JP2014157478A - Autonomous mobile body and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、距離センサなどより取得された物体までの距離情報に基づいて移動経路を生成し自律走行を行う自律移動体及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an autonomous mobile body that generates a travel route based on distance information to an object acquired from a distance sensor or the like and performs autonomous travel, and a control method thereof.
脚歩行型や車輪走行型の移動体が、移動経路、歩容等を自ら計画して自律移動を行なうためには、環境情報の認識が不可欠である。このため、レーザレンジセンサなどの距離センサを自律移動体に搭載することが行なわれている。例えば、搖動する距離センサを用いてレーザ光などを移動環境内の物体に照射することでその物体までの距離情報を取得し、取得した距離情報に基づいて移動経路を生成し自律移動を行う自律移動体が知られている（特許文献１参照）。 Recognizing environmental information is indispensable for a leg-walking type or wheel-traveling type mobile body to autonomously move by planning a movement route, a gait, and the like. For this reason, mounting distance sensors, such as a laser range sensor, in an autonomous mobile body is performed. For example, by using a peristaltic distance sensor to irradiate an object in a moving environment with laser light or the like, the distance information to that object is acquired, and a movement route is generated based on the acquired distance information to perform autonomous movement. A moving body is known (see Patent Document 1).
ところで、例えば、棚など箱状物体に関しては距離センサの計測分解能が低目でも問題ないが、一方、椅子の足などの下部が突出した物体に関しては距離センサの十分な計測分解能が必要となる。このように、移動環境内の物体の３次元的特徴と捉えることが、物体の距離情報を効率かつ高精度に取得する上で重要となる。しかしながら、上記特許文献１に示す自律移動体においては、移動環境内の物体の３次元的特徴を十分考慮せずに物体の距離情報を取得している。このため、上記自律移動体においては、物体の認識精度を上げるために、単に走査速度を低下させ、さらに無駄に移動速度を低下させることになりかねず、移動効率の低下を招く虞がある。 By the way, for example, with respect to a box-shaped object such as a shelf, there is no problem even if the measurement resolution of the distance sensor is low. In this way, capturing the three-dimensional features of the object in the moving environment is important in obtaining the distance information of the object efficiently and with high accuracy. However, in the autonomous mobile body shown in Patent Document 1, the distance information of the object is acquired without sufficiently considering the three-dimensional feature of the object in the moving environment. For this reason, in the said autonomous mobile body, in order to raise the recognition accuracy of an object, a scanning speed may be simply reduced, and also a movement speed may be reduced uselessly, and there exists a possibility of causing a fall of movement efficiency.
本発明は上述した知見に基づいてなされたものであって、移動効率を向上させることができる自律移動体及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。 This invention is made | formed based on the knowledge mentioned above, Comprising: It aims at providing the autonomous mobile body which can improve movement efficiency, and its control method.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、移動環境内の物体に対する距離情報を取得する距離センサと、前記距離センサを搖動させる搖動制御手段と、前記距離センサにより取得された距離情報に基づいて３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成する地図生成手段と、前記地図生成手段により生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成する移動経路生成手段と、前記移動経路生成手段により生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御する移動制御手段と、を備える自律移動体であって、前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された前記環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げる、ことを特徴とする自律移動体である。
この一態様において、前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報に基づいて、上部領域の環境地図である上部環境地図情報と、該上部領域の下方に位置する下部領域の環境地図である下部環境地図情報と、を生成し、前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された上部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を上方側に広げ、前記地図生成手段により生成された下部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を下方側に広げてもよい。
この一態様において、前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報を上部領域、中部領域、及び下部領域に分割し、該分割した上部領域、中部領域、及び下部領域内の距離点を仮想の床面に射影した射影地図を夫々生成し、該各射影地図をグリッド地図に変換した上部グリッド地図、中部グリッド地図、及び下部グリッド地図を生成し、前記上部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記上部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記上部環境地図情報を生成し、前記下部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記下部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記下部環境地図情報を生成してもよい。
この一態様において、移動制御手段は、前記距離センサの搖動範囲を上方側又は下方側に広げるとき、前記自律移動体の移動速度を低下させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、距離センサにより取得された移動環境内の物体に対する距離情報に基づいて、３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成するステップと、前記生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成するステップと、前記生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御するステップと、前記生成された環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げるステップと、を含む、ことを特徴とする自律移動体の制御方法であってもよい。
One aspect of the present invention for achieving the above object is that a distance sensor that acquires distance information with respect to an object in a moving environment, peristaltic control means that swings the distance sensor, and distance information acquired by the distance sensor. 3D environment map information generated based on the map generation means for generating a plurality of environment map information in the height direction based on the 3D environment map information, and the 3D environment map information generated by the map generation means Based on the movement path generation means for generating the movement path of the autonomous mobile body, and a movement control means for controlling the movement of the mobile body according to the movement path generated by the movement path generation means When the peristaltic control means determines that the distance from the object in the environmental map information generated by the map generating means is within a predetermined distance, the determination is made. Broaden the pivotal range of the distance sensor in the environment map information side, it is autonomous moving body according to claim.
In this one aspect, the map generation means is based on the three-dimensional environmental map information, the upper environment map information that is the environment map of the upper region, and the lower region that is the environment map of the lower region located below the upper region Environmental map information, and when the peristaltic control means determines that an object exists within the predetermined distance in the upper environmental map information generated by the map generating means, the peristaltic range of the distance sensor And when it is determined that the object exists within the predetermined distance in the lower environment map information generated by the map generation means, the peristaltic range of the distance sensor may be expanded downward.
