(57)【要約】【課題】センサが正確に距離を測定できる方向へ移動させるよう作業者を導く。【解決手段】制御部２０は、移動に伴い変化する周囲の壁（２）との距離をＬＲＦ（１２）が測定した距離情報から、右側代表距離と左側代表距離とを算出する代表距離算出部（２５）と、右側代表距離又は左側代表距離が上限値以上または下限値以下となると、適切な距離とするための移動方向をオペレータ（３）へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成部（２７）とを備える。【選択図】図１
2016191735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の障害物との距離を検出する距離センサを有し、作業者により移動されることで周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成装置であって、
移動に伴い上記距離センサが測定した距離情報から、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成部と、
上記距離情報から、第１の方向における障害物との距離である第１の距離と、上記第１の方向とは異なる第２の方向における障害物との距離である第２の距離とを算出する距離算出部と、
上記第１の距離又は第２の距離が所定の最長距離以上であるか、または所定の最短距離以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向及び第２の方向のうち移動すべき方向を判定する距離判定部と、
上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成部とを備えていることを特徴とする地図作成装置。
【請求項２】
上記通知情報生成部は、上記作業者に取りうる対応方法を含む情報を上記通知情報として生成することを特徴とする請求項１に記載の地図作成装置。
【請求項３】
上記距離センサはさらに周囲の障害物からの反射信号の強度を検出して強度信号として出力し、
上記第１の方向における反射信号の強度レベルである第１の強度レベルと、上記第２の方向における反射信号の強度レベルである第２の強度レベルとを算出する強度レベル算出部と、
上記第１の距離及び上記第２の距離と、上記第１の強度レベル及び上記第２の強度レベルとから、上記第１の方向及び第２の方向のうち、移動すべき方向を特定する方向特定部とを備え、
上記通知情報生成部は、上記通知情報として、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の地図作成装置。
【請求項４】
上記距離センサはレーザーレンジファインダであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の地図作成装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の地図作成装置を備えていることを特徴とする自律走行体。
【請求項６】
請求項５に記載の自律走行体と、
上記自律走行体と通信可能な通信部と、上記通知情報に基づいて、上記作業者に音声として情報を出力する音声出力部とを有する携帯端末とを備えることを特徴とする自律走行体システム。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか１項に記載の地図作成装置と、
上記通知情報に基づいて、上記作業者に音声として情報を出力する音声出力部とを備えていることを特徴とする携帯端末。
【請求項８】
移動に伴い変化する周囲の障害物との距離を、作業者が移動させた距離センサが測定した距離情報から、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成ステップと、
上記距離情報から、第１の方向における障害物との距離である第１の距離と、上記第１の方向とは異なる第２の方向における障害物との距離である第２の距離とを算出する距離算出ステップと、
上記第１の距離又は第２の距離が所定の最長距離以上であるか、または最短距離以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向及び第２の方向のうち、移動すべき方向を判定する距離判定ステップと、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成ステップとを有することを特徴とする地図作成方法。
【請求項９】
請求項１に記載の地図作成装置としてコンピュータを機能させるための地図作成プログラムであって、上記地図作成部、上記距離算出部、上記距離判定部、上記通知情報生成部としてコンピュータを機能させるための地図作成プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の地図作成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地図作成装置、自律走行体、自律走行体システム、携帯端末、地図作成方法、地図作成プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物内や屋外の限定された領域内を自律的に走行する自律走行体が知られている。また、近年、自律走行体が移動すべき領域であって、周囲の環境に応じた地図を作成する機能を有する自律走行体が開発されている。この周囲の環境に応じた地図を作成する方法として、自律走行体を自律走行させて自律走行体に地図を作成させる方法と、操作者が自律走行体を操作することで自律走行体に地図を作成させる方法とを挙げることができる。
【０００３】
特に操作者が望む範囲の地図を作成するには、後者の操作者が自律走行体を操作することで自律走行体に地図を作成させる方法が好ましい。
【０００４】
特許文献１に記載の自律移動可能な清掃用ロボットは、操作者が清掃用ロボットを操作することで、清掃用ロボットが自律走行すべき領域を表す地図を生成する教示走行モードを機能として有する。
【０００５】
特許文献１に記載の清掃用ロボットは、自己と周囲の障害物との距離を計測するための距離センサであるレーザレンジセンサを備える。当該清掃用ロボットは、上記レーザレンジセンサから出射されたレーザ光であって、周囲の障害物で反射された反射光を受光することで、地図上の自己の位置や、周囲にある障害物を認識し、これにより自己が自律走行すべきであって、周囲の環境に応じた地図を作成する。さらに、上記清掃用ロボットは、教示走行モードにより地図を作成する際、自己の位置と、障害物との距離が所定距離以下である場合、清掃部ユーザインターフェイス又はスピーカを介して、走行開始位置として不適切である旨を操作者へ通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４‐２１９７２３号公報（２０１４年１１月２０日公開）
【特許文献２】特開２００８‐４０７８号公報（２００８年１月１０日公開）
【特許文献３】特開２０１４‐１７４２７５号公報（２０１４年９月２２日公開）
【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、特許文献１の清掃用ロボットにおける教示走行モードを、広い場所にて実行した場合など、清掃用ロボットと周囲の障害物との距離が、清掃用ロボットが備えるレーザレンジセンサが計測できる距離の限界を超えると、地図を生成するための情報が途切れたり、地図が歪んだりし、自律走行体において周囲の環境に応じた地図を正しく作成することができない。この清掃用ロボットと、周囲の障害物との距離が適切かどうかは、操作者には分かりにくい。
【０００８】
また、例えば、清掃用ロボットが遠すぎて見えない場合若しくは逆に近すぎる場合、または、周囲の環境が見えにくい物質若しくは色からなる等の理由により、操作者が、清掃用ロボットが備えるレーザレンジセンサの距離の計測状態が適切かどうか分かりにくい場合もある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサが正確に距離を測定できる方向へ移動させるよう作業者を導く地図作成装置、自律走行体、自律走行体システム、携帯端末、地図作成方法、地図作成プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る地図作成装置は、周囲の障害物との距離を検出する距離センサを有し、作業者により移動されることで周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成装置であって、移動に伴い上記距離センサが測定した距離情報から、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成部と、上記距離情報から、第１の方向における障害物との距離である第１の距離と、上記第１の方向とは異なる第２の方向における障害物との距離である第２の距離とを算出する距離算出部と、上記第１の距離又は第２の距離が所定の最長距離以上であるか、または所定の最短距離以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向及び第２の方向のうち移動すべき方向を判定する距離判定部と、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成部とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る地図作成方法は、移動に伴い変化する周囲の障害物との距離を、作業者が移動させた距離センサが測定した距離情報から、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成ステップと、上記距離情報から、第１の方向における障害物との距離である第１の距離と、上記第１の方向とは異なる第２の方向における障害物との距離である第２の距離とを算出する距離算出ステップと、上記第１の距離又は第２の距離が所定の最長距離以上であるか、または最短距離以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向及び第２の方向のうち、移動すべき方向を判定する距離判定ステップと、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成ステップとを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、センサが正確に距離を測定できる方向へ移動させるよう作業者を導くという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る図１は、ロボットシステムの構成を表す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るロボットシステムの構成を表す概略図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るロボットが備えるＬＲＦを説明する図である。
【図４】（ａ）はノード同士を組み合わせて生成された地図を表す図であり、（ｂ）は（ａ）の地図を構成するノードＡを表す図であり、（ｃ）は（ａ）を構成する他のノードＢを表す図である。
