JP5043410B2 - 自律移動装置 - Google Patents
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Description
図1は第1の実施形態に係る自律移動装置のブロック構成を示す。自律移動装置1は、現在位置を取得する位置取得手段2と、走行手段3と、中央制御手段4と、シナリオ実行手段5と、入出力手段6と、を備えて、ユーザから与えられた目標地点までの動作の手順を定めたシナリオを生成し、そのシナリオを実行することにより、障害物を回避しつつ自律的に目標地点まで移動すると共に、その移動中の各地点や目標地点において所定の動作や作業を行う。
ここで、経路生成部42によるノードを用いた移動経路の生成について説明する。ノードは、上述のように、自律移動装置1が稼働する走行領域に定義されて分布している多数の目標点であり、例えば、移動可能な移動路の曲がり角がノードとされ、広い走行領域における格子点などがノードとされる。各ノードの座標値、ノード間が一方通行なのか双方通行なのかなどの情報、各ノード間の相互の接続関係、さらにはノード間を移動するために必要なコスト(距離、時間、エネルギなどの評価値)情報などが設定されて定義されている。経路生成部42は、ノード間の接続関係を用いて、自律移動装置1の現在地から、予め与えられた目標地点までの移動経路を生成する。
自律移動とシナリオ実行の概要を、図3のフローチャートを参照して説明する。ユーザが入出力手段6を介して、自律移動装置1に目標地点を与えると(#1)、経路生成部42が、記憶部41から区分領域動作情報41bと地図情報41a(ノード情報)とを読み込んで移動経路生成の準備をする(#2)。
次に、図4を参照して、地図情報のデータファイル構造の例を説明する。図4に示したデータは、前述の図2に示した走行領域に対応している。図4において、主ノード位置情報D1が、主ノード名a1、主ノード番号a2、主ノード位置座標a3によってテキストデータ形式で定義されている。主ノード位置座標a3は、例えば、主ノードND1について、図2のXY座標軸により(X,Y)=(30,350)と定義されている。
次に、図5(a)〜(d)を参照して、区分領域内の移動経路を説明する。区分領域内では、次の4種の移動経路が考えられる:(ケース1)図5(a)に示すように、その区分領域Aの境界部にある主ノードND1から、その区分領域Aの境界部にある他の主ノードND3への移動経路、(ケース2)図5(b)に示すように、その区分領域A内のある地点Pからその区分領域Aの境界部にある主ノードND3への移動経路、(ケース3)図5(c)に示すように、その区分領域A内のある地点Pからその区分領域A内に設定された目標地点TPへの移動経路、(ケース4)図5(d)に示すように、その区分領域Aの境界部にある主ノードND1からその区分領域A内に設定された目標地点TPへの移動経路。
次に、図6、図7を参照して、各区分領域における自律移動装置1の動作条件やその動作条件を定める区分領域動作情報41bについて説明する。各区分領域には、図6に示すように、その区分領域を自律移動装置1が通過する際の動作条件が細かく設定されている。例えば、区分領域A7では、動作条件CA7が設定されており、通行可能、標準の移動方式と移動速度、回避機能は有効、センサは有効、標準の発話と首動作、などの設定条件となっている。
次に、図8、図9を参照して、シナリオの生成について説明する。まず、シナリオを構成する2種類のシナリオ、つまり、前出の図3に関連して概要を説明した粗シナリオと詳細シナリオとについて説明する。
次に、図10のフローチャートを参照して、シナリオを実行する処理を説明する。ここで説明するシナリオは、自律移動装置1の移動経路上の動作手順を定めた詳細シナリオであり、上述の図9の手順で求めたシナリオである。自律移動装置1は、動作制御部43のもとで、シナリオを順に実行することで、適切な動作内容によって指示された移動を、目標地点に至るまで実行する。
次に、図11乃至図14を参照して、第2の実施形態に係る自律移動装置を説明する。本実施形態の自律移動装置1は、ユーザ対応の入出力手段に特徴があり、他の点は第1の実施形態と同様である。
次に、図14のフローチャートを参照して、自律移動における割込処理を説明する。このフローチャートは、前出の図10に示したシナリオ実行のフローチャートにおける割込処理(S18)の具体的な処理を示す。また、このフローチャートにおけるステップ#3,#4,#5,#6の処理は、前出の図3のフローチャートにおける対応するステップの処理と同じである。