In this one aspect, the map generation means divides the three-dimensional environment map information into an upper area, a middle area, and a lower area, and imaginary distance points in the divided upper area, middle area, and lower area are virtual. A projected map projected onto the floor is generated, and an upper grid map, a middle grid map, and a lower grid map are generated by converting each projected map into a grid map, and the upper grid map and the middle grid map are overlaid. In addition, the upper environment map information obtained by extracting the grid in which only the information of the upper grid map exists is generated, the lower grid map and the middle grid map are superimposed, and the grid in which only the information of the lower grid map exists The lower environment map information that is extracted may be generated.
In this one aspect, the movement control means may reduce the movement speed of the autonomous mobile body when the peristaltic range of the distance sensor is expanded upward or downward.
One aspect of the present invention for achieving the above object is to generate 3D environment map information based on distance information for an object in a moving environment acquired by a distance sensor, and based on the 3D environment map information. Generating a plurality of environment map information in the height direction, generating a movement route of the autonomous mobile body based on the generated three-dimensional environment map information, and the movement according to the generated movement route When it is determined that the distance between the step of controlling the movement of the body and the object in the generated environmental map information is within a predetermined distance, the range of movement of the distance sensor is expanded to the determined environmental map information side. And an autonomous mobile body control method characterized by including a step.
本発明によれば、移動効率を向上させることができる自律移動体及びその制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the autonomous mobile body which can improve movement efficiency, and its control method can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的な構成を示す斜視図及び側面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る自律移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A and FIG. 1B are a perspective view and a side view showing a schematic configuration of an autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic system configuration of the autonomous mobile body according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態に係る自律移動体１は、移動体本体２と、移動体本体２に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪３と、各駆動車輪３を駆動する駆動ユニット４と、移動環境内の物体の距離情報を取得する距離センサ５と、距離センサ５を搖動させるセンサ搖動装置６と、自律移動体１の移動及びセンサ搖動装置６の搖動を制御する制御装置７と、を備えている。 The autonomous mobile body 1 according to the present embodiment includes a mobile body 2, a pair of left and right drive wheels 3 rotatably provided on the mobile body 2, a drive unit 4 that drives each drive wheel 3, and movement A distance sensor 5 for acquiring distance information of an object in the environment; a sensor peristaltic device 6 for perturbing the distance sensor 5; and a control device 7 for controlling movement of the autonomous mobile body 1 and peristalsis of the sensor peristaltic device 6. ing.
なお、自律移動体１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように車輪駆動型の移動体として構成されているが、これに限らず、例えば、二足歩行型ロボットなどの脚歩行型の移動体として構成されていてもよく、任意の移動体として構成されてもよい。 The autonomous mobile body 1 is configured as a wheel-driven mobile body as shown in FIGS. 1A and 1B, but is not limited to this, for example, a leg walking such as a biped robot It may be configured as a moving body of a mold, or may be configured as an arbitrary moving body.
駆動ユニット４は、例えば、移動体本体２に搭載されており、モータ、駆動回路、減速機構、などから構成されている。駆動ユニット４は、制御装置７からの制御信号に応じて、各駆動車輪３を回転駆動させ、自律移動体１を移動させる。 The drive unit 4 is mounted on, for example, the mobile body 2 and includes a motor, a drive circuit, a speed reduction mechanism, and the like. The drive unit 4 rotates each drive wheel 3 according to a control signal from the control device 7 and moves the autonomous mobile body 1.
距離センサ５は、例えば、レーザレンジファインダであり、自律移動体１の移動環境内に関する距離情報を取得する。ここで距離情報とは、レーザ光の照射方向を２次元走査することによって得られる複数の距離点データの集合（ラインスキャンデータ）である。なお、本実施の形態において、上記レーザレンジファインダとして、水平方向に視野が広く、鉛直方向に視野が狭い水平型レーザレンジファインダが適用されているが、これに限らず、任意の距離センサを適用することができる。距離センサ５は、取得した距離情報を制御装置７に対して出力する。 The distance sensor 5 is, for example, a laser range finder, and acquires distance information regarding the moving environment of the autonomous mobile body 1. Here, the distance information is a set (line scan data) of a plurality of distance point data obtained by two-dimensionally scanning the irradiation direction of the laser light. In this embodiment, a horizontal laser range finder having a wide field of view in the horizontal direction and a narrow field of view in the vertical direction is applied as the laser range finder. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary distance sensor is applied. can do. The distance sensor 5 outputs the acquired distance information to the control device 7.
センサ搖動装置６は、制御装置７からの制御信号に応じて距離センサ５を上下方向及び左右方向へ搖動させる。距離センサ５を搖動させることにより、距離センサ５の走査範囲を効率的に広げることができる。センサ搖動装置６は、例えば、距離センサ５を上下方向及び左右方向へ搖動させる搖動機構と、搖動機構を駆動するモータと、から構成されている。センサ搖動装置６は、制御装置７に接続されており制御装置７からの制御信号に応じて距離センサ５を搖動させる。 The sensor swing device 6 swings the distance sensor 5 in the vertical direction and the horizontal direction in response to a control signal from the control device 7. By swinging the distance sensor 5, the scanning range of the distance sensor 5 can be efficiently expanded. The sensor swing device 6 includes, for example, a swing mechanism that swings the distance sensor 5 in the vertical direction and the left-right direction, and a motor that drives the swing mechanism. The sensor swinging device 6 is connected to the control device 7 and swings the distance sensor 5 in accordance with a control signal from the control device 7.
制御装置７は、３次元環境地図を生成する地図生成部７１と、３次元環境地図を記憶する地図記憶部７２と、センサ搖動装置６の搖動を制御する搖動制御部７３と、自律移動体１の移動経路を生成する移動経路生成部７４と、自律移動体１の移動を制御する移動制御部７５と、を備えている。 The control device 7 includes a map generation unit 71 that generates a three-dimensional environment map, a map storage unit 72 that stores a three-dimensional environment map, a peristaltic control unit 73 that controls peristalsis of the sensor peristaltic device 6, and the autonomous mobile body 1. The movement path generation part 74 which produces | generates this movement path | route, and the movement control part 75 which controls the movement of the autonomous mobile body 1 are provided.
