JP2023121291A - 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、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、フロアマップ上での走行用地図作成装置の自己位置を推定する自己位置推定部１２２と、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な走行エリアを設定する走行エリア設定部１２３と、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１２４と、を備え、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を走行エリアの境界に設定し、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、自己位置に基づいて境界を設定する。【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。

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、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する位置センサと、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、前記位置関係と前記フロアマップとに基づいて、前記フロアマップ上での前記走行用地図作成装置の本体の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定部と、前記フロアマップと前記自己位置と前記位置関係とに基づいて、前記所定のフロアにおいて前記自律走行型ロボットが走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定部と、前記走行エリアを含む前記走行用の地図を作成する走行用地図作成部と、を備え、前記走行エリア設定部は、前記走行用地図作成装置の走行方向に対して交差する方向の一方側に前記走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を前記走行エリアの境界に設定し、前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記自己位置に基づいて前記境界を設定する。

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装置による走行用地図作成方法であって、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する取得ステップと、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、前記位置関係と前記フロアマップとに基づいて、前記フロアマップ上での前記走行用地図作成装置の本体の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定ステップと、前記フロアマップと前記自己位置と前記位置関係とに基づいて、前記所定のフロアにおいて前記自律走行型ロボットが走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定ステップと、前記走行エリアを含む前記走行用の地図を作成する走行用地図作成ステップと、を含み、前記走行エリア設定ステップでは、前記走行用地図作成装置の走行方向に対して交差する方向の一方側に前記走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を前記走行エリアの境界に設定し、前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記自己位置に基づいて前記境界を設定する。

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、図６のステップＳ０６の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。 図８は、図７のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。 図９は、情報端末の受付画面の一例を示す図である。 図１０は、走行用地図作成装置の動作例を模式的に示す図である。 図１１は、図１０の（ａ）に示される動作により設定された走行エリアの一例を示す図である。 図１２は、図１０の（ｂ）に示される動作により設定された走行エリアの一例を示す図である。 図１３は、位置センサにより位置関係を取得されにくい物体が存在する場合の走行エリアの設定の一例を模式的に示す図である。 図１４は、位置センサにより位置関係を取得されにくい物体が存在する場合の走行エリアの設定の他の例を模式的に示す図である。 図１５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、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、位置センサ１０２と、通信部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０と、通知部１４０と、受付部１５０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、フロアマップ作成部１２１と、自己位置推定部１２２と、走行エリア設定部１２３と、走行用地図作成部１２４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。本体１０１の移動軌跡は、言い換えると、走行用地図作成装置１００の走行による自己位置の時間的な変化を示す自己位置の移動軌跡である。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。フロアマップ作成部１２１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の本体１０１の現在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、フロアマップと自己位置とに基づいて、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な領域である走行エリアを設定する。より具体的には、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に（以下、単に、「一方側に」）走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を走行エリアの境界に設定し、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、自己位置に基づいて境界を設定する。なお、境界は、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な走行エリアと、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である。

例えば、走行エリア設定部１２３は、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、走行用地図作成装置１００の走行による自己位置の時間的な変化を示す自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定してもよい。

また、例えば、走行エリア設定部１２３は、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、後述する受付部１５０により自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられたときに、自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定し、受付部１５０により一方側に自己位置を、所定の幅、シフトした自己位置の時間的な変化を示すシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられたときに、シフト後の自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定してもよい。なお、所定の幅は、シフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられる直前の自己位置と壁との間の距離である。

走行用地図作成部１２４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。例えば、走行用地図作成部１２４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。なお、走行用地図作成部１２４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。

［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１２４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。

［通知部］
通知部１４０は、ユーザに情報を通知する。例えば、通知部１４０は、一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなった場合、ユーザに壁が存在しなくなったことを通知する。通知部１４０は、例えば、光もしくは音、又は、それらの組み合わせでユーザに情報を通知してもよい。具体的には、通知部１４０は、ランプ、ブザー、又は、スピーカなどである。通知部１４０がランプの場合、赤色のランプを点灯又は点滅させてもよい。また、通知部１４０がブザーの場合、ブザー音の種類を変えてもよいし、通知部１４０がスピーカの場合、音声で通知してもよい。

［受付部］
受付部１５０は、ユーザの指示（より詳細には、ユーザによる指示の入力操作）を受け付ける。例えば、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、受付部１５０は、自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示を受け付けてもよいし、一方側に自己位置を、所定の幅、シフトした自己位置の時間的な変化を示すシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示を受け付けてもよい。

