JP2023074521A - 走行用地図作成装置、自律走行型ロボット、走行用地図作成方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自律走行型ロボットの走行用の地図に走行エリアを容易に設定することができる走行用地図作成装置を提供する。【解決手段】走行用地図作成装置１００は、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する位置センサ１０２と、位置センサ１０２により取得された位置関係に基づき所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成部１２１と、位置センサ１０２により取得された位置関係とフロアマップ作成部１２１により作成されたフロアマップに基づきフロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定部１２２と、フロアマップ及び自己位置に基づき、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１を自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアＡ１に設定する走行エリア設定部１２３と、走行エリア設定部１２３により設定された走行エリアＡ１を含む走行用の地図を作成する走行用地図作成部１２５と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、走行用地図作成装置、自律走行型ロボット、走行用地図作成方法、及び、プログラムに関する。

例えば、特許文献１には、自律走行装置の走行経路上の繰り返し形状を、走行エリアを区切るランドマークとして認識し、一対のランドマークと壁面とで囲まれたエリアを走行エリアに設定する方法が開示されている。

特開２０１６－１４５５１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予め、ユーザが自律走行装置の走行経路上にランドマークを設置して走行エリアを区画する必要があり、手間がかかる。

そこで、本開示は、自律走行型ロボットの走行用の地図に走行エリアを容易に設定することができる走行用地図作成装置等を提供する。

上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る走行用地図作成装置は、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットの走行用の地図を作成する走行用地図作成装置であって、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する前記物体の位置関係を取得する位置センサと、前記位置センサにより取得された前記位置関係に基づいて前記所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成部と、前記位置センサにより取得された前記位置関係と前記フロアマップ作成部により作成された前記フロアマップに基づいて前記フロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定部と、前記フロアマップ及び前記自己位置に基づいて、前記自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を前記自律走行型ロボットが走行する走行エリアに設定する走行エリア設定部と、前記走行エリア設定部により設定された前記走行エリアを含む走行用の地図を作成する走行用地図作成部と、を備える。

また、本開示の一態様に係る自律走行型ロボットは、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットであって、本体と、前記本体に配置され、前記本体を走行可能とする走行部と、前記走行用地図作成装置で作成された前記走行用の地図を取得する走行用地図取得部と、前記本体の周囲の物体を検知し、前記本体に対する前記物体の位置関係を取得する位置センサと、前記走行用の地図及び前記位置関係に基づいて、前記走行用の地図上での前記本体の位置である自己位置を推定する自己位置推定部と、前記走行用の地図及び前記自己位置に基づいて、前記所定のフロアにおける走行計画を作成する走行計画作成部と、前記走行計画に基づいて前記走行部を制御する走行制御部と、を備える。

また、本開示の一態様に係る走行用地図作成方法は、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットの走行用の地図を作成する走行用地図作成方法であって、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する前記物体の位置関係を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得された前記位置関係に基づいて前記所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成ステップと、前記取得ステップで取得された前記位置関係と前記フロアマップ作成ステップで作成された前記フロアマップに基づいて前記フロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定ステップと、前記フロアマップ及び前記自己位置に基づいて、前記自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を前記自律走行型ロボットが走行する走行エリアに設定する走行エリア設定ステップと、前記走行エリア設定ステップで設定された前記走行エリアを含む走行用の地図を作成する走行用地図作成ステップと、を含む。

なお、本開示は、上記走行用地図作成方法をコンピュータに実施させるためのプログラムとして実現されてもよい。また、上記プログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的な記録媒体として実現されてもよい。また、本開示は、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現されてもよい。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信されてもよい。

本開示の走行用地図作成装置等によれば、自律走行型ロボットの走行用の地図に走行エリアを容易に設定することができる。

図１は、実施の形態における自律走行型ロボットシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る走行用地図作成装置を斜め上方側から見た斜視図である。 図３は、実施の形態に係る自律走行型ロボットを側方向から見た外観を示す斜視図である。 図４は、実施の形態に係る自律走行型ロボットを正面方向から見た外観を示す斜視図である。 図５は、実施の形態に係る自律走行型ロボットを裏面方向から見た外観を示す底面図である。 図６は、実施の形態における自律走行型ロボットシステムの動作の第１の例を示すフローチャートである。 図７は、走行エリアの設定処理の一例を模式的に示す図である。 図８は、情報端末の受付画面の一例を示す図である。 図９は、走行用地図作成装置及び自律走行型ロボットの動作の一例を模式的に示す図である。 図１０は、情報端末の受付画面の他の例を示す図である。 図１１は、実施の形態における自律走行型ロボットシステムの動作の第２の例を示すフローチャートである。

以下では、本開示に係る走行用地図作成装置等の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

また、以下の実施の形態においては、略三角形等の「略」を用いた表現を用いている。例えば、略三角形とは、完全に三角形であることを意味するだけでなく、実質的に三角形である、すなわち、例えば角丸な三角形等も含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。

また、以下の実施の形態においては、所定のフロアの床面を走行する自律走行型ロボットを鉛直上方側から見た場合を上面視とし、鉛直下方側から見た場合を底面視として記載する場合がある。

（実施の形態）
［自律走行型ロボットシステム］
［１．構成］
まず、実施の形態における自律走行型ロボットシステムの概要について説明する。図１は、実施の形態における自律走行型ロボットシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。

自律走行型ロボットシステム４００は、自律走行型ロボット３００が走行する複数の走行エリアが設定された走行用の地図を作成し、作成された走行用の地図に基づいて生成された走行計画に基づいて自律走行型ロボット３００が所定のフロアを走行するシステムである。

所定のフロアは、例えば、建物内の壁などに囲まれたフロアである。建物は、例えば、ホテル、商業施設、オフィスビル、病院、介護施設、美術館、又は、図書館などの施設であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよい。

図１に示されるように、自律走行型ロボットシステム４００は、例えば、走行用地図作成装置１００と、情報端末２００と、自律走行型ロボット３００とを備えている。以下、各構成について説明する。

［１－１．走行用地図作成装置］
まず、走行用地図作成装置１００について図１及び図２を参照しながら説明する。図２は、実施の形態に係る走行用地図作成装置１００を斜め上方側から見た斜視図である。

走行用地図作成装置１００は、所定のフロアを自律的に走行する自律走行型ロボット３００の走行用の地図を作成する装置である。例えば、走行用地図作成装置１００は、ユーザの操作により所定のフロアを走行しながら、走行用の地図を作成する。具体的な動作については、後述する。

図２に示されるように、走行用地図作成装置１００は、例えば、台車１９０に載せられ、ユーザの操作により所定のフロアを走行する。ここでは、ユーザが台車１９０を押すことにより走行用地図作成装置１００を走行させる。台車１９０には、例えば、ハンドル１９１に情報端末２００（図２参照）を載せるスタンド１９２が取り付けられてもよいし、走行用地図作成装置１００の提示部（図１及び図２に不図示）が設置されてもよい。提示部は、いわゆる表示パネルであってもよい。

なお、走行用地図作成装置１００の機能を自律走行型ロボット３００に搭載し、自律走行型ロボット３００を走行させることにより、走行用の地図を作成させても良い。

また、図１に示されるように、走行用地図作成装置１００は、例えば、通信部１１０と、位置センサ１０２と、制御部１２０と、記憶部１３０と、を備える。以下、各構成について説明する。

