JP2019191918A - 移動体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上させつつ、目的地までの移動時間を短縮する移動体制御装置を提供する。【解決手段】移動体制御装置１の領域設定部５２は、地図Ｍにおいて、接近可能領域を設定可能である。自己位置推定部５４は、移動体位置Ｐｍを推定可能である。仮目的地設定部５６は、接近可能領域の外縁上または接近可能領域の外側に位置する仮目的地Ｇｉを設定可能である。接近目的地設定部５７は、接近可能領域の内側に位置する接近目的地Ｇａを設定可能である。経路計画部５８は、第１経路Ｒ１、進入経路Ｒｅ、離脱経路Ｒｗおよび第２経路Ｒ２を設定可能である。第１経路Ｒ１は、移動体位置Ｐｍから仮目的地Ｇｉまでの経路である。進入経路Ｒｅは、仮目的地Ｇｉから接近目的地Ｇａまでの経路である。離脱経路Ｒｗは、接近目的地Ｇａから仮目的地Ｇｉまでの経路である。第２経路Ｒ２は、仮目的地Ｇｉから移動体目的地Ｇｍまでの経路である。【選択図】図３

Description

本発明は、移動体制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、自律して走行する自律移動装置が知られている。

特開２００９−０５３９２７号公報

特許文献１に記載されている構成では、走行経路から離れた停留位置および走行経路上の仮目的地を経由して、目標位置に移動する。しかし、特許文献１の構成では、停留位置付近の壁面を考慮しているが、停留位置から仮目的地までに障害物等があった場合が考慮されていない。このため、停留位置から仮目的地までに障害物があった場合、停留位置から仮目的地まで移動するときに、移動体と障害物とが接触する虞があり、移動体または障害物への安全性が低下する虞がある。移動体の安全性を考慮すると、移動体の速度を低くする必要があり、移動体が目的地まで到達する移動時間が増加する虞がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、安全性を向上させつつ、目的地までの移動時間を短縮する移動体制御装置を提供することにある。

本発明の移動体制御装置は、移動部（２０）、領域設定部（５２）、自己位置推定部（５４）、目的地設定部（５５）、仮目的地設定部（５６）、接近目的地設定部（５７）および経路計画部（５８）を備える。

移動部は、通路（１５）を移動可能であり、天地方向に延びる軸を中心にして回転可能である。
領域設定部は、地図において、移動部が移動可能な、障害物（１１、１２、１３、１４）から所定距離（Ｌａ）までの範囲である接近可能領域（Ａａ）を設定可能である。
自己位置推定部は、地図における移動部の位置である移動体位置（Ｐｍ）を推定可能である。

目的地設定部は、地図における移動部の目的地である移動体目的地（Ｇｍ）を設定可能である。
仮目的地設定部は、接近可能領域の外縁上または接近可能領域の外側に位置する仮目的地（Ｇｉ）を設定可能である。
接近目的地設定部は、接近可能領域の内側に位置する接近目的地（Ｇａ）を設定可能である。

経路計画部は、第１経路（Ｒ１）、進入経路（Ｒｅ）、離脱経路（Ｒｗ）および第２経路（Ｒ２）を設定可能である。第１経路は、移動体位置から仮目的地までの経路である。進入経路は、仮目的地から接近目的地までの経路である。離脱経路は、接近目的地から仮目的地までの経路である。第２経路は、仮目的地から移動体目的地までの経路である。

仮目的地が接近可能領域の外側に位置し、接近目的地が接近可能領域の内側に位置する。経路計画部は、進入経路および離脱経路を設定可能である。接近可能領域により、移動部と障害物との間の距離が確保されている。このため、第１経路を経由して、仮目的地まで移動部が移動するとき、移動部は、比較的高速で移動できる。また、進入経路を経由して、接近目的地まで移動部が移動するとき、移動部は、比較的低速で移動できる。同様に、また、離脱経路を経由して、接近目的地から仮目的地まで移動部が移動するとき、移動部は、比較的低速で移動できる。これにより、全体経路として、移動部または障害物への安全性が向上させつつ、移動体目的地までの移動時間の短縮できる。

