周囲の障害物までの距離を測定したり、周囲の画像を撮影したりすることによって移動を制御するＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）の手法を用いてもよい。
【００３３】
次に、移動体１の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートでは、第１の基準位置において移動体１の非接触給電を行う場合について説明する。したがって、第１の基準位置における位置決め対象は、送電コイルとなる。
【００３４】
（ステップＳ１０１）制御部１７は、第１の基準位置に移動するかどうか判断する。そして、第１の基準位置に移動する場合には、ステップＳ１０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０８に進む。なお、制御部１７は、例えば、移動体１のバッテリの残量が少なくなった場合に、第１の基準位置に移動すると判断してもよく、操作者等から給電の指示を受け取った場合に、第１の基準位置に移動すると判断してもよい。
【００３５】
（ステップＳ１０２）制御部１７は、移動体１が第２の基準位置に移動するように移動機構１６を制御する。この移動の制御は、現在位置取得部１５によって取得される現在位置を用いて行われる。この移動によって、移動体１は、第２の基準位置に移動することができる。
【００３６】
（ステップＳ１０３）センサ１１は、現時点の位置における測定センサ情報を取得する。
【００３７】
（ステップＳ１０４）取得部１４は、ステップＳ１０３で取得された測定センサ情報と、記憶部１３で記憶されている基準センサ情報とを用いて、比較結果情報を取得する。
【００３８】
（ステップＳ１０５）制御部１７は、比較結果情報を用いて、現在の位置が第１の基準位置であるかどうか判断する。そして、第１の基準位置である場合には、ステップＳ１０７に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０６に進む。
【００３９】
（ステップＳ１０６）制御部１７は、最新の比較結果情報を用いて、移動体１が第１の基準位置に移動するように移動機構１６を制御する。この制御は、移動体１が第１の基準位置に近づくための制御であってもよい。そして、ステップＳ１０３に戻る。
【００４０】
（ステップＳ１０７）移動体１は、第１の基準位置において給電を行う。給電が終了すると、ステップＳ１０１に戻る。
【００４１】
（ステップＳ１０８）制御部１７は、移動の指示を受け付けたかどうか判断する。そして、移動の指示を受け付けた場合には、ステップＳ１０９に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１０に進む。制御部１７は、例えば、前進や後退、右回転、左回転等の指示を受け付けた場合に、移動の指示を受け付けたと判断してもよく、目的地を受け付けた場合に、移動の指示を受け付けたと判断してもよい。
【００４２】
（ステップＳ１０９）制御部１７は、ステップＳ１０８で受け付けられた移動の指示に応じて移動体１が移動するように移動機構１６を制御する。そして、ステップＳ１０１に戻る。例えば、ステップＳ１０８で目的地が受け付けられた場合には、制御部１７は、その目的地までの経路を取得し、その取得した経路に沿って移動体１が移動するように移動機構１６を制御してもよい。その制御において、現在位置取得部１５によって取得された現在位置を用いてもよい。
【００４３】
（ステップＳ１１０）蓄積部１２は、基準センサ情報の蓄積を行うかどうか判断する。そして、基準センサ情報の蓄積を行う場合には、ステップＳ１１１に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０１に戻る。なお、蓄積部１２は、例えば、基準センサ情報の蓄積を行う指示を受け付けた場合に、基準センサ情報を蓄積すると判断してもよく、操作者の指示によって移動された移動先における給電が開始された場合に、基準センサ情報を蓄積すると判断してもよい。
【００４４】
（ステップＳ１１１）センサ１１は、複数のセンサ値を取得する。このセンサ値の取得は、測定センサ情報の取得と同様にして行われる。
【００４５】
（ステップＳ１１２）蓄積部１２は、センサ１１によって取得された複数のセンサ値を含む基準センサ情報を記憶部１３に蓄積する。そして、ステップＳ１０１に戻る。
【００４６】
なお、図６のフローチャートにおける移動の処理（ステップＳ１０２，Ｓ１０９）において、センサ１１を障害物の検知に用いてもよいことは上述の通りである。また、図６のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。また、図６のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