［位置センサ］
位置センサ１０２は、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する物体の位置関係を取得する。例えば、位置センサ１０２は、本体１０１の上面の中央に配置されており、走行用地図作成装置１００と、走行用地図作成装置１００の周囲に存在する壁などを含む物体との距離及び方向を含む位置関係を取得する。位置センサ１０２は、例えば、光を放射し障害物により反射して返ってきた光に基づいて位置関係を検出するＬＩＤＡＲ、又は、レーザレンジファインダであってもよい。位置センサ１０２は、光の走査軸を１軸又は２軸有することにより、走行用地図作成装置１００の周囲の所定の領域の二次元計測、又は、三次元計測を行ってもよい。

なお、走行用地図作成装置１００は、位置センサ１０２に加えて、他の種類のセンサを備えてもよい。例えば、走行用地図作成装置１００は、さらに、カメラ、障害物センサ、床面センサ、エンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、接触センサ、超音波センサ、測距センサなどを備えてもよい。

［通信部］
通信部１１０は、走行用地図作成装置１００がネットワーク１０を介して情報端末２００及び自律走行型ロボット３００と通信を行うための通信回路である。例えば、通信部１１０は、走行用の地図を自律走行型ロボット３００に送信してもよい。通信部１１０は、広域通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（通信モジュール）と、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（通信モジュール）とを備えてもよい。通信部１１０は、例えば、無線通信を行う無線通信回路である。通信部１１０が行う通信の通信規格については特に限定されない。

［制御部］
制御部１２０は、位置センサ１０２により走行用地図作成装置１００の本体１０１の周囲の環境をセンシングして得られた本体１０１と本体１０１の周囲の物体との位置関係などのセンサデータを取得し、各種演算を行う。制御部１２０は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、又は、専用回路によって実現される。また、制御部１２０は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、又は、専用回路のうちの２つ以上の組み合わせによって実現されてもよい。例えば、制御部１２０は、自己位置推定部１２２と、フロアマップ作成部１２１と、走行エリア設定部１２３と、境界指示部１２４と、走行用地図作成部１２５とを含む。

制御部１２０は、位置センサ１０２により取得された本体１０１と本体１０１の周囲の物体との位置関係、及び、本体１０１（つまり、走行用地図作成装置１００）の移動軌跡を取得する。走行用地図作成装置１００は、位置センサ１０２に加えて、他の種類のセンサを備える場合、制御部１２０は、さらに、他の種類のセンサにより取得されたセンサデータを取得してもよい。

フロアマップ作成部１２１は、位置センサ１０２により取得された物体と位置センサ１０２との相対的な位置関係に基づいて所定のフロアを示すフロアマップを作成する。フロアマップ取得部１３２は、例えば、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）などの地図作成技術によって所定のフロアを示すフロアマップを作成してもよく、外部の装置（不図示）から入力されたフロアマップを、ネットワーク１０を介して取得してもよい。また、フロアマップは、予め記憶部１３０に格納されていてもよく、この場合、フロアマップ作成部１２１は、記憶部１３０からフロアマップを読み出して取得してもよい。

自己位置推定部１２２は、位置センサ１０２により取得された位置関係と、フロアマップとを用いて、フロアマップ上での走行用地図作成装置１００の位置である自己位置を推定する。例えば、自己位置推定部１２２は、ＳＬＡＭ技術を利用して自己位置を推定する。

走行エリア設定部１２３は、フロアマップ及び自己位置に基づいて、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアに設定する。例えば、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、自己位置の移動方向が右回り及び左回りの一方に所定の角度で回転する３つの第１の点を第１矩形領域の頂点に決定することにより、前記第１矩形領域を設定する。

また、例えば、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、右回り及び左回りの他方に所定の角度で回転する２つの第２の点が存在する場合、２つの第２の点を第２矩形領域の頂点に決定することにより、第１矩形領域と第２矩形領域とを含む走行エリアを設定する。また、例えば、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、２つの第２の点の間に、右回り及び左回りの一方に所定の角度で回転する２つの点が存在する場合、２つの第２の点に加え、２つの点を第２矩形領域の頂点に決定することにより、第２矩形領域を設定する。

また、例えば、走行エリア設定部１２３は、短辺の長さが所定値よりも短い第３矩形領域を走行エリアに含めない。

また、例えば、走行エリア設定部１２３は、境界指示部１２４により出力された走行エリアと自律走行型ロボット３００が走行しない非走行エリアとの境界の設定を修正する指示を取得すると、当該指示に基づいて境界を修正することにより、走行エリアを修正する。

境界指示部１２４は、走行エリア設定部１２３に走行エリアと自律走行型ロボット３００が走行しない非走行エリアとの境界の設定についての指示を出力する。例えば、境界指示部１２４は、上記境界を修正する指示を走行エリア設定部１２３へ出力する。

走行用地図作成部１２５は、走行エリア設定部１２３により設定された走行エリアを含む走行用の地図を作成する。また、例えば、走行用地図作成部１２５は、走行エリア設定部１２３により修正された走行エリアを含む走行用の地図を作成する。なお、走行用地図作成部１２５は、さらに、自律走行型ロボット３００の進入を禁止する進入禁止エリアを含む走行用の地図を作成してもよい。例えば、走行用地図作成部１２５は、作成した走行用の地図を、通信部１１０を介して情報端末２００及び自律走行型ロボット３００に出力する。

［記憶部］
記憶部１３０は、フロアマップ作成部１２１により作成されたフロアマップ、位置センサ１０２により取得された位置関係、及び、走行用地図作成部１２５により作成された走行用の地図などが記憶される記憶装置である。記憶部１３０には、制御部１２０が上記の演算処理を行うために実行するコンピュータプログラムなども記憶される。記憶部１３０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、又は、フラッシュメモリ等により実現される。

［受付部］
受付部１４０は、ユーザの入力操作を受け付ける。受付部１４０は、例えば、タッチパネル、表示パネル、ハードウェアボタン、又は、マイクロフォンなどによって実現されてもよい。タッチパネルは、例えば、静電容量方式のタッチパネルであってもよく、抵抗膜方式のタッチパネルであってもよい。表示パネルは、画像の表示機能、及び、ユーザの手動入力を受け付ける機能を有し、液晶パネル又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの表示パネルに表示されるテンキー画像などへの入力操作を受け付ける。マイクロフォンは、ユーザの音声入力を受け付ける。

なお、ここでは、受付部１４０は、走行用地図作成装置１００の構成要素である例を示しているが、受付部１４０は、自律走行型ロボット３００に組み込まれてもよいし、リモートコントローラ（不図示）に組み込まれてもよいし、情報端末２００に組み込まれてもよい。

［１－２．情報端末］
続いて、情報端末２００について説明する。情報端末２００は、例えば、ユーザが使用するスマートフォン又はタブレット端末などの携帯型の情報端末であるが、パーソナルコンピュータなどの据え置き型の情報端末であってもよい。また、情報端末２００は、自律走行型ロボットシステム４００の専用端末であってもよい。情報端末２００は、通信部２１０と、制御部２２０と、提示部２３０と、受付部２４０と、記憶部２５０とを備える。以下、各構成について説明する。

［通信部］
通信部２１０は、情報端末２００がネットワーク１０を介して走行用地図作成装置１００及び自律走行型ロボット３００と通信を行うための通信回路である。通信部２１０は、広域通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（言い換えると、通信モジュール）と、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（言い換えると、通信モジュール）とを備えてもよい。通信部２１０は、例えば、無線通信を行う無線通信回路である。通信部２１０が行う通信の通信規格については特に限定されない。

［制御部］
制御部２２０は、受付部２４０への画像の表示制御、及び、ユーザにより入力された指示の識別処理（例えば、音声による入力であれば、音声の認識処理）などを行う。制御部２２０は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されてもよく、プロセッサによって実現されてもよい。