受付部１５０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１５０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１５０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。提示情報は、例えば、ユーザへ通知する通知情報、ユーザからの要求に応じて提示される提示情報などである。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（より詳細には、ユーザによる指示の入力操作）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内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、空間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に対する当該物体の位置関係を取得する。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（例えば、自己から物体までの距離及び方向）を取得するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、又は、レーザレンジファインダであってもよい。また、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、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し、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。

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により取得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の現在位置である自己位置を推定する。

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により推定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により推定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推定する。

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。また、走行用地図作成装置１００は、アプリをダウンロードした情報端末２００をユーザが操作することにより走行してもよい。以下では、走行用地図作成装置１００がユーザにより情報端末２００に入力された指示に従って走行する例について説明する。

図６に示されていないが、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、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得し（ステップＳ０３）、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Ｓ０３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）の現在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６に示されていないが、自己位置推定部１２２は、推定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、フロアマップと自己位置とに基づいて、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な領域である走行エリアを設定する。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１２４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、図６のステップＳ０６の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ０６では、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に（例えば、右側に）走行方向に沿って壁が存在するか否かを判定し（Ｓ１１）、壁が存在すると判定した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、当該壁を走行エリアの境界に設定する（Ｓ１２）。一方、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に（例えば、右側に）走行方向に沿って壁が存在しないと判定した場合（Ｓ１１でＮｏ）、自己位置に基づいて境界を設定する（Ｓ１３）。

走行エリア設定部１２３は、ステップＳ１２及びＳ１３の後、自己位置の推定が終了していなければ（Ｓ１４でＮｏ）、ステップＳ１１の処理に戻り、自己位置の推定が終了している場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、走行用地図作成部１２４は、図６のステップＳ０７の処理を行う。

ここで、図８を参照しながら、ステップＳ１３の具体的な処理の一例について説明する。図８は、図７のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。

図７のステップＳ１１で、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に（例えば、右側に）走行方向に沿って壁が存在しないと判定した場合（Ｓ１１でＮｏ）、上記一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなったか否かを判定する（Ｓ２１）。走行エリア設定部１２３は、一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなったのではないと判定された場合（Ｓ２１でＮｏ）、言い換えると、ステップＳ１１でＮｏの判定の前も当該壁が存在しないと判定されていた場合、本体１０１の自己位置の移動軌跡を境界に設定する（Ｓ２２）。一方、走行エリア設定部１２３は、上記一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなったと判定した場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、言い換えると、ステップＳ１１でＮｏの判定の前に当該壁が存在すると判定されていた場合、当該壁が存在しなくなったことをユーザに通知する（Ｓ２３）。

走行エリア設定部１２３は、受付部１５０により自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられた場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定する（Ｓ２２）。一方、走行エリア設定部１２３は、受付部１５０により自己位置を走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に、所定の幅、自己位置をシフトさせたシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられた場合（Ｓ２４でＮｏ）、シフト後の自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定する（Ｓ２５）。

走行エリア設定部１２３は、ステップＳ２２及びＳ２５の処理の後、図７のステップＳ１４の処理を行う。

ここでは、通知部１４０がユーザへ通知を行い、受付部１５０がユーザの指示を受け付ける例を説明したが、この例に限られない。例えば、情報端末２００の提示部２３０がユーザへ通知を行い、受付部２４０がユーザの指示を受け付けてもよい。図９は、情報端末２００の受付画面の一例を示す図である。図１０は、走行用地図作成装置の動作例を模式的に示す図である。

例えば、図９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提示部２３０（例えば、ディスプレイ）に表示されてもよい。

例えば、提示部２３０は、スピーカ及びディスプレイを含み、図８のステップＳ２１で、走行エリア設定部１２３により一方側に存在していた壁が存在しなくなったと判定された場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、提示部２３０は、当該壁が存在しなくなったことをユーザに音声又は画像で通知してもよい。このとき、例えば、提示部２３０は、音声で「走行エリアの境界を設定してください」とユーザに境界を設定する指示の入力を促す通知を行ってもよいし、ピピッと所定の音を鳴らして、当該壁が存在しなくなったことをユーザに通知してもよい。

