JP7003531B2 - 地図情報更新方法 - Google Patents

Description

本発明は地図情報更新方法に関する。

近年、自律移動体に移動エリア内を自律移動させる技術が多々提案されている。自律移動体は、移動エリアにおける自己の周囲の環境情報を検出し、移動エリアの地図情報と環境情報とを基に、移動エリア内における自己の位置を推定しつつ、自律移動する。

ところで、移動エリアには、物品が新たに配置されたり、または、物品が除去されたりする。このため、移動エリアの状況は、地図情報に記録されている情報から刻々と変化する。これにより、地図情報と移動エリアの状況との相違が大きくなれば、自律移動体は、移動エリア内における自己の位置を好適に推定することができなくなり、移動エリア内を好適に自律移動することができなくなる。そこで、地図情報を更新する地図情報更新方法についても提案されている。このような地図情報更新方法は、例えば、特許文献１に開示されている。

この地図情報更新方法では、在庫管理コンピュータと自律移動体とが通信可能に接続されている。在庫管理コンピュータは、移動エリアに入庫された荷物及び移動エリアから出庫された荷物を在庫データとして記憶する。そして、この地図情報更新方法では、まず、第１工程において、在庫管理コンピュータは、自律移動体に移動エリアにおける修正前地図情報を記憶させる。次に、荷物の入庫又は出庫により在庫データが更新されれば、第２工程において、在庫管理コンピュータは修正前地図情報に在庫データを反映させる。すなわち、荷物の入庫があれば、在庫管理コンピュータは、修正前地図情報に対して荷物の情報を追加することで第１修正地図情報を生成する。また、荷物の出庫があれば、在庫管理コンピュータは、修正前地図情報から荷物の情報を削除することで第２修正地図情報を生成する。そして、第３工程において、在庫管理コンピュータは、第１修正地図情報や第２修正地図情報を自律移動体に送信する。

こうして、この地図情報更新方法によれば、在庫データに基づいた第１修正地図情報や第２修正地図情報によって、地図情報を更新することができる。このため、荷物によって移動エリアの状況が変化しても、自律移動体は、これらの第１修正地図情報や第２修正地図情報と環境情報とを基に、移動エリア内における自己の位置を好適に推定することが可能となる。

特許第６１４１７８２号公報

しかし、上記従来の地図情報更新方法では、在庫管理コンピュータと通信不能な有人搬送車等によって物品としての荷物が入庫又は出庫された場合には、在庫データは更新されない。このため、実際には物品によって移動エリアの状況が変化していても、第１修正地図情報や第２修正地図情報が生成されず、地図情報が更新されない。

また、この地図情報更新方法では、例えば荷物を保管するための保管棚等、荷物以外の物品が移動エリアに搬入又は搬出されることによって、移動エリアの状況が変化しても、第１修正地図情報や第２修正地図情報は生成されない。これらのため、この地図情報更新方法では、地図情報を更新するに当たって、移動エリアの状況を精度高く反映させることができない。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、移動エリアの状況をより精度高く反映させつつ、地図情報を更新可能な地図情報更新方法を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の地図情報更新方法は、自律移動体が自律移動する移動エリアの地図情報を更新する地図情報更新方法であって、
前記自律移動体に前記移動エリアにおける修正前地図情報を記憶させる第１工程と、
前記自律移動体が前記移動エリアにおける自己の周囲の環境情報を第１環境情報として検出する第２工程と、
前記修正前地図情報と前記第１環境情報とを比較し、前記第１環境情報にのみ含まれる固有情報を追加物品情報として抽出する第３工程と、
前記追加物品情報の全体を囲み、かつ、前記第１環境情報の全範囲よりも狭い追加物品領域を設定する第４工程と、
前記修正前地図情報、前記追加物品情報及び前記追加物品領域を含む第１修正地図情報を生成する第５工程と、
前記自律移動体が前記移動エリア内における自己の周囲の環境情報を第２環境情報として検出する第６工程と、
前記修正前地図情報、前記追加物品領域及び前記第２環境情報に基づき、前記追加物品領域における前記修正前地図情報と前記第２環境情報との相違が第１閾値以下であるか否かを判断する第７工程と、
前記相違が前記第１閾値以下であれば、前記第１修正地図情報から、前記追加物品情報及び前記追加物品領域を削除して第２修正地図情報を生成する第８工程とを備え、
前記第２工程は、前記移動エリアにおける前記自律移動体の走行時間が所定の時間を超えるか、又は、前記移動エリアにおける前記自律移動体の走行距離が所定の距離を超えることで行われ、
前記第７工程は、前記第２環境情報に前記追加物品領域が全て含まれているか否かを判断する第１判断工程と、
前記第２環境情報に基づき、前記自律移動体と前記追加物品領域との間に障害物が存在するか否かを判断する第２判断工程とを有し、
前記第７工程では、前記追加物品領域の全てが前記第２環境情報に含まれ、かつ、前記自律移動体と前記追加物品領域との間に前記障害物が存在していなければ、前記相違が前記第１閾値以下であるか否かを判断することを特徴とする。