なお、制御装置７は、例えば、演算処理、制御処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ、メモリ、及びインターフェイス部は、データバスなどを介して相互に接続されている。 The control device 7 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, control processing, and the like, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access) that stores arithmetic programs executed by the CPU, control programs, and the like. The hardware is composed mainly of a microcomputer including a memory including a memory and an interface unit (I / F) for inputting / outputting signals to / from the outside. The CPU, memory, and interface unit are connected to each other via a data bus or the like.
地図生成部７１は、地図生成手段の一具体例であり、距離センサ５により取得された距離情報に基づいて、３次元空間における物体の位置を示す３次元環境地図を生成する。ここで、３次元環境地図とは、例えば、上述した距離点データの集合（ラインスキャンデータ）を、自律移動体１を中心とした３次元座標系に変換し、距離センサ５の搖動の１周期（上方への振上げ、及び下方への振下げ）間でデータを蓄積し生成した地図を指す。 The map generation unit 71 is a specific example of map generation means, and generates a three-dimensional environment map indicating the position of the object in the three-dimensional space based on the distance information acquired by the distance sensor 5. Here, the three-dimensional environment map is, for example, the above-described set of distance point data (line scan data) is converted into a three-dimensional coordinate system centered on the autonomous mobile body 1 and one period of the perturbation of the distance sensor 5. A map generated by accumulating data between (upward swing and downward swing).
次に、地図生成部７１は、生成した３次元環境地図に基づいて３次元環境地図の距離点データＰｉ（ｘ、ｙ、ｚ）を、高さｈ２より高い上部領域（Ｐｉ（ｚ）＞ｈ２）と、上部領域の下方に存在する高さｈ１以下の下部領域（Ｐｉ（ｚ）≦ｈ１）と、上部領域と下部領域との間の高さｈ１からｈ２の中部領域（ｈ１＜Ｐｉ（ｚ）≦ｈ２）と、の３つの領域に分割する（図３）。なお、上記の上部領域及び下部領域は、例えば、図４の斜線に示すように、距離センサ５の搖動範囲（下限角度θ１＜搖動角度＜上限角度θ２）に制限され、その距離センサ５の死角となり得る領域である。 Next, the map generating unit 71, the distance point data P i of a three-dimensional environment map based on the generated three-dimensional environment map (x, y, z), and higher upper region than the height h 2 (P i (z )> H 2 ), heights h 1 to h 2 between the lower region (P i (z) ≦ h 1 ) below the height h 1 and below the upper region, and the upper region and the lower region. and the central region (h 1 <P i (z ) ≦ h 2), is divided into three regions (Fig. 3). The upper region and the lower region are limited to the peristaltic range of the distance sensor 5 (lower limit angle θ 1 <peristing angle <upper limit angle θ 2 ), for example, as shown by the hatched lines in FIG. This is an area that can be a blind spot.
ここで、上記３次元環境地図の距離点データＰｉ（ｘ、ｙ、ｚ）を各領域に分割する高さｈ１、ｈ２は、自律移動体１の幾何学パラメータ及び移動速度Ｖ、環境地図を更新する周期Ｔ（以下、環境地図更新周期Ｔと称す）などに基づいて決定することができる。 Here, the heights h 1 and h 2 for dividing the distance point data P i (x, y, z) of the three-dimensional environment map into the respective regions are the geometric parameters, the moving speed V, and the environment of the autonomous mobile body 1. It can be determined based on a cycle T for updating the map (hereinafter referred to as an environmental map update cycle T).
例えば、環境地図が更新されるまでに移動速度Ｖの自律移動体１が移動する距離はＶＴとなり、新たに距離センサ５の死角となる部分は、図４の斜線部分となる。なお、この死角部分（物体Ａ及びＢを含む）は前回の環境地図更新周期Ｔ１の位置（実線）では、距離センサ５から見て全体が見えているが、一方、今回の環境地図更新周期Ｔ２の位置（点線）では完全に距離センサ５の死角となる。このような物体Ａ及び物体Ｂの高さを基準にして、下記（１）式を用いて上述の各領域の高さｈ１及びｈ２を幾何学的に算出することができる。なお、下記（１）式において、自律移動体１の高さをＨＡとし、距離センサ５の高さ（搖動中心位置）をＨＳとする。
ｈ１＝ＶＴtanθ１ （１）式
ｈ２＝ＨＡ−ＶＴtanθ２
For example, the distance traveled by the autonomous mobile body 1 at the moving speed V before the environment map is updated is VT, and a portion that becomes a blind spot of the distance sensor 5 is a hatched portion in FIG. The blind spot (including objects A and B) can be seen as a whole when viewed from the distance sensor 5 at the position (solid line) of the previous environment map update cycle T1, but on the other hand, the current environment map update cycle T2 The position (dotted line) is completely the blind spot of the distance sensor 5. Based on the heights of the object A and the object B, the heights h 1 and h 2 of the above-described regions can be geometrically calculated using the following equation (1). In the following equation (1), the height of the autonomous moving body 1 and H A, the height of the distance sensor 5 (the swing center position) and H S.
h 1 = VTtanθ 1 (1) Expression h 2 = HA −VTtanθ 2
さらに、地図生成部７１は、３次元環境地図の上部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図を格子状に分割したグリッド地図に変換し、上部グリッド地図を生成する（図５（Ｉ））。地図生成部７１は、３次元環境地図の中部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図をグリッド地図に変換し、中部グリッド地図を生成する（図５（II））。地図生成部７１は、３次元環境地図の下部領域の距離点データを仮想の床面に射影し、その射影地図をグリッド地図に変換し、下部グリッド地図を生成する（図５（III））。 Further, the map generation unit 71 projects the distance point data of the upper region of the three-dimensional environment map onto a virtual floor, converts the projection map into a grid map divided into a grid, and generates an upper grid map ( FIG. 5 (I)). The map generation unit 71 projects the distance point data of the middle region of the three-dimensional environment map onto a virtual floor surface, converts the projection map into a grid map, and generates a middle grid map (FIG. 5 (II)). The map generation unit 71 projects the distance point data of the lower region of the three-dimensional environment map onto a virtual floor, converts the projection map into a grid map, and generates a lower grid map (FIG. 5 (III)).
