JP4658155B2 - 自律移動ロボット装置及び自律移動ロボット装置の回避方法 - Google Patents

Description

本発明は、人や多種ロボットが行き交う中をスムーズに移動する、自律移動ロボット装置及び自律移動ロボット装置の回避方法に関する。

近年、従来の産業用ロボットと異なり、オフィスロボット、ペットロボットなど人の生活の中で利用されるロボットの開発が多数行われている。それらのロボットは、固定設置ではなく、案内業務、搬送業務、警備業務など、家やオフィスの中を自律移動しながら仕事を行う。自律移動する場合は、安全のため人や物に衝突しないように移動しなければならない。

従来は、超音波センサやレーザレーダなど、進行方向の人や物など検出する手段を設け、近距離に人や物などの障害物を検出した場合は、障害物を迂回する経路に変更していた。しかし、移動障害物もロボットを回避しようとして同じ方向に迂回する可能性があり、その場合お互いに回避不能となる。さらに回避するために迂回方向を逆方向に切り替えようとしてそのタイミングが移動障害物とロボットが同時であるとまた回避不能となり、その間に移動障害物とロボットが接近しすぎて衝突回避のために減速、停止が必要となる。

例えば、特許文献１では、障害物から放射される赤外線を検出する赤外線センサを設けて障害物が人か否かを判断し、人の場合は停止して一定時間待機し、進行方向から人が立ち去るのを待ち、立ち去ったら移動を再開するという手段を設けた技術が開示されている。

特開平９−１８５４１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、人の多い職場や街中でロボットが移動する場合は進行方向に人が存在する可能性が高く、その都度停止していては迅速な移動ができず、ロボットの仕事の効率が落ちロボットの利用価値が低下するという問題点があった。さらに、上記従来技術では人以外の障害物に対する対策は言及されていない。

上記問題点に鑑み、本発明は、人やロボットが行き交う中を、障害物を回避しながら迅速に移動可能な自律移動ロボット装置及び自律移動ロボット装置の回避方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出した前記障害物を、定められた回避方法に基づいて回避しながら目的地まで到達する経路を生成する経路生成手段と、前記障害物検出手段及び前記経路生成手段を搭載して移動する移動手段と、を有する自律移動ロボット装置において、前記障害物検出手段で検出された前記障害物に対して、前記自律移動ロボット装置が自己の回避方法に関する情報を通知する回避方法通知手段と、前記障害物検出手段で検出された前記障害物から前記障害物の回避方法に関する情報を取得する他者回避方法取得手段と、前記経路生成手段が従うべき前記定められた回避方法を１つ以上記憶する回避方法記憶手段と、前記定められた回避方法を前記回避方法記憶手段から選択する回避方法選択手段と、を備え、前記回避方法選択手段は、前記回避方法を選択するときの基準に前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避方法に関する情報を用いることを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、回避の方向を示す回避方向情報、及び、回避能力を示す回避性能情報を含むことを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、個体の識別を示す固体識別情報を含み、前記障害物検出手段で検出された前記障害物の前記固体識別情報を検出する固体識別情報検出手段を備え、前記障害物検出手段で検出された前記障害物と、前記他者回避方法取得手段が取得した前記回避方法とを前記固体識別情報によって対応づける ことを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、前記自己又は前記障害物の位置を示す位置情報を含み、前記障害物検出手段により検出された前記障害物と、前記他者回避方法取得手段により取得された前記回避方法に関する情報とを前記位置によって対応づけることを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、前記障害物が連れを伴うか否かを示す連れの有無情報、前記連れの位置情報及び前記連れの個体識別情報を含み、前記他者回避方法取得手段が取得した他者の回避方法に関する情報が連れ有りである場合は、前記経路生成手段が前記障害物と前記連れとの間を通らない経路を生成することを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、通過禁止方向に関する情報を含み、前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避方法に関する情報に、前記通過禁止方向に関する情報があった場合は、前記経路生成手段は指定された方向を通らない経路を生成することを特徴とする。

また、本発明では、前記回避方法に関する情報は、障害物の検出に関する情報を含み、 前記他者回避方法取得手段が取得した前記回避方法に関する情報に前記障害物の検出に関する情報があった場合は、前記経路生成手段は、前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の検出に関する情報で示される障害物を回避する経路を生成することを特徴とする。

