JP2009301401A - 自律移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自律移動装置において、簡単な構成により、オーバハング形状の障害物に対しても確実に回避動作をし、ハンチング現象を起こさず、移動している障害物に対してもスムーズな回避動作をして効率的に移動することを可能とする。
【解決手段】本装置１は、走行面Ｒに平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する第１環境情報取得手段２１と、走行面Ｒとは非平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する第２環境情報取得手段２２とを備え、第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物位置情報のうち、第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報を除く情報が記憶される（図中、点ｂ１の位置は一定時間記憶され、点ｂ２の位置は記憶されない）。経路生成手段は、第１環境情報取得手段２１によって取得される障害物位置情報と、記憶手段４に記憶された障害物位置情報とに基づいて走行経路を生成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、人や台車などの障害物となる移動体が存在する環境において、障害物との衝突を回避しつつ自律的に移動して所望の動作をする自律移動装置に関する。

従来から、工場や病院、一般建屋内のように人や台車などの障害物となる移動体が存在する環境において、障害物を回避しながら自律的に移動して運搬、配達、警備、掃除などの作業を行う自律移動装置が知られている。このような自律移動装置においては、通常、複数の距離センサを用いて障害物の位置情報を得ると共に、各センサからの出力を組合せて処理することにより、効率的に障害物を回避して移動する工夫がなされている。

例えば、前方斜め下方をスキャンする下方センサと、前方水平面をスキャンする前方センサとを備え、走行中に両センサで取得した計測点の３次元情報を、高さ方向の座標を除いた２次元情報にして比較することにより、オーバハングした形状の障害物、すなわち装置本体の下部は衝突しないが上部の方が衝突するような形状の障害物を検出する自律移動装置が知られている。また、この装置は、下方センサで取得した計測点の３次元情報を、進行方向の座標を除いた左右方向と高さ方向とに関する座標による２次元情報にして記憶し、その２次元情報を移動の前後で比較することにより床面における障害物を検出する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５７６８９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示されるような自律移動装置や従来の装置においては、障害物情報の処理や記憶において、なお以下のような問題がある。例えば、自律移動装置が障害物を検知すると、進路を変えるが、進路を変えたことにより障害物が検知されなくなり、自律移動装置は、もとの進路に復帰しようとする。すると、また障害物を検知するので再度進路を変える、という不自然な動作（いわゆるハンチング）に陥る。そこで、このような現象が発生するのを回避するため、障害物の位置が記憶される。ところが、障害物を記憶すると、対象となる障害物が移動物体であった場合、移動した後の地点についても障害物位置を記憶しているので、その地点へ移動することはできなくなる、という問題が発生する。

本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、オーバハング形状の障害物に対しても確実に回避動作をし、ハンチング現象を起こさず、移動している障害物に対してもスムーズな回避動作をして効率的に移動できる自律移動装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、自己の周囲空間に存在する障害物の位置情報を取得する環境情報取得手段と、自己の位置を取得する位置情報取得手段と、前記環境情報取得手段により取得される障害物位置情報に基づいて当該障害物を回避するように走行するための走行経路を決定する経路生成手段と、前記経路生成手段により決定された走行経路に沿って自己の位置を移動させる移動手段と、を備える自律移動装置において、前記環境情報取得手段は、第１環境情報取得手段と第２環境情報取得手段とを備え、前記第１環境情報取得手段は、装置の移動の前後において一部重複して継続的に障害物位置情報を取得する手段であり、前記第２環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報のうち前記第１環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報を除く情報が記憶手段に記憶され、前記経路生成手段は、前記第１環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報と、前記記憶手段に記憶された障害物位置情報とに基づいて走行経路を生成するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、前記記憶手段に記憶していた障害物位置情報は、一定時間後に消去するものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、前記記憶手段に記憶していた障害物位置情報は、一定距離移動後に消去するものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第１環境情報取得手段は、走行面に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段である。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第１環境情報取得手段は、走行面に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段であり、前記第２環境情報取得手段は、走行面に非平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段である。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第２環境情報取得手段は、上方から下方向または下方から上方向をスキャンするスキャン型のセンサを備えているものである。

請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第２環境情報取得手段は、上方から下方向をスキャンする２つのスキャン型のセンサを左右に備えているものである。

請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の自律移動装置において、自律移動装置の後部平面視形状が円形のものである。

請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記記憶手段は、有限個数のセルから成るグリッド空間に障害物位置情報を記憶するものである。

請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記グリッド空間は、自律移動装置と共に移動する座標軸によって設定され、前記グリッド空間における各セルには最大１点の障害物位置情報が記憶され、各セルにおける位置情報は自律移動装置と障害物との相対位置の変化に追随するように変換されて記憶されているものである。

請求項１１の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記記憶手段は、障害物位置を水平面に写像した２次元の座標情報として障害物位置情報を記憶するものである。

請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第２環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報のうち、前記第１環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報より遠方の情報は、前記記憶手段に記憶されないものである。

請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の自律移動装置において、前記第１環境情報取得手段によって取得した障害物位置情報に係る障害物が移動中であるかどうかを判断する障害物移動判断手段を備え、前記障害物移動判断手段によって当該障害物が移動していると判断されたときは、前記第２環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報について記憶しない一定範囲を広げるものである。

請求項１の発明によれば、経路生成手段が、記憶手段に記憶された過去の情報を参照して走行経路を生成するので、障害物回避と進路復帰を繰り返す不自然ないわゆるハンチング現象を回避できる。すなわち、第２環境情報取得手段によって取得した障害物情報のうち必要なものは記憶するのでハンチング現象を回避できる。また、第２環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報のうち、第１環境情報取得手段によって移動の前後において一部重複して継続的に取得される障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報は記憶しないので、移動している障害物に対してもスムーズな回避動作を実現することができる。また、第１環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報と、記憶手段に記憶された障害物位置情報とに基づいて走行するので、オーバーハングした形状の障害物であっても確実に回避できる。すなわち、本発明の自律移動装置は、２種類の環境情報取得手段を用いることによりオーバーハングしたような形状の障害物との衝突を回避でき、選択した障害物情報を記憶することによりハンチング現象を起こさず、逆に、選択した障害物情報以外の障害物情報を記憶しないことにより移動している障害物に対してもスムーズな回避動作を行うことができ、従って効率的に移動できる。

