JP2022170990A - 地図提供システム、地図提供方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自律移動装置が自律移動に利用する地図が効率良く得られるようにする。
【解決手段】障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供する地図提供システムとして、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図を記憶する記憶部と、前記自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得部と、前記センサ高情報に基づき、前記３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成部とを備えて構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、地図提供システム、地図提供方法、及びプログラムに関する。

走行体が移動空間を移動しながら自己位置推定を行うことで環境地図を作成し、作成された環境地図を利用して最終到達点までの経路を生成することで、走行体の自律的な移動（自律移動）が可能なようにされた技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２１－０４７６８０号公報

上記のように、自律移動可能な走行体（自律移動装置）が自律移動するには、自律移動装置自体が移動空間を移動しながら自己位置の推定を行い、当該移動空間の地図を作成する。このため、移動空間の地図を作成するためには、自律移動装置を移動空間で十分に移動させる必要があり、時間を要していた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自律移動装置が自律移動に利用する地図が効率良く得られるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明の一態様は、障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供する地図提供システムであって、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図を記憶する記憶部と、前記自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得部と、前記センサ高情報に基づき、前記３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成部とを備える地図提供システムである。

本発明の一態様は、障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供する地図提供方法であって、前記自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得ステップと、前記センサ高情報に基づき、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成ステップとを備える地図提供方法である。

本発明の一態様は、障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供するコンピュータを、前記センサが設けられた自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得部、前記センサ高情報に基づき、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成部として機能させるためのプログラムである。

以上説明したように、本発明によれば、自律移動装置が自律移動に利用する地図が効率良く得られるようになるという効果が得られる。

本実施形態における地図提供システムの構成例を示す図である。 本実施形態における自律移動用地図の生成手法について説明する図である。 本実施形態における自律移動装置の機能構成例を示す図である。 本実施形態における地図提供サーバの機能構成例を示す図である。 本実施形態における自律移動装置と地図提供サーバが、自律移動装置の自律移動に対応して実行する処理手順例を示すフローチャートである。

図１は、本実施形態における地図提供システムの構成例を示している。本実施形態の地図提供システムは、自律移動装置１００と地図提供サーバ２００とを備える。
自律移動装置１００は、建物ＢＬ（移動空間の一例）において所定の用途に従って移動する装置である。自律移動装置１００の用途については特に限定されない。例えば、自律移動装置１００は、建物ＢＬにて荷物を運搬するものであってよい。あるいは、自律移動装置１００は、建物ＢＬにて監視のために移動する監視ロボットのようなものであってよい。
自律移動装置１００は、ネットワーク経由で地図提供サーバ２００と通信可能に接続される。なお、自律移動装置１００と地図提供サーバ２００との通信は、例えば建物ＢＬに設けられたゲートウェイの通信中継装置を経由して行われてよい。

本実施形態の自律移動装置１００は、建物ＢＬにて設定される目的地まで移動するにあたり、外部からのコントロール等によらず、自律的に自己位置推定と経路計画とを行って自律的に移動するようにされる。
上記のような自律的な移動のため、自律移動装置１００は、自己位置推定と経路計画とに用いる地図（自律移動用地図）を利用する。
地図提供サーバ２００は、自律移動装置１００に自律移動用地図を提供するサーバである。地図提供サーバ２００は、自律移動装置１００が移動する空間である建物ＢＬに対応する自律移動用地図として、自己位置推定用地図と経路計画用地図とを生成する。なお本明細書における自律移動用地図、すなわち自己位置推定用地図と経路計画用地図とは、単に地図と記載するものの、地図情報である。地図提供サーバ２００は、生成した自己位置推定用地図と経路計画用地図とによる自律移動用地図を、自律移動装置１００に送信する。

なお、同図では、建物ＢＬにおける自律移動装置１００と地図提供サーバ２００とが通信可能に接続された態様を示している。しかしながら、地図提供サーバ２００と通信可能に接続される自律移動装置１００の数は特に限定されるものでなく、複数であってよい。また、地図提供サーバ２００と通信可能に接続される複数の自律移動装置１００は、同じ建物ＢＬに配備されてもよいし、異なる複数の建物ＢＬに分散して配置されてもよい。