さらに、提示部２３０は、例えば、自己位置の移動軌跡を選択する「移動軌跡」のアイコンと、シフト後の自己位置の移動軌跡を選択する「シフト」のアイコンの画像を表示してもよい。情報端末２００の通信部２１０は、受付部１５０により自己位置の移動軌跡又はシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定するか選択され、選択の通り境界を設定する「境界設定ＯＮ」の指示が受け付けられると、受け付けられた指示を走行用地図作成装置１００へ送信する。

例えば、走行用地図作成装置１００は、点Ｐ１において、走行方向に対して交差する方向の一方側（以下では、本体１０１の右側という）に走行方向に沿って存在する壁Ｌ１が存在しなくなったと判定された場合に、ユーザにその旨を通知する。そして、例えば、図１０の（ａ）に示されるように、情報端末２００の受付部２４０により自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられた場合、走行用地図作成装置１００の自己位置の移動軌跡（例えば、点Ｐ２から点Ｐ３までの自己位置の移動軌跡Ｌ３）を走行エリアＲ１の境界に設定する。そして、走行用地図作成装置１００は、点Ｐ４において、本体１０１の右側に走行方向に沿って存在する壁Ｌ２が存在すると判定した場合、当該壁Ｌ２を走行エリアＲ１の境界に設定する。なお、この例では、走行用地図作成装置１００は、所定のエリアを天井側から上面視した場合に、当該エリアを左回りに走行するため、一方側を右側としたが、例えば、走行用地図作成装置１００が当該エリアを右回りに走行する場合、一方側は左側である。

図１１は、図１０の（ａ）に示される動作により設定された走行エリアＲ１の一例を示す図である。図１１の（ａ）は、走行エリアＲ１を規定する、走行用地図作成装置１００の自己位置の移動軌跡の一例を示す図である。図１１の（ａ）に示されるように、走行用地図作成装置１００は、本体１０１の右側に壁が存在しない箇所（例えば、通路）がある場合、受付部２４０により受け付けられた動作指示に従って、点Ｐ１で本体１０１を右に回転させて点Ｐ２まで移動することにより、右側に所定の幅自己位置をシフトさせる。そして、走行用地図作成装置１００は、動作指示に従って、点Ｐ２から点Ｐ３まで走行し、点Ｐ２から点Ｐ３までの自己位置の移動軌跡Ｌ３を走行エリアＲ１の境界に設定する。

図１１の（ａ）に示されるように、走行用地図作成装置１００は、本体１０１の右側に走行方向に沿って壁が存在する箇所では、壁を境界とし、通路など壁が存在しない箇所では、自己位置の移動軌跡を境界に設定することにより、図１１の（ｂ）に示される走行エリアＲ１を設定することができる。

図１２は、図１０の（ｂ）に示される動作により設定された走行エリアＲ１の一例を示す図である。図１２の（ａ）は、走行エリアＲ１を規定する、走行用地図作成装置１００の自己位置の移動軌跡の一例を示す図である。図１２の（ａ）に示されるように、走行用地図作成装置１００は、本体１０１の右側に壁が存在しない箇所（例えば、通路）がある場合、受付部２４０により受け付けられた動作指示に従って、本体１０１の右側に所定の幅自己位置をシフトさせる。つまり、走行用地図作成装置１００は、本体１０１の実際の自己位置を右側に移動させることなく、実際の自己位置を所定の幅右側に移動させた位置をシフト後の自己位置として、シフト後の自己位置の移動軌跡Ｌ４を走行エリアＲ１の境界に設定する。

図１２の（ａ）に示されるように、走行用地図作成装置１００は、本体１０１の右側に走行方向に沿って壁が存在する箇所では、壁を境界とし、通路など壁が存在しない箇所では、右側に所定の幅Ｗ１（図１０の（ｂ）参照）シフトしたシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定することにより、図１２の（ｂ）に示される走行エリアＲ１を設定することができる。

なお、壁が存在しないと判定されるのは、通路に限られず、例えば、位置センサ１０２により位置関係を取得されにくい物体（例えば、ガラスなど）が存在する場合も含まれる。図１３は、位置センサ１０２により位置関係を取得されにくい物体が存在する場合の走行エリアの設定の一例を模式的に示す図である。