本実施形態による移動体制御装置が用いられる施設の模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の斜視図。 第１実施形態による移動体制御装置のブロック図。 第１実施形態による移動体制御装置の制御部の各処理を説明するための模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の仮目的部設定部の処理を説明するための模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の制御を説明するためのフローチャート。 第１実施形態による移動体制御装置の制御を説明するためのフローチャート。 第１実施形態による移動体制御装置の移動部が仮目的地に到着したときの模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の移動部が接近目的地に到着したときの模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の経路計画部における離脱経路の設定を説明するための模式図。 第１実施形態による移動体制御装置の移動部の移動を説明するための模式図。 第２実施形態による移動体制御装置の仮目的部設定部の処理を説明するための模式図。 第２実施形態による移動体制御装置の制御を説明するためのフローチャート。 第２実施形態による移動体制御装置の制御を説明するためのフローチャート。 他の実施形態による移動体制御装置の仮目的部設定部の処理を説明するための模式図。 他の実施形態による移動体制御装置の自己位置推定部の処理を説明するための模式図。 他の実施形態による移動体制御装置の仮目的部設定部の処理を説明するための模式図。

以下、実施形態による移動体制御装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明する。本実施形態という場合、複数の実施形態を包括する。

図１に示すように、本実施形態の移動体制御装置は、例えば、複数の障害物としての第１設備１１、第２設備１２、第３設備１３、通路壁１４および通路１５を有する工場等の施設に用いられる。本明細書中、障害物は、設備、壁、柱、移動体制御装置とは別の移動体、または、歩行者もしくは作業者等の人である。図において、紙面左側に第１設備１１が記載されており、紙面右側に第２設備１２が記載されている。また、図において、紙面上側に第３設備１３が記載されており、紙面上側に通路壁１４が記載されている。

（第１実施形態）
図２に示すように、移動体制御装置１は、移動部２０、環境認識部３０、移動体モニタ４０、移動体操作部４５および制御部５０を備える。なお、図において、適宜、移動部２０を模式的に記載する。

移動部２０は、通路１５を移動可能であり、搬送物を積載可能である。移動部２０の中心を移動体中心Ｏｍとする。さらに、移動部２０は、４つの車輪２１および電動機２２を有し、天地方向に延びる軸を中心にして回転可能である。図において、移動体中心Ｏｍを黒丸で適宜記載している。また、移動部２０の前進方向を「前」とする。移動部２０の後退方向を「後」とする。移動部２０の前進方向から見て上側を「天」とする。移動部２０の前進方向から見て下側を「地」とする。移動部２０の前進方向から見て右側を「右」とする。移動部２０の前進方向から見て左側を「左」とする。

車輪２１は、メカナムホイールであり、４つ以上の円筒２４を含む。
円筒２４は、樽型であり、車輪２１の円周上に設けられている。また、円筒２４は、円筒２４の軸が車輪２１の軸に対して４５度傾くように、設けられている。さらに、円筒２４は、車輪２１に対して自由に回転可能である。

電動機２２は、モータであり、通電されることにより、回転可能である。電動機２２は、各車輪２１に接続されている。電動機２２により、各車輪２１は、それぞれ回転可能である。各車輪２１の回転方向の組み合わせにより、移動部２０は、四方八方に移動できる。車輪２１および電動機２２により、移動部２０は、全方向に移動可能である。電動機２２には、エンコーダが設けられており、車輪２１の回転数である車輪回転数ｅが検出される。

環境認識部３０は、移動部２０の前後にそれぞれ設けられている。環境認識部３０は、移動部２０に対して、前後、左右または天地側の障害物を検出可能であり、移動部２０の周囲の障害物を検出可能である。なお、移動部２０から所定の距離における範囲を移動部２０の周囲とする。

環境認識部３０は、レーダ、ソナー、カメラ、ジャイロセンサ、加速度センサ、エンコーダ、トルクセンサ、温度センサ、気圧センサおよびガスセンサ等を有する。なお、各検出器により、障害物を検出できる範囲および距離は異なる。環境認識部３０により検出された障害物または距離等は、環境情報Ｉｅとして得られる。

移動体モニタ４０は、画面４１を有する。移動体モニタ４０は、移動部２０の動作状態、積載部に積載されている搬送物の状態または移動体制御装置１の状態等を画面４１に表示可能である。画面４１には、例えば、環境認識部３０の画像、搬送物の名称、地図Ｍ、移動体目的地Ｇｍ、移動部２０の経路、移動体位置Ｐｍ、移動体向きＤｍまたは移動体制御装置１に関する異常もしくは警告等が表示されている。