図２を参照して、自律移動装置１００が取得する自律移動用地図（自己位置推定用地図、経路計画用地図）について説明する。
図２（Ａ）は、自律移動装置１００が配備された建物ＢＬ内の空間を鉛直方向と交差する方向から見て模式的に示している。

図２（Ａ）においては、建物ＢＬ内に障害物３００がある例を示している。以下の例では障害物３００としてテーブルが建物ＢＬ内に配置された例について説明するものの、これに限らず、障害物３００は他の家具等の什器の他、建物ＢＬの壁面から突出した出っ張りであってもよい。本実施例における障害物３００としてのテーブルは、天板３０１と、床（水平面）に載置されるベースプレート３０３と、を支柱３０２により接合した構造を有する。
天板３０１とベースプレート３０３は、それぞれ鉛直上方から見たとき、円形の外形を有する。一方、床（水平面）と平行で、且つ支柱３０２と交差する平面を鉛直上方から見たとき、支柱３０２は円形の断面形状を有する。本実施例では、さらに鉛直上方から見て、天板３０１の外形形状と、ベースプレート３０３の外形形状と、支柱３０２の断面形状と、は同心の円形形状とされている。なお、鉛直上方から見たとき、天板３０１とベースプレート３０３の大きさを比較した場合、天板３０１の直径のほうが、ベースプレート３０３の直径よりも大きい。つまり、鉛直上方から障害物３００であるテーブルを見た場合には、天板３０１にベースプレート３０３が覆われ、ベースプレート３０３が天板３０１に隠れる構成とされている。

図２（Ａ）に示すように、自律移動装置１００は測域センサ１０２を備える。測域センサ１０２は、自律移動装置１００が自己位置を推定するのに用いられる。
本実施形態の測域センサ１０２は、レーザ光（電波、超音波等であってもよい）により２次元での走査（スキャン）を行うことで、鉛直方向と直交する方向（２次元）における障害物の距離を測定するようにされた２次元センサ（２次元測域センサ）である。本実施例では、測域センサ１０２として２次元のレーザースキャナを用いた。

地図提供サーバ２００は、建物ＢＬ内の３次元地図を記憶している。建物ＢＬ内の３次元地図は、例えば事前に作成されたものであり、単に地図と記載しているものの地図情報である。３次元地図は、室内の広さの他、出入口の場所や室内における障害物の位置などの２次元地図が有する床（水平面）における位置・寸法情報に加え、障害物の高さの他、鉛直下方に床との接触部を有さない障害物の形状・配置など、鉛直方向における位置・寸法情報を含んでいる。つまり、建物ＢＬ内の３次元地図は、建物ＢＬ内の障害物３００の３次元形状に関する情報も含んでいる。

図２（Ｂ）は、自律移動用地図として、建物ＢＬに対応して地図提供サーバ２００が生成する自己位置推定用地図ＭＰ－１を示している。
地図提供サーバ２００は、図２（Ａ）に示すように、自律移動装置１００が備える測域センサ１０２の床（水平面）からの鉛直方向への高さｈ１に関するセンサ高情報に基づき、高さｈ１に対応する平面（２次元空間）の地図を、建物ＢＬの３次元地図から抽出する（取り出す）。このように抽出された２次元空間の地図が自己位置推定用地図ＭＰ－１である。従って、自己位置推定用地図ＭＰ－１は２次元地図となる。

上記のように、自己位置推定用地図ＭＰ－１は、建物ＢＬ内の３次元地図から測域センサ１０２の高さｈ１に対応する２次元空間を抽出したものである。このため、自己位置推定用地図ＭＰ－１は、図２（Ｂ）に示すように、建物ＢＬに対応する平面において、障害物３００を構成する部位のうち、高さｈ１に対応する支柱３０２が示された２次元地図となる。

自律移動装置１００は、測域センサ１０２を用いて、建物ＢＬにおいて存在する壁や障害物３００等の障害物との距離を測定し、測定された障害物との距離と自己位置推定用地図ＭＰ－１とを照合することで、建物ＢＬにおける自己位置を推定する。図２（Ａ）においては、図示する位置にて自律移動装置１００が支柱３０２との距離Ｄを測定している状態が示されている。