また、本発明では、前記障害物検出手段が検出した障害物から回避方法に関する情報を前記他者回避方法取得手段が取得するまでの間は、前記回避方法選択手段は前記回避方法記憶手段から他者回避方法が取得されない場合の回避方法を選択することを特徴とする。

また、本発明では、障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出した前記障害物を、定められた回避方法に基づいて回避しながら目的地まで到達する経路を生成する経路生成手段と、前記障害物検出手段及び前記経路生成手段を搭載して移動する移動手段と、を有する自律移動ロボット装置の回避方法であって、前記障害物検出手段で検出された前記障害物へ自己の回避方法に関する情報を通知し、前記障害物から前記障害物の回避方法に関する情報を取得し、前記経路生成手段が従うべき前記定められた回避方法を１つ以上記憶し、前記記憶された回避方法を、前記障害物の回避方法に関する情報に基づいて選択することを特徴とする。

また、本発明では、前記障害物検出手段によって前記障害物の進行方向を検出し、自己が回避しようとしている方向へ前記障害物の進行方向が変化した場合は、前記経路生成手段は異なる回避経路を生成し、前記障害物の進行方向が自己の回避方向に変化したと判断したときから前記経路生成手段が異なる回避経路を生成するまでの時間は乱数とすることを特徴とする。

また、本発明では、前記障害物検出手段によって前記障害物の進行方向を検出し、自己が回避しようとしている方向へ前記障害物の進行方向が変化した場合は、前記経路生成手段は異なる回避経路を生成し、前記障害物の進行方向が自己の回避方向に変化したと判断したときから前記経路生成手段が異なる回避経路を生成するまでの時間は、前記障害物が複数のロボットであるときは、前記ロボット毎に異なる数値を設定する ことを特徴とする。

本発明によれば、障害物が自律移動ロボット装置と同程度の能力を有するロボットである場合は、障害物の回避方法を知ることにより、互いに衝突しない方向へ確実に回避することができ、障害物が自律移動ロボット装置より低性能なロボットである場合は、回避方向の切り替えタイミングを故意に変化させることにより、回避方向の一致による回避不能状態を解消することができる自律移動ロボット装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態になる自律移動ロボット装置の構成の一例を示す図である。

符号１は自律移動ロボット装置である。符号２は移動手段であり、例えば車輪とモータ、モータドライバから成り、自律移動ロボット装置を移動させる。

符号３は障害物検出手段であり、例えば、レーザレーダと演算装置から成り、周囲のものまでの距離を測定し、同程度の距離が連続する領域を一障害物として、その平均距離から自律移動ロボット装置１に対する相対位置を求める。また、例えば、カメラと画像処理装置とから成り、カメラで撮影した画像を画像処理装置で処理することにより背景画像から障害物を分離し、背景に対する障害物の位置を測定し、自律移動ロボット装置１に対する相対位置を求める。測定は周期的に行い、前回測定データとの類似が大きいものを同一障害物として、相対位置の変化から各障害物の速度を求める。類似判断としては、位置、形状、色などが利用できる。障害物検出手段３の処理能力の低い場合は、障害物の速度算出は省く。

符号４は自己位置・速度検出手段であり、例えば、車輪の累積回転数を取得することにより原点位置からの走行距離を求めて自己位置・速度を算出する。

符号５は回避方法記憶手段であり、具体的には、障害物を回避する経路を生成するためのアルゴリズムを記憶するものであり、例えば、ハードディスクにアルゴリズムを書き込んで実現する。

符号６は回避方法選択手段であり、回避方法記憶手段５に回避情報として記憶されている回避方法の中から回避方法を選択する演算装置である。具体的な選択方法は後述する。

符号７は経路生成手段であり、具体的には、障害物検出手段３が検出した障害物情報を基に回避方法選択手段６が選択したアルゴリズムに従って、自律移動ロボット装置１の移動経路を生成する演算装置である。

図２は、上記の自律移動ロボット装置により生成された移動経路の例を示す図である。符号４１は自己ロボット（以下、「自己」ともいう）、符号４２、４３、４４は障害物である。符号４１−ｂは自己ロボット４１の現在速度を示すベクトルを示す。ベクトル４２−ｂ、４３−ｂ、４４−ｂも障害物の現在速度を示している。経路生成手段７は自己ロボット４１と各障害物が互いに衝突しないような経路を算出する。以下、この経路生成方法を経路生成方法ａとする。

