JP4246041B2

JP4246041B2 - 自律移動装置

Info

Publication number: JP4246041B2
Application number: JP2003393666A
Authority: JP
Inventors: 隼人井岡; 宏一三谷; 龍雄酒井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: JP2005157625A

Description

本発明は、距離センサによって検知した壁形状と内部に記憶した地図情報とを比較することにより、自己位置を認識・補正しながら移動し、所望の動作を達成する自律移動装置に関する。

従来から自律移動装置においては、装置と床面との距離を検知する床面検知センサを用いて床面の凹部を検出し、迂回あるいは停止することにより転倒を防止するものが知られている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。また、床面の凹部を検出したとき、車体の速度が所定値以下である場合は、非常停止を行わないようにした走行車両の制御方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、自律移動装置が段差に進入する際、段差に対する進入角（段差稜線部と装置の移動方向との相対角度）を検出し、誤った角度で段差に進入した場合は、装置の走行を停止させるように構成された自律移動装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。
特開２００２−３６６２２６号公報特開２００２−３２３９２６号公報特開平９−６２３５４号公報特開平８−２７１２２７号公報

しかしながら、上記各特許文献に示されたような手法では、段差検知センサが所定値よりも大きな凹部を検知すると、自律移動装置が通過可能であるにも関わらず、凹部を回避したり停止してしまい、どうしても通り抜けを必要とする凹部に対して、適切な対応をとることができなかった。また、凹部を検知すると走行速度を低下させる制御をするものがあるが、移動装置が落下・転倒する虞があるような大きな段差に対しては、速度を低下させても非常に危険であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、凹部のある床面において車体が転倒あるいは走行不能になることを防止しながら、通過可能な所定の凹部に対しては、凹部を検出したとしても走行を継続する対応をとることができる自律移動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、走行する領域の地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、障害物の情報及び自己の位置を認識するための情報から成る環境情報を取得する環境情報取得手段と、走行を行うために装置を駆動する走行駆動手段と、環境情報取得手段によって取得された情報と地図情報記憶手段が記憶している地図情報とを比較して自己の位置を認識する自己位置認識手段と、この自己位置認識手段によって認識された自己の位置に基づいて、走行駆動手段を制御する走行制御手段とを有し、障害物を回避しながら自律走行する自律移動装置であって、環境情報取得手段は、障害物又は壁面との水平距離を測定し、周辺の環境形状を認識する距離センサと、路面に存在する凹部の深さを検知する路面センサとから成り、地図情報記憶手段は、予め設定された走行領域の地図情報中に、所定の深さ以上でかつ自律移動装置が走行可能な凹部と、その凹部がある場所とを対応させて予め記憶し、走行制御手段は、自律移動装置が走行中に、路面センサによって所定深さ以上の凹部が検知されたとき、その検知された凹部が地図情報に予め記憶されている走行可能な凹部であると判断でき、かつ、距離センサによって認識された環境形状が該凹部に対応させて地図情報中に記憶した場所のものと一致する場合には、そのまま走行を続けるように走行駆動手段を制御し、それ以外の場合には、その場で停止、又は予め決めた一定量後退して停止するように走行駆動手段を制御するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、走行する領域は、エレベータの籠とエレベータホールを含み、地図情報記憶手段が記憶する凹部は、走行領域にあるエレベータの籠とエレベータホールのフロアとの間隙を含み、距離センサで認識された環境形状は、エレベータ籠内の壁面形状又はエレベータホールの壁面形状を含むものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の自律移動装置において、走行制御手段は、自律移動装置がエレベータから降籠する際に、該装置がエレベータの籠とエレベータホールのフロアとの間隙の位置に接近したとき、路面センサによって検出される情報を無視するものである。

請求項４の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、走行制御手段は、自律移動装置が予め地図情報に記憶されている凹部近傍に接近したとき、装置の走行速度を通常速度よりも低速の予め設定された速度に制御するものである。