最後に、地図生成部７１は、生成した上部グリッド地図と中部グリッド地図とを重ね合わせ、上部グリッド地図のデータのみが存在するグリッドを抽出したグリッド地図を生成し、これを上部領域の環境地図である上部環境地図とする。同様に、地図生成部７１は、生成した下部グリッド地図と中部グリッド地図とを重ね合わせ、下部グリッド地図のデータのみが存在するグリッドを抽出したグリッド地図を生成し、これを下部領域の環境地図である下部環境地図とする。 Finally, the map generation unit 71 superimposes the generated upper grid map and the central grid map to generate a grid map in which only the data of the upper grid map exists and generates this as an environment map of the upper region. It is a certain upper environment map. Similarly, the map generation unit 71 superimposes the generated lower grid map and the central grid map, generates a grid map in which only the data of the lower grid map is extracted, and generates this as an environment map in the lower region. It is a certain lower environment map.
例えば、図６に示す如く、地図生成部７１は、中部グリッド地図（ａ）と下部グリッド地図（ｂ）とを重ね合わせたグリッド地図（ｃ）を生成する。そして、地図生成部７１は、重ね合わせたグリッド地図（ｃ）において、下部グリッド地図のデータのみが存在するグリッド（図６の丸印）を抽出したグリッド地図（ｄ）を生成し、このグリッド地図を下部環境地図とする。図６に示すように、椅子の場合、脚部が突出しており、下方側で注視する必要があるため、下部環境地図でその部分が抽出され表現されている。地図生成部７１は、上部環境地図についても、上述の下部環境地図と同様の方法で生成する。 For example, as shown in FIG. 6, the map generation unit 71 generates a grid map (c) in which the middle grid map (a) and the lower grid map (b) are superimposed. Then, the map generation unit 71 generates a grid map (d) obtained by extracting a grid (circled in FIG. 6) in which only the data of the lower grid map exists in the superimposed grid map (c), and this grid map Is the lower environment map. As shown in FIG. 6, in the case of a chair, the leg portion protrudes, and since it is necessary to gaze at the lower side, the portion is extracted and expressed in the lower environment map. The map generation unit 71 also generates the upper environment map in the same manner as the lower environment map described above.
以上のように地図生成部７１は、上部環境地図において、上方側における物体の有無だけでなく、その物体の上方側の３次元的特徴（突出部など）を高精度に表現している。同様に、地図生成部７１は、下部環境地図において、下方側における物体の有無だけでなく、その物体の下方側の３次元的特徴（突出部など）を高精度に表現している。 As described above, the map generation unit 71 expresses not only the presence / absence of an object on the upper side of the upper environment map but also three-dimensional features (such as protrusions) on the upper side of the object with high accuracy. Similarly, the map generation unit 71 expresses not only the presence / absence of an object on the lower side of the lower environment map but also three-dimensional features (such as protrusions) on the lower side of the object with high accuracy.
地図生成部７１は、上述のようにして、距離センサ５により計測可能な範囲で自律移動体１を中心とした、上部環境地図及び下部環境地図を生成する。一方で、地図生成部７１は、自律移動体１が移動するフロア等に対する絶対座標系で表される上部環境地図及び下部環境地図を生成する。そして、地図生成部７１は、生成した絶対座標系の上部環境地図及び下部環境地図（過去のデータ）と、上記自律移動体１を中心とした上部環境地図及び下部環境地図と、を夫々重ね合わせることで、上部環境地図及び下部環境地図の更新を夫々行う。なお、自律移動体１の絶対座標系における位置は、例えば、オドメトリやＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）などを用いて計測することができる。 As described above, the map generation unit 71 generates an upper environment map and a lower environment map centered on the autonomous mobile body 1 within a range that can be measured by the distance sensor 5. On the other hand, the map generation unit 71 generates an upper environment map and a lower environment map represented by an absolute coordinate system for the floor or the like on which the autonomous mobile body 1 moves. And the map production | generation part 71 superimposes the upper environment map and lower environment map (past data) of the produced | generated absolute coordinate system, and the upper environment map and lower environment map centering on the said autonomous mobile body 1, respectively. Thus, the upper environment map and the lower environment map are updated respectively. In addition, the position in the absolute coordinate system of the autonomous mobile body 1 can be measured using odometry, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), etc., for example.
例えば、図７に示す如く、地図生成部７１は、絶対座標系の上部環境地図（ａ）と自律移動体１を中心とした上部環境地図（ｂ）と、を重ね合わせた上部環境地図（ｃ）を生成し、更新後の上部環境地図（ｄ）を生成する。 For example, as illustrated in FIG. 7, the map generation unit 71 includes an upper environment map (c) in which an upper environment map (a) in the absolute coordinate system and an upper environment map (b) centered on the autonomous mobile body 1 are superimposed. ) And an updated upper environment map (d).