図３は、上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。障害物検出手段３の処理能力が低いために障害物の速度が算出できない場合に、経路生成手段７が生成する移動経路の例である。この場合は、自己ロボット４１が障害物４２、４３、４４の現在位置に対応して、互いに衝突しないような経路を算出する。以下、この経路生成方法を経路生成方法ｂと呼ぶ。

符号８は回避方法通知手段であり、回避方法に関する情報を、例えば、無線ＬＡＮや近距離通信など通信により他のロボット（以下、「他者」ともいう）に通知する。

図４は、回避方法に関する情報の一例を示す図である。回避方法に関する情報に含まれる情報は、ロボットの性能により異なる。回避方法に関する情報の具体的な内容の説明は後述する。

符号９は他者回避方法取得手段であり、他者が通知した回避方法に関する情報を通信により取得する。

符号１１は個体識別情報通知手段であり、回避方法に関する情報のうち個体識別情報など通信以外の手段で通知可能な情報を、例えば、ペイント、液晶ディスプレイなどの視覚的表示で他のロボットや人に通知する。

符号１２は個体識別情報検出手段であり、他者が個体識別情報通知手段１１で通知した情報を、例えばカメラと画像処理装置で取得する。カメラで取得した画像を画像処理装置で処理することにより個体識別情報を検出し、さらに、個体識別情報を検出した空間位置も求める。

符号１０は制御手段であり、上記各手段を制御する演算装置である。

上述した図４に示す回避方法に関する情報を以下に説明する。

（１）回避性能は、ロボットの障害物検出能力及び経路生成能力を示す情報であり、ロボットの構成によって異なる。例えば、高性能ロボットは高精度で障害物の位置及び速度を検出可能であり、経路生成方法ａによる経路生成が可能である。一方、低性能ロボットは障害物の速度の検出はできず低精度な位置のみの検出が可能であり、経路生成方法ｂによる経路生成を行う。

（２）回避方向は、回避するときに、右側へ回避するか左側へ回避するかの情報である。右側、左側の表現方法には２通りある。第１の表現方法は、現在の自己の進行方向に対して、自己の進行方向を左側に変更するか右側に変更するかである。第２の表現方法は、各障害物とすれ違う時に、自己ロボットから見て該障害物の右側を通るか左側を通るかである。回避方向情報には、いずれの表現方法で表すかの情報を含む。第１よりも第２の表現方法の方が、ロボット同士が互いの回避方向を認識する方がよりスムーズな回避経路を生成することが可能である。しかし、第２の表現方法は障害物の速度を検出してすれ違い時の位置関係を予測する必要があるため、低性能なロボットでは第２の表現方法で表すことはできない。

（３）位置情報は、通知元ロボットの現在位置情報である。回避方法に関する情報を取得したロボットが、取得した回避方法と障害物検出手段３が検出した障害物との突き合わせなどに利用する。

（４）個体識別情報は、ロボット１体１体を識別するための各ロボット固有の番号を示す情報である。回避方法に関する情報を取得したロボットが、取得した回避方法と、後述する個体識別情報検出手段１２で取得した個体識別情報及び個体識別情報が存在する位置と、障害物検出手段３が検出した障害物の位置とを照らし合わせて、取得した回避方法と障害物検出手段３が検出した障害物とを突き合わせるために利用する。

ロボットの構成により（３）または（４）のいずれか一方があれば取得した回避方法と障害物検出手段３が検出した障害物との突き合わせは可能であるので（３）または（４）いずれか一方があればよい。

また、後述する自己と他者の回避方向比較で、いずれの回避方向を優先するかを決める時にも用いることが可能である。例えば、個体識別情報を数値とし、数値の大小によって優先を決める。

（５）通知時刻は、回避方法に関する情報を通知した時刻である。後述する自己と他者の回避方向比較で、いずれの回避方向を優先するかを決めるときなどに用いる。例えば、通知時刻が早い方を優先とする。回避方向の優先の決定方法は、（４）又は（５）のいずれでもよく、不要なほうは通知情報に含めなくてよい。

（６）連れの有無・連れの位置は、自己に連れがあることを示すフラグと、その連れの現在位置を示す情報である。自己ロボットが他者と連れとの間を通らないようにすることを目的としている。