移動体操作部４５は、移動体モニタ４０と一体になっており、移動体モニタ４０は、タッチパネルである。なお、移動体モニタ４０と移動体操作部４５とは、別体であってもよい。移動体操作部４５は、ティーチングペンダント等であり、制御部５０の制御を変更可能である。移動体モニタ４０および移動体操作部４５は、移動部２０の前側に設けられることに限定されず、移動部２０の後側、右側または左側に設けられてもよい。また、アクチュエータ等により、移動体モニタ４０および移動体操作部４５は、回転可能であってもよい。

制御部５０は、マイコンを主体として構成されており、ＣＰＵ、読み出し可能な非一時的有形記録媒体、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部５０の各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。制御部５０は、周期的に、後述の制御を行っている。

図３に示すように、制御部５０は、地図管理部５１、領域設定部５２、状態管理部５３、自己位置推定部５４、目的地設定部５５、仮目的地設定部５６、接近目的地設定部５７、経路計画部５８、走行情報記憶部５９および移動制御部８０を有する。

図４に示すように、地図管理部５１は、移動部２０が移動可能な範囲を含む地図Ｍを設定可能である。地図Ｍは、第１設備１１、第２設備１２、通路壁１４および通路１５の配置等が詳細に設定されている。なお、図において、地図Ｍの一部が模式的に記載されている。設定された地図Ｍは、領域設定部５２、自己位置推定部５４、目的地設定部５５、仮目的地設定部５６、接近目的地設定部５７、経路計画部５８および移動制御部８０に出力される。

第１設備１１、第２設備１２、第３設備１３および通路壁１４からの所定距離を接近距離Ｌａとする。接近距離Ｌａは、通路１５の路面状態、第１設備１１、第２設備１２、第３設備１３または移動部２０の大きさに基づいて設定される。また、地図Ｍにおいて、移動部２０が移動可能であり、第１設備１１、第２設備１２、第３設備１３および通路壁１４から接近距離Ｌａまでの範囲を接近可能領域Ａａとする。

領域設定部５２は、接近可能領域Ａａを設定可能である。設定された接近可能領域Ａａは、自己位置推定部５４、目的地設定部５５、仮目的地設定部５６、接近目的地設定部５７、経路計画部５８および移動制御部８０に出力される。

状態管理部５３は、ジャイロセンサ、加速度センサおよびエンコーダを含む。なお、状態管理部５３に用いられるジャイロセンサおよび加速度センサは、環境認識部３０のものと併用されてもよい。状態管理部５３に用いられるエンコーダは、電動機２２のものと併用されてもよい。状態管理部５３は、移動部２０の角速度ω、加速度ａおよび車輪回転数ｅを検出可能である。また、状態管理部５３は、角速度ω、加速度ａおよび車輪回転数ｅに基づき、移動体速さＶｍを演算する。検出された角速度ω、加速度ａ、車輪回転数ｅおよび移動体速さＶｍは、自己位置推定部５４および移動制御部８０に出力される。

自己位置推定部５４は、環境情報Ｉｅ、地図Ｍ、移動部２０の経路、角速度ω、加速度ａおよび車輪回転数ｅに基づいて、地図Ｍにおける移動部２０の位置または向きを推定可能である。推定された移動部２０の位置を移動体位置Ｐｍとする。移動体位置Ｐｍは、移動部２０の中心を推定した位置とする。推定された移動部２０の向きを移動体向きＤｍとする。移動体位置Ｐｍおよび移動体向きＤｍは、移動制御部８０に出力される。図において、移動体位置Ｐｍを黒丸で記載している。

目的地設定部５５は、地図Ｍにおける移動部２０の目的地である移動体目的地Ｇｍを設定可能である。移動部２０が移動して、移動体中心Ｏｍと移動体目的地Ｇｍとが一致したとき、移動部２０が移動体目的地Ｇｍに到着したとする。なお、本明細書中、「一致」は、常識的な誤差範囲を含むものとする。移動体目的地Ｇｍは、任意に設定可能であり、目的に応じて、設定される。設定された移動体目的地Ｇｍは、自己位置推定部５４および経路計画部５８に出力される。

仮目的地設定部５６は、接近可能領域Ａａの外縁上または接近可能領域Ａａの外側に位置する仮の目的地である仮目的地Ｇｉを設定可能である。第１実施形態では、仮目的地Ｇｉは、接近可能領域Ａａの外側に設定されている。