本発明の地図情報更新方法では、修正前地図情報に記録されていない物品が移動エリア内に存在すれば、第２工程において、自律移動体が第１環境情報を検出した際、その物品に基づく情報が第１環境情報に含まれる。そして、この情報は、第１環境情報にのみ含まれる固有情報となるため、第３工程において、追加物品情報として抽出される。また、第４工程において、追加物品領域が設定される。こうして、修正前地図情報に記録されていない物品が移動エリア内に存在する場合には、第５工程において、修正前地図情報、追加物品情報及び追加物品領域を含む第１修正地図情報が生成される。これにより、修正前地図情報から第１修正地図情報に地図情報を更新する。

また、この地図情報更新方法では、第６工程において、自律移動体が第２環境情報を検出する。そして、第７工程において、修正前地図情報、追加物品領域及び第２環境情報に基づき、追加物品領域における修正前地図情報と第２環境情報との相違を判断する。ここで、修正前地図情報と第２環境情報との相違が第１閾値以下であれば、自律移動体が第２環境情報を検出した際の移動エリア内には、追加物品情報の基となった物品が存在しないことになる。これにより、第８工程において、第１修正地図情報から、追加物品情報及び追加物品領域を削除した第２修正地図情報を生成する。こうして、移動エリア内において、追加物品情報の基となった物品が存在しなくなった場合、第１修正地図情報から第２修正地図情報に地図情報を更新する。

一方、修正前地図情報と第２環境情報との相違が第１閾値を超えていれば、自律移動体が第２環境情報を検出した際の移動エリア内には、追加物品情報の基となった物品が存在していることになる。このため、この地図情報更新方法では、第２修正地図情報の生成を行わない。

このように、この地図情報更新方法では、自律移動体が第１環境情報や第２環境情報を検出した際の移動エリアの状況、すなわち、自律移動体が自律移動する際の移動エリアの状況に即した第１修正地図情報や第２修正地図情報によって、地図情報を更新することができる。また、この地図情報更新方法では、荷物以外の物品によって移動エリアの状況が変化した場合も、第１修正地図情報や第２修正地図情報によって、地図情報を更新することができる。

したがって、本発明の地図情報更新方法によれば、移動エリアの状況をより精度高く反映させつつ、地図情報を更新可能である。

第７工程は、第２環境情報に追加物品領域が全て含まれているか否かを判断する第１判断工程と、第２環境情報に基づき、自律移動体と追加物品領域との間に障害物が存在するか否かを判断する第２判断工程とを有する。そして、第７工程では、追加物品領域の全てが第２環境情報に含まれ、かつ、自律移動体と追加物品領域との間に障害物が存在していなければ、相違が第１閾値以下であるか否かを判断する。

これにより、自律移動体が第２環境情報を検出した際、移動エリア内において、追加物品情報の基となった物品が存在するか否かをより精度高く判断することができる。このため、追加物品領域における修正前地図情報と第２環境情報との相違をより精度高く判断することが可能となる。

第３工程では、固有情報が第２閾値以上であれば、追加物品情報として抽出することが好ましい。この場合には、第２閾値に至らない軽微な固有情報については追加物品情報として抽出されなくなる。このため、この地図情報更新方法では、仮に修正前地図情報に記録されていない物品が移動エリア内に存在していても、修正前地図情報と移動エリアの状況との相違に対する影響が小さければ、第１修正地図情報を生成せず、地図情報を更新しない。これにより、この地図情報更新方法では、処理負担を軽くすることができる。