請求項５の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、走行制御手段は、路面センサによって検出された凹部が予め地図情報に記憶されてた凹部と判断でき、かつ、距離センサで認識された環境形状がその凹部に対応して記憶したものと一致する場合には、自律移動装置が該凹部から予め設定した距離以上走行するまで、装置の走行速度を通常速度よりも低速の予め設定された速度に制御するものである。

請求項６の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、地図情報には、走行経路周辺の落下する可能性のある危険個所に関する危険環境情報が付加されており、自律移動装置が走行中に、路面センサによって所定深さ以上の凹部が検知されたとき、走行制御手段は、危険環境形状を検索し、距離センサによって認識された環境形状に相当する危険環境情報が存在すれば、自律移動装置を停止させるものである。

請求項７の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、走行領域内の特定の領域においては、走行エリアに応じて、路面センサの凹部を検知する機能を使用しないことを選択可能としたものである。

請求項１の発明によれば、路面センサによって検知された凹部が地図情報に記憶されており、かつ、距離センサによって認識された環境形状が地図情報中に記憶したものと一致する場合には、そのまま走行を続け、それ以外の場合は停止するので、自律移動装置が走行可能な凹部以外は停止することになり、自律移動装置が階段や穴などに転落することがなくなる。また、距離センサによって認識された環境形状と、地図情報記憶手段に記憶している地図情報とを照合しながら、走行継続についての判断を行うので、自律移動装置が自己位置を喪失していても、凹部に転落することがない。また、予め決めた一定量だけ後退して停止するので、自律移動装置は、安全な位置まで退避することができ、停止後の安全を確保することができる。

請求項２の発明によれば、エレベータの籠とエレベータホールのフロアとの間隙、及びエレベータ籠内の壁面形状又はエレベータホールの壁面形状から自己位置を認識するので、階段等をエレベータと誤認することがなくなり、階段から転落する虞がなくなる。特に、自律移動装置が無人のエレベータに乗籠しようとするときに有効である。

請求項３の発明によれば、エレベータ降籠時に、路面センサによって検出される情報を無視するので、エレベータホールに人や物があって、記憶した環境形状が認識されない場合でも、混乱することなくスムーズな降籠が可能となる。

請求項４の発明によれば、自律移動装置が地図情報に記憶されている凹部の近傍に達したとき、その走行速度を通常速度よりも低速に制御するので、凹部直前において走行制御手段の処理時間を確保することができ、停止処理が間に合わず自律移動装置が凹部に転落することを防止できる。

請求項５の発明によれば、走行可能な凹部を通過する際に、走行速度を通常速度よりも低速に制御するので、凹部を走行する際の衝撃を緩和することが可能になる

請求項６の発明によれば、地図情報記憶手段が危険環境情報を記憶しているので、自律移動装置が自己位置を見失って正規の経路を逸脱し、路面センサで凹部を検出した場合であっても、重大なトラブルになりそうな危険個所を確実に検出し、停止することができる。

請求項７の発明によれば、路面センサの検知機能を使用するか否かを、走行エリアに応じて選択可能であるので、例えば網目状の路面等、隙間があっても落下の危険がないことが予め分っている場所を通過する場合に、停止することなくスムーズに走行できる。

本発明を実施するための最良の実施形態による自律移動装置について図面を参照して説明する。図１は病院等において自律走行により薬品や医療器具を搬送する自律移動装置の側面を示している。自律移動装置１の前進方向は、矢印２によって示される。自律移動装置１は、自律移動装置１を駆動する駆動車輪３と、車体を支えるために駆動車輪３の前後に設けられた自在キャスタ４と、自律移動装置１の自律走行時における各種制御を司る走行制御部（地図情報記憶手段、自己位置認識手段、走行制御手段）５と、ユーザが各種の指示を入力するための入力指示部６と、自律移動装置１の前部に配置され、障害物又は壁面との水平距離を測定するスキャン型距離センサ（環境情報取得手段）７と、自律移動装置１の側方向の障害物を検知する障害物検知センサ８と、床面Ｒの凹部を検知する床面検知センサ（路面センサ、環境情報取得手段）９と等によって構成されている。