［提示部］
提示部２３０は、走行用地図作成装置１００により出力された提示情報、及び、走行用の地図をユーザに提示する。提示部２３０は、例えば、表示パネルで実現されてもよく、表示パネル及びスピーカで実現されてもよい。表示パネルは、例えば、液晶パネル又は有機ＥＬパネルなどである。スピーカは、音又は音声を出力する。

［受付部］
受付部２４０は、ユーザの指示を受け付ける。より具体的には、受付部２４０は、ユーザの指示を走行用地図作成装置１００に送信するために行う入力操作を受け付ける。受付部２４０は、例えば、タッチパネル、表示パネル、ハードウェアボタン、又は、マイクロフォンなどによって実現されてもよい。タッチパネルは、例えば、静電容量方式のタッチパネルであってもよく、抵抗膜方式のタッチパネルであってもよい。表示パネルは、画像の表示機能、及び、ユーザの手動入力を受け付ける機能を有し、液晶パネル又は有機ＥＬパネルなどの表示パネルに表示されるテンキー画像などへの入力操作を受け付ける。マイクロフォンは、ユーザの音声入力を受け付ける。

［記憶部］
記憶部２５０は、制御部２２０が実行するための専用のアプリケーションプログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部２５０は、例えば、半導体メモリなどによって実現される。

［１－３．自律走行型ロボット］
続いて、自律走行型ロボット３００について説明する。自律走行型ロボット３００は、自律的に走行するロボットである。例えば、自律走行型ロボット３００は、走行用地図作成装置１００により作成された走行用の地図を取得し、走行用の地図に対応する所定のフロアを自律的に走行する。自律走行型ロボット３００は、自律的に走行するロボットであれば、特に限定されないが、例えば、荷物などを運搬する運搬ロボット、パトロールをする監視ロボット、フロアの消毒を行う消毒ロボット又は掃除ロボットであってもよい。以下では、自律走行型ロボット３００が掃除ロボットである例を説明する。

図３は、実施の形態に係る自律走行型ロボット３００を側方向から見た外観を示す斜視図である。図４は、実施の形態に係る自律走行型ロボット３００を正面方向から見た外観を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係る自律走行型ロボット３００を裏面方向から見た外観を示す底面図である。

図１及び図３～図５に示されるように、自律走行型ロボット３００は、例えば、各種の構成要素が搭載される本体３０１と、通信部３１０と、位置センサ３２０と、障害物センサ３３０と、制御部３４０と、記憶部３５０と、走行部３６０と、掃除部３７０とを備える。走行部３６０は、例えば、本体３０１を移動させる車輪３６１を有する。掃除部３７０は、例えば、所定のフロアに存在するごみを掃除するサイドブラシ３７１及びメインブラシ３７２を有する。制御部３４０は、自律走行型ロボット３００の動作に関する各種情報処理を行う。制御部３４０は、走行部３６０を制御する走行制御部３４５と、掃除部３７０を制御する掃除制御部３４６とを有する。本体３０１は、走行部３６０、掃除部３７０、及び、制御部３４０などを収容する筐体である。

［走行部］
走行部３６０は、走行制御部３４５からの指示に基づき自律走行型ロボット３００を走行させる。走行部３６０は、フロア上を走行する車輪３６１、車輪３６１にトルクを与える走行用モータ（不図示）及び走行用モータを収容するハウジング（不図示）などを有する。また、自律走行型ロボット３００は、キャスター（不図示）を補助輪として備えた対向二輪型であってもよい。この場合、走行部３６０は、一対の走行ユニットのそれぞれの車輪３６１の回転を独立して制御することで、前進、後退、左回転及び右回転など自律走行型ロボット３００を自在に走行させることができる。

［掃除部］
掃除部３７０は、掃除制御部３４６からの指示に基づき、フロア上の塵埃を吸引口３７３（図５参照）から吸引し、本体３０１の内部に吸引した塵埃を本体３０１内に収容する。掃除部３７０は、サイドブラシ３７１及びメインブラシ３７２を回転させるブラシ回転モータ（不図示）、吸引口３７３からごみを吸引する吸引モータ（不図示）、これらのモータに電力を伝達する動力伝達部（不図示）、及び、吸引したごみを収容する収容部（不図示）などを備えている。

［位置センサ］
位置センサ３２０は、自律走行型ロボット３００の本体３０１の周囲の物体を検知し、本体３０１に対する当該物体の位置関係を取得するセンサである。位置センサ３２０は、例えば、光を放射し障害物により反射して返ってきた光に基づいて位置関係（例えば、自己から物体までの距離及び方向）を検出するＬＩＤＡＲ、又は、レーザレンジファインダであってもよい。

例えば、位置センサ３２０は、本体３０１の上面の中央に配置されており、自律走行型ロボット３００と、自律走行型ロボット３００の周囲に存在する壁などを含む物体との距離及び方向を含む位置関係を取得する。位置センサ３２０は、例えば、光を放射し障害物により反射して返ってきた光に基づいて位置関係を検出するＬＩＤＡＲ、又は、レーザレンジファインダであってもよい。位置センサ３２０は、光の走査軸を１軸又は２軸有することにより、自律走行型ロボット３００の周囲の所定の領域の二次元計測、又は、三次元計測を行ってもよい。

［障害物センサ］
障害物センサ３３０は、本体３０１の前方に（具体的には、進行方向側に）存在する周囲の壁、及び、家具等の走行の障害となる障害物を検出するセンサである。本実施の形態では、障害物センサ３３０には、例えば、超音波センサが用いられる。障害物センサ３３０は、本体３０１の前側面の中央に配置される発信部３３１、及び、発信部３３１の両側にそれぞれ配置される受信部３３２を有し、発信部３３１から発信されて障害物によって反射して返ってきた超音波を受信部３３２がそれぞれ受信することで、障害物までの距離、及び、障害物の位置等を検出することができる。なお、障害物センサ３３０として赤外線センサ等を用いてもよい。

なお、自律走行型ロボット３００は、上記のセンサ以外のセンサを備えていてもよい。例えば、本体３０１の底面の複数箇所に配置され、フロアとしての床面が存在するか否かを検出する床面センサを備えてもよい。また、走行部３６０に備えられ、走行用モータによって回転する一対の車輪３６１のそれぞれの回転角を検出するエンコーダを備えてもよい。また、自律走行型ロボット３００が走行する際の加速度を検出する加速度センサ、自律走行型ロボット３００が旋回する際の角速度を検出する角速度センサを備えてもよい。また、床面に堆積している塵埃の量を測定する塵埃量センサを備えてもよい。バンパ（不図示）の変位を検出して障害物が衝突したことを検出する接触センサを備えてもよい。

［通信部］
通信部３１０は、自律走行型ロボット３００がネットワーク１０を介して走行用地図作成装置１００及び情報端末２００と通信を行うための通信回路である。通信部３１０は、広域通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（言い換えると、通信モジュール）と、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（言い換えると、通信モジュール）とを備えてもよい。通信部３１０は、例えば、無線通信を行う無線通信回路である。通信部３１０が行う通信の通信規格については特に限定されない。

［制御部］
制御部３４０は、位置センサ３２０及び障害物センサ３３０により自律走行型ロボット３００の周囲の環境をセンシングして得られたセンサ情報と走行用の地図とに基づいて各種演算を行う。制御部３４０は、具体的には、プロセッサ、マイクロコンピュータ、又は、専用回路によって実現される。また、制御部３４０は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、又は、専用回路のうちの２つ以上の組み合わせによって実現されてもよい。例えば、制御部３４０は、走行用地図取得部３４１と、自己位置推定部３４２と、障害物情報取得部３４３と、走行計画作成部３４４と、走行制御部３４５と、掃除制御部３４６とを含む。