自律移動体は、自律走行する産業車両であることが好ましい。産業車両が自律走行する移動エリアでは、物品の存否によって、移動エリアの状況が頻繁に変化する。このような場合であっても、この地図情報更新方法によれば、移動エリアの状況に即した第１修正地図情報や第２修正地図情報によって地図情報を更新できるため、産業車両の作業効率を向上させることが可能となる。

本発明の地図情報更新方法によれば、移動エリアの状況をより精度高く反映させつつ、地図情報を更新可能である。

図１は、実施例の自動搬送車を示す模式図である。 図２は、第１修正地図情報を生成して地図情報を更新する制御フローである。 図３は、第２修正地図情報を生成して地図情報を更新する制御フローである。 図４は、倉庫を示す模式図である。 図５は、倉庫の修正前地図情報を示す模式図である。 図６は、荷物が存在する倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図である。 図７は、自動搬送車が検出した第１環境情報を示す模式図である。図７の（Ａ）は、図６のＰ１地点において、自動搬送車が検出した第１環境情報を示している。図７の（Ｂ）は、図６のＰ２地点において、自動搬送車が検出した第１環境情報を示している。 図８は、第１追加レイヤーデータ及び第２追加レイヤーデータを示す模式図である。図８の（Ａ）は第１追加レイヤーデータを示している。図８の（Ｂ）は第２追加レイヤーデータを示している。 図９は、修正前地図情報に第１追加レイヤーデータ及び第２追加レイヤーデータを合成する状態を示す模式図である。 図１０は、第１修正地図情報を示す模式図である。 図１１は、第１修正地図情報が生成された後に倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図と、第２環境情報とを示す模式図である。図１１の（Ａ）は、荷物が存在する倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図である。図１１の（Ｂ）は、図１１の（Ａ）に示すＰ３地点において、自動搬送車が検出した第２環境情報を示している。 図１２は、第１修正地図情報が生成された後に倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図と、第２環境情報とを示す模式図である。図１２の（Ａ）は、荷物及び障害物が存在する倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図である。図１２の（Ｂ）は、図１２の（Ａ）に示すＰ２地点において、自動搬送車が検出した第２環境情報を示している。 図１３は、第１修正地図情報が生成された後に倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図と、第２環境情報とを示す模式図である。図１３の（Ａ）は、荷物が存在する倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図である。図１３の（Ｂ）は、図１３の（Ａ）に示すＰ２地点において、自動搬送車が検出した第２環境情報を示している。 図１４は、第１修正地図情報が生成された後に倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図と、第２環境情報とを示す模式図である。図１４の（Ａ）は、荷物が存在しない倉庫内を自動搬送車が自律走行する状態を示す模式図である。図１４の（Ｂ）は、図１４の（Ａ）に示すＰ２地点において、自動搬送車が検出した第２環境情報を示している。 図１５は、第１修正地図情報から、第１追加レイヤーデータ及び第２追加レイヤーデータを削除する状態を示す模式図である。 図１６は、第２修正地図情報を示す模式図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例の自動搬送車１は、駆動装置３と、外界センサ５と、エンコーダ７と、ＲＯＭ９と、ＲＡＭ１１と、ＣＰＵ１３とを備えている。また、図示を省略するものの、自動搬送車１は、公知の操舵装置及び電動モータ等を備えている。自動搬送車１は、作業者が運転を行うことなく、図４等に示す倉庫２１内を自律走行可能な産業車両であり、本発明における「自律移動体」の一例である。また、倉庫２１は本発明における「移動エリア」の一例である。

倉庫２１は、自動搬送車１が自律走行する床面２３と、床面２３を囲む壁面２５と、複数の柱２６とを有しており、矩形状をなしている。また、倉庫２１には、出入口２７が設けられている。倉庫２１内には、図６等に示す荷物３１が保管される。なお、図４等では、説明を容易にするため、倉庫２１の四隅に設けられる柱２６の図示を省略している。

図１に示すように、駆動装置３は、自動搬送車１に設けられた複数の駆動輪１５と、操舵装置と、電動モータとによって構成されている。これにより、駆動装置３は、倉庫２１内で自動搬送車１を走行させることが可能となっている。