図２は、自律移動装置１の各車輪及び床面検知センサ９の配置を示している。駆動車輪３は、車体の略中央の左右に同軸に対向配置され、駆動用モータ３ａ（図３参照）によって回転駆動される。左右の駆動車輪３を同じ速度で同一方向に回転させると自律移動装置１は前進・後退動作を行うことができ、左右の駆動車輪３を逆方向に回転させると自律移動装置１はその場で旋回動作を行うことができる。自在キャスタ４は、自律移動装置１の安定性を保つために、駆動車輪３の前後に設けられており、自律移動装置１がその場旋回を円滑に行なえるように、自律移動装置１のシャーシに対して転回自在に取り付けられている。

床面検知センサ９は、自律移動装置１の前進方向にある凹部１４を検出するように、自律移動装置１の前方下部に配置されている。また、自律移動装置１が旋回走行中であっても、常に進行方向の前方の床面形状を検出することができるように、別の床面検知センサ９ａが自在キャスタ４の支持部に取り付けられている。床面検知センサ９，９ａの取付角は、路面に対して垂直（鉛直）であってもよいが、自律移動装置１が走行する領域の床面Ｒに存在する凹部１４の深さＺ及び幅Ｗに応じて適宜設定することができる。本実施例では、走行中において凹部１４を比較的早い段階で検出できるように、床面検知センサ９は前方に向けて傾斜されて搭載されている。このように搭載された床面検知センサ９又は床面検知センサ９ａ（以下、床面検知センサ９とする）は、自律移動装置１の走行中に、矢印方向Ａに光を照射し、床面Ｒとの距離を測定する。床面Ｒに凹部１４が存在するときは、床面検知センサ９，９ａと床面Ｒとの距離が変化するため、凹部１４の深さＺ及び幅Ｗを検知することができる。

図３は、走行制御部５と上記各種センサ等のブロック構成を示している。走行制御部５は、走行する領域の地図情報を予め記憶しており、入力指示部６から目的地が入力されると、目的地までの経路を生成し、駆動用モータ３ａの回転を制御して、自律移動装置１を生成した経路に沿って走行させる。走行前及び走行中において、走行制御部５は、スキャン型距離センサ７及び障害物検知センサ８によって検知される周辺の環境情報と、上記記憶した地図情報とを照合することにより、自己位置を認識し、障害物を回避しながら目的地まで駆動用モータ３ａの回転を制御する。

以上のような構成を有する自律移動装置１の自律走行動作について説明する。まず、入力指示部６の操作により目的地が指定されると、走行制御部５は目的地までの経路を自動的に生成し、駆動用モータ３ａの回転を制御して、自律移動装置１が経路に沿って走行するよう走行制御を行う。このとき、スキャン型距離センサ７及び障害物検知センサ８は、一定時間毎に、自律移動装置１の周囲の障害物や壁等を検知し、その検知信号を走行制御部５に出力する。

図４は、壁１１に囲まれた走行経路１２にある自律移動装置１が、スキャン型距離センサ７を用いて自己位置を認識する様子を示している。スキャン型距離センサ７は、水平方向に放射状にレーザ光Ｌを走査させて、障害物１０又は壁１１との水平距離を測定することにより、周辺の環境形状（２次元的配置）１３を認識する。レーザ光Ｌの走査範囲は、自律移動装置１の前進方向２に対して±９０°の範囲とされ、この走査範囲内で一定角度毎にレーザ光Ｌを照射することにより、自律移動装置１から見た前方領域の環境形状１３に関する検知信号を取得し、これを走行制御部５に出力する。

スキャン型距離センサ７から障害物１０及び壁１１等の環境形状１３に関する検知信号が入力された走行制御部５は、記憶している地図情報と、スキャン型距離センサ７から入力された検知信号とを照合させて、自己位置を認識し、この認識した自己位置を必要に応じて補正する。