【図５】（ａ）はロボットのＬＲＦが右側の壁の距離を測定している様子を表す図であり、（ｂ）は右側の壁の距離データから右代表距離を算出している様子を表す図である。
【図６】ロボットと左右の障害物との距離が適切か否かをオペレータへ通知する処理の流れを表すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２に係るロボットシステムの構成を表す機能ブロック図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施形態２に係るロボットのＬＲＦが右側の壁からの反射光の強度を測定している様子を表す図であり、（ｂ）は右側の壁からの反射光の強度データから右強度レベルを算出している様子を表す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るロボットと左右の障害物との距離が適切か否かをオペレータへ通知する処理の流れを表すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態３に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態５に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態６に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態７に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態８に係るロボットの構成を表す斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態９に係る測定器の構成を表す斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態９に係る測定器の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施形態１〕
以下に、本発明に係る自律走行体及び自律走行体システムの実施形態を説明する。各実施形態では、自律走行体の一例として清掃用のロボットを挙げて説明するが、本発明は清掃用のロボットに限定されるものではない。例えば、空気清浄機器、撮影機器、各種ロボット機器（例えば、警備ロボット、家事支援ロボット、動物型ロボット等）に対しても本発明を適用することができる。
【００１５】
（ロボットシステム１の概略）
まず、図２を用いて、本発明の実施形態１に係るロボットシステム（自律走行体システム）１の構成について説明する。図２はロボットシステム１の構成を表す概略図である。図２に示すようにロボットシステム１はタブレット端末（携帯端末）４０とロボット（自律走行体）１０とからなる。
【００１６】
タブレット端末４０はロボット１０と無線により通信可能な携帯端末である。タブレット端末４０は主に入力表示部４２及び音声出力部４３を備えている。タブレット端末４０は、オペレータ（作業者）３がロボット１０を操作するための入力を受け付けたり、ロボット１０の状態等、各種の情報を表示したり、各種の情報を音声として出力したりする。
【００１７】
入力表示部４２は、例えばタッチパネルである。入力表示部４２は、オペレータ３から入力される指示を受け付けると共に、ロボット１０が作成した地図等、各種の情報を表示する。なお、入力表示部４２は、必ずしも、オペレータ３からの入力を受け付ける入力部と、各種情報を表示する表示部とが一体として構成されている必要はなく、それぞれ別の部材として構成されていてもよい。
【００１８】
音声出力部４３は各種の情報を音声として出力する。一例として、後述するように、オペレータ３がタブレット端末４０を使ってロボット１０の操作をしているとき、音声出力部４３は、ロボット１０が最適な位置へ移動できるようにオペレータ３に促す案内を音声として出力する。
【００１９】
ロボット１０は、清掃作業を行う機能を有し、さらに、左右独立した駆動輪により平面である床面を自律的に走行可能な装置である。本実施軽形態では、ロボット１０は床面の清掃を行う自律走行体であるものとする。
【００２０】
ロボット１０は、主として、距離センサであるＬＲＦ（Laser Range Finder：センサ）１２と、駆動輪１４と、エンコーダ１５と、本体部１７と、制御部２０とを備えている。特に、ＬＲＦ１２と、制御部２０とは地図作成装置として機能する。なお、図示しないが、ロボット１０は、さらに、清掃作業を行うための作業ユニットを備える。作業ユニットは、床に落ちているゴミを吸引する吸引部や、モップ、洗浄液タンク及び廃液タンクを有するウェット洗浄部等を有する。なお、作業ユニットが有する機能は清掃に限定されず、例えば、回転する刈刃を有することで芝を刈る芝刈り機能であってもよい。
【００２１】
ロボット１０は、タブレット端末４０と通信が可能である。ロボット１０は、タブレット端末４０により操作可能である。ロボット１０は、ロボット１０の状態その他の各種情報をタブレット端末４０に送信することができる。
【００２２】
ＬＲＦ１２は、ロボット１０のうち進行方向前側の面である、本体部１７の前面に配されている。なお、さらに、本体部１７の前面とは逆側である本体部１７の後面にも配されていてもよい。ＬＲＦ１２は、レーザ光Ｌを放射状に出力して水平面内をスキャンすることで、ロボット１０と、ロボット１０の周囲の壁２などの物体との距離を測定し、距離データとして出力するものである。なお、ＬＲＦ１２の具体的な構成は後述する。
【００２３】
駆動輪１４は本体部１７の左右に１つずつ配されている。２個の駆動輪１４は、自身に接続されているモータ１３（図１）により、それぞれが回転する。エンコーダ１５は、２個の駆動輪１４それぞれの回転角度を出力するセンサである。エンコーダ１５は２個の駆動輪１４それぞれに接続されている。制御部２０は、ロボット１０の動作を制御したり、ロボット１０が自律走行するための地図を作成したりする。この制御部２０の具体的な構成は後述する。
【００２４】
ロボット１０は、周囲の地形などの環境に応じて、自律走行して清掃すべき領域や清掃順等を特定するための地図を作成する機能を有する。ロボット１０は、地図を作成する機能として、ロボット１０が自律走行をして地図を作成する機能と、タブレット端末４０を介してオペレータ３から移動操作させることで地図を作成する機能とを有する。特にオペレータ３が望む地図をロボット１０に作成させる場合、後者のように、オペレータ３が実際にタブレット端末４０を用いてロボット１０を移動させることで地図を作成することが好ましい。
【００２５】
本実施形態においては、オペレータ３がロボット１０を移動操作することでロボット１０に地図を作成させる機能を地図作成モードと称する。
【００２６】
地図作成モードでは、オペレータ３がタブレット端末４０の入力表示部４２に表示された移動ボタンを操作することで、地図を作成したい場所の範囲内にてロボット１０を移動させる。ロボット１０は、ＬＲＦ１２の出力であるロボット１０と壁２との距離を示す距離情報と、エンコーダ１５からの出力である駆動輪１４それぞれの回転数を示す回転数情報とを基に地図を作成し、さらに、ロボット１０は移動するにつれ作成した地図を更新していく。タブレット端末４０の入力表示部４２は、このロボット１０が作成した地図を表示する。
【００２７】
（ロボットシステム１の構成）
図１は、ロボットシステム１の構成を表す機能ブロック図である。ロボット１０は、ＬＲＦ１２、駆動輪１４、エンコーダ１５及び制御部２０に加え、さらに、通信部１１と、モータ１３とを備えている。タブレット端末４０は、入力表示部４２及び音声出力部４３に加え、通信部４１を備えている。
【００２８】
通信部１１は、後述するタブレット端末４０の通信部４１と無線通信するものである。モータ１３は、駆動輪１４と接続されており、駆動輪１４を回転させる。エンコーダ１５は、駆動輪１４それぞれの回転数を検出し回転数情報ｅとして制御部２０へ出力する。制御部２０は、エンコーダ１５から出力される回転数情報ｅを回転数情報１６ａとして記憶部１６に記憶する。
【００２９】
ＬＲＦ１２は、光学式の距離測定手段を回転軸周りに回転しながら回転軸と直交する走査平面内の周囲物体までの距離を測定する測定器である。ＬＲＦ１２は、レーザ光出力部１２ａと、レーザ光受光部１２ｂと、距離情報出力部１２ｃとを備えている。
【００３０】
［スキャンする説明］
制御部２０は、走行制御部２１と、ノード情報生成部２２と、マップマッチング部２３と、地図作成部２４と、代表距離算出部（距離算出部）２５と、距離判定部２６と、通知情報生成部２７とを備えている。
【００３１】
走行制御部２１は、オペレータ３からの入力に基づいてモータ１３を駆動制御する。これにより、ロボット１０は、自律走行したり、又は、タブレット端末４０を介して入力されるオペレータ３からの移動指示に基づく移動をしたりする。
【００３２】
ノード情報生成部２２は、ＬＲＦ１２からの出力である距離情報ｄ及びエンコーダ１５からの出力である回転数情報ｅから、各方位における壁等の障害物の位置及び自己位置を表すノードとよばれる、所定のタイミングにおけるローカル地図を生成し、ノード情報１６ｃとして記憶部１６に記憶する。ノード情報生成部２２は、例えば、ロボット１０が所定距離や所定角度を移動したとき等、予め設定された所定のタイミングごとにノードを生成し、ノード情報１６ｃとして記憶部１６に順次追加して記憶する。
【００３３】
マップマッチング部２３および地図作成部２４は、後述するＳＬＡＭ機能を実現する構成要素である。
【００３４】
マップマッチング部２３は、各ノードをつなぎ合わせる際、各ノードに示されている自己位置を中心に、各ノードにおける障害物の位置同士が最もよく重なり合う位置を見つける、いわゆるスキャンマッチ処理を行う。これにより、マップマッチング部２３は、各ノード同士をつなぎ合わせる際の精度を向上させる。
【００３５】
地図作成部２４は、測定範囲外形相当の面積を持つ予め用意した空マップに、マップマッチング部２３がつなぎ合わせた各ノードにおける障害物の位置を描いていく。そして、地図作成部２４は、この空マップに入力した障害物の位置の内側を、ロボット１０の走行可能領域として特定する。これにより、地図作成部２４は地図を作成し、作成した地図を地図情報１６ｄとして記憶部１６に記憶する。
【００３６】
代表距離算出部２５、距離判定部２６、通知情報生成部２７、壁状態情報制御部３０は、本発明の中心である距離の通知機能を実現する構成要素である。
【００３７】
代表距離算出部２５は、距離情報ｄのうち、左右とも所定の方位分の距離データを抽出し、その抽出した所定の方位分の距離データのうち、ロボット１０の進行方向（ｘ方向）とは垂直な方向（ｙ方向）の距離を算出し、距離列情報１６ｅとして記憶部１６に記憶する。そして、代表距離算出部２５は、記憶部１６に記憶した距離列情報１６ｅを昇順に並び替え、距離が短い方から所定の個数分の平均値を算出する。これにより、代表距離算出部２５は代表距離を算出する。代表距離算出部２５は左右の代表距離を算出する。
【００３８】
すなわち、右側代表距離を算出するために、代表距離算出部２５は、距離情報ｄのうち、右側の所定の方位分の距離データを抽出し、その抽出した所定の方位分の距離データのうち、ロボット１０の進行方向（ｘ方向）とは垂直な方向（ｙ方向）の距離を算出し、右側距離列情報１６ｅ１として記憶部１６に記憶する。そして、代表距離算出部２５は、記憶部１６に記憶した右側距離列情報１６ｅ１を昇順に並び替え、距離が短い方から所定の個数分（例えば１０件分等）の平均値を算出する。これにより、代表距離算出部２５は右側代表距離を算出する。