地図生成部７１は、上部環境地図及び下部環境地図の更新を距離センサ５の搖動範囲に応じて行う。これは、距離センサ５が上方側を搖動している場合、下方側の計測ができず、一方、距離センサ５が下方側を搖動している場合、上方側の計測ができないためである。したがって、地図生成部７１は、距離センサ５が上方側を搖動している場合、上部環境地図の更新のみを行い、一方、距離センサ５が下方側を搖動している場合、下部環境地図の更新のみを行う。 The map generation unit 71 updates the upper environment map and the lower environment map according to the range of movement of the distance sensor 5. This is because when the distance sensor 5 is swinging the upper side, the lower side cannot be measured, and when the distance sensor 5 is swinging the lower side, the upper side cannot be measured. Accordingly, the map generation unit 71 updates only the upper environment map when the distance sensor 5 is swinging upward, whereas the map generation unit 71 updates the lower environment map when the distance sensor 5 is swinging downward. Only do.
地図記憶部７２は、例えば、上記メモリなどで構成されており、地図生成部７１により生成された３次元環境地図、上部環境地図及び下部環境地図を逐次記憶する。 The map storage unit 72 includes, for example, the memory described above, and sequentially stores the 3D environment map, the upper environment map, and the lower environment map generated by the map generation unit 71.
ところで、移動環境内の物体の３次元的特徴を十分考慮してその物体の距離情報を取得することが、自律移動体の無駄な減速などを無くし移動効率を向上させる上でより有効となる。 By the way, acquiring the distance information of the object in consideration of the three-dimensional characteristics of the object in the moving environment is more effective in eliminating the unnecessary deceleration of the autonomous moving body and improving the movement efficiency.
そこで、本実施の形態に係る自律移動体１においては、上述の如く、移動環境内の物体の３次元的特徴を上部環境地図及び下部環境地図で夫々捉えている。そして、上方側の上部環境地図で物体の接近を検出したときは、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げることで、さらに、上方側の物体を重点的に認識している。一方、下方側の下部環境地図で物体の接近を検出したときは、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げることで、さらに、下方側の物体を重点的に認識している。このように、上部環境地図及び下部環境地図を用いて距離センサの搖動範囲を動的に変更し、計測精度の効率的な向上を実現している。したがって、単一の距離センサ５でありながら信頼性の高い環境地図を生成し、後述の如く、この環境地図を用いて、無駄な移動速度の低下を無くし、自律移動体１の移動効率の向上を実現している。 Therefore, in the autonomous mobile body 1 according to the present embodiment, as described above, the three-dimensional features of the object in the moving environment are captured by the upper environment map and the lower environment map, respectively. When the approach of the object is detected on the upper environment map on the upper side, the object on the upper side is recognized with priority by expanding the peristaltic range of the distance sensor 5 upward. On the other hand, when the approach of the object is detected on the lower environment map on the lower side, the object on the lower side is further recognized by expanding the peristaltic range of the distance sensor 5 downward. In this way, the peristaltic range of the distance sensor is dynamically changed using the upper environment map and the lower environment map, and the measurement accuracy is efficiently improved. Therefore, a highly reliable environmental map is generated even though it is a single distance sensor 5 and, as will be described later, this environmental map is used to eliminate a decrease in useless moving speed and improve the movement efficiency of the autonomous mobile body 1. Is realized.
搖動制御部７３は、搖動制御手段の一具体例であり、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の所定部（例えば、距離センサ５）から所定距離以内に物体が接近していると判定したとき、判定された環境地図情報側に距離センサ５の搖動範囲を広げる。より具体的には、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図において所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げる。これにより、自律移動体１は、上方側に存在する物体をより重点的に認識することができる。一方、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された下部環境地図において所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げる。これにより、自律移動体１は、下方側に存在する物体をより重点的に認識することができる。 The peristaltic control unit 73 is a specific example of peristaltic control means, and in the upper environment map and the lower environment map generated by the map generation unit 71, a predetermined distance from a predetermined unit (for example, the distance sensor 5) of the autonomous mobile body 1. When it is determined that the object is approaching within, the peristaltic range of the distance sensor 5 is expanded to the determined environment map information side. More specifically, when the peristaltic control unit 73 determines that an object is present within a predetermined distance in the upper environment map generated by the map generating unit 71, the peristaltic range of the distance sensor 5 is expanded upward. Thereby, the autonomous mobile body 1 can recognize the object which exists in the upper side more intensively. On the other hand, when the peristaltic control unit 73 determines that an object exists within a predetermined distance in the lower environment map generated by the map generating unit 71, the peristaltic range of the distance sensor 5 is expanded downward. Thereby, the autonomous mobile body 1 can recognize the object which exists in the downward side more intensively.
次に、上述した距離センサ５の搖動範囲の変更方法について、具体例（１）−（４）を挙げて説明する。 Next, a method for changing the swing range of the distance sensor 5 described above will be described with specific examples (1) to (4).
（１）上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在しない場合（図８）。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在しないと判定し、距離センサ５の搖動範囲を通常範囲に維持する。このように上方側及び下方側に突出した物体などが存在しない比較的安全な環境下では、距離センサ５の搖動範囲を通常範囲に維持し、前方を広範囲に検出する。これにより、特に遠方に存在する障害物に重点を置いて移動経路を設定し自律移動を効率的に行うことができる。
(1) In the upper environment map and the lower environment map, when no object exists within a predetermined distance r (within radius r) from the distance sensor 5 of the autonomous mobile body 1 (FIG. 8).
In this case, the peristaltic control unit 73 determines that no object is present within the predetermined distance r in the upper environment map and the lower environment map generated by the map generation unit 71, and maintains the peristaltic range of the distance sensor 5 within the normal range. . Thus, in a relatively safe environment where there are no objects protruding upward and downward, the peristaltic range of the distance sensor 5 is maintained in the normal range and the front is detected in a wide range. As a result, it is possible to set the movement route with an emphasis on obstacles existing in the distance, and to efficiently perform autonomous movement.