請求項２の発明によれば、記憶していた障害物位置情報を参照することによりハンチング現象を回避できると共に、記憶していた障害物位置情報を一定時間後に消去することにより、障害物が移動した後の場所に移動することが可能となる。また、検出される障害物が移動体であって環境情報取得手段の障害物検出範囲に入出することにより短時間に頻繁に検出情報が変化する場合や、記憶している障害物がノイズ等による誤検出に基づく場合であっても、安定した自然な動作のもとで効率的に移動を継続でき、移動している障害物に対してもスムーズな回避動作をして効率的に移動できる。

請求項３の発明によれば、請求項２と同等の効果が得られる。また、自律移動装置から一定距離以上離れた場所にある障害物の情報を記憶しないので、障害物の情報を記憶する記憶容量を小さくできる。

請求項４の発明によれば、走行面に平行な面内の障害物位置情報を記憶しないので、記憶容量を少なくできると共に、障害物に対してハンチング現象のないスムーズな回避動作をして効率的に移動できる。すなわち、走行面に平行な面内の障害物位置情報は、走行時に継続して取得される情報であり、このような情報は記憶する必要がない。

請求項５の発明によれば、請求項４と同等の効果が得られる。また、走行面に非平行な面内の障害物位置情報が記憶されるので、オーバーハングしたような形状の障害物であっても、衝突を回避できる。

請求項６の発明によれば、簡単な構成により、第２環境情報取得手段を構成できる。自律移動装置は、この第２環境情報取得手段による上方から下方向または下方から上方向のスキャンによってオーバーハングしたような障害物の位置情報を取得でき、そのような障害物との衝突を回避できる。

請求項７の発明によれば、最小限のセンサ構成によって障害物の検出を実現でき、スムーズに障害物回避動作をして効率的に移動できる。

請求項８の発明によれば、自律移動装置の旋回動作時に後方における障害物との衝突の可能性を減らすことができるので、後方に関する環境情報取得手段を簡略にしたり、記憶容量を減らしたり、計算量を減らしたりでき、スムーズで効率的に移動できる。なお、後部形状を自己の旋回中心と同心の円形とすると、後方における障害物との衝突を考慮することなく旋回動作ができるので、より好適である。

請求項９の発明によれば、自律移動装置の幅や高さに合わせてグリッド空間を適切に調整して、記憶容量を小さくできる。

請求項１０の発明によれば、障害物の位置が自律移動装置の移動に伴って座標変換され、セル内およびセル間で移動するので、自律移動装置の周辺の障害物位置の記憶を自律移動装置の移動に合わせて適切に行うことができる。

請求項１１の発明によれば、障害物情報を圧縮することができるので、記憶容量を小さくすることができる。また、扱うデータ量が抑制されることから、少ない演算処理により、スムーズで効率的な障害物回避動作を実現できる。

請求項１２の発明によれば、移動に必要な障害物位置情報に限定して記憶するので、障害物の情報を記憶する記憶容量を小さくできる。また、記憶しなくても確実に回避できる部分の障害物位置については記憶しないので、回避のための演算処理が簡単になり、移動体などの障害物に対するスムーズな回避動作を実現できる。

請求項１３の発明によれば、障害物として検出された移動体の周囲には記憶しない領域を広くとるので、その障害物が人のように突出物や起伏のある移動体であっても、そのような障害物位置を記憶することなく、スムーズに回避して移動することができる。

以下、本発明の実施形態に係る自律移動装置について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る自律移動装置についてのブロック構成を示し、図２、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は同装置の外観を示し、図４は同装置の記憶手段に記憶される障害物位置情報の分布を示す。図１に示した自律移動装置についてのブロック構成は、他の実施形態における自律移動装置についても共通であり、各実施形態で適宜参照される。

自律移動装置１は、図１に示すように、自己の周囲空間に存在する障害物の位置情報を逐次取得する環境情報取得手段２と、自己の位置を取得する位置情報取得手段３と、走行領域の地図情報や走行に必要なパラメータなどを記憶する記憶手段４と、環境情報取得手段２により取得される障害物位置情報に基づいて障害物を回避するように走行するための走行経路を決定する経路生成手段５と、経路生成手段５により決定された走行経路に沿って自己の位置を移動させるように移動手段６を制御する移動制御手段７とを備えている。

環境情報取得手段２は、互いに環境情報取得の態様の異なる２種類の第１環境情報取得手段２１と第２環境情報取得手段２２とを備えており、これらは、自律移動装置１の周辺空間における障害物検出エリア内の物体や障害物までの自己位置からの距離と方向を検出する距離センサと、距離センサによって取得した物体表面位置の座標を処理して、壁面や移動物体などの障害物を認識するための演算部を備えている。

位置情報取得手段３は、走行領域の地図情報に含められている特徴的な壁情報などの環境構成物情報や専用に設けられたランドマークなどを実際の走行領域内で検出して地図情報と比較することにより自律移動装置１の自己位置を取得する。また、自己位置取得には、下記の移動手段６からの情報を援用する。位置情報取得手段３によって取得された情報は自己位置情報１２として記憶手段４に記憶され、経路生成手段５や移動制御手段７によって参照される。

移動手段６は、電池ＢＴで駆動されるモータと駆動輪６１（図２）とを備えて構成されている。このモータには、その回転数や回転速度を計測するエンコーダが設けられている。自律移動装置１の移動制御手段７は、このエンコーダの出力によって移動距離や移動方向を大略知ることができ、これをもとに、デッドレコニング（ｄｅａｄ ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ推定航法）を行う。

また、環境情報取得手段２の演算部、位置情報取得手段３、記憶手段４、経路生成手段５、および移動制御手段７等は、全体で制御部１０を構成している。この制御部１０を構成するため、ＣＰＵやメモリや外部記憶装置や表示装置や入力装置などを備えた一般的な構成を備えた電子計算機と、その上のプロセスまたは機能の集合を用いることができる。

次に、上述した２種類の環境情報取得手段２の詳細を説明する。第１環境情報取得手段２１は自律移動装置１の移動の前後において一部重複して継続的に障害物位置情報を取得するものであり、第２環境情報取得手段２２は自律移動装置１の移動の前後において大略重複することなく漸次新たな障害物位置情報を取得するものである。ここに、例えば、第１環境情報取得手段２１は走行面に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得するものであり、第２環境情報取得手段２２は走行面とは非平行な面内の情報より障害物位置情報を取得するものである。これにより、前者は情報取得のスキャン面Ａが自律移動装置１の移動の前後において一部重複し、後者は情報取得のスキャン面Ｂが移動の前後において重複しないものとなる。