図５に示すように、移動部２０が移動して、移動体中心Ｏｍと仮目的地Ｇｉとが一致したとき、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到着したとする。このとき、移動部２０が仮目的地Ｇｉを中心に回転したときの軌跡を旋回軌跡Ｔｔとする。旋回軌跡Ｔｔは、仮目的地Ｇｉを中心とし、仮目的地Ｇｉから移動部２０の端部までの最大長さを半径とする円である。図において、旋回軌跡Ｔｔを二点鎖線で記載している。

仮目的地設定部５６は、旋回軌跡Ｔｔが接近可能領域Ａａの外縁に接する、または、接近可能領域Ａａの外側に位置するように、仮目的地Ｇｉを設定する。第１実施形態では、仮目的地設定部５６は、旋回軌跡Ｔｔが少なくとも１つの点で接近可能領域Ａａに接するように、仮目的地Ｇｉを設定している。また、第１実施形態では、旋回軌跡Ｔｔが複数の点で接近可能領域Ａａに接している。旋回軌跡Ｔｔが１点で接近可能領域Ａａに接してもよい。設定された仮目的地Ｇｉは、経路計画部５８および移動制御部８０に出力される。

なお、旋回軌跡Ｔｔは、仮目的地Ｇｉから移動部２０の端部までの最大長さに所定の長さを加算した長さを半径とする円であってもよい。この所定の長さは、任意に設定可能であり、障害物に応じて、変更されてもよい。この所定の長さは、例えば、障害物が移動部２０と同様の別移動体である場合、比較的小さくなるように、設定される。この所定の長さは、障害物が作業者等の人である場合、比較的大きくなるように、設定される。さらに、この所定の長さは、周期的に変更されてもよい。

また、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉから接近目的地Ｇａまでの距離である目的地間距離Ｌｇが最短となるように、仮目的地Ｇｉを設定する。仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉと接近目的地Ｇａとを結ぶ線分Ｇｉ−Ｇａを演算して、目的地間距離Ｌｇを演算する。線分Ｇｉ−Ｇａを演算することによって、仮目的地設定部５６の演算負荷が減少する。なお、仮目的地設定部５６は、予め設定された経路に基づき、仮目的地Ｇｉと接近目的地Ｇａを結ぶ曲線を演算して、目的地間距離Ｌｇを演算してもよい。仮目的地Ｇｉと接近目的地Ｇａとの間に障害物があった場合、仮目的地Ｇｉと接近目的地Ｇａを結ぶ曲線を演算することによって、目的地間距離Ｌｇの正確度が向上する。

図４に戻って、接近目的地設定部５７は、接近可能領域Ａａの内側に位置する目的地である接近目的地Ｇａを設定可能である。同様に、移動部２０が移動して、移動体中心Ｏｍと接近目的地Ｇａとが一致したとき、移動部２０が接近目的地Ｇａに到着したとする。なお、図において、移動体目的地Ｇｍ、仮目的地Ｇｉおよび接近目的地Ｇａを黒丸で記載している。移動体目的地Ｇｍは、接近可能領域Ａａの外側に設定されている。

移動体位置Ｐｍから仮目的地Ｇｉまでの経路を第１経路Ｒ１とする。仮目的地Ｇｉから接近目的地Ｇａまでの経路を進入経路Ｒｅとする。接近目的地Ｇａから仮目的地Ｇｉまでの経路を離脱経路Ｒｗとする。移動体位置Ｐｍから移動体目的地Ｇｍまでの経路を第２経路Ｒ２とする。なお、第２経路Ｒ２は、移動体位置Ｐｍから移動体目的地Ｇｍまで直接向かう経路であってもよいし、仮目的地Ｇｉおよび接近目的地Ｇａを経由する経路であってもよい。

経路計画部５８は、第１経路Ｒ１、進入経路Ｒｅ、離脱経路Ｒｗおよび第２経路Ｒ２を設定可能である。また、経路計画部５８は、移動部２０が接近可能領域Ａａの外側を移動するように、第１経路Ｒ１を設定する。設定された第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２、進入経路Ｒｅおよび離脱経路Ｒｗは、自己位置推定部５４および移動制御部８０に出力される。また、設定された進入経路Ｒｅは、走行情報記憶部５９にも出力される。