【００３９】
同様に、左側代表距離を算出するために、代表距離算出部２５は、距離情報ｄのうち、左側の所定の方位分の距離データを抽出し、その抽出した所定の方位分の距離データのうち、ロボット１０の進行方向（ｘ方向）とは垂直な方向（ｙ方向）の距離を算出し、左側距離列情報１６ｅ２として記憶部１６に記憶する。そして、代表距離算出部２５は、記憶部１６に記憶した左側距離列情報１６ｅ２を昇順に並び替え、距離が短い方から所定の個数分の平均値を算出する。これにより、代表距離算出部２５は左側代表距離を算出する。
【００４０】
距離判定部２６は、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、左側の障害物と、右側の障害物との何れの距離が遠いか、又は適度な距離かどうかを判定し、判定結果に基づいて、ロボット１０と壁２との距離状態を表す壁状態情報Ｗを更新する。具体的には距離判定部２６は後述する図６のフローを実施する。
【００４１】
通知情報生成部２７は、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗの値が更新されたとき、当該更新された内容に基づいて、オペレータ３が移動させるロボット１０の移動方向を修正することを促す通知をするための情報である通知情報を生成する。すなわち、通知情報生成部２７は、ロボット１０と左右の障害物との距離の状態が変わったときに通知情報を生成する。
【００４２】
例えば、通知情報生成部２７は、距離判定部２６が実施する後述の図６のフローの結果に基づいて、オペレータ３へもっと右へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報や、オペレータ３へもっと左へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報や、オペレータ３へもっと左へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報や、オペレータ３へもっと右へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報や、オペレータ３へもっと左右どちらかへロボット１０を移動させるよう促すための通知情報や、オペレータ３へこのままの方向でロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。
【００４３】
タブレット端末４０の音声出力部４３は、通知情報生成部２７が生成した通知情報に基づいて、オペレータ３へ、オペレータ３が移動させるロボット１０の移動方向を修正することを促す情報を音声として出力する。
【００４４】
例えば、タブレット端末４０は、通知情報生成部２７が生成した通知情報であって、もっと右へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を、通信部１１・４１を介してタブレット端末４０が取得すると、もっと右へロボット１０を移動させるよう促すための音声を出力する。また、タブレット端末４０は、通知情報生成部２７が生成した通知情報であって、もっと左へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を、通信部１１・４１を介してタブレット端末４０が取得すると、もっと左へロボット１０を移動させるよう促すための音声を出力する。また、タブレット端末４０は、通知情報生成部２７が生成した通知情報であって、このままの方向でロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を、通信部１１・４１を介してタブレット端末４０が取得すると、このままの方向でロボット１０を移動させるよう促すための音声を出力する。
【００４５】
（ＬＲＦ１２について）
図３は、ロボット１０が備えるＬＲＦ１２を説明する図である。ＬＲＦ１２は、上述のように、ロボット１０の前面に配されている。ＬＲＦ１２は、所定の回転軸で回転する走査機構上にレーザ光出力部１２ａと、レーザ光受光部１２ｂとを持つ。ＬＲＦ１２は、レーザ光Ｌの照射した角度と、照射してから反射するまでに要した時間とに基づいて、ある時点での測定方向についてのレーザ光Ｌを反射した障害物の距離を検出する、いわゆるＴＯＦ（time of flight）の原理による障害物検知（センシング）を行う。ＬＲＦ１２の前記回転軸は略鉛直方向になるように、ロボット１０に設置されている。ＬＲＦ１２は、前記回転軸を回転しつつ繰り返し、測定光の発信と反射光の受信とを行うことによって、略水平面内の周囲各方向の距離を測定する。
【００４６】
ＬＲＦ１２の左右方向の視野は、ロボット１０の進行方向前方を０度として、左右１００度であって、１度ごとに距離を測定する。
【００４７】
ロボット１０の進行方向前方へ向かう方向をｘ軸プラス方向とし、当該ｘ軸と直角に交差する方向をｙ軸方向とし、ロボット１０を平面視したとき、ｘ軸から反時計回り方向を角度のプラス方向とし、ｘ軸から時計回り方向を角度のマイナス方向とする。また、ｙ軸のうち、ｘ軸プラス方向を反時計回りへ９０度回転させた方向（図３の紙面左向き方向）をｙ軸プラス方向とし、ｘ軸プラス方向から時計回りへ９０度回転させた方向（図３の紙面右向き方向）をｙ軸マイナス方向とする。
【００４８】
ＬＲＦ１２が測定する距離データ１式は−１００度〜０度〜＋１００度の合計２０１件の測定データから構成されている。ＬＲＦ１２は、測定周期のたびに、距離データ１式を制御部２０へ出力する。ＬＲＦ１２の測定周期は任意で設定すればよいが、一例として、５０ｍｓであるものとする。
【００４９】
ＬＲＦ１２は、ある方位の距離が測定できなかった場合、その方位の距離データを、予め設定した所定の無効値とする。
【００５０】
このＬＲＦ１２によって距離が測定できなかった場合とは、その方位の壁までの距離が遠すぎたり、反射率が低いなどにより、レーザ光Ｌの反射光の強度が小さすぎ、レーザ光受光部１２ｂが反射光を検出できない場合や、ロボット１０の周囲の光が強すぎることでレーザ光受光部１２ｂがレーザ光Ｌの反射光を識別できない場合などを挙げることができる。
【００５１】
また、無効値は、ＬＲＦ１２として規定されている定格距離よりも大幅に大きな値を設定しておく。一例として、ＬＲＦ１２の定格距離が１０ｍと定められている場合、無効値は９９ｍと設定しておく。この場合、ＬＲＦ１２が測定した距離データが９９ｍである場合、その方位に存在する壁は、ＬＲＦ１２にて距離を測定できない程遠い位置に存在すると判定することができる。
【００５２】
（地図作成モード）
次に、主に図４の（ａ）〜（ｃ）及び図１を用いて地図作成モードについて説明する。図４の（ａ）はノード同士を組み合わせて生成された地図を表す図であり、（ｂ）は（ａ）の地図を構成するノードＡを表す図であり、（ｃ）は（ａ）を構成する他のノードＢを表す図である。
【００５３】
ロボット１０が実行する地図作成モードとして、自己位置を推定しつつ地図を作成する、いわゆるＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）処理を用いることができる。ロボット１０は、移動するにつれて以下の（１）〜（４）にて説明する処理を繰り返し実行することで地図を作成する。
【００５４】
（１）オドメトリ処理
図１に示すように、エンコーダ１５は、駆動輪１４の回転数を回転数情報ｅとして制御部２０へ出力する。この回転数情報ｅは制御部２０により記憶部１６に記憶される。ＬＲＦ１２の距離情報出力部１２ｃは、予め設定された所定の測定周期（例えば５０ｍｓ）毎に、距離データ１式を距離情報ｄとして制御部２０へ出力する。そして、ノード情報生成部２２は、回転数情報１６ａとして蓄積して記憶された駆動輪１４の回転数から車体の移動距離と方位を計算することで、ロボット１０が有する座標軸上の自己の位置（ｘ、ｙ、θ）を計算する（すなわちオドメトリ処理を行う）。これにより、ノード情報生成部２２は、ロボット１０の座標軸上の自己位置を認識する。
【００５５】
（２）ノード情報生成
次に、ノード情報生成部２２は、ロボット１０が、距離または方位角が所定以上となる程度移動するごとに、そのときのロボット１０の自己の位置（ｘ、ｙ、θ）及び距離データ１式からなるノードを生成し、ノード情報１６ｃとして記憶部１６に記憶する。
【００５６】
図４に示すように、ノード情報生成部２２は、各方位における壁２までの距離を平面座標系に投影演算することで１式の距離形状を生成する。各ノード毎に、ＬＲＦ１２が検出した壁２の位置は、制御部２０において、複数の点ｐからなる距離形状で表される。
【００５７】
図４の（ｂ）はノードＡでの距離形状を表している。図４の（ｂ）はノードＡから、ロボット１０が所定の距離又は方位角移動した後のノードＢでの距離形状を表している。ノード情報生成部２２は、ノードＢ以降も順次、所定のタイミングでノードを生成し、当該生成したノードをノード情報１６ｃとして記憶部１６に記憶していく。
【００５８】
この各ノードは、ＬＲＦ１２からの出力をＳＬＡＭ処理に適したタイミングでノード情報生成部２２が生成するものである。ＬＲＦ１２からの出力として、一例として５０ｍｓ毎など、比較的、短い時間間隔で１式の距離データが制御部２０へ出力されるため、このＬＲＦ１２の出力毎にノードを生成するとデータ量が多くなりすぎる。このため、ノード情報生成部２２は、適度に間引いた時間間隔で、各ノードを生成し、ノード情報１６ｃとして記憶部１６へ記憶していく。なお、このノード情報生成部２２がノードを生成するタイミングは、任意で設定すればよい。
【００５９】
（３）スキャンマッチ
次に、マップマッチング部２３は、記憶部１６に記憶されたノード情報１６ｃを参照し、各ノードの位置関係を算出する。マップマッチング部２３は、オドメトリ処理による平面座標上の自己位置（ｘ、ｙ、θ）を初期値として、各ノードにおける距離形状同士が最もよく重なり合う位置関係を見つける、いわゆるスキャンマッチ処理を行い、各ノード同士をつなぎ合わせる際の壁等の障害物の精度を向上させる。
【００６０】
図４の（ａ）に示すように、マップマッチング部２３は、ノードＡとノードＢとを、スキャンマッチ処理をしつつつなぎ合わせる。マップマッチング部２３は、ノードＡにおける各点ｐと、ノードＢにおける各点ｐとが連続性を有するように、ノードＡと、ノードＢとをつなぎ合わせる。
【００６１】
ここで、ノードＡ及びノードＢそれぞれの各点ｐが、より多くの凹凸形状を構成するように、ＬＲＦ１２により距離情報ｄが生成されていることが好ましい。これにより、ノードＡの各点ｐが表す凹凸と、ノードＢの各点ｐが表す凹凸とのマッチング精度を向上させることができるため、より、各ノード同士をつなぎ合わせて作る地図の精度を向上させることができるためである。
【００６２】
（４）地図生成