第１環境情報取得手段２１が取得する障害物位置情報は、走行面に平行な面内の情報より取得されるので、自律移動装置１が、前進、後進、旋回などの任意の走行動作を行った場合においても、自律移動装置１の走行面（通常は水平面）から一定の高さの位置情報となる。自律移動装置１と共に移動する座標系ｘｙｚを、進行方向ｘ、高さ方向ｚの直交座標系とすると、障害物位置情報におけるｚ座標値は一定となる。

第２環境情報取得手段２２が取得する障害物位置情報は、走行面に非平行な面内の情報より取得されるので、自律移動装置１が走行動作を行うときに、障害物位置情報として得られる座標値のいずれかが一定になるという保証はない。自律移動装置１の移動と関連して、座標値が一定となる特殊な例として、例えば、走行面とは非平行であるが、進行方向に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する第２環境情報取得手段２２の場合、自律移動装置１が直進する間は、ｙ座標値が一定の障害物位置情報が取得される。

次に、自律移動装置１の具体例を説明する。本実施形態の自律移動装置１は、図２、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、外形が平面視で略円形の車体を有し、車体中央下部の左右に移動手段６としての駆動輪６１を備えて進行方向ｘに示す前方方向に移動する。駆動輪６１は、それぞれ独立に駆動可能である。自律移動装置１は駆動輪６１を同じ方向に駆動して前進または後退し、互いに逆向きに同じ駆動力で駆動して、その場で回転中心Ｇの回りに右旋回または左旋回する。旋回時の左右の駆動力が異なれば、自律移動装置１は、前方または後方に進みながら右旋回や左旋回する。なお、駆動輪６１の車軸に直交する水平方向が進行方向ｘとされている。

第１環境情報取得手段２１は、車体の前面下部中央に備えられて前方の水平面内、より一般的には走行面Ｒに平行な面（スキャン面Ａ）内をスキャンするレーザレーダで構成されている。また、第２環境情報取得手段２２は、上方から下方向をスキャンする左右２つのレーザレーダで構成されている。左右の第２環境情報取得手段２２が情報を取得する面（スキャン面Ｂ）は、走行面Ｒとは非平行な面であって車体前方で互いに交差する面となっている。これらの３つのレーザレーダは、各スキャン面Ａ，Ｂ内で所定一定角度でレーザビームを振って、所定の半径を有する半円形の障害物検出エリアにおいて、物体や障害物までの距離を取得する。

また、環境情報取得手段２の距離センサとして上述のレーダレーダの他に、超音波受波素子をアレイ状に複数配列して電子的スキャンにより３次元や２次元の距離画像を得る超音波アレイセンサなどを用いることができる。また、各レーザレーダの障害物検出エリアの形状は半円形に限らず、より狭い角度範囲や、より広い角度範囲とすることができる。

第１環境情報取得手段２１は、前方の障害物検出エリアにある障害物Ｍ１の水平断面外周における点ａの位置座標を取得し、第２環境情報取得手段２２は、各障害物検出エリアにある障害物Ｍ１，Ｍ２を斜めに切断した断面外周における点ｂの位置座標を取得する。

第１環境情報取得手段２１が検出する点ａは、自律移動装置１が小規模の走行動作を行って障害物との相対位置が変化した場合にも同一点として検出され、継続的に追跡して位置情報を取得できる検出点である。

ところが、第２環境情報取得手段２２が検出する点ｂは、自律移動装置１が行う走行動作がいくら小規模であっても、障害物との相対位置が変化すると同一点として検出されるとは限らず、継続的に追跡して位置情報を取得することができない測定点である。なお、いずれかのスキャン面Ｂがその面内で平行に移動するように自律移動装置１が走行動作すると、そのスキャン面Ｂ内における点ｂが追跡可能な状態で検出される。

次に、上述の第２環境情報取得手段２２が取得する障害物位置情報の記憶と、それに基づく走行経路の生成および走行動作について説明する。

第２環境情報取得手段２２が取得する障害物位置情報は、全てが記憶されるのではなく、限定された状態で、障害物位置情報１１として記憶手段４に記憶される。この障害物位置情報１１は、第２環境情報取得手段２２によって取得された情報から、第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報を除いた情報である。

すなわち、図４に示すように、座標空間ｘｙｚ（ｚ軸は省略）において示された測定点ｂのうち、測定点ａから一定距離ｄの範囲内にある測定点ｂは記憶手段に記憶されず、測定点ａから一定距離ｄの範囲外の測定点ｂの位置座標が障害物位置情報１１として記憶手段４に記憶される。

上述の「一定範囲」は、座標空間ｘｙｚの各軸方向毎に異なる範囲幅を設定したり、いずれかの軸方向で同じにしたり、測定点ａからの半径によって範囲設定したり、任意に設定できる。例えば、図４に示すように、ｘｙ平面内では半径ｄの内部の範囲として設定し、ｚ軸方向については無限大の範囲とすることができる。その一定範囲の大きさは、例えば、距離ｄとして数ｃｍから数十ｃｍにすればよい。また、この一定範囲は、自律移動装置の寸法（車幅や車高など）や外形形状、自律移動装置１の移動速度や障害物回避動作速度、予め定めた走行領域区分、あるいは走行領域における他の移動体の特徴や存在状況に応じて、静的にまたは動的に広くしたり狭くしたりすればよい。

図２に示す状況では、障害物Ｍ１における全ての点ｂに関する障害物位置情報は記憶されない。また、障害物Ｍ２が第１環境情報取得手段２１によって検出されていないので、障害物Ｍ２における全ての点ｂに関する障害物位置情報は障害物位置情報１１として記憶される。また、いったん記憶された障害物位置情報であっても、その後その障害物位置情報が第１環境情報取得手段で取得された障害物位置の一定範囲内であった場合は、その障害物位置情報は消去され記憶から除かれる。

そして、経路生成手段５は、第１環境情報取得手段２１によって逐次取得される障害物位置情報（逐次情報）と、記憶手段４に記憶された障害物位置情報１１（記憶情報）と、に基づいて走行経路を生成する。