図５は、走行制御部５が記憶している地図情報上の環境形状２３により定義される走行経路２２と、スキャン型距離センサ７によって検知された環境形状１３とを示している。走行経路２２は、図４に示した走行経路１２に対応するものであり、壁１１に相当する環境形状２３が含まれ、人体等の障害物１０に関する環境形状は除かれている。また、走行経路２２には、自律移動装置１の自己位置２４が示されている。上述したように、スキャン型距離センサ７によって、一定時間毎に環境形状１３が計測されており、走行制御部５は、予め記憶している地図情報の中の環境形状２３とスキャン型距離センサ７によって計測された環境形状１３とを照合させることにより自己位置を認識する。このような地図情報の中の環境形状２３と計測によって得られた環境形状１３との照合による自己位置の認識は一定時間毎に行われ、これにより、走行制御部５は、自己位置２４を適宜補正しながら、目的地までの経路を自動的に生成し、走行することができる。

また、自律移動装置１は、走行中、スキャン型距離センサ７及び障害物検知センサ８により周囲の障害物を検知し、走行経路１２上に障害物が存在する場合には障害物を回避しながら、自動的に目的地まで走行する。

自律移動装置１の走行中においては、床面検知センサ９又は床面検知センサ９ａ（以下、床面検知センサ９とする）は、床面Ｒまでの距離を測定することにより床面Ｒの凹部１４を検知し、予め決められた深さ以上の凹部又は予め決められた幅以上の凹部を検知すると、その検知信号を走行制御部５に出力する。走行制御部５は、床面検知センサ９によって検知された凹部が地図情報に記憶した凹部と一致するかを判断し、その結果に基づいて自律移動装置１の走行を制御する。この判断にあたっては、スキャン型距離センサ７及び障害物検知センサ８によって認識した周辺の壁等の環境形状と地図情報に記憶した環境形状との照合結果も併用される。すなわち、スキャン型距離センサ７及び障害物検知センサ８によって認識した凹部周辺の環境形状が地図情報に記憶した環境形状と一致すると判断した場合は、そのまま走行を継続し、両者が一致しない場合は、自律移動装置１の走行を停止させる。

図６は、自律移動装置１の走行経路の一例として、壁３１に囲まれ、２つの凹部１４，１５を有する走行経路３２を示している。自律移動装置１の内部地図には、これに対応する走行経路４２が記憶されている。この場合、地図情報の中の走行経路４２には、凹部１４に相当する凹部１６が記憶されており、凹部１５に関する情報は記憶されてないものとする。自律移動装置１は、走行経路３２を走行する際、まず床面検知センサ９によって凹部１４を検出する。このとき、走行制御部５は、床面検知センサ９によって検出された凹部１４が内部の地図情報に記憶している凹部１６と一致し、スキャン型距離センサ７で認識された環境形状３３が地図情報の中の凹部１６の周辺の環境形状４３と一致すると判断できれば、そのまま走行を継続して凹部１４を通過する。その後、床面検知センサ９が凹部１５を検知したとき、走行制御部５は、地図情報中に凹部１５に相当する凹部が存在しないと判断し、自律移動装置１の転倒を防止するために走行を停止させる。このとき、仮に凹部１５の形状が地図情報中の凹部１６と類似しており、走行制御部５が凹部１５を凹部１６に相当すると誤って推定した場合であっても、凹部１５の手前においてスキャン型距離センサ７で認識された環境形状が凹部１６に対応して予め記憶した地図の環境形状４３と一致しないことから、走行制御部５は、凹部１５が地図情報に記憶した凹部１６に相当しないと判断することができる。このように、走行制御部５は、地図情報に凹部１５に相当する凹部が存在しないと判断した場合には、自律移動装置１を一旦停止させ、予め定められた一定距離だけ後退させた後、完全に停止させる。これは、停止後、何らかの理由によりバランスを崩して凹部１５に落下するような危険を回避するためのもので、このように、自律移動装置１が一定距離だけ後退して停止することにより、安全に待機することが可能になる。