地図作成部２４は、測定範囲外形相当の面積を持つ予め用意した空マップに、マップマッチング部２３がつなぎ合わせた各ノードＡ、Ｂ、・・・における障害物の位置である各点ｐの位置を描いていく。地図作成部２４は、最初は未知領域である空マップ上の、壁や柱等の障害物の位置座標を、マップマッチング部２３がつなぎ合わせた各ノードＡ、Ｂ、・・・における障害物を表す各点ｐの位置から算出し、空マップに入力していく。そして、地図作成部２４は、この空マップに入力した各点ｐの位置の内側を、ロボット１０の走行可能領域として特定する。これにより、地図作成部２４は地図を作成し、作成した地図を地図情報１６ｄとして記憶部１６に記憶する。
【００６３】
（地図の作成に重要なこと）
地図を作成するに当たり、特に重要なこととして、マップマッチング部２３が各ノード同士をつなぎ合わせる際、壁２の形状、すなわち各点ｐが表す凹凸形状により、各ノード同士の相対位置を確認可能であることを挙げることができる。
【００６４】
そのために、ＬＲＦ１２の距離情報出力部１２ｃが、十分に各方位における壁等の障害物の距離を検出し、距離情報ｄとして制御部２０へ出力している必要がある。
【００６５】
また、障害物におけるより多くの凹凸が測定されていることが好ましい。これは、マップマッチング部２３がノード同士をつなげる際の障害物同士のつながりの精度を向上させるためである。
【００６６】
また、ＬＲＦ１２における距離データの視野を広げるため、ロボット１０を壁等の障害物に近づけすぎないことが重要である。また、逆に、ＬＲＦ１２が距離の測定が可能な最大距離があるため、ロボット１０を障害物から離しすぎないことも重要である。ロボット１０と障害物との距離が、ＬＲＦ１２の定格距離を超えると、ＬＲＦ１２の測定精度が低下することになる。
【００６７】
例えば、定格測定距離が１０ｍのＬＲＦ１２をロボット１０に搭載した場合、ロボット１０と障害物との距離を、ＬＲＦ１２の測定範囲の真中である５ｍを中心として、１ｍ以上９ｍ未満となるように、ロボット１０と障害物との距離を保つことが好ましい。
【００６８】
しかし、ロボット１０と、障害物との距離が適切な範囲内に保たれているか否かを、見た目で判断することは困難である。このため、ロボット１０を手動操作することで地図を作成する場合、ロボット１０と、障害物との距離が適切な否かを、オペレータ３に、音声等により通知することが好ましい。
【００６９】
ただし、ロボット１０を走行させる地形の都合で、壁等の障害物が少ない場所をロボット１０が通る必要がある場合もある。したがって、ロボット１０を手動操作することで地図を作成する場合、より精度が高く地図を作成することができる走行位置をオペレータ３に通知するが、強制しないことが好ましい。
【００７０】
（左右の代表距離の算出）
次に、ロボット１０の左右の障害物との距離が適切か否かを判定するために用いる代表距離の算出方法について説明する。図５を用いて、一例として右代表距離を算出する方法について説明する。図５の（ａ）はロボット１０のＬＲＦ１２が右側の壁２の距離を測定している様子を表す図であり、（ｂ）は右側の壁の距離データから右代表距離を算出している様子を表す図である。
【００７１】
ロボット１０は、一定周期ごとに図５に示す左代表距離及び右代表距離の算出、及び図６を用いて後述する左右の距離が適切か否の処理を実施する。これらの処理はＬＲＦ１２の測定間隔（５０ｍｓ程度）より遅く、一例として、１秒に１回程度、処理を行う。
【００７２】
図５の（ａ）に示すように、代表距離算出部２５は、距離情報ｄを参照し、ＬＲＦ１２が測定した各方位における壁２の距離データのうち、−１００度〜−４０度までの距離データであるＬ−１００〜Ｌ−４０を抽出する。そして、図５の（ｂ）に示すように、代表距離算出部２５は、抽出したＬ−１００〜Ｌ−４０それぞれのｙ成分（ｙ方向の距離）であるｙ４０〜ｙ１００を算出する。具体的には代表距離算出部２５は、距離データＬ−１００〜Ｌ−４０のそれぞれについて、以下の計算を行う。
【００７３】
ｙｎ  ＝  Ｌｎ  ×ｓｉｎ(ｎ)
ただし、ｎは−１００〜−４０の指数である。ｓｉｎ(ｎ)は正弦関数であり、角度ｎ[度]の正弦を返す。代表距離算出部２５は、合計６１件のｙ成分を算出し、右側距離列情報１６ｅ１として記憶部１６に記憶する。
【００７４】
次に、代表距離算出部２５は、記憶部１６に記憶した右側距離列情報１６ｅ１を、昇順に並べ替え、ｙ方向の距離が短い側から６件の平均値を算出する。結果として、図５の（ｂ）では、Ｌ−４０ｐ〜Ｌ−４５ｐの６件それぞれのｙ方向の距離の平均値が右側代表距離として算出される。代表距離算出部２５は、この算出した右側代表距離を記憶部１６に記憶してもよい。
【００７５】
同様に、代表距離算出部２５は、距離情報ｄを参照し、左側距離列情報１６ｅ２を記憶部１６へ記憶し、その左側距離列情報１６ｅ２から左側代表距離を算出する。
【００７６】
（壁との距離を通知する処理の流れ）
図６は、ロボット１０と左右の障害物との距離が適切か否かをオペレータへ通知する処理の流れを表すフローチャートである。
【００７７】
図６に示すように、距離判定部２６は、ステップＳ１１として、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、左側の壁との距離が近いか否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が１ｍ未満であり、かつ、右代表距離が２ｍ以上９ｍ以下であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が１以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００７８】
ステップＳ１１でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ１２として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を１に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が１に更新されると、通知情報生成部２７は、左の壁との距離が近いため、オペレータ３へもっと右へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左の壁が近いようです。少し、右に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【００７９】
ステップＳ１１のＮＯの場合、ステップＳ１３として、距離判定部２６は、次に、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、右側の壁との距離が近いか否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が２ｍ以上９ｍ以下であり、かつ、右代表距離が１ｍ未満であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が２以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００８０】
ステップＳ１３でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ１４として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を２に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が２に更新されると、通知情報生成部２７は、右の壁との距離が近いため、オペレータ３へもっと左へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「右の壁が近いようです。少し、左に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【００８１】
ステップＳ１３のＮＯの場合、ステップＳ１５として、距離判定部２６は、次に、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、左側の壁との距離が遠いか否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が９ｍ以上であり、かつ、右代表距離が５ｍ未満であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が３以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００８２】
ステップＳ１５でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ１６として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を３に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が３に更新されると、通知情報生成部２７は、左の壁との距離が遠いため、オペレータ３へもっと左へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左の壁が遠いようです。少し、左に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【００８３】
ステップＳ１５のＮＯの場合、ステップＳ１７として、距離判定部２６は、次に、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、右の壁との距離が遠いか否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が５ｍ未満であり、かつ、右代表距離が９ｍ以上であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が４以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００８４】
ステップＳ１７でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ１８として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を４に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が４に更新されると、通知情報生成部２７は、右の壁との距離が遠いため、オペレータ３へもっと右へロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「右の壁が遠いようです。少し、右に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【００８５】
ステップＳ１７のＮＯの場合、ステップＳ１９として、距離判定部２６は、次に、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、左の壁及び右の壁の両方の距離が遠いか否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が９ｍ以上であり、かつ、右代表距離が９ｍ以上であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が５以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００８６】