走行用地図取得部３４１は、走行用地図作成装置１００により作成された走行用の地図を取得する。例えば、走行用地図取得部３４１は、記憶部３５０に格納されている走行用の地図を読み出すことにより取得してもよいし、走行用地図作成装置１００により出力された走行用の地図を通信により取得してもよい。

自己位置推定部３４２は、例えば、走行用地図取得部３４１により取得された走行用の地図、及び、位置センサ３２０により計測された自律走行型ロボット３００の本体３０１に対する周囲の物体の位置関係に基づいて、走行用の地図上での自律走行型ロボット３００の本体３０１の位置である自己位置を算出する。

走行計画作成部３４４は、走行用の地図及び自己位置に基づいて、走行計画を作成する。例えば、自律走行型ロボット３００が掃除ロボットである場合、走行計画作成部３４４は、さらに、掃除計画を作成してもよい。掃除計画には、所定のフロア内の複数の掃除エリアを掃除する掃除順序、各掃除エリアにおける走行経路及び掃除態様などが含まれる。掃除態様は、例えば、自律走行型ロボット３００の走行速度、床面上のごみを吸引する吸引強度、及び、ブラシの回転速度などの組み合わせである。

なお、走行計画作成部３４４は、自律走行型ロボット３００が走行計画に従って走行しているときに、障害物センサ３３０により障害物が検出されると、障害物情報取得部３４３により算出された障害物の位置に基づいて走行計画を変更してもよい。このとき、走行計画作成部３４４は、掃除計画も変更してもよい。

障害物情報取得部３４３は、障害物センサ３３０により検知された障害物に関する情報（例えば、障害物の距離、及び、位置等）を取得し、取得された情報と、自己位置推定部３４２により算出された自己位置とに基づいて、フロアマップ上での障害物の位置を算出する。

走行制御部３４５は、自律走行型ロボット３００が走行計画に従って走行するように、走行部３６０を制御する。より具体的には、走行制御部３４５は、走行計画に基づいて、走行部３６０の動作を制御するための情報処理を行う。例えば、走行制御部３４５は、走行計画に加え、走行用の地図及び自己位置などの情報に基づいて、走行部３６０の制御条件を導出し、制御条件に基づいて、走行部３６０の動作を制御するための制御信号を生成する。走行制御部３４５は、生成した制御信号を走行部３６０に出力する。なお、走行部３６０の制御条件の導出などの詳細については、従来の自律走行型ロボットと同様であるため、説明を省略する。

掃除制御部３４６は、自律走行型ロボット３００が掃除計画に従って掃除を行うように、掃除部３７０を制御する。より具体的には、掃除制御部３４６は、掃除計画に基づいて、掃除部３７０の動作を制御するための情報処理を行う。例えば、掃除制御部３４６は、掃除計画に加え、走行用の地図及び自己位置などの情報に基づいて、掃除部３７０の制御条件を導出し、制御条件に基づいて、掃除部３７０の動作を制御するための制御信号を生成する。掃除制御部３４６は、生成した制御信号を掃除部３７０に出力する。なお、掃除部３７０の制御条件の導出などの詳細については、従来の自律走行型掃除ロボットと同様であるため、説明を省略する。

［記憶部］
記憶部３５０は、走行用の地図、位置センサ３２０及び障害物センサ３３０によりセンシングされたセンサ情報、及び、制御部３４０が実行するコンピュータプログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部３５０は、例えば、半導体メモリなどによって実現される。

［２．動作］
続いて、実施の形態における自律走行型ロボットシステム４００の動作について図面を参照しながら説明する。

［第１の例］
まず、実施の形態における自律走行型ロボットシステム４００の動作の第１の例について説明する。図６は、実施の形態における自律走行型ロボットシステム４００の動作の第１の例を示すフローチャートである。以下、図１及び図６を参照しながら説明する。

図示していないが、走行用地図作成装置１００は、ユーザの操作により走行を開始する。走行が開始すると、自律走行型ロボットシステム４００は、例えば、以下の動作を行う。なお、走行用地図作成装置１００は、ユーザによりハンドルを操作されることにより走行してもよく、ジョイスティック又はリモコンなどの操作により走行してもよい。

図示していないが、情報端末２００の受付部２４０が走行用地図作成開始の指示を受け付けると、情報端末２００の制御部２２０は、通信部２１０を介して当該指示を走行用地図作成装置１００へ出力する。

次に、走行用地図作成装置１００の制御部１２０は、情報端末２００から出力された走行用地図作成開始の指示を取得すると（ステップＳ０１）、位置センサ１０２を含む走行用地図作成装置１００が備える複数のセンサのそれぞれにセンシングデータの取得を開始させる（ステップＳ０２）。より詳細には、走行用地図作成装置１００の制御部１２０は、位置センサ１０２を含む複数のセンサのそれぞれに、センシングデータの取得開始指令を出力する。

次に、位置センサ１０２は、センシングデータの取得開始指令を受信すると、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得し（ステップＳ０２）、取得された位置関係を制御部１２０へ出力する（不図示）。制御部１２０は、位置センサ１０２から出力された自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する（不図示）。

次に、フロアマップ作成部１２１は、ステップＳ０２で位置センサ１０２により取得された位置関係に基づいて所定のフロアを示すフロアマップを作成する（ステップＳ０４）。

次に、自己位置推定部１２２は、ステップＳ０３で位置センサ１０２により取得された位置関係と、ステップＳ０４でフロアマップ作成部１２１により作成されたフロアマップに基づいてフロアマップ上での位置センサ１０２（言い換えると、位置センサ１０２を搭載した走行用地図作成装置１００）の位置である自己位置を推定する（ステップＳ０５）。より具体的には、自己位置推定部１２２は、位置センサ１０２から取得した物体と位置センサ１０２との相対的な位置関係と、フロアマップとを用いて、フロアマップ上での走行用地図作成装置１００の位置である自己位置を推定する。図示していないが、自己位置推定部１２２は、算出した自己位置にタイムスタンプを付して記憶部１３０に格納する。

なお、走行用地図作成装置１００は走行しながらステップＳ０３～ステップＳ０５を繰り返してもよい。例えば、フロアマップ作成部１２１及び自己位置推定部１２２は、ＳＬＡＭ技術により、自己位置を推定しながらフロアマップを作成し、自己位置及びフロアマップを逐次更新してもよい。

次に、走行エリア設定部１２３は、フロアマップにおける自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアを設定する（ステップＳ０６）。より具体的には、走行エリア設定部１２３は、フロアマップ及び自己位置に基づいて、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を自律走行型ロボット３００の走行エリアに設定する。なお、具体的な走行エリアの設定処理については、後述する。

次に、走行用地図作成部１２５は、ステップＳ０６で走行エリア設定部１２３により設定された走行エリアを含む走行用の地図を作成する（ステップＳ０７）。

［走行エリアの設定処理の具体例］
以下、走行エリアの設定処理について図７を参照しながらより具体的に説明する。図７は、走行エリアの設定処理の一例を模式的に示す図である。図７の（ａ）は、位置センサ１０２の自己位置の移動軌跡の例を示す図である。図７の（ｂ）は、自己位置の移動軌跡で規定される複数の矩形領域の例を示す図である。