図７は、凹部１４を通過する際の自律移動装置１の動作を示している。自律移動装置１が高速で移動している場合、停止処理が間に合わずに凹部に落下する虞がある。そこで、本実施例では、走行制御部５は、スキャン型距離センサ７で認識された環境形状３３に基づいて得られた自己位置が地図情報中の凹部１６に接近したとき、自律移動装置１の走行速度を、処理時間が十分に確保できるように、通常速度よりも低速に予め設定された速度ν_MINに減速するように制御する。

また、自律移動装置１の速度が十分低速でなければ凹部１４を乗越える際の衝撃により、自律移動装置１又は凹部１４が損傷する虞がある。そこで、凹部１４を乗越えるときには、走行制御部５は、自律移動装置１が凹部１４の手前から一定距離以上を走行するまでの低速走行区間において、通常速度よりも低速に予め設定された速度ν_MINで走行するように制御する。

自律移動装置１は、凹部１４を通過する際に、凹部１４（原点Ｏ）から距離Ｄ_Sの位置まで接近する（減速区間に進入する）と、減速を開始する。このときの自律移動装置１の速度をν_ENTとする。また、凹部１４の前方又は後方には、それぞれ距離Ｄ_Lの低速走行区間が設定されており、この区間では、自律移動装置１は速度ν_MINで走行する。すなわち、自律移動装置１は、図中の減速区間において、速度をν_ENTからν_MINまで減速し、その後の低速走行区間を通常より低速の速度ν_MINで走行する。

凹部１４を通過する際の自律移動装置１の動作について、図８を参照して説明する。自律移動装置１が低速走行区間内又は減速区間内に進入したとき（＃１においてＹＥＳ）、自律移動装置１の速度νを位置χの関数として算出し、その速度になるように自律移動装置１を制御する（＃２）。このとき、速度νは、次式
ν＝（ν_ENT−ν_MIN）χ／（Ｄ_S−Ｄ_L）
によって算出される。そして、速度νがν_MINよりも小さくなれば（＃３においてＹＥＳ）、速度νをν_MINに制御して低速区間を走行する（＃４）。

自律移動装置１が速度ν_MINで凹部１４に接近し、床面検知センサ９が凹部１４を検知すると（＃５においてＹＥＳ）、走行制御部５は検知された凹部１４が予め記憶した地図情報に記憶した走行可能な凹部１６に相当するかを判断する（＃６）。凹部１４が凹部１６に相当すると判断され（＃６においてＹＥＳ）、さらにスキャン型距離センサ７で認識された環境形状３３が、凹部１６に対応して予め記憶した地図の環境形状４３と一致する場合には（＃７においてＹＥＳ）、凹部１４が通行可能な凹部であると判断し、そのまま通過する（＃８）。

一方、凹部１４に相当する凹部が存在しないとき（＃６においてＮＯ）、又はスキャン型距離センサ７で認識された環境形状３３が地図の環境形状４３と一致しないときは（＃７においてＮＯ）、一旦停止し（＃１０）、予め定められた一定距離だけ後退した後（＃１１）、安全な場所で完全に停止する（＃１２）。なお、自律移動装置１が低速走行区間又は減速区間に進入することなく（＃１においてＮＯ）、床面検知センサ９によって凹部１５が検知されたときは（＃９においてＹＥＳ）、＃１０に移行する。また、＃５，＃９において凹部が検知されなかったときは（＃５，＃９においてＮＯ）、＃１に戻る。