ステップＳ１９でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ２０として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を５に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が５に更新されると、通知情報生成部２７は、左右両方の壁との距離が遠いため、オペレータ３へもっと左右どちらかへロボット１０を移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左右の壁が遠いです。左右どちらかに寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【００８７】
ステップＳ１９のＮＯの場合、ステップＳ２１として、距離判定部２６は、次に、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離に基づき、左の壁及び右の壁の両方の距離が適切か否かを判定する。具体的には、一例として、距離判定部２６は、左代表距離が１ｍ以上９ｍ未満であり、かつ、右代表距離が１ｍ以上９ｍ未満であり、かつ、壁状態情報Ｗの値が６以外である場合にＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【００８８】
ステップＳ２１でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ２２として、距離判定部２６は、壁状態情報Ｗの値を６に更新する。そして、距離判定部２６により壁状態情報Ｗの値が６に更新されると、通知情報生成部２７は、左右両方の壁との距離が所定の範囲内であるため、オペレータ３へ左右の壁との距離がちょうど良い旨の通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０の通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「ちょうど良い距離です」等といった音声メッセージを出力する。
【００８９】
ステップＳ２１のＮＯの場合、距離判定部２６は壁状態情報Ｗを更新せず、また、通知情報生成部２７は、オペレータ３へ対応を促すための通知情報も生成しない。そして処理を完了する。
【００９０】
このステップＳ２１のＮＯの場合とは、具体的には、一例として、左代表距離が０．５ｍであり、かつ、右代表距離が１．５ｍである場合や、左代表距離が７ｍであり、かつ、右代表距離が１５ｍである場合、および、壁状態情報Ｗの値が元から６であった場合などを挙げることができる。
【００９１】
制御部２０において、この図６に示した処理を行う周期は、ＬＲＦ１２が距離を測定する周期（例えば、５０ｍｓ）よりも遅くてよい。例えば、制御部２０は、１秒に１回程度の周期で図６に示す処理を行えばよい。
【００９２】
（ロボットシステム１における主な利点）
以上のように、距離センサであるＬＲＦ１２と、制御部２０とからなる構成は、オペレータ３により移動されることで周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成装置として機能する。制御部２０は、移動に伴い変化する周囲の壁２との距離をＬＲＦ１２が測定した距離情報ｄから、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成部２４と、距離情報ｄから、右側における壁２との距離である右代表距離と、左側における壁２との距離である左代表距離とを算出する代表距離算出部２５と、右側代表距離又は左側代表距離が所定の上限値（最長距離）以上であるか、または所定の下限値（最短距離）以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、右側（第１の方向）及び左側（第２の方向）のうち移動すべき方向を判定する距離判定部２６と、上記移動すべき方向をオペレータ３へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成部２７とを備えている。
【００９３】
このため、オペレータ３が移動させることで地図作成部２４が周囲の環境に応じた地図を作成しているときとき、ＬＲＦ１２と壁２との距離が、ＬＲＦ１２の測定が不安定になる程度離れたとしても、距離判定部２６は移動すべき方向を判定し、通知情報生成部２７は、上記移動すべき方向をオペレータ３へ通知する情報である通知情報を生成する。このため、この通知情報に基づく方向を通信部１１・４１を介して音声出力部４３からオペレータ３へ音声として通知することで、ＬＲＦ１２が正確に測定できる方向へ移動させるようにオペレータ３を導くことができる。このため、正確に地図を作成させることができる。
【００９４】
通知情報生成部２７は、オペレータ３に取りうる対応方法を含む情報を上記通知情報として生成するため、オペレータ３は、移動方向を変更するなど、取りうる対応方法を容易に把握することができる。具体的には、通知情報に基づく方向を音声出力部４３が音声としての情報をオペレータ３に通知する。このため、正確に、オペレータ３へ地図を成させることができる。さらに、音声で案内するため、オペレータ３は装置の動きや周囲を見つつ作業することができ、安全に作業することができる。
【００９５】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図７〜図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００９６】
（ロボットシステム１Ａの構成）
図７は、ロボットシステム（自律走行体システム）１Ａの構成を表す機能ブロック図である。ロボットシステム１Ａは、ロボット（自律走行体）１０Ａと、タブレット端末４０とからなる。ロボット１０Ａは、ロボット１０が備えていたＬＲＦ１２、制御部２０及び記憶部１６に換えて、それぞれ、ＬＲＦ（センサ）１２Ａ、制御部（地図作成装置）２０Ａ及び記憶部１６Ａを備えている点で相違する。ロボット１０Ａの他の構成はロボット１０と同様である。
【００９７】
ＬＲＦ１２Ａは、ＬＲＦ１２が備えていた構成に加え、さらに、強度情報出力部１２ｄを備えている。ＬＲＦ１２Ａは、距離データとともに、レーザ光Ｌが反射して帰ってきた光の強度を表す強度データを出力する。
【００９８】
強度情報出力部１２ｄは、レーザ光出力部１２ａが照射し障害物により反射した反射光の振幅や長さ等を測定することで、反射光の強度を示す強度データを生成し、強度情報ｓとして制御部２０Ａへ出力する。制御部２０Ａは強度情報ｓを強度情報１６ｆとして記憶部１６に記憶する。
【００９９】
ここで、ＬＲＦとして、ＬＲＦ１２のように距離データだけを測定し、強度情報出力部１２ｄを有さず反射光の強度を測定しない構成の方がシンプルな構造とすることができる。しかし測定の安定性を評価するには、周囲の障害物との距離を測定するより、反射光の強度データを測定した方が良い。例えば、定格距離より遠くにある白い壁は、定格距離以内にある黒い壁よりも反射光が強い場合があり、距離が遠くても強度が高い測定は測定誤差が小さい。このため、ＬＲＦ１２より、反射光の強度も測定するＬＲＦ１２Ａの方が、強度に基づいて誤差の少ない測定を利用することで、ＬＲＦの能力を広い範囲で活かすことができる。
【０１００】
制御部２０Ａは、制御部２０から距離判定部２６に換えて壁状態情報制御部（方向特定部）３０Ａを備え、さらに、強度レベル算出部２８Ａ及び強度レベル判定部２９Ａを備えている。
【０１０１】
強度レベル算出部２８Ａは、強度情報１６ｆのうち、左右とも所定の方位分の強度データを抽出する。強度レベル算出部２８Ａは、所定の方位として、強度情報１６ｆに加え、ノード情報１６ｃに含まれる距離データも参照することで、代表距離算出部２５が代表距離算出に使用した方位分の強度データを抽出するようにしてもよい。強度レベル算出部２８Ａは、抽出した所定の方位分の強度データを強度列情報１６ｇとして記憶部１６Ａに記憶する。さらに、強度レベル算出部２８Ａは、強度列情報１６ｇのうち、所定の強度レベル以上のデータの個数をカウントする。
【０１０２】
強度レベル判定部２９Ａは、強度レベル算出部２８Ａがカウントしたデータの個数から、左右における反射光の強度を判定するものである。強度レベル判定部２９Ａは、強度レベル算出部２８Ａがカウントした左側の壁からの反射光の強度レベルの個数が所定の個数以上であれば、左側の反射光の強度レベルである左強度レベルは強いと判定し、左強度レベルは強い旨の情報を壁状態情報制御部３０Ａへ出力する。一方、強度レベル算出部２８Ａがカウントした左側の壁からの反射光の強度レベルの個数が所定の個数未満であれば、左強度レベルは弱いと判定し、左強度レベルは弱い旨の情報を壁状態情報制御部３０Ａへ出力する。強度レベル判定部２９Ａは、強度レベル算出部２８Ａがカウントした右側の壁からの反射光の強度レベルの個数が所定の個数以上であれば、右側の反射光の強度レベルである右強度レベルは強いと判定し、右強度レベルは強い旨の情報を壁状態情報制御部３０Ａへ出力する。一方、強度レベル算出部２８Ａがカウントした右側の壁からの反射光の強度レベルの個数が所定の個数未満であれば、右強度レベルは弱いと判定し、右強度レベルは弱い旨の情報を壁状態情報制御部３０Ａへ出力する。本実施形態では上記所定の個数は１０個とする。
【０１０３】
壁状態情報制御部３０Ａは、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離と、強度レベル判定部２９Ａが判定した判定結果とから、図９に対応する後述のフローに従って記憶部１６に記憶された壁状態情報Ｗの情報を更新する。
【０１０４】
（左右の強度レベルの算出）
次に、ロボット１０Ａの左右の障害物との距離を判定するための強度レベルの算出方法について説明する。図８を用いて、一例として右強度レベルを算出する方法について説明する。図８の（ａ）はロボット１０ＡのＬＲＦ１２Ａが右側の壁２からの反射光の強度を測定している様子を表す図であり、（ｂ）は右側の壁からの反射光の強度データから右強度レベルを算出している様子を表す図である。
【０１０５】
ＬＲＦ１２Ａが測定できる最大距離は、測定する壁２の色などによって異なるが、強度データをもとに、測定の安定度を判定することができる。
【０１０６】
図８の（ａ）に示すように、強度レベル算出部２８Ａは、ノード情報１６ｃの距離データ及び強度情報１６ｆを参照し、ＬＲＦ１２Ａが測定した各方位における壁２から反射光の強度データのうち、代表距離算出部２５が右代表距離の算出に使用した、Ｌ−１００〜Ｌ−４０までを特定する。
【０１０７】
強度情報出力部１２ｄが測定した各方位における壁２からの反射光の強度データは、例えば、０〜９の１０段階の値により強度情報１６ｆとして記憶部１６Ａに記憶されている。強度データの値が０のとき一番測定精度が悪く、値が９のとき最も測定精度が良好であるとする。ロボット１０と壁２との距離が遠い場合や、壁２の色が暗く反射光が弱い場合は、強度データは４未満の値をとる。また、外光が強いために強度情報出力部１２ｄが強度データを測定できない場合も、強度データは４未満の値となる。
【０１０８】