（２）上部環境地図のみにおいて、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図９）。例えば、自律移動体１の前方にオーバーハング状態となる物体などが存在する場合。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を上方側に広げる。これにより、上部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その上部側をより重点的に認識することができる。
(2) When only an upper environment map has an object within a predetermined distance r (within radius r) from the distance sensor 5 of the autonomous mobile body 1 (FIG. 9). For example, there is an overhanging object in front of the autonomous mobile body 1.
In this case, the peristaltic control unit 73 determines that an object is present within the predetermined distance r in the upper environment map generated by the map generating unit 71, and widens the peristaltic range of the distance sensor 5 upward. Thereby, when the three-dimensional feature (projection part etc.) of an object exists in the upper part side, the upper part side can be recognized with more emphasis.
（３）下部環境地図のみにおいて、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図１０）。例えば、自律移動体１の前方に足元が突出した物体などが存在する場合。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を下方側に広げる。これにより、下部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その下部側をより重点的に認識することができる。
(3) A case where an object exists within a predetermined distance r (within radius r) from the distance sensor 5 of the autonomous mobile body 1 only in the lower environment map (FIG. 10). For example, when there is an object or the like whose feet protrude in front of the autonomous mobile body 1.
In this case, the peristaltic control unit 73 determines that an object is present within the predetermined distance r in the lower environment map generated by the map generating unit 71, and widens the peristaltic range of the distance sensor 5 downward. Thereby, when the three-dimensional feature (projection part etc.) of an object exists in the lower part side, the lower part side can be recognized more emphasized.
（４）上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の距離センサ５から所定距離ｒ以内（半径ｒ以内）に物体が存在する場合（図１１）。
この場合、搖動制御部７３は、地図生成部７１により生成された上部環境地図及び下部環境地図において所定距離ｒ以内に物体が存在すると判定し、距離センサ５の搖動範囲を上部側及び下方側に広げる。これにより、上部側及び下部側に物体の３次元的特徴（突出部など）が存在する場合に、その上部側及び下部側を重点的に認識することができる。なお、この場合、移動制御部７５は、駆動ユニット４を制御して、自律移動体１の移動速度を低下させてもよい。
(4) In the upper environment map and the lower environment map, an object is present within a predetermined distance r (within radius r) from the distance sensor 5 of the autonomous mobile body 1 (FIG. 11).
In this case, the peristaltic control unit 73 determines that an object exists within the predetermined distance r in the upper environment map and the lower environment map generated by the map generation unit 71, and the peristaltic range of the distance sensor 5 is set to the upper side and the lower side. spread. As a result, when there are three-dimensional features (such as protrusions) of the object on the upper side and the lower side, it is possible to focus on the upper side and the lower side. In this case, the movement control unit 75 may control the drive unit 4 to decrease the moving speed of the autonomous moving body 1.
移動経路生成部７４は、移動経路生成手段の一具体例であり、地図生成部７１により生成された３次元環境地図に基づいて自律移動体１の移動経路を生成する。移動体経路生成部７４は、例えば、３次元環境地図内における全物体の距離点データを仮想の床面に射影し、射影した物体の位置に基づいて、その物体を回避しつつ最短となる移動経路を生成する。 The movement route generation unit 74 is a specific example of a movement route generation unit, and generates a movement route of the autonomous mobile body 1 based on the three-dimensional environment map generated by the map generation unit 71. For example, the moving body path generation unit 74 projects the distance point data of all objects in the three-dimensional environment map onto a virtual floor surface, and moves the shortest while avoiding the object based on the position of the projected object. Generate a route.
移動制御部７５は、移動制御手段の一具体例であり、駆動ユニット４に制御信号を送信することで、自律移動体１の移動を制御する。移動体制御部７５は、駆動ユニット４を制御することで、例えば、自律移動体１を前後進、左右旋回、加減速、停止などさせることができる。なお、上述の如く、距離センサ５の搖動範囲を上方側あるいは下方側に広げる場合、その搖動速度により得られる３次元環境地図の解像度が低下する場合が想定される。したがって、移動制御部７５は、搖動制御部７３により距離センサ５の搖動範囲が上方側あるいは下方側に広げられた場合、自律移動体１の移動速度を減速させる制御を行っても良い。これにより、自律移動体１の安全性が向上する。 The movement control unit 75 is a specific example of movement control means, and controls the movement of the autonomous mobile body 1 by transmitting a control signal to the drive unit 4. The moving body control unit 75 can control the driving unit 4 to, for example, move the autonomous moving body 1 forward and backward, turn left and right, accelerate and decelerate, and stop. As described above, when the peristaltic range of the distance sensor 5 is expanded upward or downward, it is assumed that the resolution of the three-dimensional environment map obtained by the peristaltic speed is lowered. Therefore, the movement control unit 75 may perform control to reduce the moving speed of the autonomous mobile body 1 when the peristaltic range of the distance sensor 5 is expanded upward or downward by the peristaltic control unit 73. Thereby, the safety | security of the autonomous mobile body 1 improves.
次に、本実施の形態に係る自律移動体の制御方法について詳細に説明する。図１２は、本実施の形態に係る自律移動体の制御方法における制御処理フローを示すフローチャートである。制御装置７の搖動制御部７３は、センサ搖動装置６を制御して距離センサ５の搖動を開始させる（ステップＳ１０１）。距離センサ５は、上下方向及び左右方向へ搖動しつつ自律移動体１の移動環境内に関する物体の距離情報を取得する。 Next, the control method of the autonomous mobile body according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 12 is a flowchart showing a control process flow in the autonomous mobile control method according to the present embodiment. The peristaltic control unit 73 of the control device 7 controls the sensor peristaltic device 6 to start peristalsis of the distance sensor 5 (step S101). The distance sensor 5 acquires distance information of the object in the moving environment of the autonomous mobile body 1 while swinging in the vertical direction and the horizontal direction.