【００４７】
次に、本実施の形態による移動体１の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例では、第１の基準位置において、非接触給電が行われるものとする。また、センサ１１は、レーザレンジセンサであるとする。また、記憶部１３では、図４Ａで示される基準センサ情報が記憶されているものとする。
【００４８】
移動体１が、図７で示される地図上の右下の位置に存在するときに、制御部１７が、バッテリの残量が閾値以下になったことを検知したとする。すると、制御部１７は、第１の基準位置に移動して充電を行うと判断する（ステップＳ１０１）。そして、制御部１７は、図示しない記録媒体であらかじめ記憶されている第２の基準位置を読み出し、現在位置取得部１５で取得される現在位置を用いて、移動体１が第２の基準位置５０にまで移動するように移動機構１６を制御する（ステップＳ１０２）。第２の基準位置５０に到達すると、制御部１７は、センサ１１に測定センサ情報を取得するように指示する。その指示を受け取ると、センサ１１は、図３Ａで示されるように、センサ１１からの複数の方向に関する距離を測定し、その測定した距離を含む測定センサ情報を取得部１４に渡す（ステップＳ１０３）。なお、図３Ａでは、送電コイル２が、壁部３の側面に固定されているものとする。その測定センサ情報は、図４Ｂで示されるものであったとする。測定センサ情報を受け取ると、取得部１４は、記憶部１３で記憶されている基準センサ情報を読み出し、基準センサ情報と測定センサ情報とを用いて、図４Ｃで示されるように、移動体１の移動先である第１の基準位置を示すベクトルである比較結果情報を取得し、制御部１７に渡す（ステップＳ１０４）。比較結果情報を受け取ると、制御部１７は、現在の位置が第１の基準位置ではないと判断し、その比較結果情報のベクトルで示される向き、距離に応じて移動するように移動機構１６を制御する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。その結果、図７の矢印５１で示されるように移動体１が移動したとする。
【００４９】
その後、制御部１７は、測定センサ情報の取得をセンサ１１に指示する。そして、上述の説明と同様に、その指示に応じて取得された測定センサ情報と、基準センサ情報とを用いて比較結果情報が取得され、制御部１７に渡される（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。その比較結果情報によって、測定センサ情報と基準センサ情報との差が閾値以下であることが示されていたとする。すると、制御部１７は、第１の基準位置に到達したと判断し、送電コイル２から受電コイル１０への給電が行われるように制御する。その結果、移動体１のバッテリが充電されることになる（ステップＳ１０７）。
【００５０】
以上のように、本実施の形態による移動体１によれば、センサ１１によって取得された測定センサ情報が、あらかじめ記憶されている基準センサ情報と一致する第１の基準位置に移動体１を移動させることによって、移動体１を所望の位置に精度高く移動させることができる。また、第２の基準位置までは、現在位置を用いた低精度の移動を行い、第２の基準位置から第１の基準位置までは、センサ１１を用いた高精度の移動を行うことによって、給電や移載等に求められる精度の高い移動体１の位置決めが可能となる。例えば、図８Ａの実線の矢印で示されるように、ＧＰＳ等によって取得された現在位置を用いた第２の基準位置までの移動体１の移動では、現在位置の取得誤差によって、第２の基準位置がばらつくことになる。一方、第２の基準位置から第１の基準位置までは比較結果情報を用いて移動するため、移動体１は、図８Ａの破線の矢印で示されるように、例えば、送電コイル２の正面に受電コイル１０が位置するように移動することができる。また、第２の基準位置までは、ＧＰＳ等を用いて取得された現在位置を用いた移動を行うため、ＳＬＡＭを用いた移動と異なり、初めての場所にも移動することができる。また、移動体１は、第２の基準位置までは、現在位置取得部１５によって取得された現在位置を用いた移動を行い、ＳＬＡＭによる移動を行うのではないため、ＳＬＡＭで用いられる高精度の地図を保持していなくてもよいことになる。また、第２の基準位置までの移動において、長い直線の通路などのように、周囲の物体までの距離や周囲の画像に変化の少ない経路が含まれている場合や、他の移動体や人間などの障害物が多い場合には、ＳＬＡＭによる移動が困難になる。一方、本実施の形態による移動体１のように、第２の基準位置までは、現在位置取得部１５によって取得された現在位置を用いた移動を行い、第２の基準位置から第１の基準位置までの移動に、ＳＬＡＭと同様に、センサ１１を用いた移動を行うことによって、第２の基準位置までの移動経路に長い直線の通路などが含まれていたり、第２の基準位置までの移動経路に障害物が多かったりしても、ＳＬＡＭと比較して適切な移動を実現することができる。