自律移動体１は、経路生成手段５によって走行経路を生成しつつ、移動制御手段７によって障害物を回避しながら所定の目的地へと移動する。なお、障害物位置情報（本例の場合上記逐次情報と記憶情報）に基づいて障害物との衝突を回避しながら行う自律移動は、例えば、特許第３６４８６０４号に開示された方法や装置に基づいて行うことができる。

本実施形態の自律移動装置１によれば、障害物位置情報１１として記憶手段４に記憶される情報が、第２環境情報取得手段２２によって取得された情報から、第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報を除いた情報であり、２種類の環境情報取得手段を用いることによりオーバーハングしたような形状の障害物との衝突を回避でき、選択した障害物情報を記憶することによりハンチング現象を起こさず、逆に、選択した障害物情報以外の障害物情報を記憶しないことにより移動している障害物に対してもスムーズな回避動作を行うことができ、従って効率的に移動できる。また、障害物位置情報を記憶させる記憶容量をより少なくできる。

また、経路生成手段５が、第１環境情報取得手段２１によって逐次取得される障害物位置情報と、記憶手段４に記憶された障害物位置情報１１と、に基づいて走行経路を生成するので、障害物回避と進路復帰とを繰り返す不自然な、いわゆるハンチング現象を回避できる。

また、第２環境情報取得手段２２が、上方から下方向をスキャンする左右２つのレーザレーダで構成されているので、少ないセンサ数によって第２環境情報取得手段２２を構成でき、自律移動装置１がスムーズに障害物回避動作をして効率的に移動できる。自律移動装置１の左右におけるオーバーハングしたような障害物や、左右から接近する移動体の障害物位置情報を取得できる。

また、自律移動装置１の後部形状が平面視で円形であるので（図３（ａ）参照）、自律移動装置１の旋回動作時に後方における障害物との衝突の可能性を減らすことができ、後方に関する環境情報取得手段を簡略にしたり、記憶容量を減らしたり、計算量を減らしたりでき、スムーズで効率的に移動できる。すなわち、本実施形態では、２つのスキャン面Ｂが主に自律移動装置１の前方に集中する構成として後方に関する環境情報取得手段を簡略にしている。

なお、後方には第１環境情報取得手段２１（スキャン面Ａ）も備えていないが、自律移動装置１がその場回転すれば後方を向くことができるので、この点についても問題はない。また、後部形状を自己の旋回中心Ｇと同心の円形とすると、旋回時における後方における障害物との衝突を全く考慮することなく旋回動作ができるので、より好適である。

（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態に係る自律移動装置の外観を示し、図６（ａ）（ｂ）は同装置によって取得される障害物上の障害物位置情報すなわち検出点とその障害物を示す。本実施形態は、第１の実施形態における自律移動装置１がオーバーハングした形状の障害物を検出したときの動作を説明するものである。

障害物Ｍ１，Ｍ２は、自律移動装置１の下部は衝突しないが上部の方が衝突するような形状の、いわゆるオーバハングした形状の障害物を構成している。障害物Ｍ２が、障害物Ｍ１の上に乗っており、障害物Ｍ２が下の障害物Ｍ１よりも外部に出っ張っているので、自律移動装置１は、障害物Ｍ１に衝突しなくても、障害物Ｍ２に衝突することがある。

第１環境情報取得手段２１は、前方の障害物検出エリアにある障害物Ｍ１の水平断面外周における点ａ，ａの位置座標を取得し、第２環境情報取得手段２２は、障害物検出エリアにある障害物Ｍ１，Ｍ２を斜めに切断した断面外周における点ｂ１，ｂ２の位置座標を取得する。点ｂ１は、障害物Ｍ１上の点であり、点ｂ２は、障害物Ｍ２上の点である。点ｂ１の位置は点ａから一定範囲内にあると判断され、点ｂ２の位置は点ａから一定範囲内にないとされる。そこで、点ｂ２の位置情報だけが、障害物位置情報１１として記憶手段４には記憶される。経路生成手段５は、第１環境情報取得手段２１によって取得される障害物Ｍ１の位置情報と、記憶手段４に記憶された障害物Ｍ２の障害物位置情報１１とに基づいて走行経路を生成するので、自律移動装置１は、障害物Ｍ１，Ｍ２との衝突を回避して走行移動することができる。

自律移動装置１は、上述のように、障害物位置情報を取得するための第１環境情報取得手段２１と第２環境情報取得手段２２とを備えているので、オーバハングした形状の障害物を適切に検出でき、また、障害物位置情報が記憶手段に記憶されるので、いわゆるハンチングのような不自然な動作をすることなく、スムーズに効率良く走行移動をすることができる。なお、記憶手段４に記憶された障害物位置情報は、それぞれ時間管理されており、所定時間経過後に適宜消去される。

（第３の実施形態）
図７、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は第３の実施形態に係る自律移動装置の外観を示し、図９（ａ）（ｂ）は同上装置による障害物位置情報取得の様子を示す。本実施形態の自律移動装置１は、車体外形が略長方形である点、および、第２環境情報取得手段２２のスキャン面Ｂが進行方向ｘに平行である点を除いて、上述の第１の実施形態の自律移動装置１と同様である。

第２環境情報取得手段２２のスキャン面Ｂは、左右後方まで伸びており、第１環境情報取得手段２１および第２環境情報取得手段２２により、自律移動装置１の真後ろ以外の周辺領域空間の障害物情報を取得することができる。

第２環境情報取得手段２２は、自律移動装置１が進行方向ｘに沿って直進する限り、障害物検出エリア内に存在する障害物上の同一点を継続して追跡、すなわち障害物位置情報の取得をすることができる。また、自律移動装置１が旋回動作をすると、図９（ａ）（ｂ）に示すように、障害物Ｍの位置情報が非継続的に取得される（すなわち、同一点ではない点の情報が取得される）。左右後方まで検出することができるので、自律移動装置１の形状が矩形形状であっても、左右後方の障害物に対しても衝突することなく移動することができる。

（第４の実施形態）
図１０、図１１は第４の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、第２環境情報取得手段２２が、走行面に非平行な面内において下方から上方向をスキャンするスキャン型のセンサを備えているものを示し、スキャン面Ｂが自律移動装置１の下方から上方向に広がっている。この第２環境情報取得手段２２による下方から上方向のスキャンによって、上方からオーバーハングして垂れ下がったような障害物の位置情報を取得でき、衝突を回避できる。