制御装置７の移動制御部７５は、駆動ユニット４を制御して自律移動体１の移動を開始し、自律移動体１を移動経路に従って移動させる（ステップＳ１０２） The movement control unit 75 of the control device 7 controls the drive unit 4 to start the movement of the autonomous mobile body 1 and moves the autonomous mobile body 1 according to the movement path (step S102).
制御装置７の地図生成部７１は、距離センサ５により取得された距離情報に基づいて３次元環境地図を生成する（ステップＳ１０３）。地図生成部７１は、生成した３次元環境地図に基づいて、上部環境地図及び下部環境地図を生成する（ステップＳ１０４）。さらに、地図生成部７１は、上部環境地図及び下部環境地図の更新を行う（ステップＳ１０５）。 The map generation unit 71 of the control device 7 generates a three-dimensional environment map based on the distance information acquired by the distance sensor 5 (step S103). The map generation unit 71 generates an upper environment map and a lower environment map based on the generated three-dimensional environment map (step S104). Further, the map generation unit 71 updates the upper environment map and the lower environment map (step S105).
制御装置７の搖動制御部７３は、地図生成部７１により更新された上部環境地図及び下部環境地図において、距離センサ５から所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、判定された環境地図情報側（上方側及び／又は下方側）に距離センサ５の搖動範囲を広げる制御を行う（ステップＳ１０６）。 When the peristaltic control unit 73 of the control device 7 determines that an object exists within a predetermined distance from the distance sensor 5 in the upper environment map and the lower environment map updated by the map generation unit 71, the determined environment map information side Control is performed to expand the peristaltic range of the distance sensor 5 (upward and / or downward) (step S106).
制御装置７の移動経路生成部７４は、地図生成部７１により生成された３次元環境地図を仮想の床面に射影し、自律移動体１の移動経路を生成する（ステップＳ１０７）。 The movement route generation unit 74 of the control device 7 projects the three-dimensional environment map generated by the map generation unit 71 onto a virtual floor surface, and generates a movement route of the autonomous mobile body 1 (step S107).
制御装置７の移動制御部７５は、移動経路生成部７４により生成された移動経路に従って自律移動体１が移動するように駆動ユニット４を制御し（ステップＳ１０８）、予め設定された目的に到着したと判定したとき（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、本処理を終了する。 The movement control unit 75 of the control device 7 controls the drive unit 4 so that the autonomous mobile body 1 moves in accordance with the movement route generated by the movement route generation unit 74 (step S108), and arrives at a preset purpose. Is determined (YES in step S109), the process ends.
以上、本実施の形態に係る自律移動体１において、上方側の３次元的特徴を示す上部環境地図及び下方側の３次元的特徴を示す下部環境地図を夫々生成する。そして、これら上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体１の所定部から所定距離以内に物体が接近していると判定したとき、判定された環境地図情報側に距離センサの搖動範囲を広げる。これにより、物体の上方側及び下方側の３次元的特徴を上部環境地図及び下部環境地図を用いて捉え、これら上部環境地図及び下部環境地図に基づいて距離センサの搖動範囲を動的に変更することで、計測精度の効率的な向上を実現できる。したがって、単一の距離センサ５で信頼性の高い環境地図を生成し、この環境地図を用いて、無駄な移動速度の低下を無くし、自律移動体１の移動効率の向上を実現している。 As described above, in the autonomous mobile body 1 according to the present embodiment, the upper environment map showing the upper three-dimensional feature and the lower environment map showing the lower three-dimensional feature are generated. Then, in these upper environment map and lower environment map, when it is determined that the object is approaching within a predetermined distance from the predetermined part of the autonomous mobile body 1, the peristaltic range of the distance sensor is expanded to the determined environmental map information side. . As a result, the upper and lower three-dimensional features of the object are captured using the upper environment map and the lower environment map, and the range of the distance sensor is dynamically changed based on the upper environment map and the lower environment map. As a result, an efficient improvement in measurement accuracy can be realized. Therefore, a highly reliable environmental map is generated with the single distance sensor 5, and the use of this environmental map eliminates a reduction in useless moving speed and realizes an improvement in the movement efficiency of the autonomous mobile body 1.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態において、レーザレンジファインダなど距離センサを搖動させて３次元環境地図を生成しているが、これに限らず、例えば、ＲＧＢＤセンサ（カメラ）などの距離センサを用いて３次元環境地図を生成してもよい。
この場合、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、判定された環境地図情報側にＲＧＢＤセンサを向ける。
例えば、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、上方側にＲＧＢＤセンサを向ける。一方、制御装置は、地図生成部により生成された下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、下方側にＲＧＢＤセンサを向ける。なお、制御装置は、地図生成部により生成された上部環境地図及び下部環境地図において、自律移動体の距離センサから所定距離以内に物体が存在していると判定したとき、その並進距離が一番近いグリッドを有する環境地図の方向にＲＧＢＤセンサを向ける。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a three-dimensional environment map is generated by moving a distance sensor such as a laser range finder. However, the present invention is not limited to this. For example, a three-dimensional environment map using a distance sensor such as an RGBD sensor (camera) is used. An environmental map may be generated.
In this case, when the control device determines that the object exists within a predetermined distance from the distance sensor of the autonomous mobile body in the upper environment map and the lower environment map generated by the map generation unit, the determined environment map The RGBD sensor is directed to the information side.
For example, when the control device determines that an object is present within a predetermined distance from the distance sensor of the autonomous mobile body in the upper environment map generated by the map generation unit, the control device directs the RGBD sensor upward. On the other hand, when the control device determines that an object is present within a predetermined distance from the distance sensor of the autonomous mobile body in the lower environment map generated by the map generation unit, the control device directs the RGBD sensor downward. When the control device determines that the object exists within a predetermined distance from the distance sensor of the autonomous mobile body in the upper environment map and the lower environment map generated by the map generation unit, the translation distance is the longest. Point the RGBD sensor in the direction of the environmental map with a close grid.