図５は、上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。符号９１が自己ロボット、符号９２、９３が自己ロボット９１に対して障害物となる他者である。自己ロボット９１が受信した、他者９２からの他者の回避方法に関する情報に、連れの有無や連れの位置情報が含まれていた場合、他者の回避方法に関する情報における自己位置情報及び連れの位置を検出した障害物の位置と照らし合わせて、該当する連れを伴うロボット同士を障害物として特定する。そして、経路生成手段７は、連れ同士の間を通る経路以外の経路を生成する。

（７）通過禁止方向は、他者が付近を通るときに通行してはいけない方向を示す情報である。

図６は、上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。符号１０１が自己ロボット、符号１０２が自己ロボット１０１に対して障害物となる他者、符号１０３がその他の障害物である。例えば、他者１０２が障害物１０３を検出して、自己ロボット１０１の「北」方向を他者１０２が通過すると危険と判断した時に通行禁止方向に「北」という情報を入れる。自己ロボット１０１が受信した、他者１０２からの他者回避方法情報の中に、通過禁止方向に関する情報が含まれていた場合、経路生成手段７は、指定された方向を通る経路以外の経路を生成する。

（８）障害物検出情報は、自己ロボットが検出した障害物の障害物位置・速度情報である。他者が経路生成を行う時に利用するためのものである。

図７は、上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。符号１１１が自己ロボット、符号１１２が自己ロボット１１１に対して障害物となる他者、符号１１３、符号１１４がその他の障害物である。例えば、ロボット１１２が障害物１１３、１１４を検出した場合、障害物１１３、１１４の位置速度情報をロボット１１２は障害物検出情報に入れる。自己ロボット１１１が受信した、ロボット１１２からの他者回避方法情報の中に、上記障害物検出情報が含まれていた場合、経路生成手段７は、自己ロボット１１１が検出した障害物にロボット１１２からの他者回避方法情報の中の障害物検出情報を含めて、全障害物を回避する経路を生成する。

図８は、上記の自律移動ロボット装置が回避方法を選択する例を示す図である。自律移動ロボット装置１の回避方法選択手段６は、他者回避方法取得手段９が他のロボットの回避方法に関する情報を取得したか否かを判定し、取得した場合は、他のロボットの回避方法に関する情報の内容によって選択する回避方法を変更する。

他のロボットが通知した回避方法に関する情報が取得されない場合は、回避方法に関する情報が取得されない場合の回避方法を選択し、取得された場合は取得された場合の回避方法を選択する。以下、前者を回避方法Ａ、後者を回避方法Ｂと呼ぶ。

回避方法Ａの場合、障害物に衝突せずに目的地まで到達する経路を生成する。複数の経路が考えられる場合は、そのうちの１つを選択する。選択基準としては、最短道のり、障害物に対して障害物の進行方向と反対側を通る経路などがある。

回避方法Ｂの場合、他のロボットが通知した回避方法に関する情報に基づいて、自己と他のロボットの回避方向を比較する。もし、両者が衝突する可能性がある場合、いずれか一方が回避方向を変更する。いずれが変更するかを決める方法の一例としては例えば自己と他のロボットの回避性能を比較し、回避性能が高い方が変更する。もし、同性能であった場合は、例えば、個体識別情報である固有番号を比較して、若い方を優先する。また、ほかの例では、通知時刻を比較して、早い方を優先する。そして、それで求めた回避方向を満たす目的地までの経路を生成する。

図９は、上記の自律移動ロボット装置の例を示す図である。図中の符号は図１と共通である。符号１９、２１−ａ、２１−ｂ及び２２は、自律移動ロボット装置１を各固体として示したものである。以下、各個体を「ロボット」と称する。符号２０は人間である。符号１９、２１−ａ、２１−ｂは高性能ロボット、符号２２は低性能ロボットである。

符号１１−ａは、ロボットの筐体表面にペイントした個体識別情報である。例えば、ロボット１９には「７１」と番号がペイントされている。これは各ロボットで異なる番号である。符号１１−ｂは、ロボット１９の液晶ディスプレイに表示した回避性能情報及び回避方向情報である。例えば、ロボット１９には現在、「Ａ」、「＝＞」と表示されており、「Ａ」は回避性能が高性能であることを示し、「＝＞」は現在の進行方向をロボットから見て左向きに変更中であることを示す。