図２（Ｃ）は、自律移動用地図として、地図提供サーバ２００が建物ＢＬに対応して生成する経路計画用地図ＭＰ－２を示している。
地図提供サーバ２００は、経路計画用地図ＭＰ－２の生成にあたり、まず初めに建物ＢＬ内の移動空間における３次元地図と、鉛直方向における自律移動装置１００の高さｈ２に関する情報と、に基づいて、鉛直方向における床ＣＴから高さｈ２までの範囲における、障害物３００の最大外形に関する情報を抽出する。なお、自律移動装置１００の高さｈ２は、自律移動装置１００が移動可能な床を基準とした、鉛直方向における自律移動装置１００の背の高さである。
具体的には地図提供サーバ２００は、図２（Ａ）に示すように、建物ＢＬの移動空間を示す３次元地図に基づき、自律移動装置１００の鉛直方向における高さｈ２に関する情報を用いて、鉛直方向において、自律移動装置１００が移動可能な移動空間の床（水平面）ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２までの移動空間の一部に対応する３次元空間（部分３次元空間）にかかる部分３次元地図を抽出する。
地図提供サーバ２００は、抽出した部分３次元地図に基づき、移動空間のうち、鉛直方向における床ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２までの範囲の３次元空間を占める障害物３００の一部または全部における、垂直方向と直交する方向における障害物３００の最大外形に関する情報を抽出する。
そして地図提供サーバ２００は、障害物３００の最大外形に関する情報と、障害物３００の位置情報と、を含む２次元地図である経路計画用地図ＭＰ－２を生成する。経路計画用地図ＭＰ－２は、障害物３００の位置情報とともに、床ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２まで範囲で移動空間から切り出した空間において、いわば障害物３００へ鉛直方向から光を照射し、水平面に投影したときに形成される影の形状を障害物３００の外形情報として含む。つまり経路計画用地図ＭＰ－２での障害物３００の外形は、自律移動装置１００が移動に際して衝突を回避すべき、床ＣＴから鉛直方向への高さｈ２までの範囲にあたる移動空間の一部における、垂直方向と直交する方向への障害物３００の最大寸法である。

本実施例では、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向における床ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２までの範囲においては、障害物３００が含まれる。障害物３００の鉛直方向に延びる支柱３０２を基準とすると、障害物３００を構成する部位としては、天板３０１とベースプレート３０３とが鉛直方向と直交する方向へ突出している。
また、天板３０１とベースプレート３０３とを比較した場合には、天板３０１の方がベースプレート３０３よりも鉛直方向と直交する方向へ突出している。従って、地図提供サーバ２００は、障害物３００の外形として天板３０１の外形を部分３次元地図から抽出する。
従って、図２（Ａ）に対応して生成される経路計画用地図ＭＰ－２は、図２（Ｃ）に示すように、建物ＢＬの移動空間における、障害物３００の天板３０１の外形が障害物３００の外形として示された２次元地図となる。このように経路計画用地図ＭＰ－２は、障害物３００の位置情報に加え、鉛直方向における床ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２までの範囲にあたる移動空間の一部において、障害物３００の外形として、鉛直方向と交差する方向における障害物３００の最大寸法に関する情報を有する２次元地図である。

自律移動装置１００は、図２（Ｃ）の経路計画用地図ＭＰ－２を利用して、例えば所定の出発位置から目的地ＤＮに自己が到達するまでの経路についての計画（経路計画）を行う。つまり、自律移動装置１００は、経路計画用地図ＭＰ－２において示される建物ＢＬの壁や障害物に衝突しないように経路を計算する。
具体例として、図２（Ｃ）においては、自律移動装置１００が移動開始位置ＳＴから移動を開始し、障害物３００の天板３０１との衝突を回避するため、進行方向から見て天板３０１の右側にて安全距離Ｄａを隔てた状態で通過し、その後、左折して進行することで目的地ＤＮに到達するようにして経路が求められた例が示される。安全距離Ｄａは、自律移動装置１００と建物ＢＬに存在する障害物との間で最低限確保されるべき距離である。