外界センサ５は、自動搬送車１の下部に取り付けられている。外界センサ５は、図４や図６等のハッチングで示すように、自動搬送車１の周囲における一定の範囲にレーザを照射する。そして、外界センサ５は、倉庫２１内の壁面２５や荷物３１等に反射して自己に戻ってきたレーザを受信する。これにより、外界センサ５は、倉庫２１内における自動搬送車１の周囲の環境情報を図７に示す第１環境情報３００、３０１や図１１～図１４の各（Ｂ）に示す第２環境情報４００～４０３として検出可能となっている。この際、第１環境情報３００、３０１及び第２環境情報４００～４０３では、倉庫２１内における自動搬送車１の周囲の環境情報、すなわち、自動搬送車１の周囲の壁面２５や柱２６や荷物３１が仮想の座標グリッド上に配置したドットデータとして検出される。また、図１に示す外界センサ５は、第１環境情報３００、３０１や第２環境情報４００～４０３を検出すると同時に、壁面２５や荷物３１等から自動搬送車１までの距離を計測する。

エンコーダ７は、各駆動輪１５の回転数や操舵装置の舵角を計測することにより、倉庫２１内における自動搬送車１の移動量を検出可能となっている。なお、エンコーダ７は、電動モータの回転数を計測することにより、倉庫２１内における自動搬送車１の移動量を検出しても良い。

ＲＯＭ９には、自動搬送車１を自律走行させるための走行プログラムが記録されている。走行プログラムは、具体的には、公知のＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）アルゴリズムであり、確率的手法としてのパーティクルフィルタを実行する。また、ＲＯＭ９には、地図情報更新方法を実行するための地図情報更新プログラムが記録されている。

ＲＡＭ１１は、図５に示す修正前地図情報２００の他、図１０に示す第１修正地図情報２０１や図１６に示す第２修正地図情報２０２を記憶する。また、ＲＡＭ１１は、図１に示すホストコンピュータ４１のコンピュータ本体４７から送信された経路情報を記憶する。さらに、ＲＡＭ１１は、図７に示す第１環境情報３００、３０１や図１１～図１４の各（Ｂ）に示す第２環境情報４００～４０３の他、図８に示す追加物品情報３０２や追加物品領域α等を記憶する。また、ＲＡＭ１１は、第１閾値、第２閾値及び規定値を記憶する。なお、修正前地図情報２００等の詳細は後述する。

ＣＰＵ１３は、駆動装置３、外界センサ５、エンコーダ７、ＲＯＭ９及びＲＡＭ１１をそれぞれ制御するとともに、走行プログラムを実行することにより、図４等に示す倉庫２１内で自動搬送車１を自律走行させる。

また、図１に示すように、自動搬送車１は、倉庫２１の外部に設けられたホストコンピュータ４１と通信可能に接続されている。ホストコンピュータ４１は、キーボード等で構成された入力装置４３と、ディスプレイ４５と、コンピュータ本体４７とを有している。

入力装置４３は、作業者が図４等に示す倉庫２１内における自動搬送車１の現在地や目的地等の経路情報を入力することが可能となっている。図１に示すディスプレイ４５は、入力装置４３から入力された経路情報等が表示される。コンピュータ本体４７には、図５に示す修正前地図情報２００が記憶されている。図１に示すホストコンピュータ４１は、修正前地図情報２００や入力装置４３から入力された経路情報を自動搬送車１に送信可能となっている。

図５に示す修正前地図情報２００は、倉庫２１の設計図に基づき、倉庫２１の構造物である壁面２５や柱２６の他、出入口２７の位置情報が座標データとして記録されている。一方、修正前地図情報２００には、倉庫２１に保管される荷物３１（図６参照）等のように、倉庫２１の構造物以外の情報は記録されていない。つまり、図５に示す修正前地図情報２００には、壁面２５に基づく壁面情報２００ａと、柱２６に基づく柱情報２００ｂと、出入口２７に基づく出入口情報２００ｃとによる倉庫２１のレイアウトのみが記録されている。なお、図５等では、倉庫２１の四隅に設けられる柱２６に基づく柱情報２００ｂの図示を省略している。

ここで、倉庫２１では、荷物３１が新たに入庫されたり、入庫されていた荷物３１が出庫されたりする。これにより、倉庫２１の状況は刻々と変化する。この結果、修正前地図情報２００（図５参照）と、自動搬送車１が自律走行する際の倉庫２１の状況（図６参照）とに相違が生じることとなる。そこで、図１に示すＣＰＵ１３は、自動搬送車１が自律走行している際に、地図情報更新方法を実行して、倉庫２１の地図情報の更新を行う。