本実施形態で示した自律移動装置１は、第１環境情報取得手段２１および第２環境情報取得手段２２の配置構成が、上述した第１および第３の実施形態における自律移動装置とは異なっているが、記憶手段４に記憶される障害物位置情報１１の設定や、経路生成手段５による走行経路の生成方法などは同様である。

（第５の実施形態）
図１２は第５の実施形態に係る自律移動装置とその回りのグリッド空間を示す。本実施形態における記憶手段４は、有限個数のセルＣＬから成るグリッド空間ＧＲに対応させて障害物位置情報１１を記憶するように構成されている。このグリッド空間ＧＲに関する構成以外の構成は、第１の実施形態の自律移動装置１と同様である。グリッド空間ＧＲは、自律移動装置１の前後左右の周辺空間、および第２環境情報取得手段２２による障害物位置情報取得可能な高さ以下の空間をカバーするように設けられている。

グリッド空間ＧＲは、自律移動装置１と共に移動する座標系ｘｙｚによって設定され、グリッド空間ＧＲにおける各セルＣＬには最大１点の障害物位置情報が記憶される。各セルＣＬにおける位置情報は、自律移動装置１と障害物との相対位置の変化に追随するように、各セルＣＬ内、および各セルＣＬ間における位置が変換されて記憶される。

グリッド空間ＧＲは、一般には３次元構成とされるが、記憶すべきデータ量を圧縮するため、高さ位置を無視した２次元のグリッド空間ＧＲ、すなわち、障害物位置を水平面に写像した２次元の座標情報として障害物位置情報１１を記憶するようにしてもよい。

図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、２次元のグリッド空間ＧＲが自律移動装置１の移動と共に移動するときの、グリッド空間ＧＲと障害物位置情報１１との関係を示す。自律移動装置１は、走行領域に固定された固定座標系ＸＹにおける位置１ａから位置１ｂへと前進と旋回をしながら移動している（固定座標系ＸＹから見た図になっている）。

自律移動装置１は、位置１ａにおいて、右方に備えた第２環境情報取得手段２２のスキャン領域Ｂ内に障害物Ｍ１，Ｍ２を検出して、障害物位置情報１１として、点ｐ１，ｐ２，ｐ３の位置情報を取得して、それぞれグリッド空間ＧＲのセル内に記憶している。

その後、自律移動装置１は、障害物Ｍ１，Ｍ２との衝突を回避すべく左方前方へと移動してその姿勢を変えて、位置１ｂに達している。この状態で、障害物Ｍ１，Ｍ２は第２環境情報取得手段２２のスキャン領域Ｂ内には存在しないが、グリッド空間ＧＲにおける点ｐ１，ｐ２，ｐ３から、障害物Ｍ１，Ｍ２が検出されるであろう点ｑ１，ｑ２，ｑ３へと座標変換されて記憶されている。この座標変換は、自律移動装置１の移動情報に基づいて容易に行われる。この状態で、各セル（自律移動装置とともに移動するｘｙ座標系による）内に記憶している障害物位置ｐ１，ｐ２，ｐ３は、自律移動装置１の移動情報（並進移動量、回転移動量）に基づいて座標変換され、新たに障害物位置ｑ１，ｑ２，ｑ３としてセル内に記憶される。この時点でｐ１，ｐ２，ｐ３は消去される。その後、自律移動装置はｑ１，ｑ２，ｑ３の障害物位置情報に基づいて回避動作を継続するので、スキャン領域Ｂ内には障害物Ｍ１，Ｍ２は存在しないが、障害物Ｍ１，Ｍ２を回避しつつ、ハンチングすることなく、走行移動をすることができる。

図１４（ａ）（ｂ）は、自律移動装置１の移動前後のグリッド空間ＧＲ（移動前がＧＲ１、移動後がＧＲ２）におけるセルｃ１〜ｃ６内の点の動きを示す（移動座標系ｘｙから見た図になっている）。グリッドＧＲ１内の点ｐ１，ｐ２，ｐ３は、自律移動装置１、従ってグリッド空間の移動にともなって座標変換されて移動される（言い換えると、置き去りされる）。

ところが、１つのセルには最大１点の障害物位置情報しか記憶させないので、点ｐ１，ｐ２，ｐ３の移動先のセルが、複数の点によって競合する場合には、所定の優先順位に従って、１つの点に絞られる。例えば、点ｐ３は、点ｐ１と競合してセルｃ５に移動しようとするが、例えば、移動距離が短い方を優先するという優先順位に従って、消去される。なお、優先順位の設定は、例えば、単純にセルの並びに沿って座標変換を行うときに、先に処理される点を優先させたり、後から上書きして後に処理された点を優先させたりできる。

本実施形態の自律移動装置１によれば、自律移動装置１の幅や高さに合わせてグリッド空間ＧＲを適切に調整して、記憶手段４の記憶容量を小さくできる。また、障害物の位置が自律移動装置１の移動に伴って座標変換され、セルＣＬ内およびセルＣＬ間で移動するので、自律移動装置１の周辺の障害物位置の記憶を自律移動装置１の移動に合わせて適切に行うことができる。また、２次元のグリッド空間とすることにより、障害物情報を圧縮することができるので、記憶手段４の記憶容量を小さくすることができる。さらに、自律移動装置１は、扱うデータ量が抑制されるので、少ない演算処理によりスムーズで効率的な障害物回避動作を実現できる。なお、本実施形態では自律移動装置の周囲にグリッド空間を作成したが、グローバル空間上にグリッドを作成し、その中を自律移動装置が移動するように設計してもよい。

（第６の実施形態）
図１５は第６の実施形態に係る自律移動装置の移動動作のフローチャートを示す。本実施形態は、第１の実施形態や上述の第５の実施形態で説明した自律移動装置１が、障害物を検出して回避しながら移動する一連の処理を説明するものである。自律移動装置１は、走行移動を開始すると、デッドレコニング等により自己位置を認識しつつ移動し、過去自己位置と現在自己位置を比較して移動量を計算する（Ｓ１）。

次に、算出した移動量に基づいてグリッドＧＲに登録（記憶）している障害物位置を、前述の図１４（ａ）（ｂ）で説明したように、移動前の座標から移動後の座標に座標変換する（Ｓ２）。次に、第２環境情報取得手段２２によって取得した障害物位置情報を、グリッドＧＲに障害物位置情報１１として登録する（Ｓ３）。このとき、第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物位置情報は、第２環境情報取得手段２２に固有の座標系から、自律移動装置１の共通の座標系ｘｙｚへと座標変換される。