図３は、自律移動装置１００の機能構成例を示している。同図の自律移動装置１００としての機能は、自律移動装置１００が備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）がプログラムを実行することで実現される。同図の自律移動装置１００は、通信部１０１、測域センサ１０２、移動機構部１０３、制御部１０４、及び記憶部１０５を備える。
通信部１０１は、ネットワーク経由で地図提供サーバ２００と通信を行う。
測域センサ１０２は、前述のようにレーザ光等により２次元による走査を行うことで、障害物までの距離を計測するセンサである。
移動機構部１０３は、自律移動装置１００が移動するための駆動機構部である。移動機構部１０３は、例えば車輪、車輪を駆動するモータ、移動方向を変更する方向変更機構等を備える。

制御部１０４は、自律移動装置１００における各種制御を実行する。制御部１０４は、地図取得部１４１、及び自律移動制御部１４２を備える。
地図取得部１４１は、地図提供サーバ２００から自律移動用地図（自己位置推定用地図及び経路計画用地図）を取得する。地図取得部１４１は、取得した自律移動用地図を、地図記憶部１５２に記憶させる。
自律移動制御部１４２は、地図記憶部１５２が記憶する自律移動用地図を利用して、自律移動装置１００が自律移動を行うように制御する。

記憶部１０５は、自律移動装置１００に対応する各種の情報を記憶する。記憶部１０５は、寸法情報記憶部１５１と地図記憶部１５２とを備える。

寸法情報記憶部１５１は、寸法情報を記憶する。寸法情報は、自律移動装置１００の寸法に関する情報である。本実施形態において、寸法情報は、測域センサ１０２が設けられた床（水平面）からの高さｈ１と、自律移動装置１００自体の床（水平面）からの高さｈ２と、自律移動装置１００の外形の水平面（鉛直方向と直交する方向）における寸法（平面サイズ）と、を有している。この他、寸法情報記憶部１５１は、自律移動装置１００の位置を鉛直方向から見た水平面における点として便宜的に示すための基準位置に関する情報を有していてもよい。基準位置はどのように定められてもよいが、例えば鉛直方向から見た水平面における自律移動装置１００の重心に対応する位置の他、測域センサ１０２に対応する位置などであってよい。

地図記憶部１５２は、地図取得部１４１が取得した自律移動用地図としての自己位置推定用地図及び経路計画用地図を記憶する。

図４は、地図提供サーバ２００の機能構成例を示している。同図の地図提供サーバ２００としての機能は、地図提供サーバ２００が備えるＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。地図提供サーバ２００は、通信部２０１、制御部２０２、及び記憶部２０３を備える。
通信部２０１は、ネットワーク経由で自律移動装置１００と通信を行う。

制御部２０２は、地図提供サーバ２００における制御を実行する。制御部２０２は、入力部２２１と地図生成部２２２とを備える。
入力部２２１は、自律移動用地図の生成に用いる情報（地図生成利用情報）を入力する。入力部２２１は、自律移動装置１００から送信される地図生成利用情報を入力する。自律移動用地図として、自己位置推定用地図の生成に用いる地図生成利用情報は、自律移動装置１００が備える測域センサ１０２の高さｈ１（センサ高さ）である。自律移動用地図として、経路計画用地図の生成に用いる地図生成利用情報は、自律移動装置１００の高さｈ２（装置高さ）である。

記憶部２０３は、地図提供サーバ２００に対応する各種の情報を記憶する。記憶部２０３は、３次元地図記憶部２３１と装置登録情報記憶部２３２とを備える。
３次元地図記憶部２３１は、自律移動用地図（自己位置推定用地図及び経路計画用地図）の生成元となる３次元地図を記憶する。本実施形態の場合、３次元地図記憶部２３１は、少なくとも建物ＢＬ内の所定空間に配置された障害物３００の位置・寸法等の情報を含む、所定空間の３次元地図を記憶している。
装置登録情報記憶部２３２は、装置登録情報を記憶する。装置登録情報は、建物ＢＬ等の所定の空間に配備された自律移動装置１００についての登録情報である。装置登録情報は、例えば自律移動装置１００の識別子（装置識別子）ごとに、対応の自律移動装置１００が配備される建物ＢＬ等の空間を示す３次元地図の識別子（地図識別子）を対応付けた構造であってよい。