図９は、エレベータの籠１７の壁３５、エレベータホール１８の壁３６によって囲まれた走行経路３７と、それに対応する地図情報中の走行経路４７を示している。一般的に、エレベータの籠１７は、エレベータホール１８に対して入り込んだ位置にあり、同様に廊下に対して入り込んだ位置にある階段と混同しやすく、このような場所では、自律移動装置１は自己位置を見失いがちになる。そこで、本実施例では、走行制御部５は、走行経路４７の地図情報として、実際の籠１７に相当する籠５７、エレベータホール１８に相当するエレベータホール５８、籠１７とエレベータホール１８との間隙１９に相当する間隙５９、及び壁３５，３６に相当する環境形状６０を記憶している。

自律移動装置１が籠１７に乗籠する際には、床面検知センサ９が間隙１９を検知するとともに、スキャン型距離センサ７が籠１７の環境形状６１を認識する。そして、床面検知センサ９に検知された間隙１９と、地図情報に記憶した間隙５９とが一致し、かつスキャン型距離センサ７に認識された籠１７の環境形状６１と地図情報に記憶した籠５７の環境形状６０とが一致するとき、走行制御部５は、自律移動装置１がエレベータの直前に位置していると判断し、間隙１９を乗越えて籠１７に乗り込むように駆動用モータ３ａを制御する。一方、床面検知センサ９に検知された間隙１９と地図情報に記憶した間隙５９、又は、スキャン型距離センサ７に認識された壁面形状６１と地図情報に記憶した籠５７の環境形状６０のいずれかが一致しないときは、走行制御部５は自己位置を見失ったと判断し、自律移動装置１の走行を停止させる。これにより、自律移動装置１が階段をエレベータと誤認して、自己位置を見失ったまま走行し、階段から落下することがなくなる。

一方、自律移動装置１がエレベータの籠１７から降りる場合においては、間隙１９の位置で検出される床面検知センサ９の情報を無視する。これにより、間隙１９は存在しないものと扱われるので、籠１７、又はエレベータホール１８内に人や物があり、スキャン型距離センサ７で認識された環境形状６１が予め記憶した地図情報の環境形状６０と一致しない場合でも、自律移動装置１は停止することなく降籠することができる。

また、走行制御部５は、自律移動装置１が落下する可能性のある個所の周辺の環境形状を、危険環境情報として地図情報中に付加して記憶している。そして、床面検知センサ９が凹部を検出し、その検出した凹部が自律移動装置１の通行可能な凹部かどうかを判断する際には、上述した判断方法に加え、危険環境情報も合わせて判断する。すなわち、床面検知センサ９によって検出された凹部周辺においてスキャン型距離センサ７によって認識された環境形状が危険環境情報に合致する場合には、走行制御部５は、たとえ検出された凹部が予め地図に記憶された凹部だと判断し得るときであっても、自律移動装置１の走行を停止させる。これにより、自律移動装置１が自己位置を見失って正規の経路を逸脱した状態で走行し、床面検知センサ９が凹部を検出した際に、その凹部が階段等の落下危険性のある凹部であるにも関わらず、走行制御部５が通過可能な凹部であると誤認して自律移動装置１の走行を継続させて、自律移動装置１が落下することを防ぐことができる。

また、自律移動装置１は、走行エリアに応じて、床面検知センサ９の検知機能を使用するか否かを選択できるように構成されている。これによって、例えば自律移動装置１が網目状の路面を走行するような場合等、床面検知センサ９が凹部を検知しても落下の危険がないことが予め分っている場合には、床面検知センサ９の検知機能を停止させて、網の隙間を路面の凹部であると誤認することを防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、スキャン型距離センサ７は、障害物又は壁面との水平距離を測定することが可能な他の距離センサに置き換えることができる。また、図８において、検知された凹部に相当する凹部が地図情報にないとき（＃６においてＮＯ）、又は、スキャン型距離センサ７で認識された環境形状が地図情報の環境形状と一致しないときは（＃７においてＮＯ）、＃９及び＃１０を経由することなく、＃１１に移行し、その場で停止するように制御しても構わない。また、走行経路中に凸部が存在する場合にも、上述した凹部が存在する場合と同等の動作をするように構成されていてもよい。