走行情報記憶部５９は、進入経路Ｒｅを記憶可能である。記憶された進入経路Ｒｅは、経路計画部５８に出力される。経路計画部５８は、走行情報記憶部５９から進入経路Ｒｅを取得する。経路計画部５８は、離脱経路Ｒｗが進入経路Ｒｅと同じ経路となるように、離脱経路Ｒｗを設定する。なお、本明細書中、「同じ」は、常識的な誤差範囲を含むものとする。

移動制御部８０は、車輪２１および電動機２２を制御して、移動部２０の移動を制御可能である。移動制御部８０は、環境情報Ｉｅ、地図Ｍ、移動体目的地Ｇｍ、移動体位置Ｐｍ、移動体向きＤｍ、角速度ω、加速度ａ、車輪回転数ｅおよび移動体速さＶｍに基づいて、移動部２０を制御する。移動制御部８０により、移動部２０は、自律して移動可能である。また、移動制御部８０は、第１経路Ｒ１、第２経路Ｒ２、進入経路Ｒｅおよび離脱経路Ｒｗに沿って移動部２０が移動するように、移動部２０を制御する。

さらに、移動制御部８０は、移動部２０が接近可能領域Ａａの内側を走行するとき、または、接近可能領域Ａａの外側を走行するときにおいて、移動体速さＶｍが異なるように、移動部２０を制御する。例えば、移動部２０が接近可能領域Ａａの内側を走行するとき、移動制御部８０は、移動体速さＶｍが比較的小さくなるように、移動部２０を制御する。なお、移動部２０の少なくとも一部が接近可能領域Ａａに進入しているとき、移動部２０が接近可能領域Ａａの内側を走行するものとする。

図６および図７のフローチャートを参照して、移動体制御装置１の制御について説明する。フローチャートにおいて、「Ｓ」は、ステップを意味する。

ステップ１０１において、目的地設定部５５は、移動体目的地Ｇｍを設定する。
ステップ１０２において、自己位置推定部５４は、移動体位置Ｐｍが接近可能領域Ａａの内側であるか否かを判定する。移動体位置Ｐｍが接近可能領域Ａａの内側であるとき、処理は、ステップ１１６に移行する。移動体位置Ｐｍが接近可能領域Ａａの外縁上または外側であるとき、処理は、ステップ１０３に移行する。

ステップ１０３において、目的地設定部５５は、移動体目的地Ｇｍが接近可能領域Ａａの内側であるか否かを判定する。移動体目的地Ｇｍが接近可能領域Ａａの内側であるとき、処理は、ステップ１０７に移行する。移動体目的地Ｇｍが接近可能領域Ａａの外縁上または外側であるとき、処理は、ステップ１０４に移行する。

ステップ１０４において、経路計画部５８は、第２経路Ｒ２を設定する。
ステップ１０５において、移動制御部８０は、第２経路Ｒ２に沿って移動部２０が移動するように、移動部２０を制御する。
ステップ１０６において、移動制御部８０は、移動部２０が移動体目的地Ｇｍに到達したか否かを判定する。移動部２０が移動体目的地Ｇｍに到達していないとき、移動制御部８０は、移動部２０が移動体目的地Ｇｍに到達するように、移動部２０を制御する。その後、処理は、ステップ１０５に戻る。移動部２０が第２経路Ｒ２に沿って移動し、移動部２０が移動体目的地Ｇｍに到達したとき、処理は、終了する。

ステップ１０７において、ステップ１０３を経由して、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉを設定する。
ステップ１０８において、経路計画部５８は、第１経路Ｒ１を設定する。
ステップ１０９において、移動制御部８０は、第１経路Ｒ１に沿って移動部２０が移動するように、移動部２０を制御する。

ステップ１１０において、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外側であるか否かを判定する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上または内側であるとき、処理は、ステップ１０７に戻る。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外側であるとき、処理は、ステップ１１１に移行する。

ステップ１１１において、移動制御部８０は、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達したか否かを判定する。移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達していないとき、移動制御部８０は、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達するように、移動部２０を制御する。その後、処理は、ステップ１０９に戻る。移動部２０が第１経路Ｒ１に沿って移動する。

図８に示すように、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達したとき、処理は、ステップ１１２に移行する。
ステップ１１２において、接近目的地設定部５７は、接近目的地Ｇａが移動体目的地Ｇｍと一致するように、接近目的地Ｇａを設定する。経路計画部５８は、進入経路Ｒｅを設定する。