次に、第１環境情報取得手段２１によって取得した障害物位置情報を、上記同様に自律移動装置１の共通の座標系ｘｙｚに変換し、その障害物位置情報の周囲一定範囲内のグリッドＧＲに存在する障害物位置情報はグリッドＧＲから消去する（Ｓ４）。この状態での障害物位置情報が、記憶手段４に記憶された本来の障害物位置情報１１となる。

次に、経路生成手段５によって、グリッドＧＲに登録されている障害物位置情報１１と、第１環境情報取得手段２１によって取得した障害物位置情報（逐次情報）と、を用いて障害物を回避するように走行経路を生成する。自律移動装置１は、移動制御手段７によって移動手段６を制御して、走行経路に沿って移動する（Ｓ６）。その後、自律移動装置１は、目的地に到達したり、他から停止の指示を受けたりしてシステム終了となっているかどうかを判断し（Ｓ７）、終了でないなら（Ｓ７でＮｏ）、上記処理をステップＳ１から、所定の制御周期に従って繰り返す。

（第７の実施形態）
図１６は第７の実施形態に係る自律移動装置が障害物を検出しつつ移動する際の障害物位置情報処理のフローチャートを示し、図１７（ａ）（ｃ）は移動前と移動後のグリッド空間と障害物位置情報との関係を示し、図１７（ｂ）は障害物位置情報を座標変換する際に用いる計算用グリッド空間を示す。本実施形態は、第１の実施形態や上述の第５の実施形態で説明した自律移動装置１が、記憶手段４に記憶した障害物位置情報１１を、新たに記憶されるべき障害物位置情報が前記第２環境情報取得手段によって取得されなくなってから一定時間後に消去する処理に関する。

記憶手段４に記憶される障害物位置情報１１は、過去において第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物の情報を座標変換することにより、現在時点で（障害物検出エリア外となっていることにより）第２環境情報取得手段２２によっては取得されないが、その障害物が移動体ではない場合には、存在するであろうと想定される位置に変換して、記憶している情報である。座標変換された行き先が、障害物検出エリア内ということもありえる。

従って、その障害物が人や移動体であって過去に検出した位置から移動してしまうと、障害物位置情報１１が無駄な情報となってしまい、最悪の場合には自律移動装置１の移動を制限することになる。そこで、障害物位置情報１１を適宜消去する必要がある。

障害物位置情報１１は、グリッドＧＲの各セルＣＬ（ｉ）、ｉ＝１，・・，ｍに記憶される。そこで、第２環境情報取得手段２２による障害物の検出後の時間経過を監視するために、各セルＣＬ（ｉ）毎にタイマ変数ｔ（ｉ）を設ける。自律移動装置１の移動制御手段７は、移動を開始すると各セルＣＬ（ｉ）毎に設定された全てのタイマ変数ｔ（ｉ）をリセットして、ｔ（ｉ）＝０，ｉ＝１，・・，ｍとする（Ｓ１）。ここで、ｍはセル数。

次に、第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物位置情報（以下、単にデータともいう）を各セルＣＬ（ｋ）に記憶させ、タイマｔ（ｋ）をリセットする（Ｓ２）。ここで、ｋ＝１，・・，ｎは、取得されたデータの識別符号であり、ｎはデータ数であり、ｎ≦ｍである。

次に、第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置の周囲一定範囲（例えば、第１の実施形態において説明した一定距離ｄの範囲）に存在する障害物位置のデータを、セルＣＬ（ｐ）から消去し、タイマｔ（ｐ）をリセットする（Ｓ３）。ここで、ｐは、取得されたデータの識別符号であり、データ数だけ、この処理が行われる。

次に、経路生成手段５が、記憶手段４に記憶されている障害物位置情報１１、および第１環境情報取得手段２１によって取得した障害物位置情報に基づいて走行経路を決定し、自律移動装置１は、移動手段６によって走行経路に沿う移動を行い、移動前後の自己位置の変化から移動量（移動前後の並進移動量、回転移動量）を求める（Ｓ４）。その後、移動量に基づいて、障害物位置情報１１のデータの座標変換を行って、移動前の座標から移動後の座標に座標変換してセル内またはセル間のデータ移動を行って計算用セルＤＬ（ｊ）に記憶させる（Ｓ５）。

図１７（ａ）には、座標変換前のグリッドＧＲとその中の各セルＣＬ内のデータｐ１，ｐ２等が示され、図１７（ｂ）には座標変換後の計算用グリッドＧＲ０の計算用セルＤＬにおけるデータｇ１，ｇ２等が示されている。本例では、座標変換前に別々のセルＣＬに所属していたデータｐ１，ｐ２が、座標変換後に同じ計算用セルＤＬに所属している。このようなデータに対して、ループ処理ＬＰ１，ＬＰ２によって、１つのセル内に１つのデータとなるように、計算用セルＤＬ（ｉ）内におけるデータが１つに絞られる（Ｓ６）。その処理は、最新の障害物位置データを残し、他を消去する方法で行われる。最新かどうかは、各データに付属して記憶されているタイマｔ（ｉ）の値によって判断される。

最新とされて計算用セルＤＬ（ｉ）に存続することになったデータ（識別符号α）は、そのタイマｔ（α）が、セルＤＬ（ｉ）の所属として更新され、時間加算されて、ｔ（ｉ）＝ｔ（α）＋Δｔとされる（Ｓ７）。

ループ処理ＬＰ１，ＬＰ２が終わると、計算用グリッドＧＲ０の内容が、通常のグリッドＧＲに置換される（Ｓ８）。すなわち、各セルについて、データがＤＬ（ｉ）からＣＬ（ｉ）へと移動され、図１７（ｃ）に示す状態となって記憶される。

その後、次のループ処理ＬＰ１０，ＬＰ２０によって、第２環境情報取得手段２２による障害物検出後の時間経過が、タイマｔ（ｉ）の値と上限値ｔｍと比較によってチェックされる（Ｓ９）。タイマ値が上限値ｔｍを超えてなく、ｔ（ｉ）＞ｔｍではない場合は（Ｓ９でＮｏ）、現在の変数ｉをインクリメントした次の変数ｉについて処理が繰り返される。