符号１１−ｃは、ランプで示す回避方向情報である。ロボットの左右に配置されたランプの点灯した方向にロボットが進行方向を変更中であることを示す。

図１０は、上記の自律移動ロボット装置における移動制御の流れを説明する図である。

自律移動ロボット装置１は、目的地に到達するまでの間（Ｓ１）、以下の処理を繰り返す。まず、自己位置・速度検出手段４が自己位置と速度を検出する（Ｓ２）。次に、障害物検出手段３が障害物を検出する（Ｓ３）。１つ以上の障害物が検出された場合は（Ｓ４）以下の処理を行う。

まず、障害物検出手段３は前回検出した障害物の位置と今回検出した障害物の位置とを比較して、位置が近いものを同一障害物とする（Ｓ５）。個体識別情報検出手段１２が個体識別情報を検出し、検出した障害物と個体識別情報を突き合わせる（Ｓ６）。それから、検出された障害物に対して（Ｓ７）、今回初めて検出された障害物か否かを調べる。つまり、（Ｓ６）で位置が近いものが前回検出した障害物の中にないときは、即ち、今回初めて検出された障害物とする（Ｓ８）。次に、回避方法通知手段８が自己の回避方法を他者に通知する（Ｓ１０）。他者回避方法取得手段９が他者の回避方法を取得する（Ｓ１１）。他者の回避方法が取得された場合は（Ｓ１２）、他者の回避方法と検出した障害物を突き合わせて（Ｓ１３）、回避方法Ｂを選択する（Ｓ１４）。そして、自己と他者の回避方法を比較して自己の回避方向を決定する（Ｓ１５）。

その後、経路生成手段７が各障害物から取得した回避方法に従って経路を生成する。このとき、回避方法Ｂの場合は、取得した他者の回避方法に関する情報、すなわち、連れの有無・連れの位置情報、通過禁止方向情報、障害物検出情報も利用する（Ｓ１６）。その後、移動手段２が生成された経路に追従走行する（Ｓ１７）。

以上により、障害物がロボットだった場合、互いの回避方法を知ることにより、互いに避ける方向に回避する経路を生成可能であるので、スムーズな移動が可能である。

また、他のロボットから危険に関する情報を入手できるので、自己の障害物検出手段３で検出可能な障害物以外の障害物に対する危険性も排した経路を生成可能である。

図１１は、上記の自律移動ロボット装置における移動制御の他の流れを説明する図である。回避方法Ａの場合に、障害物と自己が同方向に回避しようとした場合の処理を追加した自律移動ロボット装置１の移動制御の流れを説明する。

Ｓ１からＳ１７までは図１０に示す移動制御と同様である。Ｓ１６の前に、今回初めて検出された障害物以外の障害物であって、かつ、回避方法Ａの全障害物に対して（Ｓ３１）、検出した障害物の位置と、自己の位置を結ぶ直線に対して、障害物の進行方向と自己の現在進行方向が同じ側であるか否かを調べる（Ｓ３２）。同じ側である場合は、現在時刻と後述する最後に回避方向を切り替えた時刻Ｔ１との差分が定められた時間Ｔ２以下であるか否かを調べる（Ｓ３３）。Ｔ２以下である場合は、Ｓ１６で経路生成する経路は前回生成した経路の回避方向と同じ回避方向にする（Ｓ３４）。Ｔ２を超える場合は、Ｓ１６で経路生成する経路は回避方向の制限は設けない（Ｓ３５）。

Ｓ１６の後には、一番早くすれ違う障害物、かつ、今回初めて検出された障害物以外の障害物であって、かつ、回避方法Ａの全障害物に対して（Ｓ４１）、前回Ｓ１６で生成した経路の回避方向と回避方向が同じか否かを調べて（Ｓ４２）、同じでない場合は、現在時刻をＴ１として記録する（Ｓ４３）。

障害物と自己が同方向に回避しようとして、障害物と自己が同時に回避方向を切り替える状態が続くことを防ぐためには、障害物と自己とが回避方向を切り替える時刻が異なることが望ましい。つまり、回避方向を決定して回避移動を行い、相手の回避方向を認識して、同方向に回避しつつあると判断して、回避方向を切り替えるまでの時間（切り替え時間Ｔ２）が、障害物と自己で異なることが好ましい。障害物が人間の場合は、切り替え時間は個人差があり、同じ人ならば常にほぼ一定である。従って、ロボット側がＴ２を乱数で決定すれば、一度目に自己と障害物とが同じ時刻に切り替えても、二度目は自己と障害物とが異なる時刻で切り替える可能性が高く、回避方向が同一方向になる状態が早く解消できる。Ｔ２を乱数で決定するタイミングはＳ３３でもＳ４３でもよい。