走行エリア設定部１２３は、フロアマップ及び自己位置に基づいて、自己位置の移動軌跡（図７の（ａ）の破線）で規定される複数の矩形領域を走行エリアに設定する。なお、図７の（ａ）に示されるように、自己位置の移動軌跡は１つの矩形形状に閉じていなくてもよい。例えば、自己位置の移動軌跡が複数の矩形形状を組み合わせた外形になる場合、走行エリア設定部１２３は、当該移動軌跡に基づいて複数の矩形領域を含む走行エリアを設定する。より具体的には、例えば、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、自己位置の移動方向が右回り及び左回りの一方に（図７の（ａ）の例では、左回りに）所定の角度（例えば、９０°）で回転する３つの第１の点を第１矩形領域Ｒ１の頂点に決定することにより、第１矩形領域Ｒ１を設定する。点Ｐ１は、自己位置の移動軌跡の開始点である。３つの第１の点は、開始点である点Ｐ１を第１矩形領域Ｒ１の右上の頂点とすると、図７の（ｂ）に示される第１矩形領域Ｒ１の左上の頂点、左下の頂点、及び、右下の頂点である。

次に、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、右回り及び左回りの他方に（図７の（ａ）の例では、右回りに）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの第２の点が存在する場合、２つの第２の点を第２矩形領域Ｒ２の頂点に決定することにより、第１矩形領域Ｒ１と第２矩形領域Ｒ２とを含む走行エリアを設定する。点Ｐ２は、２つの第２の点のうち、自己位置の移動軌跡において、１つめの第２の点を示している。さらに、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、２つの第２の点Ｐ２、Ｐ２’の間に右回り及び左回りの一方で（図７の（ａ）の例では、左回りに）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの点が存在する場合、２つの第２の点Ｐ２、Ｐ２’に加え、当該２つの点を第２矩形領域Ｒ２の頂点に決定することにより、第２矩形領域Ｒ２を設定してもよい。

なお、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、第２の点Ｐ２で右回り及び左回りの他方に所定の角度で回転した後、例えば、本体１０１が第１矩形領域Ｒ１より外側に（つまり、第２矩形領域Ｒ２側に）移動した位置を第２矩形領域Ｒ２の頂点としてもよい。また、走行エリア設定部１２３は、第２の点Ｐ２’で右回り及び左回りの他方に所定の角度で回転したとき、例えば、第２の点Ｐ２’に本体１０１の外端が被る手前の位置を第２矩形領域Ｒ２の頂点としてもよい。

次に、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、２つの第２の点Ｐ２、Ｐ２’に続き、右回り及び左回りの他方に（図７の（ａ）の例では、右回りに）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの第３の点が存在する場合、２つの第３の点を第３矩形領域Ｒ３の頂点に決定することにより、第１矩形領域Ｒ１と第２矩形領域Ｒ２と第３矩形領域Ｒ３とを含む走行エリアＡ１を設定してもよい。点Ｐ３は、２つの第３の点のうち、自己位置の移動軌跡において、１つめの第３の点を示している。さらに、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、２つの第３の点Ｐ３、Ｐ３’の間に右回り及び左回りの一方に（図７の（ａ）の例では、左回りに）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの点が存在する場合、２つの第３の点Ｐ３、Ｐ３’に加え、当該２つの点を第３矩形領域Ｒ３の頂点に決定することにより、第３矩形領域Ｒ３を設定してもよい。

なお、走行エリア設定部１２３は、自己位置の移動軌跡において、第３の点Ｐ３で右回り及び左回りの他方に所定の角度で回転した後、例えば、本体１０１が第１矩形領域Ｒ１より外側に（つまり、第３矩形領域Ｒ３側に）移動した位置を第３矩形領域Ｒ３の頂点としてもよい。また、走行エリア設定部１２３は、第３の点Ｐ３’で右回り及び左回りの他方に所定の角度で回転したとき、例えば、第３の点Ｐ３’に本体１０１の外端が被る手前の位置を第３矩形領域Ｒ３の頂点としてもよい。 以上のように、走行エリア設定部１２３が走行エリアＡ１を設定することにより、自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアＡ１と自律走行型ロボット３００が走行しない非走行エリアＮ１、Ｎ２、Ｎ３との境界Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２が設定される。

［第１の例の変形例１］
動作の第１の例では、図７の（ａ）及び図７の（ｂ）に示されるように、走行用地図作成装置１００が所定のエリア内を走行した移動軌跡に基づいて走行エリアＡ１に設定する例を説明した。動作の第１の例の変形例１（以下、変形例１という）では、走行エリアを設定するときに、走行用地図作成装置１００が走行エリアの境界を設定についての指示を取得した場合の動作例について説明する。

図８は、情報端末２００の受付画面の一例を示す図である。図９は、走行用地図作成装置１００及び自律走行型ロボット３００の動作の一例を模式的に示す図である。図９の（ａ）は、走行用地図作成装置１００の走行例を示す図であり、図９の（ｂ）は、自律走行型ロボット３００の走行例を示す図である。

例えば、図８に示されるように、情報端末２００の受付部２４０は、例えばタッチパネルであって、走行用地図作成装置１００に走行方向を指示するアイコンと、走行の停止を指示するアイコンと、境界を設定するか否かを指示するアイコンとが表示されてもよい。情報端末２００は、受付部２４０により受け付けられたユーザの指示（例えば、境界を設定しない指示）を走行用地図作成装置１００へ出力する。当該指示は、走行用地図作成装置１００の動作中（つまり、所定のエリアの走行中）に行われてもよいし、動作後（つまり、所定のエリアの走行後）に行われてもよい。

変形例１では、走行用地図作成装置１００が動作中に上記の指示を取得した例について説明する。前提として、走行エリア設定部１２３は、短辺の長さが所定値（例えば、上面視における自律走行型ロボット３００の本体３０１の半径）よりも短い矩形領域（以下、凹みエリアという）を走行エリアに含めない。このような凹みエリアは、例えば、自己位置の移動軌跡において、自己位置の移動方向と交差する方向に位置し、位置センサ１０２により当該領域の外形を規定する物体（例えば、壁、パーティション又は柱など）との位置関係が取得された領域である。しかしながら、例えば、走行用地図作成装置１００が情報端末２００から境界Ｌ１（図７の（ｂ））を設定しない指示を取得すると、境界指示部１２４は、走行エリア設定部１２３へ走行エリアＡ１と凹みエリア（例えば、非走行エリアＮ１）との境界Ｌ１を設定しない指示を出力する。より具体的には、例えば、境界指示部１２４は、自己位置の移動軌跡が凹み領域に含まれなくても、凹み領域を移動軌跡により規定される矩形領域に含める指示を出力する。

例えば、走行用地図作成装置１００の走行中又は走行開始時に、図８に示される境界設定ＯＦＦのアイコンが選択されると、情報端末２００の受付部２４０は、境界を設定しない指示を受け付け、受け付けられた指示が走行用地図作成装置１００へ出力される。走行用地図作成装置１００の境界指示部１２４は当該指示に基づいて上記の指示を走行エリア設定部１２３へ出力する。走行エリア設定部１２３は、上記の指示を取得すると、例えば図９の（ａ）に示されるように走行用地図作成装置１００が凹み領域を走行しなくても（又は、凹み領域に進入しなくても）、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１（図７の（ｂ）参照）に、凹み領域（ここでは、非走行エリアＮ１）を含める。このように設定された走行エリアＡ１を含む走行用の地図に基づいて、自律走行型ロボット３００は、例えば、図９の（ｂ）に示されるように、第１矩形領域Ｒ１の走行時に凹み領域も走行する。

なお、凹みエリアは、上記の例に限られない。例えば、凹みエリアは、短辺の長さが上面視における自律走行型ロボット３００の本体３０１の直径以下であってもよいし、自律走行型ロボット３００の用途により適宜設定されてもよい。