【００５１】
また、基準センサ情報が、位置決め対象との相対的な位置関係に対応した複数のセンサ値を有する場合には、例えば、図８Ｂで示されるように、複数の給電スポットが存在する状況において、第２の基準位置まで移動した移動体１は、その第２の基準位置に近い給電スポットに移動することになる。したがって、各移動体１の給電スポットを指定しなくても、第２の基準位置の誤差に応じて、適宜、給電スポットが割り振られることになる。また、ある給電スポットで他の移動体１が給電中の場合には、測定センサ情報が基準センサ情報と異なるものになるため、他の移動体１が給電中の給電スポットに移動体１が移動することも回避できる。
【００５２】
なお、移動体１の位置決め対象について、基準センサ情報が特徴的であるほど（すなわち、その位置決め対象以外について取得された測定センサ情報と似ていないほど）、移動体１が、本来の位置決め対象でない位置を第１の基準位置と誤判断する可能性を低減させることができる。したがって、位置決め対象は、特徴的な基準センサ情報となるようなものとしてもよい。例えば、送電コイル２の外観を、特徴的な形状とすることにより、基準センサ情報を用いた適切な位置決めが可能となる。
【００５３】
また、上記実施の形態では、図４Ａ〜図４Ｃにおいて、センサ１１の位置と、距離の測定箇所との位置関係を正確に示す基準センサ情報等を用いて説明したが、基準センサ情報と、測定センサ情報との比較のためには、そのようにしなくてもよい。例えば、ｘｙ直交座標系において、距離に対応する角度や位置をｘ軸とし、距離をｙ軸としたプロットを行い、そのプロット結果のパターンを比較することによってベクトルの算出や類似の程度の算出を行ってもよい。その場合であっても、測定センサ情報の取得位置と、第１の基準位置とが一致した場合には、両情報のプロット結果のパターンが一致することになるからである。
【００５４】
また、上記実施の形態では、移動体１が蓄積部１２を備える場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、記憶部１３が移動体１に着脱可能なものであり、基準センサ情報の記憶されたメモリ等が移動体１に装着されることによって記憶部１３が構成される場合には、移動体１は、蓄積部１２を備えていなくてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。
【００５６】
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う２個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態において、移動体１に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現されうる。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。
【００６１】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上より、本発明による移動体によれば、所定の箇所に適切に位置決めできるという効果が得られ、例えば、自律的に非接触給電の給電スポットに移動する移動体として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１  移動体
１１  センサ
１２  蓄積部
１３  記憶部
１４  取得部
１５  現在位置取得部
１６  移動機構
１７  制御部
【図１】
0006745111.tif 000002
【図２Ａ】
0006745111.tif 000003
【図２Ｂ】
0006745111.tif 000004
【図２Ｃ】
0006745111.tif 000005
【図３Ａ】
0006745111.tif 000006
【図３Ｂ】
0006745111.tif 000007
【図３Ｃ】
0006745111.tif 000008
【図４Ａ】
0006745111.tif 000009
【図４Ｂ】
0006745111.tif 000010
【図４Ｃ】
0006745111.tif 000011
【図５Ａ】
0006745111.tif 000012
【図５Ｂ】
0006745111.tif 000013
【図５Ｃ】
0006745111.tif 000014
【図６】
0006745111.tif 000015
【図７】
0006745111.tif 000016
【図８Ａ】
0006745111.tif 000017
【図８Ｂ】
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