そして、図８の（ｂ）に示すように、強度レベル算出部２８Ａは、記憶部１６の強度情報１６ｆを参照し、特定した点−１００ｐ〜点−４０ｐそれぞれの反射光の強度データであるｚ４０〜ｚ１００を抽出する。強度レベル算出部２８Ａは、合計６１件の強度データを抽出し、右側強度列情報１６ｇ１として記憶部１６に記憶する。
【０１０９】
次に、強度レベル算出部２８Ａは、記憶部１６に記憶した右側強度列情報１６ｇ１から、強度データの値が５以上であるデータの個数を数える。
【０１１０】
そして、強度レベル判定部２９Ａは、強度レベル算出部２８Ａが数えたデータの個数が６以上であれば右強度レベルは強いと判定し、強度レベル算出部２８Ａが数えたデータの個数が６未満であれば右強度レベルは弱いと判定する。
【０１１１】
同様に、強度レベル算出部２８Ａは、記憶部１６の強度情報１６ｆを参照し、左側強度列情報１６ｇ２を記憶部１６へ記憶し、強度レベル判定部２９Ａは、その左側強度列情報１６ｇ２から左強度レベルの強弱を判定する。
【０１１２】
この強度データを利用して、ロボット１０Ａと壁２との距離を認識すると、壁２の色や材質等に比較的依存せず、適切な距離測定をすることができるので、よりＬＲＦ１２Ａの能力を広い範囲で使うことができる。たとえば、ロボット１０と壁２との距離が遠くても壁２からの反射光の強度レベルが高いときは、ロボット１０と壁２との距離を遠いと判定せず、測定を続けることができる。
【０１１３】
（壁との距離を通知する処理の流れ）
図９は、ロボット１０Ａと左右の障害物との距離が適切か否かをオペレータへ通知する処理の流れを表すフローチャートである。
【０１１４】
図９に示すように、ステップＳ３１として壁状態情報制御部３０Ａは、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離の値に基づいて、左側の壁との距離が近いか否かを判定すると共に、強度レベル判定部２９Ａが判定した右強度レベルの判定結果から右側の距離データの安定度を判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが１以外であるか否かを判定する。具体的には、左代表距離が１ｍ未満であり、かつ右代表距離が２ｍ以上であり、かつ右強度レベルが強いであり、かつ壁状態が１以外である場合に、ＹＥＳと判定する。いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【０１１５】
ステップＳ３１でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ３２として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を１に更新する。そして、壁状態情報制御部３０Ａにより壁状態情報Ｗの値が１に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、オペレータ３へもっと右へロボット１０Ａを移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左の壁が近いようです。少し、右に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【０１１６】
ステップＳ３１のＮＯの場合、ステップＳ３３として壁状態情報制御部３０Ａは、つぎに、代表距離算出部２５が算出した左代表距離及び右代表距離の値に基づいて、右側の壁との距離が近いか否かを判定すると共に、強度レベル判定部２９Ａが判定した左強度レベルの判定結果から、左側の距離データの安定度を判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが２以外であるか否かを判定する。
【０１１７】
具体的には壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ３３の一例として、左代表距離が２ｍ以上であり、かつ、右代表距離が１ｍ未満であり、かつ、左強度レベルが強いと強度レベル判定部２９Ａが判定し、かつ、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗが２以外である場合に、ＹＥＳと判定し、いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【０１１８】
ステップＳ３３でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ３２として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を２に更新する。そして、壁状態情報制御部３０により壁状態情報Ｗの値が２に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、右の壁との距離が近く、また、左側の距離データの測定は安定しているため、オペレータ３へもっと左へロボット１０Ａを移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「右の壁が近いようです。少し、左に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【０１１９】
ステップＳ３３のＮＯの場合壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ３５として、つぎに、代表距離算出部２５が算出した右代表距離の値と、強度レベル算出部２８Ａが算出した左強度レベル及び右強度レベルに基づく強度レベル判定部２９Ａの判定結果とから、左側の壁との距離が遠いか否かを判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが３以外であるか否かを判定する。
【０１２０】
具体的には壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ３５の一例として、右代表距離が９ｍ未満であり、かつ、左強度レベルが弱い、かつ、右強度レベルが強いと強度レベル判定部２９Ａが判定し、かつ、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗが３以外である場合に、ＹＥＳと判定し、いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。なお、左強度レベルが弱いため、距離情報出力部１２ｃは左側の距離データを測定できない場合がある。
【０１２１】
ステップＳ３５でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ３６として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を３に更新する。そして、壁状態情報制御部３０により壁状態情報Ｗの値が３に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、オペレータ３へもっと左へロボット１０Ａを移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左の壁が遠いようです。少し、左に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【０１２２】
ステップＳ３５のＮＯの場合、ステップＳ３７として、つぎに、代表距離算出部２５が算出した右代表距離の値と、強度レベル算出部２８Ａが算出した左強度レベル及び右強度レベルに基づく強度レベル判定部２９Ａの判定結果とから、右側の壁との距離が遠いか否かを判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが４以外であるか否かを判定する。
【０１２３】
具体的には壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ３７の一例として、左代表距離が９ｍ未満であり、かつ、左信号レベルが強く、かつ、右強度レベルが弱いと強度レベル判定部２９Ａが判定し、かつ、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗが４以外であると壁状態情報制御部３０Ａが判定した場合に、ＹＥＳと判定し、いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。なお、右強度レベルが弱いため、距離情報出力部１２ｃは右側の距離データを測定できない場合がある。
【０１２４】
ステップＳ３７でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ３８として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を４に更新する。そして、壁状態情報制御部３０により壁状態情報Ｗの値が４に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、オペレータ３へもっと右へロボット１０Ａを移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「右の壁が遠いようです。少し、右に寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【０１２５】
ステップＳ３７のＮＯの場合、ステップＳ３９として、つぎに、強度レベル算出部２８Ａが算出した左強度レベル及び右強度レベルに基づく強度レベル判定部２９Ａの判定結果から、左右両方の壁との距離が遠いか否かを判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが５以外であるか否かを判定する。
【０１２６】
具体的には壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ３９の一例として、左強度レベルが弱く、かつ、右強度レベルが弱いと強度レベル判定部２９Ａが判定し、かつ、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗが５以外であると判定した場合に、ＹＥＳと判定し、いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。なお、左強度レベル及び右強度レベルの両方とも弱いため、距離情報出力部１２ｃは左側の距離データ及び右側の距離データの両方とも測定できない場合がある。
【０１２７】
ステップＳ３９でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ４０として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を５に更新する。そして、壁状態情報制御部３０により壁状態情報Ｗの値が５に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、オペレータ３へもっと左右どちらかへロボット１０Ａを移動させるよう促すための通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「左右の壁が遠いようです。左右どちらかに寄れませんか」等といった音声メッセージを出力する。
【０１２８】