［第１の例の変形例２］
動作の変形例１では、走行用地図作成装置１００の動作中（つまり、所定のエリアの走行中）に境界の設定についての指示を取得した場合の動作例について説明した。動作の第１の例の変形例２（以下、変形例２という）では、走行用地図作成装置１００の動作後（つまり、所定のエリアの走行後）に境界の設定についての指示を取得した場合の動作例について説明する。変形例２では、境界についての指示は、いわゆる、設定された境界の修正指示である。図１０は、情報端末における受付画面の他の例を示す図である。

例えば、走行用地図作成装置１００の制御部１２０は、走行用地図作成部１２５により走行用の地図が作成されると、走行用の地図を情報端末２００へ送信する。情報端末２００の制御部２２０は、走行用の地図を取得すると、図１０に示されるように、提示部２３０に走行用の地図を提示させる。

このとき、例えば、ユーザが受付部２４０（例えば、タッチパネル）に表示されている境界設定ＯＦＦのアイコンをタップしてから、走行用の地図上の境界Ｌ１をタッチすると、受付部２４０は境界Ｌ１を削除する修正する指示を受け付ける。図示していないが、走行用の地図上の境界Ｌ１をタッチすると、境界Ｌ１の表示が消え、非走行エリアＮ１と第１矩形領域Ｒ１とを含む修正後の領域が表示される。次に、ユーザがＯＫアイコンをタップすると、当該指示の受付が確定される。次に、情報端末２００の制御部２２０は、受付部２４０により受け付けられた指示を走行用地図作成装置１００へ出力する。

走行用地図作成装置１００の境界指示部１２４は、当該指示を取得すると、走行エリア設定部１２３へ境界Ｌ１を削除し、第１矩形領域Ｒ１を非走行エリアＮ１と第１矩形領域Ｒ１とを含む領域に修正する指示を出力する。走行エリア設定部１２３は、境界指示部１２４から当該指示を取得すると、当該指示に基づいて境界Ｌ１を削除する修正を行うことにより、走行エリアＡ１内の第１矩形領域Ｒ１を、非走行エリアＮ１と第１矩形領域Ｒ１とを含む領域に修正する。これにより、走行エリア設定部１２３は、走行エリアＡ１を修正する。

走行用地図作成部１２５は、走行エリア設定部１２３により修正された走行エリアＡ１を含む走行用の地図を作成する（不図示）。

なお、図１０の例では、走行エリア設定部１２３は、境界Ｌ１を削除する修正指示を取得すると、第１矩形領域Ｒ１を非走行エリアＮ１と第１矩形領域Ｒ１とを含む領域に修正したが、境界の修正は、この例に限られない。例えば、走行エリア設定部１２３は、境界の修正指示に基づいて、境界Ｌ２の位置を走行用の地図上の上下方向にずらす修正をしてもよいし、走行エリア内の隣接する矩形領域間（例えば、第１矩形領域Ｒ１と第２矩形領域Ｒ２との間）に境界を設定することで、第２矩形領域Ｒ２を非走行エリアに変更してもよい。

［第２の例］
続いて、実施の形態における自律走行型ロボットシステム４００の動作の第２の例について説明する。第１の例では、走行用地図作成装置１００が情報端末２００により受け付けられた指示に基づいて走行用の地図を作成する処理について説明した。第２の例では、自律走行型ロボット３００が走行用地図作成装置１００により作成された走行用の地図に基づいて所定のフロアを走行しながら掃除を行う処理について説明する。

図１１は、実施の形態における自律走行型ロボットシステム４００の動作の第２の例を示すフローチャートである。以下では、走行エリアを掃除エリアと読み替えて説明する。

まず、情報端末２００の受付部２４０により掃除の開始指示が受け付けられると、情報端末２００の制御部２２０は、自律走行型ロボット３００へ当該指示を出力する（不図示）。

次に、自律走行型ロボット３００の制御部３４０が掃除の開始指示を取得すると（ステップＳ１１）、走行用地図取得部３４１は、走行用の地図を取得する（ステップＳ１２）。例えば、走行用地図取得部３４１は、走行用地図作成装置１００に所定のフロアの走行用の地図を要求してネットワーク１０を介して取得してもよいし、記憶部３５０に格納された走行用の地図を読み出してもよい。

次に、自律走行型ロボット３００の制御部３４０は、位置センサ３２０及び障害物センサ３３０などの自律走行型ロボット３００が備える各種センサにセンシング開始の指示を出力し、それらのセンサからセンシングデータを取得する（ステップＳ１３）。

次に、自己位置推定部３４２は、ステップＳ１２で取得された走行用の地図（走行用地図）と、位置センサ３２０により取得された自律走行型ロボット３００の本体３０１の周囲の物体との位置関係とに基づいて、走行用の地図上での自律走行型ロボット３００の本体３０１の自己位置を推定する（ステップＳ１４）。

次に、走行計画作成部３４４は、ステップＳ１４で推定された自己位置と走行用の地図とに基づいて、走行用の地図に含まれる複数の掃除エリアのうち自己位置に近い掃除エリアを検索する（ステップＳ１５）。

次に、走行計画作成部３４４は、ステップＳ１５で検索された掃除エリア内の開始位置（より詳細には、掃除を開始する位置）を決定する（ステップＳ１６）。

次に、走行計画作成部３４４は、掃除エリア内の走行計画を作成する（ステップＳ１７）。このとき、走行計画作成部３４４は、掃除エリア内の走行経路に加えて、走行速度、及び、掃除の態様などを決定してもよい。掃除の態様は、例えば、掃く、拭く、及び、塵埃の吸引の少なくともいずれかと、ブラシの回転速度、又は、吸引強度などの掃除強度とを含む。

次に、走行計画作成部３４４は、掃除エリアの順序を決定する（ステップＳ１８）。例えば、走行計画作成部３４４は、記憶部３５０内に格納されている履歴情報データベース（不図示）から、例えば、当該掃除エリアの掃除の頻度、又は、掃除エリアの優先度などの履歴情報を参照して掃除エリアの掃除の順序を決定してもよい。

次に、走行計画作成部３４４は、走行用の地図に含まれるすべての掃除エリアの走行計画を終了したか否かを判定し（ステップＳ１９）、終了していないと判定した場合（ステップＳ１９でＮｏ）、他の掃除エリアについてステップＳ１６の処理を行う。そして、走行計画作成部３４４は、他の掃除エリアについてステップＳ１６～Ｓ１８までの処理を終了すると、すべての掃除エリアの走行計画を終了したか否かを判定する（ステップＳ１９）。そして、走行計画作成部３４４は、全ての掃除エリアの走行計画を終了したと判定すると（ステップＳ１９でＹｅｓ）、作成された走行計画及び制御開始指示を走行制御部３４５及び掃除制御部３４６に出力する（不図示）。

走行制御部３４５及び掃除制御部３４６は、走行計画作成部３４４から走行計画及び制御開始指示を取得すると、走行計画に従って走行部３６０及び掃除部３７０を制御し、掃除を行う（ステップＳ２０）。

自律走行型ロボット３００の制御部３４０は、走行計画に従って全てのエリアの掃除を行うと、掃除を終了する。

［３．効果等］
以上説明したように、走行用地図作成装置１００は、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボット３００の走行用の地図を作成する走行用地図作成装置であって、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する物体の位置関係を取得する位置センサ１０２と、位置センサ１０２により取得された位置関係に基づいて所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成部１２１と、位置センサ１０２により取得された位置関係とフロアマップ作成部１２１により作成されたフロアマップに基づいてフロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定部１２２と、フロアマップ及び自己位置に基づいて、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１を自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアに設定する走行エリア設定部１２３と、走行エリア設定部１２３により設定された走行エリアを含む走行用の地図を作成する走行用地図作成部１２５と、を備える。