図６に戻って、ステップ１１３において、移動制御部８０は、進入経路Ｒｅに沿って移動部２０が移動するように、移動部２０を制御する。
ステップ１１４において、移動制御部８０は、移動部２０が接近目的地Ｇａに到達したか否かを判定する。移動部２０が接近目的地Ｇａに到達していないとき、移動制御部８０は、移動部２０が接近目的地Ｇａに到達するように、移動部２０を制御する。その後、処理は、ステップ１１３に戻る。移動部２０が進入経路Ｒｅに沿って移動する。

図９に示すように、移動部２０が接近目的地Ｇａに到達したとき、処理は、ステップ１１５に移行する。
ステップ１１５において、走行情報記憶部５９は、進入経路Ｒｅを記憶する。

図７に示すように、ステップ１１６において、ステップ１０２を経由し、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉを設定していたか否かを判定する。仮目的地Ｇｉが設定されていなかったとき、処理は、ステップ１２３に移行する。仮目的地Ｇｉが設定されていたとき、処理は、ステップ１１７に移行する。

ステップ１１７において、走行情報記憶部５９は、進入経路Ｒｅを記憶しているか否かを判定する。進入経路Ｒｅが記憶されていなかったとき、処理は、ステップ１１９に移行する。進入経路Ｒｅが記憶されていたとき、処理は、ステップ１１８に移行する。
ステップ１１８において、経路計画部５８は、走行情報記憶部５９から進入経路Ｒｅを取得する。

図１０に示すように、ステップ１１９において、経路計画部５８は、離脱経路Ｒｗが進入経路Ｒｅと同じ経路となるように、離脱経路Ｒｗを設定する。図１０において、進入経路Ｒｅおよび離脱経路Ｒｗを明確にするため、進入経路Ｒｅを一点鎖線で記載している。また、ステップ１１９において、ステップ１１７またはステップ１２３を経由したとき、経路計画部５８は、接近目的地Ｇａおよび仮目的地Ｇｉに基づき、離脱経路Ｒｗを設定する。
ステップ１２０において、移動制御部８０は、離脱経路Ｒｗに沿って移動部２０が移動するように、移動部２０を制御する。

図７に戻って、ステップ１２１において、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外側であるか否かを判定する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上または内側であるとき、処理は、ステップ１２３に移行する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外側であるとき、処理は、ステップ１２２に移行する。

ステップ１２２において、移動制御部８０は、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達したか否かを判定する。移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達していないとき、移動制御部８０は、移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達するように、移動部２０を制御する。その後、処理は、ステップ１２０に戻る。移動部２０が仮目的地Ｇｉに到達したとき、処理は、ステップ１０３に戻る。

ステップ１２３において、ステップ１１６またはステップ１２１を経由して、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉを設定する。その後、処理は、ステップ１１９に移行する。

従来、特許文献１に記載されているように、自律して走行する自律移動装置が知られている。特許文献１に記載されている構成では、走行経路から離れた停留位置および走行経路上の仮目的地を経由して、目標位置に移動する。しかし、特許文献１の構成では、停留位置付近の壁面を考慮しているが、停留位置から仮目的地までに障害物等があった場合が考慮されていない。このため、停留位置から仮目的地までに障害物があった場合、停留位置から仮目的地まで移動するときに、移動体と障害物とが接触する虞があり、移動体または障害物への安全性が低下する虞がある。安全性を考慮すると、移動体の速度を低くする必要があり、移動体が目的地まで到達する移動時間が増加する虞がある。そこで、本実施形態の移動体制御装置により、安全性を向上させつつ、目的地までの移動時間を短縮する。

［１］移動体制御装置１では、仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外側に位置し、接近目的地Ｇａが接近可能領域Ａａの内側に位置する。経路計画部５８は、進入経路Ｒｅおよび離脱経路Ｒｗを設定可能である。接近可能領域Ａａにより、移動部２０と障害物との間の距離が確保されている。このため、第１経路Ｒ１を経由して、仮目的地Ｇｉまで移動部２０が移動するとき、移動部２０は、比較的高速で移動できる。また、進入経路Ｒｅを経由して、接近目的地Ｇａまで移動部２０が移動するとき、移動部２０は、比較的低速で移動できる。同様に、また、離脱経路Ｒｗを経由して、接近目的地Ｇａから仮目的地Ｇｉまで移動部２０が移動するとき、移動部２０は、比較的低速で移動できる。これにより、全体経路として、移動部２０または障害物への安全性が向上させつつ、移動体目的地Ｇｍまでの移動時間の短縮できる。