図１３の（ａ）に示される一点破線は、例えば、ガラスである。ガラスのように、位置センサ１０２により位置関係を取得されにくい物体である場合も、例えば図１２に示されるように、受付部２４０により受け付けられた動作指示に従って、本体１０１を右に回転させて側に所定の幅自己位置をシフトさせ、ガラスに沿って走行したときの自己位置の移動軌跡Ｌ５を走行エリアＲ２の境界に設定する（図１３の（ｂ））。ここでは、走行用地図作成装置１００をガラス側に移動させ、実際の自己位置の移動軌跡Ｌ５を走行エリアＲ２の境界に設定したが、本体１０１の実際の自己位置を右側に移動させることなく、実際の自己位置を所定の幅右側に移動させたシフト後の自己位置の移動軌跡を走行エリアＲ２の境界に設定してもよい。通路部分における境界の設定方法については、上述したためここでの説明を省略するが、実際の自己位置の移動軌跡Ｌ６を境界に設定してもよいし、シフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定してもよい。

なお、上記のガラス以外に、位置センサ１０２により位置関係を取得されにくい物体は、例えば、椅子及び机などの脚である。図１４は、位置センサ１０２により位置関係を取得されにくい物体が存在する場合の走行エリアの設定の他の例を模式的に示す図である。

図１４の（ａ）に示されるように、所定のエリアに複数の椅子及び机の脚１が存在する場合、自己位置の移動軌跡を境界に設定してもよい。これにより、図１４の（ｂ）に示されるように、壁と本体１０１の自己位置の移動軌跡Ｌ７とを境界とする走行エリアＲ３が設定される。

［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１５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Ｓ３１）、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Ｓ３２）。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Ｓ３３）。

次に、自己位置推定部３４２は、ステップＳ３２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Ｓ３４）。

次に、走行計画作成部３４４は、ステップＳ３４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抽出する（ステップＳ３５）。

次に、走行計画作成部３４４は、ステップＳ３５で抽出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Ｓ３６）。

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Ｓ３７）。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Ｓ３８）。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Ｓ３９）、終了していないと判定した場合（ステップＳ３９でＮｏ）、他の掃除エリアについてステップＳ３６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Ｓ３６～Ｓ３８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Ｓ３９）。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Ｓ３９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Ｓ４０）。

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、位置関係とフロアマップとに基づいて、フロアマップ上での走行用地図作成装置１００の本体１０１の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定部１２２と、フロアマップと自己位置とに基づいて、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定部１２３と、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１２４と、を備え、走行エリア設定部１２３は、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を走行エリアの境界に設定し、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、自己位置に基づいて境界を設定する。

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の走行方向に対して交差する方向の一方側に走行方向に沿って壁が存在するか否かに応じて、走行エリアの境界を設定することができる。したがって、走行用地図作成装置１００は、自律走行型ロボット３００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。

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、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、走行用地図作成装置１００の走行による自己位置の時間的な変化を示す自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定することができるため、当該壁が存在しない箇所において境界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は、さらに、ユーザの指示を受け付ける受付部１５０を備え、走行エリア設定部１２３は、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、受付部１５０により自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられたときに、自己位置の移動軌跡を走行エリアの境界に設定し、受付部１５０により一方側に、所定の幅Ｗ１、自己位置をシフトした自己位置の時間的な変化を示すシフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられたときに、シフト後の自己位置の移動軌跡Ｌ４を走行エリアＲ１の境界に設定し、所定の幅Ｗ１は、シフト後の自己位置の移動軌跡を境界に設定する指示が受け付けられる直前の自己位置と壁との間の距離であってもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合、本体１０１を一方側に寄せる動作を行う必要がないため、より容易に走行エリアの境界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、さらに、通知部を備え、通知部は、一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなった場合、ユーザに壁が存在しなくなったことを通知してもよい。

これにより、走行用地図作成装置１００は、一方側に走行方向に沿って存在していた壁が存在しなくなった場合、ユーザが境界の設定指示を確実に行えるようになる。

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の現在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３６０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３７０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の走行用の地図を作成する走行用地図作成装置１００による走行用地図作成方法であって、自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する取得ステップ（図６のステップＳ０３）と、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（ステップＳ０４）と、位置関係とフロアマップとに基づいて、フロアマップ上での走行用地図作成装置１００の本体１０１の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定ステップ（ステップＳ０５）と、フロアマップと自己位置とに基づいて、所定のフロアにおいて自律走行型ロボット３００が走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定ステップ（ステップＳ０６）と、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（ステップＳ０７）と、を含み、走行エリア設定ステップ（ステップＳ０６）では、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に走行方向に沿って壁が存在する場合（図７のステップＳ１１でＹｅｓ）、当該壁を走行エリアの境界に設定し（ステップＳ１２）、一方側に走行方向に沿って壁が存在しない場合（ステップＳ１１でＮｏ）、自己位置に基づいて境界を設定する（ステップＳ１３）。