これにより、走行用地図作成装置１００は、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１を自律走行型ロボット３００の走行エリアＡ１に設定することができるため、自律走行型ロボット３００の走行用の地図に走行エリアＡ１を容易に設定することができる。

例えば、走行用地図作成装置１００では、走行エリア設定部１２３は、移動軌跡において、自己位置の移動方向が右回り及び左回りの一方に（図７の（ａ）では、左回り）所定の角度（例えば、９０°）で回転する３つの第１の点を第１矩形領域Ｒ１の頂点に決定することにより、第１矩形領域Ｒ１を設定してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、所定の方向に所定の角度で曲がる地点を第１矩形領域Ｒ１の頂点に決定するため、走行用地図作成装置１００の動き（曲がる方向及び角度）の変化に基づいて、第１矩形領域Ｒ１を容易に設定することができる。

例えば、走行用地図作成装置１００では、走行エリア設定部１２３は、移動軌跡において、右回り及び左回りの他方に（図７の（ａ）では、右回り）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの第２の点が存在する場合、２つの第２の点を第２矩形領域Ｒ２の頂点に決定することにより、第１矩形領域Ｒ１と第２矩形領域Ｒ２とを含む走行エリアＡ１を設定してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、所定の方向と逆の方向に所定の角度で曲がる地点が２つ存在する場合に、これらの２点を第１矩形領域Ｒ１とは異なる第２矩形領域Ｒ２の頂点に決定するため、走行用地図作成装置１００の動き（曲がる方向及び角度）の変化に基づいて、走行エリアＡ１に含まれる複数の矩形領域を容易に設定することができる。

例えば、走行用地図作成装置１００では、走行エリア設定部１２３は、移動軌跡において、２つの第２の点Ｐ２、Ｐ２’（図７の（ａ））の間に、右回り及び左回りの一方に（図７の（ａ）では、左回り）所定の角度（例えば、９０°）で回転する２つの点が存在する場合、２つの第２の点Ｐ２、Ｐ２’に加え、２つの点を第２矩形領域Ｒ２の頂点に決定することにより、第２矩形領域Ｒ２を設定してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、走行用地図作成装置１００の動き（曲がる方向及び角度）の変化に基づいて、第２矩形領域Ｒ２と第１矩形領域Ｒ１との境界に対向する第２矩形領域Ｒ２の一辺をなす２つの頂点を決定するため、より正確に第２矩形領域Ｒ２を設定することができる。

例えば、走行用地図作成装置１００では、走行エリア設定部１２３は、短辺の長さが所定値（例えば、上面視における自律走行型ロボット３００の本体３０１の半径）よりも短い第３矩形領域を走行エリアに含めなくてもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、短辺の長さが所定値よりも短い矩形領域（いわゆる、凹みエリア）を走行エリアＡ１に含めないため、自律走行型ロボット３００は所定のエリア内を効率的に走行することができる。

例えば、走行用地図作成装置１００は、さらに、走行エリア設定部１２３に走行エリアＡ１の境界の設定についての指示を出力する境界指示部１２４を備え、走行エリア設定部１２３は、境界指示部１２４により境界を修正する指示が出力されると、指示に基づいて境界を修正することにより、走行エリアＡ１を修正し、走行用地図作成部１２５は、走行エリア設定部１２３により修正された走行エリアを含む走行用の地図を作成してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、例えば、ユーザの要望に応じて境界を修正することができるため、よりユーザの要望に沿ったエリア設定を行うことができる。

また、自律走行型ロボット３００は、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットであって、本体３０１と、本体３０１に配置され、本体３０１を走行可能とする走行部３６０と、上記のいずれかの走行用地図作成装置１００で作成された走行用の地図を取得する走行用地図取得部３４１と、本体３０１の周囲の物体を検知し、本体３０１に対する物体の位置関係を取得する位置センサ３２０と、走行用の地図及び位置関係に基づいて、走行用の地図上での本体３０１の位置である自己位置を推定する自己位置推定部３４２と、走行用の地図及び自己位置に基づいて、所定のフロアにおける走行計画を作成する走行計画作成部３４４と、走行計画に基づいて走行部を制御する走行制御部３４５と、を備える。

これにより、自律走行型ロボットシステム４００は、走行エリアが設定された走行用の地図に基づいて自律走行型ロボット３００が走行計画を作成することができるため、適切に所定のエリアを走行することができる。

例えば、自律走行型ロボット３００は、さらに、掃く、拭く、及び、塵埃を吸引する、の少なくともいずれかの動作を実行することにより床面を掃除する掃除部３７０と、掃除部を制御する掃除制御部３４６と、を備え、走行計画作成部３４４は、さらに、掃除計画を作成し、掃除制御部３４６は、掃除計画に基づいて掃除部３７０を制御してもよい。

これにより、自律走行型ロボット３００は、走行用の地図に基づいて自律走行型ロボット３００が走行計画に加えて掃除計画を作成することができるため、適切に所定のエリアを走行しながら掃除を行うことができる。

また、走行用地図作成方法は、所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボット３００の走行用の地図を作成する走行用地図作成方法であって、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する物体の位置関係を取得する取得ステップと、取得ステップで取得された位置関係に基づいて所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成ステップと、取得ステップで取得された位置関係とフロアマップ作成ステップで作成されたフロアマップに基づいてフロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定ステップと、フロアマップ及び自己位置に基づいて、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１を自律走行型ロボット３００が走行する走行エリアに設定する走行エリア設定ステップと、走行エリア設定ステップで設定された走行エリアＡ１を含む走行用の地図を作成する走行用地図作成ステップと、を含む。

これにより、走行用地図作成方法によれば、自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域Ｒ１を自律走行型ロボット３００の走行エリアＡ１に設定することができるため、自律走行型ロボット３００の走行用の地図に走行エリアＡ１を容易に設定することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、自律走行型ロボットシステム４００は、走行用地図作成装置１００と情報端末２００と自律走行型ロボット３００とを備えるが、情報端末２００と、走行用地図作成機能を備える自律走行型ロボットとを備えてもよいし、走行用地図作成機能を備える情報端末と自律走行型ロボット３００とを備えてもよい。

例えば、走行用地図作成機能を備える自律走行型ロボットは、所定のフロアの走行用の地図の作成と、走行計画の作成とを並行して行うことができる。また、当該自律走行型ロボットは、ネットワーク１０を介して走行用の地図を取得する必要がないため、通信障害などの影響を受けにくく、通信で情報を取得する場合に比べて、よりスムーズに処理を行うことが可能となる。

例えば、走行用地図作成機能を備える情報端末は、ユーザが例えばＬｉＤａｒ ＳＬＡＭを搭載したタブレット端末などの携帯型のコンピュータ装置を所持して所定のエリアを移動することで、走行用の地図の作成と走行用の地図の修正とを並行して行うことができる。そのため、ユーザが走行用地図作成装置１００を台車１９０に載せて所定のフロアを移動する必要がなく、利便性が向上する。

また、例えば、実施の形態では、走行用地図作成装置１００は、位置センサ１０２を備えているが、位置センサ１０２を備えなくてもよい。例えば、走行用地図作成装置１００は、位置センサ１０２以外の構成を備える情報処理装置であってもよい。この場合、位置センサ１０２を備えるセンサを台車１９０に載せて所定のフロアを移動させながらセンサにより取得されたデータを情報処理装置に出力してもよい。