ステップＳ３９のＮＯの場合、ステップＳ４１として、つぎに、強度レベル算出部２８Ａが算出した左強度レベル及び右強度レベルに基づく強度レベル判定部２９Ａの判定結果から、左右両方の壁との距離が適切か否かを判定する。さらに、壁状態情報制御部３０Ａは記憶部１６Ａに記憶された壁状態情報Ｗが６以外であるか否かを判定する。
【０１２９】
具体的には壁状態情報制御部３０Ａは、ステップＳ４１の一例として、左強度レベルが強く、かつ、右強度レベルが強いと強度レベル判定部２９Ａが判定し、かつ、記憶部１６に記憶されている壁状態情報Ｗが６以外である場合に、ＹＥＳと判定し、いずれかの条件が外れる場合、ＮＯと判定する。
【０１３０】
ステップＳ４１でＹＥＳの場合、次に、ステップＳ４２として、壁状態情報制御部３０Ａは、壁状態情報Ｗの値を６に更新する。そして、壁状態情報制御部３０により壁状態情報Ｗの値が６に更新されると、通知情報生成部２７Ａは、オペレータ３へ左右の壁との距離がちょうど良い旨の通知情報を生成する。すると、当該通知情報は、ロボット１０Ａの通信部１１からタブレット端末４０の通信部４１へ送信される。これにより、音声出力部４３は、「ちょうど良い距離です」等といった音声メッセージを出力する。
【０１３１】
ステップＳ４１でＮＯの場合は処理を完了する。
【０１３２】
（ロボットシステム１Ａによる主な利点）
以上のように、ロボット１０Ａが備えるＬＲＦ１２Ａ及び制御部２０Ａは地図作成装置として機能する。そして、ＬＲＦ１２Ａは、ＬＲＦ１２の構成に加え、さらに、周囲の壁２からの反射信号の強度を検出して強度情報（強度信号）ｓとして出力する強度情報出力部１２ｄを備える。そして、制御部２０Ａは、移動に伴い変化する周囲の壁２からの反射信号の強度をＬＲＦ１２Ａが測定した強度情報１６ｆから、右側における反射信号の強度レベルである右強度レベルと、左側における反射光の強度レベルである左強度レベルとを算出する強度レベル算出部２８Ａと、右代表距離及び左代表距離と、右強度レベル及び左強度レベルとから、右側及び左側のうち、移動すべき方向を特定する壁状態情報制御部３０Ａとを備える。さらに、通知情報生成部２７は、上記通知情報として、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報を生成する。
【０１３３】
これにより、壁状態情報制御部３０Ａは、右代表距離及び左代表距離だけでなく、右強度レベルと左強度レベルとも含め、右側及び左側のうち、移動すべき方向を特定する。このため、より適切に、オペレータ３へ、右側及び左側のうち移動させるべき方向を提示することができる。これにより、ＬＲＦ１２Ａセンサの能力をより広い範囲で使用することができるため、効率よく地図を作成することができる。
【０１３４】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３５】
図１０は本発明の実施形態３に係るロボット（自律走行体）１０Ｂの構成を表す斜視図である。図１０に示すようにロボット１０Ｂは、ロボット１０が備えていたＬＲＦ１２に換えて、複数の超音波センサ（センサ）１２Ｂを備えている点で相違する。
【０１３６】
複数の超音波センサ１２Ｂは、距離データの測定のため、本体部１７の前面及び側面に配されている。図１０に示す例では、複数の超音波センサ１２Ｂは、本体部１７の前面に一列に３個配されており、両側面にそれぞれ１つずつ配されている。複数の超音波センサ１２Ｂは、それぞれ測定軸方向（取り付けられている面の法線方向）の物体や壁までの距離を測定し、距離情報ｄとして出力する。
【０１３７】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３８】
図１１は本発明の実施形態４に係るロボット（自律走行体）１０Ｃの構成を表す斜視図である。図１０に示すようにロボット１０Ｃは、ロボット１０が備えていたＬＲＦ１２に換えて、距離画像センサ１２Ｃを備えている点で相違する。
【０１３９】
距離画像センサ（センサ）１２Ｃは、距離データの測定のため、本体部１７の前面に配されている。距離画像センサ１２Ｃは３次元で画像を撮像する。距離画像センサ１２Ｃは、正面方向を中心として左右約６０度、上下約４５度の視野を持つ。距離画像センサ１２Ｃは視野内を所定の分解能で縦横に区切って各方位毎の距離データを測定し、すべての距離データを集めて３次元形状に相当する距離データ１式を、距離情報ｄとして出力する。
【０１４０】
なお、本実施形態では、マップマッチング部２３は、スキャンマッチを、３次元データ同士で行う。
【０１４１】
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜４にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４２】
図１２は本発明の実施形態５に係るロボット（自律走行体）１０Ｄの構成を表す斜視図である。図１２に示すようにロボット１０Ｄは、ロボット１０の構成に加え、複数の表示灯５１を備えている点でロボット１０と相違する。
【０１４３】
複数の表示灯５１は、本体部１７の外周に配されている。図１２の例では、本体部１７の右側前方部と左側前方部の２ヶ所に配されている。地図作成上、作業者が移動させる方向（左方向又は右方向）として好ましい方向に対応する表示灯５１が点灯する。すなわち、本実施形態においては、制御部２０（図１参照）は、オペレータ３が移動させる方向を示す情報として、通知情報生成部２７が生成した通知情報が示す方向と対応する表示灯５１を点灯させる。
【０１４４】
〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について、図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜５にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４５】
図１３は本発明の実施形態６に係るロボット（自律走行体）１０Ｅの構成を表す斜視図である。図１３に示すようにロボット１０Ｅは、ロボット１０の構成に加え、表示部５２を備えている点でロボット１０と相違する。
【０１４６】
表示部５２は、本体部１７の上面に配されている。表示部５２は、地図作成上、作業者が移動させる方向（左方向又は右方向）として好ましい方向を示す矢印を表示する。すなわち、本実施形態においては、制御部２０（図１参照）は、オペレータ３が移動させる方向を示す情報として、通知情報生成部２７が生成した通知情報が示す方向を示す矢印を表示部５２に表示する。
【０１４７】
〔実施形態７〕
本発明の実施形態７について、図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜６にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１４８】
図１４は本発明の実施形態７に係るロボット１０Ｆの構成を表す斜視図である。図１４に示すようにロボット（自律走行体）１０Ｆは、ロボット１０の構成に加え、操作部５３を備えている点でロボット１０と相違する。
【０１４９】
操作部５３は、本体部１７の上面に配されている。操作部５３は音声も出力する。操作部５３は、ロボット１０Ｆの進行方向前・後・左・右に対応する４個のボタンから構成されている。進行方向前・後のボタンを、作業者などに押されると、ロボット１０Ｆはその方向へ進む。進行方向左・右のボタンを、作業者などに押されると、ロボット１０Ｆはその方向へ旋回する。すなわち、本実施形態においては、制御部２０（図１参照）は、オペレータ３が移動させる方向を示す情報として、通知情報生成部２７が生成した通知情報が示す方向を音声として出力する。
【０１５０】
本実施形態においては、操作部５３が、入力表示部４２における作業者からの入力を取得する機能及び音声出力部４３の音声を出力する機能を担うことができるため、タブレット端末４０を省略してもよい。
【０１５１】
〔実施形態８〕
本発明の実施形態８について、図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜７にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５２】
図１５は本発明の実施形態８に係るロボット（自律走行体）１０Ｇの構成を表す斜視図である。図１５に示すようにロボット１０Ｇは、ロボット１０のうち、通信部１１、走行制御部２１、モータ１３、駆動輪１４及びエンコーダ１５を省略し、２個の車輪１４Ｇ及び把持部５４を備えている点でロボット１０と相違する。本実施形態においては、タブレット端末４０不要であり、ロボット１０Ｇは、自律走行体ではなく、作業者により押されて動く手押し式の装置である。
【０１５３】
作業者は、本体部１７に配された把持部５４を把持してロボット１０Ｇを移動させる。車輪１４Ｇは、動力を持たないか、または、持っていても駆動しない。
【０１５４】
〔実施形態９〕
本発明の実施形態９について、図１６及び図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜８にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５５】
図１６は本発明の実施形態９に係る測定器（携帯端末）６０の構成を表す斜視図である。図１６に示すように測定器６０は、建物内等の地図を作るための測定器である。本実施形態では、ロボット１０などは不要であり、オペレータ３が持って、オペレータ３により移動されるモバイル型の測定器６０だけで構成されている。測定器６０は本体部６７と、本体部６７の裏面に配された距離画像センサとを備えている。
【０１５６】
図１７は、測定器６０の構成を表すブロック図である。測定器６０は、入力表示部６１と、音声出力部６３と、距離画像センサ６２と、記憶部６６と、演算部（地図作成装置）７０とを備えている。入力表示部６１及び音声出力部６３は、入力表示部４２及び音声出力部４３（図１参照）と同様である。
【０１５７】
距離画像センサ６２は距離情報出力部６２ｃを備えている。距離画像センサ６２は３次元で画像を撮像する。距離画像センサ６２は、正面方向を中心として左右約６０度、上下約４５度の視野を持つ。距離情報出力部６２ｃは視野内を所定の分解能で縦横に区切って各方位毎の距離データを測定し、すべての距離データを集めて３次元形状に相当する距離データ１式を、距離情報ｄ９として演算部７０へ出力する。演算部７０は距離情報ｄ９を距離情報６６ｂとして記憶部６６に記憶する。
【０１５８】
演算部７０は、ノード情報生成部７２、マップマッチング部７３、地図作成部７４、代表距離算出部７５、距離判定部７６、及び通知情報生成部７７を備えている。これらは、順に、図１に示した制御部２０が備える、ノード情報生成部２２、マップマッチング部２３、地図作成部２４、代表距離算出部２５、距離判定部２６、及び通知情報生成部２７と同様の機能を有する。
【０１５９】
また、記憶部６６には、距離情報６６ｂ、ノード情報６６ｃ、地図情報６６ｄ、距離列情報６６ｅ（右側距離列情報６６ｅ１・左側距離列情報６６ｅ２）、及び壁状態情報Ｗが記憶されている。これらは、順に、図１に示した、距離情報ｄ、記憶部１６に記憶された、ノード情報１６ｃ、地図情報１６ｄ、距離列情報１６ｅ（右側距離列情報１６ｅ１・左側距離列情報１６ｅ２）、及び壁状態情報Ｗと同様である。
【０１６０】