［２］走行情報記憶部５９は、進入経路Ｒｅを記憶可能である。経路計画部５８は、離脱経路Ｒｗが進入経路Ｒｅと同じ経路となるように、離脱経路Ｒｗを設定する。進入経路Ｒｅに沿って移動部２０が移動し、接近目的地Ｇａに到達したとき、安全に走行できたことを示す。安全が確保された進入経路Ｒｅが離脱経路Ｒｗに対して、再利用されることによって、離脱経路Ｒｗの安全が確保されながら、経路計画部５８の演算負荷が低減される。

［３］仮目的地設定部５６は、旋回軌跡Ｔｔが接近可能領域Ａａの外縁または接近可能領域Ａａの外側に位置するように、仮目的地Ｇｉを設定する。これにより、移動部２０と障害物との距離が確保されつつ、移動部２０は、姿勢を変更しやすくなる。このため、移動部２０の姿勢を変更する時間を短縮できる。

［４］仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉと接近目的地Ｇａの経路が最短となるように、仮目的地Ｇｉを設定する。これにより、移動部２０と障害物との距離が確保されつつ、仮目的地Ｇｉから接近目的地Ｇａまでの距離を短くできる。したがって、移動部２０または障害物への安全性がより向上し、移動部２０の移動時間をより短縮できる。

［５］移動部２０は、３つ以上の円筒２４を含む車輪２１を有する。円筒２４は、車輪２１の円周上に設けられている。

図１１に示すように、移動部２０は、任意の姿勢を維持したまま、移動できる。このため、移動部２０の姿勢を変更する時間を短縮できる。また、移動部２０は、任意の姿勢で、接近目的地Ｇａに到達できる。このため、接近目的地Ｇａで移動部２０が姿勢を変更する必要がなくなり、安全性がより向上する。さらに、作業しやすい姿勢を維持できるため、接近目的地Ｇａでの移動部２０による作業がしやすくなる。図において、移動中の移動部２０を破線で記載している。

（第２実施形態）
第２実施形態では、仮目的地設定部の設定が異なる点を除き、第１実施形態と同様である。

図１２に示すように、第２実施形態の移動体制御装置２における仮目的地設定部５６は、接近可能領域Ａａの外縁上に仮目的地Ｇｉを設定する。また、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉから接近目的地Ｇａまでの距離である目的地間距離Ｌｇが最短となるように、仮目的地Ｇｉを設定する。

図１３および図１４のフローチャートを参照して、移動体制御装置２の制御について説明する。ステップ２０１−２０９は、第１実施形態のステップ１０１−１０９と同様である。ステップ２１１−２１５は、第１実施形態のステップ１１１−１１５と同様である。ステップ２１６−２２０は、第１実施形態のステップ１１６−１２０と同様である。ステップ２２２およびステップ２２３は、第１実施形態のステップ１２２およびステップ１２３と同様である。

ステップ２１０において、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上にあるか否かを判定する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの内側または外側であるとき、処理は、ステップ２０７に移行する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上にあるとき、処理は、ステップ２１１に移行する。

ステップ２２１において、仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上にあるか否かを判定する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの内側または外側であるとき、処理は、ステップ２２３に移行する。仮目的地Ｇｉが接近可能領域Ａａの外縁上にあるとき、処理は、ステップ２２２に移行する。第２実施形態においても、上記［１］、［２］、［４］、［５］と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
［ｉ］移動部の車輪は、オムニホイールであり、３つ以上の円筒を含んでもよい。オムニホイールに用いられる円筒は、樽型であり、車輪の円周上に設けられている。この円筒は、車輪に対して自由に回転可能である。この車輪により、移動部は、前後左右に自由に移動可能である。また、移動部は、車輪に金属、ゴムまたは樹脂等のベルトが巻回されて、移動してもよい。