図５のフローチャートを参照して自律移動装置１００と地図提供サーバ２００が、自律移動装置１００の自律移動に対応して実行する処理手順例について説明する。
まず、自律移動装置１００の処理手順について説明する。
ステップＳ１０１：自律移動装置１００において、地図取得部１４１は、現在において自己が配備された建物ＢＬにおいて自律移動を開始させるにあたり、地図提供サーバ２００に地図要求を送信する。
地図要求は、自律移動装置１００が自律移動に利用する自律移動用地図を要求するコマンドである。地図要求は、自律移動装置１００の装置識別子と地図生成利用情報とを含む。地図生成利用情報は、センサ高さｈ１と装置高さｈ２を含む。自律移動装置１００は、地図生成利用情報としてのセンサ高さｈ１と装置高さｈ２を、寸法情報記憶部１５１が記憶する寸法情報から取得してよい。

ステップＳ１０２：ステップＳ１０１により地図要求が送信されたことに応じて、地図提供サーバ２００は、自律移動用地図（自己位置推定用地図及び経路計画用地図）を生成し、生成した自律移動用地図を自律移動装置１００に送信する。地図提供サーバ２００が送信する自律移動用地図は、自律移動装置１００が配備された建物ＢＬにおける移動空間の３次元地図を利用して生成されたものである。
自律移動装置１００において、地図取得部１４１は、地図提供サーバ２００から送信された自律移動用地図を通信部１０１経由で受信する。地図取得部１４１は、受信した自律移動用地図を３次元地図記憶部２３１に記憶させる。このようにして地図取得部１４１は、自律移動用地図としての自己位置推定用地図及び経路計画用地図を取得する。

ステップＳ１０３：自律移動装置１００における自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０２により取得された自己位置推定用地図を利用して現在の自己位置を推定する。当該ステップＳ１０３により推定される現在の自己位置は、自律移動装置１００が建物ＢＬ内を移動するにあたっての移動開始位置となる。
当該ステップＳ１０３において、自律移動制御部１４２は、現在位置において、測域センサ１０２により建物ＢＬにおける周囲の障害物までの距離を測定させる。本実施形態では、測域センサ１０２として２次元センサを用いたため、建物ＢＬにおいて測域センサ１０２の高さｈ１に沿った周囲の障害物までの距離が２次元的に測定される。
自律移動制御部１４２は、測定された距離によって特定される自律移動装置１００の周囲の障害物と自己との位置関係を推定し、推定された位置関係を自己位置推定用地図と照合することで、建物ＢＬの移動空間における現在の自己位置を推定する。

ステップＳ１０４：次に、自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０２により取得された経路計画用地図を利用して、図２（Ｃ）の例のように、建物ＢＬにおける現在位置（移動開始位置）から目的地ＤＮまでの経路を算出する。
この際、自律移動装置１００は、寸法情報記憶部１５１が記憶する寸法情報に含まれる平面サイズ、基準位置等の情報を利用して、自己と建物ＢＬ内の障害物との間に安全距離Ｄａ以上が確保されるように経路を算出する。

ステップＳ１０５：自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０４により算出した経路に沿って自律移動装置１００を移動させるように移動機構部１０３を制御する。
ステップＳ１０６：自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０５により自律移動装置１００を所定量移動させると、移動後における自律移動装置１００の自己位置推定を行う。この際、自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０３と同様に、測域センサ１０２による周囲の障害物までの距離の測定結果と、自己位置推定用地図と利用して自己の現在位置を推定するようにされてよい。

ステップＳ１０７：自律移動制御部１４２は、ステップＳ１０６による自己位置推定により推定された自己の現在位置が目的地ＤＮであるか否かを判定する。つまり、自律移動装置１００は、自律移動装置１００が目的地ＤＮに到達したか否かを判定する。
ステップＳ１０７にて目的地ＤＮに到達していないことが判定された場合には、ステップＳ１０５に処理が戻される。これにより、自律移動装置１００は、移動しながら自己位置推定を行うことで、ステップＳ１０４により算出された経路に沿って移動していくようにされる。この際、ステップＳ１０６により推定された自己位置が経路から逸脱している場合には、次のステップＳ１０５にて軌道修正が行われ、自律移動装置１００を経路に戻すようにされる。

ステップＳ１０８：ステップＳ１０７にて目的地ＤＮに到達したことが判定されると、自律移動制御部１４２は、自律移動装置１００が停止されるように移動機構部１０３を制御する。

次に、地図提供サーバ２００が実行する処理手順について説明する。
ステップＳ２０１：地図提供サーバ２００において、入力部２２１は、ステップＳ１０１により自律移動装置１００から送信された地図要求を通信部２０１経由で受信する。