測定器６０は、車輪がないためエンコーダ１５（図１等参照）はなく、ノード情報生成部７２は所定の時間間隔ごとにノードを生成し、スキャンマッチによりノード間位置関係を算出する。マップマッチング部７３は３次元データ同士でマップマッチングを行う。
【０１６１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
ロボット１０における制御部２０の制御ブロック（特に代表距離算出部２５、距離判定部２６（壁状態情報制御部３０Ａ）、及び通知情報生成部２７）および記憶部１６は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１６２】
後者の場合、ロボット１０における制御部２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１６３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る地図作成装置（制御部２０・ＬＲＦ１２）は、周囲の障害物との距離を検出する距離センサを有し、作業者（オペレータ３）により移動されることで周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成装置（制御部２０・ＬＲＦ１２）であって、移動に伴い上記距離センサ（ＬＲＦ１２）が測定した距離情報ｄから、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成部２４と、上記距離情報ｄから、第１の方向（右側）における障害物（壁２）との距離である第１の距離（右代表距離）と、上記第１の方向（右側）とは異なる第２の方向（左側）における障害物（壁２）との距離である第２の距離（左代表距離）とを算出する距離算出部（代表距離算出部２５）と、上記第１の距離（右代表距離）又は第２の距離（左代表距離）が所定の最長距離（上限値）以上であるか、または所定の最短距離（下限値）以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向（右側）及び第２の方向（左側）のうち移動すべき方向を判定する距離判定部２６（壁状態情報制御部３０Ａ）と、上記移動すべき方向を作業者（オペレータ３）へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成部２７とを備えていることを特徴とする。
【０１６４】
上記構成によると、作業者（オペレータ３）が移動させることで地図作成部２４が周囲の環境に応じた地図を作成しているときとき、センサ（ＬＲＦ１２）と障害物（壁２）との距離が、センサ（ＬＲＦ１２）の測定が不安定になる程度離れたとしても、上記距離判定部２６（壁状態情報制御部３０Ａ）は移動すべき方向を判定し、上記通知情報生成部２７は、上記移動すべき方向を作業者（オペレータ３）へ通知する情報である通知情報を生成する。このため、この通知情報に基づく方向を作業者（オペレータ３）へ通知することで、センサ（ＬＲＦ１２）が正確に測定できる方向へ移動させるように作業者（オペレータ３）を導くことができる。このため、正確に地図を作成させることができる。
【０１６５】
本発明の態様２に係る地図作成装置は、上記態様１において、上記通知情報生成部２７は、上記作業者（オペレータ３）に取りうる対応方法を含む情報を上記通知情報として生成することが好ましい。これにより、作業者（オペレータ３）は、移動方向を変更するなど、取りうる対応方法を容易に把握することができるため、より正確に、作業者（オペレータ３）へ地図を作成させることができる。
【０１６６】
本発明の態様３に係る地図作成装置（制御部２０Ａ・ＬＲＦ１２Ａ）は、上記態様１又は２において、上記距離センサ（ＬＲＦ１２Ａ）はさらに周囲の障害物（壁２）からの反射信号の強度を検出して強度信号（強度情報ｓ）として出力し、上記第１の方向（右側）における反射光の強度レベルである第１の強度レベルと、上記第２の方向（左側）における反射光の強度レベルである第２の強度レベルとを算出する強度レベル算出部２８Ａと、上記第１の距離（右代表距離）及び上記第２の距離（左代表距離）と、上記第１の強度レベル及び上記第２の強度レベルとから、上記第１の方向（右側）及び第２の方向（左側）のうち、移動すべき方向を特定する方向特定部（壁状態情報制御部３０Ａ）とを備え、上記通知情報生成部２７は、上記通知情報として、上記移動すべき方向を作業者へ通知する情報を生成することが好ましい。
【０１６７】
上記構成によると、方向特定部（壁状態情報制御部３０Ａ）は、上記第１の距離（右代表距離）及び上記第２の距離（左代表距離）だけでなく、上記第１の強度レベルと上記第２の強度レベルとも含め、上記第１の方向（右側）及び第２の方向（左側）のうち、移動すべき方向を特定する。このため、より適切に、作業者へ、上記第１の方向（右側）及び第２の方向（左側）のうち移動させるべき方向を提示することができる。これにより、センサの能力をより広い範囲で使用することができるため、効率よく地図を作成することができる。
【０１６８】
本発明の態様４に係る地図作成装置は、上記態様１〜３において、上記距離センサ（ＬＲＦ１２・１２Ａ）はレーザーレンジファインダであることが好ましい。
【０１６９】
本発明の態様５に係る自律走行体（ロボット１０）は、上記態様１〜４において、上記地図作成装置（制御部２０・ＬＲＦ１２）を備えていることが好ましい。上記構成により、作業者に上記自律走行体を移動させることで地図を作成するに際し、正確な地図を作成させることができる。
【０１７０】
本発明の態様６に係る自律走行体システム（ロボットシステム１）は、上記態様５において、上記自律走行体（ロボット１０）と、上記自律走行体（ロボット１０）と通信可能な通信部４１と、上記通知情報に基づいて、上記作業者（作業者）に音声として情報を出力する音声出力部４３とを有する携帯端末（タブレット端末４０）とを備えていることが好ましい。上記構成によると、作業者（オペレータ３）が持つ携帯端末（タブレット端末４０）が有する上記音声出力部４３は、上記通知情報に基づいて上記作業者（作業者）に音声として情報を出力するため、作業者（オペレータ３）は、正確に移動させるべき方向を知ることができる。これにより、確実に、作業者（オペレータ３）に正確な地図を作成させることができる。
【０１７１】
本発明の態様７に係る携帯端末（測定器６０）は、上記態様１〜４において、上記地図作成装置(演算部７０・距離画像センサ６２)と、上記通知情報に基づいて、上記作業者（オペレータ３）に音声として情報を出力する音声出力部６３とを備えていることが好ましい。上記構成によると、作業者（オペレータ３）に正確に地図を作成させる携帯端末（測定器６０）を得ることができる。
【０１７２】
本発明の態様８に係る地図作成方法は、移動に伴い変化する周囲の障害物（壁２）との距離を、作業者（オペレータ３）が移動させた距離センサ（ＬＲＦ１２）が測定した距離情報から、周囲の環境に応じた地図を作成する地図作成ステップと、上記距離情報から、第１の方向（右側）における障害物（壁２）との距離である第１の距離（右代表距離）と、上記第１の方向とは異なる第２の方向（左側）における障害物（壁２）との距離である第２の距離（左代表距離）とを算出する距離算出ステップと、上記第１の距離（右代表距離）又は第２の距離（右代表距離）が所定の最長距離（上限値）以上であるか、または最短距離（下限値）以下であるか、またはどちらでもないかを判定して、上記第１の方向（右側）及び第２の方向（左側）のうち、移動すべき方向を判定する距離判定ステップと、上記移動すべき方向を作業者（オペレータ３）へ通知する情報である通知情報を生成する通知情報生成ステップとを有する。上記構成によると、センサ（ＬＲＦ１２）が正確に測定できる方向へ移動させるように作業者（オペレータ３）を導くことができる。このため、正確に地図を作成させることができる。
【０１７３】
本発明の各態様に係る地図作成装置（制御部２０・ＬＲＦ１２）は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記地図作成装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記地図作成装置をコンピュータにて実現させる地図作成装置の地図作成プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１７４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、地図作成装置、自律走行体、自律走行体システム、携帯端末、地図作成方法、地図作成プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に利用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１・１Ａ  ロボットシステム（自律走行体システム）
３  オペレータ（作業者）
１０・１０Ａ〜１０Ｇ  ロボット（自律走行体）
１１・４１  通信部
１２・１２Ａ  ＬＲＦ（距離センサ・地図作成装置）
１２ａ  レーザ光出力部
１２ｂ  レーザ光受光部
１２ｃ  距離情報出力部
１２ｄ  強度情報出力部
１２Ｂ  超音波センサ（センサ）
１２Ｃ  距離画像センサ（センサ）
１５  エンコーダ
１６・１６Ａ  記憶部
１６ａ  回転数情報
ｄ  距離情報
１６ｃ  ノード情報
１６ｄ  地図情報
１６ｅ１  右側距離列情報
１６ｅ２  左側距離列情報
１６ｆ  強度情報
１６ｇ１  右側強度列情報
１６ｇ２  左側強度列情報
２０・２０Ａ  制御部（地図作成装置）
２２  ノード情報生成部
２３  マップマッチング部
２４  地図作成部
２５  代表距離算出部（距離算出部）
２６  距離判定部
２７・２７Ａ  通知情報生成部
２８Ａ  強度レベル算出部
２９Ａ  強度レベル判定部
３０・３０Ａ  壁状態情報制御部（方向特定部）
４０  タブレット端末（携帯端末）
４２  入力表示部
４３  音声出力部
５１  表示灯
５２  表示部
５３  操作部
５４  把持部
６０  測定器（携帯端末）
６１  入力表示部
６２  距離画像センサ（距離センサ）
６２ｃ  距離情報出力部
６３  音声出力部
６６  記憶部
７０  演算部
【図１】
2016191735.tif 000003
【図２】
2016191735.tif 000004
【図３】
2016191735.tif 000005
【図４】
2016191735.tif 000006
【図５】
2016191735.tif 000007
【図６】
2016191735.tif 000008
【図７】
2016191735.tif 000009
【図８】
2016191735.tif 000010
【図９】
2016191735.tif 000011
【図１０】
2016191735.tif 000012
【図１１】
2016191735.tif 000013
【図１２】
2016191735.tif 000014
【図１３】
2016191735.tif 000015
【図１４】
2016191735.tif 000016
【図１５】
2016191735.tif 000017
【図１６】
2016191735.tif 000018
【図１７】
2016191735.tif 000019