以下、荷物３１が存在しない倉庫２１（図４参照）に、荷物３１が１つ入庫された場合（図６参照）と、その荷物３１が倉庫２１から出庫されて、倉庫２１に荷物３１が存在しなくなった場合（図１４参照）とを例に挙げつつ、地図情報更新方法について、図２及び図３に示す制御フローを基に具体的に説明する。

＜荷物が存在しない倉庫に荷物が１つ入庫された場合＞
まず始めに、図２に示すステップＳ１０１に示すように、ＲＡＭ１１に修正前地図情報２００を記憶させる。具体的には、ホストコンピュータ４１のコンピュータ本体４７に記憶されている修正前地図情報２００を自動搬送車１に送信することにより、ＲＡＭ１１に修正前地図情報２００を記憶させる。図２のステップＳ１０１が本発明における「第１工程」に相当する。

次に、ステップＳ１０２として、ＲＡＭ１１に記憶された経路情報を基に、ＣＰＵ１３が駆動装置３を制御し、倉庫２１内で自動搬送車１を自律走行させる。この際、自動搬送車１の走行時間が所定の時間を経過したり、走行距離が所定の距離を超えたりする毎に、外界センサ５によって、倉庫２１内における自動搬送車１の周囲の環境情報を図７に示す第１環境情報３００、３０１として検出する。これらの第１環境情報３００、３０１は、ＲＡＭ１１に記憶される。図２のステップＳ１０２が本発明における「第２工程」に相当する。

ここで、図６に示す倉庫２１内のＰ１地点において、自動搬送車１が同図に示す姿勢で第１環境情報３００を検出した場合には、図７の（Ａ）に示すように、第１環境情報３００には、壁面２５を検出した壁面検出情報３００ａと、柱２６を検出した柱検出情報３００ｂとが存在する。そして、ＣＰＵ１３は、第１環境情報３００に存在する壁面検出情報３００ａや柱検出情報３００ｂの座標データを基に、図５に示す修正前地図情報２００から、第１環境情報３００に対応する領域Ｘを抽出し、領域Ｘと第１環境情報３００とを比較する。

修正前地図情報２００の領域Ｘには、壁面情報２００ａと柱情報２００ｂが存在する。また、図７の（Ａ）に示すように、第１環境情報３００には、壁面検出情報３００ａと柱検出情報３００ｂとが存在し、それ以外の情報は含まれていない。このため、図２に示すステップＳ１０３において、ＣＰＵ１３は、第１環境情報３００にのみ含まれる固有情報は存在しないと判断する（ステップＳ１０３：ＮＯ）。これにより、ＣＰＵ１３は、倉庫２１の地図情報の更新を行わずに自動搬送車１を自律走行させる。つまり、ＣＰＵ１３は、パーティクルフィルタを実行し、修正前地図情報２００と、第１環境情報３００と、エンコーダ７が検出した自動搬送車１の移動量とに基づき、倉庫２１内における自動搬送車１の位置を推定しつつ、自動搬送車１を自律走行させる。

一方、図６に示す倉庫２１内のＰ２地点において、自動搬送車１が同図に示す姿勢で第１環境情報３０１を検出した場合には、図７の（Ｂ）に示すように、第１環境情報３０１には、壁面２５を検出した壁面検出情報３００ａと、荷物３１を検出した物品検出情報３００ｃとが存在する。そして、ＣＰＵ１３は、図５に示す修正前地図情報２００から、第１環境情報３０１に対応する領域Ｙを抽出して、領域Ｙと第１環境情報３０１とを比較する。

修正前地図情報２００の領域Ｙには、壁面情報２００ａしか存在しない。これに対し、図７の（Ｂ）に示す第１環境情報３０１には、上記のように、壁面検出情報３００ａと物品検出情報３００ｃとが含まれる。このため、ＣＰＵ１３は、第１環境情報３０１にのみ含まれる物品検出情報３００ｃを固有情報として認識する。この結果、ＣＰＵ１３は、第１環境情報３０１に固有情報が存在すると判断する（図２のステップＳ１０３：ＹＥＳ）。

次に、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１３は、物品検出情報３００ｃが予め設定された第２閾値以上であるか否かを判断する。物品検出情報３００ｃが第２閾値以上であるか否については、例えば、第１環境情報３０１における物品検出情報３００ｃのデータ量によって判断する。これにより、仮に第１環境情報３０１に物品検出情報３００ｃが存在していても、その物品検出情報３００ｃが第２閾値に至っていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）には、ＣＰＵ１３は、以降の処理を行わず、地図情報の更新を終了する。