本発明の一実施形態による自律移動装置の側面図。床面検知センサの配置を示す側面図。同装置の制御系のブロック図。スキャン型距離センサによって環境情報を取得する要領を示す平面図。スキャン型距離センサで認識された環境形状と地図情報に記憶している環境情報を照合する要領を示す図。複数の凹部を有する走行経路を通過する際の同装置の動作を示す平面図。凹部を通過する際の同装置の速度制御の要領を示す側面図。凹部を通過する際の同装置の動作を示すフローチャート。エレベータに乗り込む際の同装置の動作を示す平面図。

符号の説明

１自律移動装置
３ａ駆動用モータ（走行駆動手段）
５走行制御部（地図情報記憶手段、自己位置認識手段、走行制御手段）
７スキャン型距離センサ（距離センサ）
９床面検知センサ（路面センサ）

Claims

走行する領域の地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、障害物の情報及び自己の位置を認識するための情報から成る環境情報を取得する環境情報取得手段と、走行を行うために装置を駆動する走行駆動手段と、前記環境情報取得手段によって取得された情報と前記地図情報記憶手段が記憶している地図情報とを比較して自己の位置を認識する自己位置認識手段と、この自己位置認識手段によって認識された自己の位置に基づいて、前記走行駆動手段を制御する走行制御手段とを有し、障害物を回避しながら自律走行する自律移動装置であって、
前記環境情報取得手段は、障害物又は壁面との水平距離を測定し、周辺の環境形状を認識する距離センサと、路面に存在する凹部の深さを検知する路面センサとから成り、
前記地図情報記憶手段は、予め設定された走行領域の地図情報中に、所定の深さ以上でかつ自律移動装置が走行可能な凹部と、その凹部がある場所とを対応させて予め記憶し、
前記走行制御手段は、
自律移動装置が走行中に、前記路面センサによって前記所定の深さ以上の凹部が検知されたとき、その検知された凹部が前記地図情報に予め記憶されている走行可能な凹部であると判断でき、かつ、前記距離センサによって認識された環境形状が該凹部に対応させて前記地図情報中に記憶した場所のものと一致する場合には、そのまま走行を続けるように前記走行駆動手段を制御し、それ以外の場合には、その場で停止、又は予め決めた一定量後退して停止するように前記走行駆動手段を制御することを特徴とする自律移動装置。
前記走行する領域は、エレベータの籠とエレベータホールを含み、
前記地図情報記憶手段が記憶する凹部は、走行領域にあるエレベータの籠とエレベータホールのフロアとの間隙を含み、距離センサで認識された環境形状は、エレベータ籠内の壁面形状又はエレベータホールの壁面形状を含むことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
前記走行制御手段は、自律移動装置がエレベータから降籠する際に、該装置がエレベータの籠とエレベータホールのフロアとの間隙の位置に接近したとき、路面センサによって検出される情報を無視することを特徴とする請求項２に記載の自律移動装置。
前記走行制御手段は、自律移動装置が予め地図情報に記憶されている凹部近傍に接近したとき、装置の走行速度を通常速度よりも低速の予め設定された速度に制御することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
前記走行制御手段は、前記路面センサによって検出された凹部が予め地図情報に記憶されてた凹部と判断でき、かつ、前記距離センサで認識された環境形状がその凹部に対応して記憶したものと一致する場合には、自律移動装置が該凹部から予め設定した距離以上走行するまで、装置の走行速度を通常速度よりも低速の予め設定された速度に制御することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
前記地図情報には、走行経路周辺の落下する可能性のある危険個所に関する危険環境情報が付加されており、自律移動装置が走行中に、前記路面センサによって前記所定深さ以上の凹部が検知されたとき、前記走行制御手段は、前記危険環境形状を検索し、前記距離センサによって認識された環境形状に相当する危険環境情報が存在すれば、自律移動装置を停止させることを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
前記走行領域内の特定の領域においては、前記路面センサの凹部を検知する機能を使用しないことを選択可能としたことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。