例えば、実施の形態では、走行用地図作成装置１００により生成された走行用の地図は、ネットワーク１０を介して、自律走行型ロボット３００に送信される例を説明したが、これに限られない。例えば、走行用地図作成装置１００がネットワーク１０を介して走行用の地図を情報端末２００に送信し、情報端末２００が取得した走行用の地図を、ネットワーク１０を介して自律走行型ロボット３００に送信してもよい。なお、ネットワーク１０は、インターネットなどの広域通信ネットワークであるが、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの局所通信ネットワークであってもよい。

また、例えば、自律走行型ロボット３００は、走行用地図作成装置１００により生成された走行用の地図が保存されたＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどを介して、走行用の地図を取得してもよい。

例えば、実施の形態では、走行用地図作成装置１００及び自律走行型ロボット３００が別体である例を説明したが、走行用地図作成装置１００が自律走行型ロボット３００に組み込まれた単一の装置として実現されてもよい。

例えば、実施の形態では、自律走行型ロボットシステム４００は、複数の装置によって実現されているが、単一の装置として実現されてもよい。また、システムが複数の装置によって実現される場合、自律走行型ロボットシステム４００が備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。また、例えば、自律走行型ロボットシステム４００と通信可能なサーバ装置が、制御部１２０、２２０、３４０に含まれる複数の構成要素を備えていてもよい。

例えば、上記実施の形態における装置間の通信方法については特に限定されるものではない。また、装置間の通信においては、図示されない中継装置が介在してもよい。

また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、各構成要素は、回路（又は集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

また、本開示の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

例えば、本開示は、自律走行型ロボットシステム４００などのコンピュータが実行する走行制御方法として実現されてもよいし、このような走行用地図作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。また、本開示は、汎用のコンピュータを上記実施の形態の走行用地図作成装置１００として動作させるためのプログラムとして実現されてもよい。本開示は、これらのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示は、自律的に走行するロボットに広く利用可能である。

１０ ネットワーク
１００ 走行用地図作成装置
１０１、３０１ 本体
１０２、３２０ 位置センサ
１１０、２１０、３１０ 通信部
１２０、２２０、３４０ 制御部
１２１ フロアマップ作成部
１２２ 自己位置推定部
１２３ 走行エリア設定部
１２４ 境界指示部
１２５ 走行用地図作成部
１３０、２５０、３５０ 記憶部
１４０、２４０ 受付部
１９０ 台車
１９１ ハンドル
１９２ スタンド
２００ 情報端末
２３０ 提示部
３００ 自律走行型ロボット
３３０ 障害物センサ
３３１ 発信部
３３２ 受信部
３４１ 走行用地図取得部
３４２ 自己位置推定部
３４３ 障害物情報取得部
３４４ 走行計画作成部
３４５ 走行制御部
３４６ 掃除制御部
３６０ 走行部
３６１ 車輪
３７０ 掃除部
３７１ サイドブラシ
３７２ メインブラシ
３７３ 吸引口
４００ 自律走行型ロボットシステム
Ａ１ 走行エリア
Ｒ１ 第１矩形領域
Ｒ２ 第２矩形領域
Ｒ３ 第３矩形領域
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３ 非走行エリア
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２ 境界
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ３’ 点

Claims (11)

1. 所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットの走行用の地図を作成する走行用地図作成装置であって、
   自己の周囲の物体を検知し、自己に対する前記物体の位置関係を取得する位置センサと、
   前記位置センサにより取得された前記位置関係に基づいて前記所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成部と、
   前記位置センサにより取得された前記位置関係と前記フロアマップ作成部により作成された前記フロアマップに基づいて前記フロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定部と、
   前記フロアマップ及び前記自己位置に基づいて、前記自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を前記自律走行型ロボットが走行する走行エリアに設定する走行エリア設定部と、
   前記走行エリア設定部により設定された前記走行エリアを含む走行用の地図を作成する走行用地図作成部と、
   を備える、
   走行用地図作成装置。
2. 前記走行エリア設定部は、前記移動軌跡において、前記自己位置の移動方向が右回り及び左回りの一方に所定の角度で回転する３つの第１の点を前記第１矩形領域の頂点に決定することにより、前記第１矩形領域を設定する、
   請求項１に記載の走行用地図作成装置。
3. 前記走行エリア設定部は、前記移動軌跡において、前記右回り及び前記左回りの他方に前記所定の角度で回転する２つの第２の点が存在する場合、前記２つの第２の点を第２矩形領域の頂点に決定することにより、前記第１矩形領域と前記第２矩形領域とを含む前記走行エリアを設定する、
   請求項２に記載の走行用地図作成装置。
4. 前記走行エリア設定部は、前記移動軌跡において、前記２つの第２の点の間に、前記右回り及び前記左回りの一方に前記所定の角度で回転する２つの点が存在する場合、前記２つの第２の点に加え、前記２つの点を前記第２矩形領域の頂点に決定することにより、前記第２矩形領域を設定する、
   請求項３に記載の走行用地図作成装置。
5. 前記走行エリア設定部は、短辺の長さが所定値よりも短い第３矩形領域を前記走行エリアに含めない、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の走行用地図作成装置。
6. さらに、前記走行エリア設定部に前記走行エリアの境界の設定についての指示を出力する境界指示部を備え、
   前記走行エリア設定部は、前記境界指示部により前記境界を修正する指示が出力されると、前記指示に基づいて前記境界を修正することにより、前記走行エリアを修正し、
   前記走行用地図作成部は、前記走行エリア設定部により修正された前記走行エリアを含む前記走行用の地図を作成する、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の走行用地図作成装置。
7. 所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットであって、
   本体と、
   前記本体に配置され、前記本体を走行可能とする走行部と、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の前記走行用地図作成装置で作成された前記走行用の地図を取得する走行用地図取得部と、
   前記本体の周囲の物体を検知し、前記本体に対する前記物体の位置関係を取得する位置センサと、
   前記走行用の地図及び前記位置関係に基づいて、前記走行用の地図上での前記本体の位置である自己位置を推定する自己位置推定部と、
   前記走行用の地図及び前記自己位置に基づいて、前記所定のフロアにおける走行計画を作成する走行計画作成部と、
   前記走行計画に基づいて前記走行部を制御する走行制御部と、
   を備える、
   自律走行型ロボット。
8. さらに、前記走行用地図作成装置を備える、
   請求項７に記載の自律走行型ロボット。
9. さらに、
   掃く、拭く、及び、塵埃を吸引する、の少なくともいずれかの動作を実行することにより床面を掃除する掃除部と、
   前記掃除部を制御する掃除制御部と、
   を備え、
   前記走行計画作成部は、さらに、掃除計画を作成し、
   前記掃除制御部は、前記掃除計画に基づいて前記掃除部を制御する、
   請求項７又は８に記載の自律走行型ロボット。
10. 所定のフロア内を自律的に走行する自律走行型ロボットの走行用の地図を作成する走行用地図作成方法であって、
    自己の周囲の物体を検知し、自己に対する前記物体の位置関係を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記位置関係に基づいて前記所定のフロアを示すフロアマップを作成するフロアマップ作成ステップと、
    前記取得ステップで取得された前記位置関係と前記フロアマップ作成ステップで作成された前記フロアマップに基づいて前記フロアマップ上での自己位置を推定する自己位置推定ステップと、
    前記フロアマップ及び前記自己位置に基づいて、前記自己位置の移動軌跡で規定される第１矩形領域を前記自律走行型ロボットが走行する走行エリアに設定する走行エリア設定ステップと、
    前記走行エリア設定ステップで設定された前記走行エリアを含む走行用の地図を作成する走行用地図作成ステップと、
    を含む、
    走行用地図作成方法。
11. 請求項１０に記載の走行用地図作成方法をコンピュータに実行させるための、
    プログラム。

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