ステップＳ２０２：地図生成部２２２は、３次元地図記憶部２３１が記憶する３次元地図のうちから、ステップＳ２０１により受信された地図要求の送信元の自律移動装置１００が配備された移動空間（建物ＢＬ）に対応する３次元地図を特定する。このため、地図生成部２２２は、ステップＳ２０１により受信された地図要求から装置識別子を取得する。地図生成部２２２は、取得した装置識別子と対応付けられた地図識別子を装置登録情報記憶部２３２から取得する。地図記憶部１５２に記憶される３次元地図にはそれぞれ地図識別子が付与されている。従って、地図生成部２２２は、上記のように地図識別子を取得したことにより、対応の３次元地図を特定したことになる。

ステップＳ２０３：地図生成部２２２は、ステップＳ２０１にて受信された地図要求からセンサ高さｈ１を取得する。
ステップＳ２０４：地図生成部２２２は、ステップＳ２０３により取得されたセンサ高さｈ１を利用して自己位置推定用地図を生成する。つまり、地図生成部２２２は、ステップＳ２０２により特定された３次元地図を３次元地図記憶部２３１から取得する。地図生成部２２２は、取得した３次元地図から、ステップＳ２０３により取得されたセンサ高さｈ１に対応する２次元地図を抽出する。このように抽出された２次元地図が自己位置推定用地図となる。

ステップＳ２０５：また、地図生成部２２２は、ステップＳ２０１にて受信された地図要求から装置高さｈ２を取得する。
ステップＳ２０６：地図生成部２２２は、ステップＳ２０５により取得された装置高さｈ２を利用して自己位置推定用地図を生成する。地図生成部２２２は、前述のように、３次元地図記憶部２３１から取得した３次元地図から、ステップＳ２０５により取得された鉛直方向における床ＣＴから装置高さｈ２までの移動空間の３次元空間に対応する３次元地図（部分３次元地図）を抽出する。地図生成部２２２は、抽出した部分３次元地図に基づき、移動空間のうち、鉛直方向における床ＣＴから自律移動装置１００の高さｈ２までの範囲の３次元空間を占める障害物３００の一部または全部における、垂直方向と直交する方向における障害物３００の最大外形に関する情報を抽出する。そして、地図生成部２２２は、障害物３００の最大外形に関する情報と、障害物３００の位置情報と、を含む２次元地図である経路計画用地図ＭＰ－２を生成する。

ステップＳ２０７：地図生成部２２２は、ステップＳ２０４により生成した自己位置推定用地図と、ステップＳ１０６により生成した経路計画用地図とを、自律移動用地図として自律移動装置１００に送信する。

なお、同図の処理手順の変形例として、地図提供サーバ２００は、先に経路計画用地図を生成し、この後に自己位置推定用地図を生成してもよい。

以上説明したように、本実施形態の自律移動装置１００は、地図提供サーバ２００から提供される自律移動用地図（自律移動用地図、及び経路計画用地図）を利用して自律移動することが可能とされている。
これにより、自律移動装置１００は、例えば自己が建物ＢＬ内を移動しながら障害物との距離を測定する手順を経なくとも、自律移動用地図を得ることができる。この際、自律移動装置１００は、地図提供サーバ２００に対して、センサ高さｈ１と装置高さｈ２の情報を送信すればよい。

また、自律移動装置１００が上記のようにして建物ＢＬ内を移動しながら障害物との距離を測定して得る自律移動用地図としては３次元地図である必要があった。このため、自律移動装置１００が建物ＢＬ内を移動しながら障害物との距離を測定して自律移動用地図を生成する場合には、障害物の距離を測定する３次元測域センサを要していた。
これに対して、本実施形態の場合であれば、自律移動装置１００が自己位置を推定するのに利用する自己位置推定用地図は、測域センサ１０２の高さに対応する２次元地図である。このため、本実施形態の自律移動装置１００が備える測域センサは、２次元的に障害物との距離を測定できるものであればよい。したがって、高価な３次元測域センサを用いることなく、安価な２次元に対応する測域センサで自律移動装置１００の自己位置を推定可能とすることができる。