また、複数のロボットが行き交う環境で、かつ、ロボット同士が回避方向を通知しあうことが不可能な場合でも、ロボット同士の回避方向が一致する状況が生じる可能性がある。ロボット同士の場合は、Ｔ２の値をロボット毎に異なる値にしておく方法によっても、回避方向の一致を早く解消することができる。

図１２は、上記の自律移動ロボット装置における移動制御の他の流れを説明する図である。回避方法Ａの場合に、自己では検出不能な危険性を回避する場合の処理を追加した自律移動ロボット装置１の移動制御の流れを説明する。図１１の処理に、Ｓ６１からＳ６５を追加したものである。

まず、障害物との距離が予め定めた距離Ｌ以下、かつ、自己と概ね逆進行方向ではなく、かつ、速度が予め定めた一定速度Ｖ以下の障害物があるか否かを調べる（Ｓ６１）。それから上記障害物との距離がＬ以下になってからの経過時間がＴ５以下であるか否かを調べ（Ｓ６２）、Ｔ５以下である場合は、一定距離を保つ経路生成方法を設定し（Ｓ６３）、そうでない場合は、徐行しながら回避する経路生成方法を設定し（Ｓ６４）、即ち、Ｓ１６で生成するよう経路生成方法を設定する。

図１３は、上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。符号１３１は自己ロボット、符号１３２は自己ロボット１３１が検出可能な障害物、符号１３３は検出できない位置にいる障害物である。障害物１３３の通過 を待つため、障害物１３２が徐行していた場合、自己ロボット１３１は符号１３４に示す一定距離Ｌを保つ。そして一定時間Ｔ５経過後、符号１３５に示す障害物１３２を回避する経路を走行する。Ｔ５は概ね、通路幅を一般的な歩行速度で横切るのときに掛かる時間である。

これにより、回避方法を取得できない障害物１３２に対しても、障害物１３２が、障害物１３３と衝突するような危険を回避するために徐行、または停止していた場合に、一旦、自己１３１は障害物１３２の後方にとどまる。その後、障害物１３２を回避する経路１３５を移動する場合は徐行するので、未知の障害物１３３に対する危険性を低くすることが可能である。

本発明の一実施形態になる自律移動ロボット装置の構成の一例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された移動経路の例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。 回避方法に関する情報の一例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置が回避方法を選択する例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置の例を示す図である。 上記の自律移動ロボット装置における移動制御の流れを説明する図である。 上記の自律移動ロボット装置における移動制御の他の流れを説明する図である。 上記の自律移動ロボット装置における移動制御の他の流れを説明する図である。 上記の自律移動ロボット装置により生成された他の生成移動経路の一例を示す図である。

符号の説明

１…自律移動ロボット装置、２…移動手段、３…障害物検出手段、４…自己位置・速度検出手段、５…回避方法記憶手段、６…回避方法選択手段、７…経路生成手段、８…回避方法通知手段、９…他者回避方法取得手段、１０…制御手段。

Claims (11)