[ｉｉ]図１５に示すように、仮目的地設定部５６は、旋回軌跡Ｔｔが接近可能領域Ａａの外側に位置するように、仮目的地Ｇｉを設定してもよい。

［ｉｉｉ］図１６に示すように、移動体位置Ｐｍは、移動体中心Ｏｍからオフセットされてもよい。このとき、移動部２０が移動して、移動体中心Ｏｍと移動体目的地Ｇｍ、仮目的地Ｇｉまたは接近目的地Ｇａとが一致したとき、移動部２０が移動体目的地Ｇｍ、仮目的地Ｇｉまたは接近目的地Ｇａに到着したとしてもよい。また、移動部２０が移動して、移動体位置Ｐｍと移動体目的地Ｇｍ、仮目的地Ｇｉまたは接近目的地Ｇａとが一致したとき、移動部２０が移動体目的地Ｇｍ、仮目的地Ｇｉまたは接近目的地Ｇａに到着したとしてもよい。

［ｉｖ］図１７に示すように、複数の点で接近可能領域Ａａの外縁に接する外接円Ｃｃの中心を外接円中心Ｏｃとする。仮目的地設定部５６は、仮目的地Ｇｉが外接円中心Ｏｃに位置するように、仮目的地Ｇｉを設定してもよい。図において、外接円Ｃｃを二点鎖線で記載している。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１１ ・・・第１設備（障害物）、 １２ ・・・第２設備（障害物）、
１３ ・・・第３設備（障害物）、 １４ ・・・通路壁（障害物）、
１５ ・・・通路、 ２０ ・・・移動部、
５１ ・・・地図管理部、
５２ ・・・領域設定部、
５４ ・・・自己位置推定部、
５５ ・・・目的地設定部、
５６ ・・・仮目的地設定部、
５７ ・・・接近目的地設定部、
５８ ・・・経路計画部。

Claims (7)

1. 通路（１５）を移動可能であり、天地方向に延びる軸を中心にして回転可能な移動部（２０）と、
   前記移動部が移動可能な範囲を示す地図（Ｍ）を設定可能な地図管理部（５１）と、
   前記地図において、前記移動部が移動可能な、障害物（１１、１２、１３、１４）から所定距離（Ｌａ）までの範囲である接近可能領域（Ａａ）を設定可能な領域設定部（５２）と、
   前記地図における前記移動部の位置である移動体位置（Ｐｍ）を推定可能な自己位置推定部（５４）と、
   前記地図における前記移動部の目的地である移動体目的地（Ｇｍ）を設定可能な目的地設定部（５５）と、
   前記接近可能領域の外縁上または前記接近可能領域の外側に位置する仮目的地（Ｇｉ）を設定可能な仮目的地設定部（５６）と、
   前記接近可能領域の内側に位置する接近目的地（Ｇａ）を設定可能な接近目的地設定部（５７）と、
   前記移動体位置から前記仮目的地までの経路である第１経路（Ｒ１）、前記仮目的地から前記接近目的地までの経路である進入経路（Ｒｅ）、前記接近目的地から前記仮目的地までの経路である離脱経路（Ｒｗ）および前記仮目的地から前記移動体目的地までの経路である第２経路（Ｒ２）を設定可能な経路計画部（５８）と、
   を備える移動体制御装置。
2. 前記進入経路を記憶可能な走行情報記憶部（５９）をさらに備え、
   前記経路計画部は、前記走行情報記憶部に記憶された前記進入経路と前記離脱経路が同じ経路となるように、前記離脱経路を設定する請求項１に記載の移動体制御装置。
3. 前記仮目的地設定部は、前記仮目的地を中心に前記移動部が回転したときの前記移動部の軌跡（Ｔｔ）が前記接近可能領域の外縁に接するように、または、前記接近可能領域の外側に位置するように、前記仮目的地を設定する請求項１または２に記載の移動体制御装置。
4. 前記仮目的地設定部は、前記軌跡が前記接近可能領域の外縁に接し、かつ、前記仮目的地から前記接近目的地までの距離（Ｌｇ）が最短となるように、前記仮目的地を設定する請求項３に記載の移動体制御装置。
5. 前記仮目的地設定部は、前記仮目的地から前記接近目的地までの線分を演算して、前記仮目的地から前記接近目的地までの距離（Ｌｇ）を演算する請求項４に記載の移動体制御装置。
6. 前記仮目的地設定部は、前記接近可能領域の外縁上に前記仮目的地を設定し、前記仮目的地から前記接近目的地までの距離（Ｌｇ）が最短となるように、前記仮目的地を設定する請求項１または２に記載の移動体制御装置。
7. 前記移動部は、３つ以上の円筒（２４）を含む車輪（２１）を有し、
   前記円筒は、前記車輪の円周上に設けられている請求項１から６のいずれか一項に記載の移動体制御装置。

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