2 位置取得手段
3 走行手段
41 記憶部
41a 地図情報
41b,41c 区分領域動作情報
42 経路生成部
43 動作制御部
6 入出力手段
66 割込入力手段
sn サブノード
A1〜A8,Ai,As,Ae 区分領域
B1,B2,Bs,Bi,Be 区分領域動作情報
ND,ND1〜ND8,Nn,Ns,Ne 主ノード
Claims (5)
- 現在位置を取得する位置取得手段と、走行手段と、走行経路の目印となるノード情報を含む走行領域の地図情報を記憶する記憶部と、前記ノード情報に基づいて現在位置から予め与えられた目標地点までの移動経路を生成する経路生成部と、前記経路生成部によって生成された移動経路に基づいて目標地点まで走行するように前記走行手段を制御する動作制御部と、を備える自律移動装置において、
前記ノード情報は、前記走行領域を複数に区分して成り、複数の入り口を有する区分領域の前記複数の入り口の1つを入り口として他を出口とする場合に前記入り口を示す主ノードの情報と、前記各区分領域内における走行経路の目印となるサブノードの情報と、を含み、
前記記憶部は、予め複数に区分して成る前記区分領域の内部で行う動作を設定する情報であって、主ノードの入り口から各出口への通行可否の情報を含む区分領域動作情報をさらに記憶し、
前記経路生成部は、目標地点を与えられることによって定まる、前記主ノードを通る移動経路の生成を行うことにより現在地から目標地点まで前記区分領域をたどる順序を定めるシナリオを生成すると共に、前記シナリオに定めた区分領域内の内部における移動経路を、前記サブノードを用いて生成し、かつ、前記区分領域の複数の入り口間の一方通行又は双方通行の連結情報によって通行不可とされている入り口の主ノードとその出口にある主ノードとの間の連結情報を除いて前記シナリオを生成し、前記生成したシナリオをユーザに提示すると共に前記区分領域動作情報を変更する指示をユーザが入力するための入出力手段をさらに備え、
前記経路生成部は、前記入出力手段を用いて前記区分領域動作情報の区分領域の主ノード間の連結情報が変更された場合に、変更後の連結情報のうち、通行不可とされている主ノード間の連結情報を除いて前記シナリオを再生成し、
前記動作制御部は、前記主ノードとサブノードとを用いて生成された移動経路にしたがって走行するように前記走行手段を制御すると共に、前記区分領域動作情報に基づいた動作を実行することを特徴とする自律移動装置。 - 前記区分領域動作情報は、前記区分領域内の移動経路を生成する方法を定めた経路生成情報を含み、前記経路生成部は、前記経路生成情報に基づいて移動経路を生成することを特徴とする請求項1に記載の自律移動装置。
- 前記区分領域動作情報は、前記区分領域の通行不可の情報を含み、
前記経路生成部は、前記入出力手段を用いて、前記区分領域動作情報が変更されることにより現在使用中の移動経路に含まれる区分領域が通行不可とされた場合に、前記通行不可とされた区分領域の主ノード間の前記連結情報を除いて前記シナリオを再生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自律移動装置。 - 前記経路生成部は、現在位置が現在使用中の移動経路から所定値以上離れている場合に前記シナリオを再生成することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の自律移動装置。
- 割込指示を受けるための割込入力手段をさらに備え、
前記記憶部は、前記割込入力手段によって割込指示が与えられたときに移動目標とする割込用の区分領域と、前記割込用の区分領域の内部で行う動作を設定する情報及び割込動作の終了条件を含む区分領域動作情報とを記憶しており、
前記経路生成部は、前記割込指示が与えられたときに現在位置から前記割込用の区分領域までのシナリオを生成し、
前記動作制御部は、前記シナリオに基づいて前記割込用の区分領域まで走行するように前記走行手段を制御し、前記割込用の区分領域における動作を前記区分領域動作情報に基づいて実行すると共に前記割込動作の終了条件に従って割込前の状態に復帰する制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の自律移動装置。
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