また、本発明は、例えば、図１２に示す処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。 In addition, the present invention can realize the processing shown in FIG. 12 by causing a CPU to execute a computer program, for example.
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。 The program may be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W and semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included.
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
１ 自律移動体
２ 移動体本体
３ 駆動車輪
４ 駆動ユニット
５ 距離センサ
６ センサ搖動装置
７ 制御装置
７１ 地図生成部
７２ 地図記憶部
７３ 搖動制御部
７４ 移動経路生成部
７５ 移動制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Autonomous mobile body 2 Mobile body main body 3 Drive wheel 4 Drive unit 5 Distance sensor 6 Sensor peristaltic device 7 Control apparatus 71 Map generation part 72 Map memory | storage part 73 Peristaltic control part 74 Movement path | route generation part 75 Movement control part
Claims (5)
前記距離センサを搖動させる搖動制御手段と、
前記距離センサにより取得された距離情報に基づいて３次元環境地図情報を生成し、該３次元環境地図情報に基づいて高さ方向に複数の環境地図情報を生成する地図生成手段と、
前記地図生成手段により生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成する移動経路生成手段と、
前記移動経路生成手段により生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御する移動制御手段と、を備える自律移動体であって、
前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された前記環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げる、ことを特徴とする自律移動体。 A distance sensor for acquiring distance information for an object in a moving environment;
Peristaltic control means for perturbing the distance sensor;
Map generating means for generating three-dimensional environmental map information based on the distance information acquired by the distance sensor, and generating a plurality of environmental map information in the height direction based on the three-dimensional environmental map information;
Based on the three-dimensional environmental map information generated by the map generation means, a movement route generation means for generating a movement route of the autonomous mobile body;
An autonomous mobile body comprising: a movement control means for controlling movement of the mobile body according to the movement path generated by the movement path generation means;
When it is determined that the distance from the object in the environmental map information generated by the map generating means is within a predetermined distance, the peristaltic control means has a peristaltic range of the distance sensor on the determined environmental map information side Autonomous moving body characterized by spreading.
前記地図生成手段は、前記３次元環境地図情報に基づいて、上部領域の環境地図である上部環境地図情報と、該上部領域の下方に位置する下部領域の環境地図である下部環境地図情報と、を生成し、
前記搖動制御手段は、前記地図生成手段により生成された上部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を上方側に広げ、前記地図生成手段により生成された下部環境地図情報において前記所定距離以内に物体が存在すると判定したとき、前記距離センサの搖動範囲を下方側に広げる、ことを特徴とする自律移動体。 The autonomous mobile body according to claim 1,
The map generation means, based on the three-dimensional environmental map information, upper environmental map information that is an environmental map of the upper region, lower environmental map information that is an environmental map of the lower region located below the upper region, Produces
When the peristaltic control means determines that an object exists within the predetermined distance in the upper environment map information generated by the map generating means, the peristaltic range of the distance sensor is expanded upward and generated by the map generating means An autonomous mobile body characterized in that, when it is determined in the lower environmental map information that an object is present within the predetermined distance, the range of movement of the distance sensor is expanded downward.
前記地図生成手段は、
前記３次元環境地図情報を上部領域、中部領域、及び下部領域に分割し、該分割した上部領域、中部領域、及び下部領域内の距離点を仮想の床面に射影した射影地図を夫々生成し、
該各射影地図をグリッド地図に変換した上部グリッド地図、中部グリッド地図、及び下部グリッド地図を生成し、
前記上部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記上部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記上部環境地図情報を生成し、前記下部グリッド地図と前記中部グリッド地図とを重ね合わせ、前記下部グリッド地図の情報のみが存在するグリッドを抽出した前記下部環境地図情報を生成する、ことを特徴とする自律移動体。 The autonomous mobile body according to claim 2,
The map generation means includes:
The 3D environment map information is divided into an upper area, a middle area, and a lower area, and projection maps are generated by projecting distance points in the divided upper area, middle area, and lower area onto a virtual floor surface. ,
An upper grid map, a middle grid map, and a lower grid map obtained by converting each of the projected maps into a grid map;
The upper grid map and the middle grid map are overlapped to generate the upper environment map information obtained by extracting a grid in which only the information of the upper grid map exists, and the lower grid map and the middle grid map are overlapped. The autonomous mobile body is characterized by generating the lower environment map information obtained by extracting a grid in which only the information of the lower grid map exists.
前記移動制御手段は、前記距離センサの搖動範囲を上方側又は下方側に広げるとき、前記自律移動体の移動速度を低下させる、ことを特徴とする自律移動体。 The autonomous mobile body according to claim 2 or 3,
The autonomous mobile body, wherein the movement control means reduces the movement speed of the autonomous mobile body when the peristaltic range of the distance sensor is expanded upward or downward.
前記生成された３次元環境地図情報に基づいて、当該自律移動体の移動経路を生成するステップと、
前記生成された移動経路に従って当該移動体の移動を制御するステップと、
前記生成された環境地図情報内の物体との距離が所定距離以内にあると判定したとき、該判定された環境地図情報側に前記距離センサの搖動範囲を広げるステップと、
を含む、ことを特徴とする自律移動体の制御方法。 Generating three-dimensional environmental map information based on distance information for an object in a moving environment acquired by a distance sensor, and generating a plurality of environmental map information in a height direction based on the three-dimensional environmental map information; ,
Generating a movement path of the autonomous mobile body based on the generated three-dimensional environment map information;
Controlling the movement of the moving body according to the generated movement path;
When it is determined that the distance to the object in the generated environmental map information is within a predetermined distance, the step of widening the peristaltic range of the distance sensor to the determined environmental map information side;
A method for controlling an autonomous mobile body, comprising:
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