タイマ値が上限値ｔｍを超えていて、ｔ（ｉ）＞ｔｍの場合は（Ｓ９でＹｅｓ）、記憶手段４におけるセルＣＬ（ｉ）に関する障害物位置情報１１が消去され、タイマ変数ｔ（ｉ）がリセット、ｔ（ｉ）＝０され（Ｓ１０）、現在の変数ｉをインクリメントした次の変数ｉについて処理が繰り返される。上述の処理ループＬＰ１０，ＬＰ２０が終了すると、処理を終了するかどうかが判断され（Ｓ１１）、終了なら終了し（Ｓ１１でＹｅｓ）、終了ではでないなら（Ｓ１１でＮｏ）、制御はステップＳ２に戻されて、上述の処理が、所定の制御周期のもとで繰り返される。

上述の一連の処理によると、記憶手段３は、側方障害物情報が取得されなくなった後も、障害物位置情報を保持し、取得されなくなってから一定時間（上限値ｔｍ）経過後に、障害物位置情報１１を消去する。

従って、本実施形態の自律移動装置１によれば、記憶していた障害物位置情報１１を参照することにより、ハンチング現象を回避できると共に、記憶していた障害物位置情報１１を一定時間後に消去することにより、障害物が移動した後の場所に移動することが可能となる。また、検出される障害物が移動体であって環境情報取得手段２の障害物検出範囲に入出することにより短時間に頻繁に検出情報が変化する場合や、記憶している障害物がノイズ等による誤検出に基づく場合であっても、安定した自然な動作のもとで効率的に移動を継続でき、移動している障害物に対してもスムーズな回避動作をして効率的に移動できる。

（第８の実施形態）
図１８は第８の実施形態に係る自律移動装置が障害物を検出しつつ移動する際の障害物位置情報処理のフローチャートを示す。本実施形態は、第１の実施形態や上述の第５の実施形態で説明した自律移動装置１が、記憶手段４に記憶した障害物位置情報１１を、新たに記憶されるべき障害物位置情報が前記第２環境情報取得手段によって取得されなくなってから一定距離移動後に消去する処理に関する。

本実施形態のフローチャートによって示す処理は、上述の第７の実施形態のフローチャートにおけるタイマｔ（ｉ）を用いる代わりに、移動距離ｄ（ｉ）を用いるものである。従って、このフローチャートによる処理は、図１６におけるステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１０が、図１８におけるステップ＃１，＃２，＃３，＃７，＃９，＃１０に変更されたものであり、他のステップは図１６に示す第７の実施形態の処理と同様である。また、第７の実施形態と同等の効果が得られる。

（第９の実施形態）
図１９は第９の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、第１の実施形態や上述の第５の実施形態で説明した自律移動装置１と同様の構成の自律移動装置１において、第２環境情報取得手段２２によって取得される障害物位置情報のうち、第１環境情報取得手段２１によって取得される障害物位置情報より遠方の情報は、記憶手段４に記憶されないものである。

例えば、図１９における障害物Ｍ１に関する第２環境情報取得手段２２による測定点ｂ１は、たとえ第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置情報（点ａ１）の周囲一定範囲内にない情報であっても、各点ａ１よりも遠方にあるので、記憶手段４には記憶されない。なお、障害物Ｍ２に関する第２環境情報取得手段２２による測定点ｂ２は、記憶手段４に記憶される。

本実施形態の自律移動装置１によれば、移動に必要な障害物位置情報に限定して記憶するので、障害物の情報を記憶する記憶容量を小さくできる。また、記憶しなくても確実に回避できる部分の障害物位置（点ｂ１等）については記憶しないので、回避のための演算処理が簡単になり、移動体などの障害物に対するスムーズな回避動作を実現できる。

（第１０の実施形態）
図２０は第１０の実施形態に係る自律移動装置についてのブロック構成を示す。本実施形態の自律移動装置１は、第１環境情報取得手段２１によって取得した障害物位置情報に係る障害物が移動中であるかどうかを判断する障害物移動判断手段８を備えたものである。従って、本実施形態の自律移動装置１のブロック構成は、第１の実施形態における図１のブロック構成において障害物移動判断手段８を備えたものとなっている。

さらに、本実施形態の自律移動装置１は、障害物移動判断手段８によって障害物が移動していると判断されたときは、第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物位置情報について記憶しない「周囲一定範囲」を広げるものである。例えば、図４に示した点ｂが移動体に関するものである場合には、一定距離ｄ（図４参照）がより大きな値とされる。

物体の移動は、位置座標の移動の有無で判断できる。従って、例えば、第１環境情報取得手段２１によって取得した障害物位置情報が、時間的に移動しているかどうかを比較することにより、障害物が移動中であるかどうかを判断する障害物移動判断手段８を容易に構成することができる。

本実施形態の自律移動装置１によれば、障害物として検出された移動体の周囲には記憶しない領域を広くとるので、その障害物が、例えば、図２１に示した人のように突出物や起伏が時間的に変化する移動体であっても、そのような障害物位置を記憶することなく、スムーズに回避して移動することができる。

（第１１の実施形態）
図２２（ａ）（ｂ）は第１１の実施形態に係る自律移動装置の走行時の様子を示す。本実施形における第１環境情報取得手段２１と第２環境情報取得手段２２とは、自律移動装置１の前方上部に設けられている。

第１環境情報取得手段２１は、超音波距離センサを複数配列して構成されており、前方方向の検出空間Ｖにおける障害物位置情報を取得する。第２環境情報取得手段２２は、レーザレーダを用いて構成され、前方下向き方向のスキャン面Ｂにおける障害物位置情報を取得する。

第１環境情報取得手段２１は、上述した各実施形態における第１環境情報取得手段２１とは異なり、走行面Ｒに平行な面（例えば、第１の実施形態のスキャン面Ａ、すなわち２次元空間）における障害物位置情報のみを取得するものではなく、所定の立体角で規定される３次元の検出空間Ｖにおける障害物位置情報を取得する。このような立体角内で取得される情報は、自律移動装置１の走行移動に際して、障害物の特定の表面位置を継続的して検出して得られる情報である。この点は、走行面Ｒに平行なスキャン面Ａ内において、障害物の特定の表面位置を継続的して検出することができるのと同等である。

すなわち、本実施形態における第１環境情報取得手段２１によって取得される障害物位置情報は、走行時に装置の移動の前後において一部重複して継続的に取得される情報であり、このような情報は記憶する必要がない。しかし、第２環境情報取得手段２２によって取得される障害物位置情報は、走行時に装置の移動の前後において重複することなく漸次新たに取得される情報であり、継続して取得されるとは限らない情報である。このような情報は記憶して参照されることにより、移動する障害物に対しても適切な回避動作が可能となり、障害物回避と進路復帰を繰り返す不自然ないわゆるハンチング現象を回避できる。