1. 障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出した前記障害物を、定められた回避方法に基づいて回避しながら目的地まで到達する経路を生成する経路生成手段と、前記障害物検出手段及び前記経路生成手段を搭載して移動する移動手段と、を有する自律移動ロボット装置において、
   前記障害物検出手段で検出された前記障害物に対して、前記自律移動ロボット装置が自己の回避方法に関する情報を通知する回避方法通知手段と、
   前記障害物検出手段で検出された前記障害物から前記障害物の回避方法に関する情報を取得する他者回避方法取得手段と、
   前記経路生成手段が従うべき前記定められた回避方法を１つ以上記憶する回避方法記憶手段と、
   前記定められた回避方法を前記回避方法記憶手段から選択する回避方法選択手段と、を備え、
   前記回避方法選択手段は、前記回避方法を選択するときの基準に前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避方法に関する情報を用い、
   前記回避方法に関する情報は、回避能力を示す回避性能情報を含み、
   自己の回避能力と前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避能力を比較して、その優劣に応じて回避方法の選択を変え、
   また、前記他者回避方法取得手段が前記障害物の回避方法に関する情報を取得できない場合は、前記障害物に衝突せずに目的地まで到達する経路を生成して回避方法を変える
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
2. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置において、
   前記回避方法に関する情報は、回避の方向を示す回避方向情報を含み、
   前記回避方法選択手段は、自己の回避方向と、前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避方向を比較し、両者が衝突するか否かを判定し、両者が衝突する可能性がある場合、回避能力が高い方が回避方向を変更し、回避能力が同等の場合は、予め定めた方法に従い自己が回避方向を変更するか否かを判定することを特徴とする自律移動ロボット装置。
3. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置において、
   前記回避方法に関する情報は、個体の識別を示す固体識別情報を含み、
   前記障害物検出手段で検出された前記障害物の前記固体識別情報を検出する固体識別情報検出手段を備え、
   前記障害物検出手段で検出された前記障害物と、前記他者回避方法取得手段が取得した前記回避方法とを前記固体識別情報によって対応づける
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
4. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置において、
   前記回避方法に関する情報は、前記自己又は前記障害物の位置を示す位置情報を含み、
   前記障害物検出手段により検出された前記障害物と、前記他者回避方法取得手段により取得された前記回避方法に関する情報とを前記位置によって対応づける
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
5. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置おいて、
   前記回避方法に関する情報は、前記障害物が連れを伴うか否かを示す連れの有無情報、前記連れの位置情報及び前記連れの個体識別情報を含み、
   前記他者回避方法取得手段が取得した他者の回避方法に関する情報が連れ有りである場合は、前記経路生成手段が前記障害物と前記連れとの間を通らない経路を生成する
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
6. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置おいて、
   前記回避方法に関する情報は、通過禁止方向に関する情報を含み、
   前 記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避方法に関する情報に、前記通過禁止方向に関する情報があった場合は、前記経路生成手段は指定された方向を通らない経路を生成する
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
7. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置おいて、
   前記回避方法に関する情報は、障害物の検出に関する情報を含み、
   前記他者回避方法取得手段が取得した前記回避方法に関する情報に前記障害物の検出に関する情報があった場合は、前記経路生成手段は、前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の検出に関する情報で示される障害物を回避する経路を生成する
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
8. 請求項１に記載の自律移動ロボット装置おいて、
   前記障害物検出手段が検出した障害物から回避方法に関する情報を前記他者回避方法取得手段が取得するまでの間は、前記回避方法選択手段は前記回避方法記憶手段から他者回避方法が取得されない場合の回避方法を選択する
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置。
9. 障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出した前記障害物を、定められた回避方法に基づいて回避しながら目的地まで到達する経路を生成する経路生成手段と、前記障害物検出手段及び前記経路生成手段を搭載して移動する移動手段と、を有する自律移動ロボット装置の回避方法であって、
   前記障害物検出手段で検出された前記障害物へ自己の回避方法に関する情報を通知し、
   前記障害物から前記障害物の回避方法に関する情報を取得し、
   前記経路生成手段が従うべき前記定められた回避方法を１つ以上記憶し、
   前記記憶された回避方法を、前記障害物の回避方法に関する情報に基づいて選択し、
   前記回避方法に関する情報は、回避能力を示す回避性能情報を含み、
   自己の回避能力と前記他者回避方法取得手段が取得した前記障害物の回避能力を比較して、その優劣に応じて回避方法の選択を変え、
   また、前記他者回避方法取得手段が前記障害物の回避方法に関する情報を取得できない場合は、前記障害物に衝突せずに目的地まで到達する経路を生成して回避方法を変える
   ことを特徴とする自律移動ロボット装置の回避方法。
10. 請求項９に記載の自律移動ロボット装置の回避方法において、
    前記障害物検出手段によって前記障害物の進行方向を検出し、自己が回避しようとしている方向へ前記障害物の進行方向が変化した場合は、
    前記経路生成手段は異なる回避経路を生成し、前記障害物の進行方向が自己の回避方向に変化したと判断したときから前記経路生成手段が異なる回避経路を生成するまでの時間は乱数とする
    ことを特徴とする自律移動ロボット装置の回避方法。
11. 請求項９に記載の自律移動ロボット装置の回避方法において、
    前記障害物検出手段によって前記障害物の進行方向を検出し、自己が回避しようとしている方向へ前記障害物の進行方向が変化した場合は、
    前記経路生成手段は異なる回避経路を生成し、前記障害物の進行方向が自己の回避方向に変化したと判断したときから前記経路生成手段が異なる回避経路を生成するまでの時間は、前記障害物が複数のロボットであるときは、前記ロボット毎に異なる数値を設定する
    ことを特徴とする自律移動ロボット装置の回避方法。

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