また、本実施形態の自律移動用地図である自己位置推定用地図と経路計画用地図は、いずれも２次元地図である。これにより、自律移動装置１００が自律移動に関して扱う地図のデータとしては、３次元地図である場合よりも、記憶容量を節減でき、処理負荷が軽減されることにもなる。

また、自律移動用地図の生成に利用される３次元地図は、自律移動用地図の生成に対応して作成されたものでなくともよい。例えば、３次元地図は、建物ＢＬについてのものであれば、建物ＢＬの管理者等が、建物ＢＬの管理等を目的として作成したものであってよい。つまり、地図提供サーバ２００は、建物ＢＬの管理等を目的として作成された建物ＢＬ内の３次元地図を、自律移動用地図の生成に流用することになる。
このように、本実施形態において、自律移動用地図の生成に利用される３次元地図は、他の目的で作成された既存のものが流用されてもよい。この場合、自律移動用地図の生成に特化した３次元地図を改めて構築しなくともよいことから、地図提供システムを効率良く構築することができる。

なお、上記各実施形態においては、地図提供サーバ２００が自律移動装置１００から送信された寸法情報に基づいて３次元地図から自律移動用地図（自己位置推定用地図、経路計画用地図）を生成するようにされていた。
しかしながら、本実施形態においては、自律移動装置１００が、地図提供サーバ２００から自己の位置に対応の空間の３次元地図を取得し、取得した３次元地図と寸法情報記憶部１５１に記憶された寸法情報とを利用して、自律移動用地図を生成するようにされてよい。

なお、例えば地図提供サーバ２００は、上記実施形態のようにして自律移動用地図（自己位置推定用地図、経路計画用地図）を生成したうえで、自律移動装置１００を自律移動させる制御も実行可能なようにされてよい。つまり、地図提供サーバ２００が自律移動制御部としての機能を有するようにされてよい。
この場合には、地図提供サーバ２００が経路計画用地図を利用して経路を算出してよい。自律移動装置１００は、測域センサ１０２により測定した周囲の障害物との距離の情報を地図提供サーバ２００に送信する。地図提供サーバ２００は、送信された距離の情報に基づいて移動空間における自律移動装置１００の位置を推定し、推定した位置から目的地に到達するように自律移動装置１００の移動に関する指示（例えば移動・停止指示、移動時の移動方向の指示等）を行う。自律移動装置１００は、指示に応じた移動を行うようにされる。

なお、地図提供サーバ２００としての機能は、複数のサーバに分散されるようにして構成されてよい。

なお、上述の自律移動装置１００、地図提供サーバ２００等としての機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の自律移動装置１００、地図提供サーバ２００等としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。

１００ 自律移動装置、１０１ 通信部、１０２ 測域センサ、１０３ 移動機構部、１０４ 制御部、１０５ 記憶部、１４１ 地図取得部、１４２ 自律移動制御部、１５１ 寸法情報記憶部、１５２ 地図記憶部、２００ 地図提供サーバ、２０１ 通信部、２０２ 制御部、２０３ 記憶部、２２１ 入力部、２２２ 地図生成部、２３１ 次元地図記憶部、２３２ 装置登録情報記憶部、３００ 障害物

Claims (4)

1. 障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供する地図提供システムであって、
   前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図を記憶する記憶部と、
   前記自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得部と、
   前記センサ高情報に基づき、前記３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成部と
   を備える地図提供システム。
2. 前記センサは、走査を行って障害物までの距離を２次元で測定する
   請求項１に記載の地図提供システム。
3. 障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供する地図提供方法であって、
   前記自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得ステップと、
   前記センサ高情報に基づき、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成ステップと
   を備える地図提供方法。
4. 障害物までの距離を測定するセンサを備え、移動空間の床を移動可能な自律移動装置に対して、前記センサの測定結果に基づいて前記移動空間における前記障害物の位置に関する情報を含む自己位置を推定するための自己位置推定用地図を提供するコンピュータを、
   前記センサが設けられた自律移動装置における前記床からの鉛直方向における前記センサの高さに関するセンサ高情報を取得する取得部、
   前記センサ高情報に基づき、前記移動空間における前記障害物の３次元形状に関する情報を含む３次元地図から前記自己位置推定用地図として２次元地図を生成する地図生成部
   として機能させるためのプログラム。

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