また、本実施形態において、第２環境情報取得手段２２によって取得された障害物位置情報は記憶手段４に記憶されるが、その情報が第１環境情報取得手段２１によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報である場合には記憶しないようにして、重複する情報の記憶を排除し、記憶手段４の記憶容量を少なくすることができる。

また、第１環境情報取得手段２１は、超音波受波素子をアレイ状に複数配列して電子的スキャンにより距離画像を得る超音波アレイセンサを用いて構成するものでもよい。また、このような超音波アレイセンサを複数備えるようにしてもよい。また、映像を処理して距離画像を得るものでもよい。

なお、本発明は、上記各構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を矛盾のない範囲で互いに組み合わせた構成とすることができる。例えば、上述した各実施形態における第１環境情報取得手段２１と前記第２環境情報取得手段２２とを各実施形態の間で互いに組み合わせることができる。

本発明の第１の実施形態に係る自律移動装置についてのブロック構成図。 同上装置の斜視図。 （ａ）は同上装置の平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図。 同上装置の記憶手段に記憶される障害物位置情報を説明する位置情報の分布図。 第２の実施形態に係る自律移動装置の斜視図。 （ａ）は同上装置から見た障害物の正面図、（ｂ）は同障害物の側面図図。 第３の実施形態に係る自律移動装置の斜視図。 （ａ）は同上装置の平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同正面図。 （ａ）（ｂ）は同上装置の障害物位置情報取得の様子を示す平面図。 第４の実施形態に係る自律移動装置の側面図。 同上装置の変形例を示す斜視図。 第５の実施形態に係る自律移動装置とその回りのグリッド空間の斜視図。 （ａ）は同上グリッド空間の移動と障害物位置情報との関係を示す平面図、（ｂ）は移動前の同グリッド空間の平面図、（ｃ）は移動後の平面図。 同上グリッド空間を構成する各セルと障害物位置情報との関係を示し、（ａ）は移動前のセルの平面図、（ｂ）は移動後の平面図。 第６の実施形態に係る自律移動装置の移動中の動作を説明するフローチャート。 第７の実施形態に係る自律移動装置が障害物を検出しつつ移動する際の障害物位置情報処理のフローチャート。 （ａ）は同上装置が移動前のグリッド空間と障害物位置情報との関係を示す平面図、（ｂ）は障害物位置情報を座標変換する際に用いる計算用グリッド空間の平面図、（ｃ）は移動後のグリッド空間と障害物位置情報との関係を示す平面図。 第８の実施形態に係る自律移動装置が障害物を検出しつつ移動する際の障害物位置情報処理のフローチャート。 第９の実施形態に係る自律移動装置の平面図。 第１０の実施形態に係る自律移動装置についてのブロック構成図。 同上装置の動作を説明する側面図。 （ａ）（ｂ）は第１１の実施形態に係る自律移動装置の側面図と平面図。

符号の説明

１ 自律移動装置
２ 環境情報取得手段
４ 記憶手段
５ 経路生成手段
６ 移動手段
８ 障害物移動判断手段
１１ 障害物位置情報
２１ 第１環境情報取得手段
２２ 第２環境情報取得手段
ＣＬ，ｃ１〜ｃ６ セル
ＧＲ グリッド空間
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２ 障害物
Ｒ 走行面

Claims (13)

1. 自己の周囲空間に存在する障害物の位置情報を取得する環境情報取得手段と、自己の位置を取得する位置情報取得手段と、前記環境情報取得手段により取得される障害物位置情報に基づいて当該障害物を回避するように走行するための走行経路を決定する経路生成手段と、前記経路生成手段により決定された走行経路に沿って自己の位置を移動させる移動手段と、を備える自律移動装置において、
   前記環境情報取得手段は、第１環境情報取得手段と第２環境情報取得手段とを備え、
   前記第１環境情報取得手段は、装置の移動の前後において一部重複して継続的に障害物位置情報を取得する手段であり、
   前記第２環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報のうち前記第１環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報の周囲一定範囲内にある情報を除く情報が記憶手段に記憶され、
   前記経路生成手段は、前記第１環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報と、前記記憶手段に記憶された障害物位置情報とに基づいて走行経路を生成することを特徴とする自律移動装置。
2. 前記記憶手段に記憶していた障害物位置情報は、一定時間後に消去することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
3. 前記記憶手段に記憶していた障害物位置情報は、一定距離移動後に消去することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
4. 前記第１環境情報取得手段は、走行面に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自律移動装置。
5. 前記第１環境情報取得手段は、走行面に平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段であり、
   前記第２環境情報取得手段は、走行面に非平行な面内の情報より障害物位置情報を取得する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自律移動装置。
6. 前記第２環境情報取得手段は、上方から下方向または下方から上方向をスキャンするスキャン型のセンサを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の自律移動装置。
7. 前記第２環境情報取得手段は、上方から下方向をスキャンする２つのスキャン型のセンサを左右に備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の自律移動装置。
8. 自律移動装置の後部平面視形状が円形であることを特徴する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の自律移動装置。
9. 前記記憶手段は、有限個数のセルから成るグリッド空間に障害物位置情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の自律移動装置。
10. 前記グリッド空間は、自律移動装置と共に移動する座標軸によって設定され、前記グリッド空間における各セルには最大１点の障害物位置情報が記憶され、各セルにおける位置情報は自律移動装置と障害物との相対位置の変化に追随するように変換されて記憶されていることを特徴とする請求項９に記載の自律移動装置。
11. 前記記憶手段は、障害物位置を水平面に写像した２次元の座標情報として障害物位置情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の自律移動装置。
12. 前記第２環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報のうち、前記第１環境情報取得手段によって取得される障害物位置情報より遠方の情報は、前記記憶手段に記憶されないことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の自律移動装置。
13. 前記第１環境情報取得手段によって取得した障害物位置情報に係る障害物が移動中であるかどうかを判断する障害物移動判断手段を備え、
    前記障害物移動判断手段によって当該障害物が移動していると判断されたときは、前記第２環境情報取得手段によって取得された障害物位置情報について記憶しない一定範囲を広げることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の自律移動装置。

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