これにより、走行用地図作成方法によれば、走行用地図作成装置１００の走行方向に対して交差する方向の一方側に走行方向に沿って壁が存在するか否かに応じて、走行エリアの境界を設定することができる。したがって、走行用地図作成方法によれば、自律走行型ロボット３００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。

（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 本体
１０２ 位置センサ
１１０ 通信部
１２０ 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 走行用地図作成部
１３０ 記憶部
１４０ 通知部
１５０ 受付部
１９０ 台車
１９１ ハンドル
１９２ スタンド
２００ 情報端末
２１０ 通信部
２２０ 制御部
２３０ 提示部
２４０ 受付部
２５０ 記憶部
３００ 自律走行型ロボット
３０１ 本体
３１０ 通信部
３２０ 位置センサ
３３０ 障害物センサ
３３１ 発信部
３３２ 受信部
３４０ 制御部
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
３５０ 記憶部
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
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 走行エリア
Ｌ１、Ｌ２ 壁
Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７ 自己位置の移動軌跡
Ｌ４ シフト後の自己位置の移動軌跡
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 点

Claims (9)

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、
   自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する位置センサと、
   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、
   前記位置関係と前記フロアマップとに基づいて、前記フロアマップ上での前記走行用地図作成装置の本体の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定部と、
   前記フロアマップと前記自己位置とに基づいて、前記所定のフロアにおいて前記自律走行型ロボットが走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定部と、
   前記走行エリアを含む前記走行用の地図を作成する走行用地図作成部と、
   を備え、
   前記走行エリア設定部は、
   前記走行用地図作成装置の走行方向に対して交差する方向の一方側に前記走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を前記走行エリアの境界に設定し、
   前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記自己位置に基づいて前記境界を設定する、
   走行用地図作成装置。
2. 前記走行エリア設定部は、前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記走行用地図作成装置の走行による前記自己位置の時間的な変化を示す前記自己位置の移動軌跡を前記走行エリアの前記境界に設定する、
   請求項１に記載の走行用地図作成装置。
3. さらに、ユーザの指示を受け付ける受付部を備え、
   前記走行エリア設定部は、前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記受付部により前記自己位置の移動軌跡を前記境界に設定する指示が受け付けられたときに、前記自己位置の移動軌跡を前記走行エリアの前記境界に設定し、前記受付部により前記一方側に、所定の幅、前記自己位置をシフトした自己位置の時間的な変化を示すシフト後の自己位置の移動軌跡を前記境界に設定する指示が受け付けられたときに、前記シフト後の自己位置の移動軌跡を前記走行エリアの前記境界に設定し、
   前記所定の幅は、前記シフト後の自己位置の移動軌跡を前記境界に設定する指示が受け付けられる直前の前記自己位置と前記壁との間の距離である、
   請求項２に記載の走行用地図作成装置。
4. さらに、通知部を備え、
   前記通知部は、前記一方側に前記走行方向に沿って存在していた前記壁が存在しなくなった場合、前記ユーザに前記壁が存在しなくなったことを通知する、
   請求項３に記載の走行用地図作成装置。
5. 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１～４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現在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。
6. さらに、前記走行用地図作成装置を備える、
   請求項５に記載の自律走行型ロボット。
7. 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５又は６に記載の自律走行型ロボット。
8. 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による走行用地図作成方法であって、
   自己に対する周囲の物体の位置関係を取得する取得ステップと、
   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、
   前記位置関係と前記フロアマップとに基づいて、前記フロアマップ上での前記走行用地図作成装置の本体の現在位置である自己位置を推定する自己位置推定ステップと、
   前記フロアマップと前記自己位置とに基づいて、前記所定のフロアにおいて前記自律走行型ロボットが走行可能な領域である走行エリアを設定する走行エリア設定ステップと、
   前記走行エリアを含む前記走行用の地図を作成する走行用地図作成ステップと、
   を含み、
   前記走行エリア設定ステップでは、
   前記走行用地図作成装置の走行方向に対して交差する方向の一方側に前記走行方向に沿って壁が存在する場合、当該壁を前記走行エリアの境界に設定し、
   前記一方側に前記走行方向に沿って前記壁が存在しない場合、前記自己位置に基づいて前記境界を設定する、
   走行用地図作成方法。
9. 請求項８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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