一方、物品検出情報３００ｃは第２閾値以上であるとＣＰＵ１３が判断した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）には、次のステップＳ１０５に進む。なお、第２閾値は適宜設定することが可能である。

ステップＳ１０５では、ＣＰＵ１３は、図８の（Ａ）に示すように、第１環境情報３０１から物品検出情報３００ｃのみを追加物品情報３０２として抽出する。そして、ＣＰＵ１３は、追加物品情報３０２のみで構成された第１追加レイヤーデータＬ１を生成する。この第１追加レイヤーデータＬ１は、ＲＡＭ１１に記憶される。図２のステップＳ１０３～Ｓ１０５が本発明における「第３工程」に相当する。

次に、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１３は、図８の（Ｂ）に示すように、追加物品領域αを設定する。この追加物品領域αは、追加物品情報３０２の全体を囲み、かつ、図７の（Ｂ）に示す第１環境情報３０１の全範囲よりも狭い範囲で設定される。具体的には、図８の（Ｂ）に示すように、追加物品領域αは、追加物品情報３０２よりも数グリッド離れつつ、追加物品情報３０２の全体を囲む形状に設定される。そして、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αのみで構成された第２追加レイヤーデータＬ２を生成する。この際、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αを図８の（Ａ）に示す追加物品情報３０２に対して、いわゆる紐付けを行い、第１追加レイヤーデータＬ１と第２追加レイヤーデータＬ２とを関連付ける。また、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αの座標データを演算する。これらの第２追加レイヤーデータＬ２及び追加物品領域αの座標データについても、ＲＡＭ１１に記憶される。図２のステップＳ１０６が本発明における「第４工程」に相当する。なお、図８の（Ｂ）では、説明を容易にするため、追加物品領域αに追加物品情報３０２を組み合わせて図示している。

次に、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１３は、図９に示すように、修正前地図情報２００に対して、第１追加レイヤーデータＬ１と第２追加レイヤーデータＬ２とを合成する。これにより、図１０に示すように、修正前地図情報２００に対して、追加物品情報３０２と追加物品領域αとが追記された第１修正地図情報２０１が生成される。ここで、第１修正地図情報２０１では、追加物品情報３０２及び追加物品領域αの近くに存在する壁面情報２００ａが追加物品領域αに含まれることとなる。図２のステップＳ１０７が本発明における「第５工程」に相当する。

図１０に示す第１修正地図情報２０１は、ＲＡＭ１１に記憶される（図２のステップＳ１０８）。これにより、修正前地図情報２００から第１修正地図情報２０１に地図情報が更新される。こうして、荷物３１が存在しない倉庫２１に荷物３１が１つ入庫された場合における倉庫２１の地図情報の更新が完了する。ここで、図１０に示すように、第１修正地図情報２０１に記録されている追加物品情報３０２は、図７の（Ｂ）に示す第１環境情報３０１の物品検出情報３００ｃ、すなわち、自動搬送車１の外界センサ５が検出した荷物３１に基づいている。このため、第１修正地図情報２０１は、修正前地図情報２００に比べて、荷物３１が１つ入庫された際の倉庫２１の状況、つまり、自動搬送車１が自律走行している現在の倉庫２１の状況を精度高く反映している。これにより、第１修正地図情報２０１が生成された以降は、自動搬送車１を自律走行させるに当たって、ＣＰＵ１３は、修正前地図情報２００に換えて、第１修正地図情報２０１を用いつつ、倉庫２１内における自動搬送車１の位置を推定する。このため、倉庫２１内における自動搬送車１の位置を好適に推定することが可能となり、倉庫２１内で自動搬送車１を好適に自律走行させることが可能となる。なお、ＲＡＭ１１に第１修正地図情報２０１が記憶されても、修正前地図情報２００は消去されずに、引き続きＲＡＭ１１に記憶されている。

＜第１修正地図情報の生成後、倉庫内に荷物が存在する場合＞
第１修正地図情報２０１の生成後に自動搬送車１が倉庫２１内を自動走行する際には、図３のステップＳ２０１に示すように、外界センサ５は、倉庫２１内における自動搬送車１の周囲の環境情報を図１１～図１３の各（Ｂ）に示す第２環境情報４００～４０２として検出する。これらの第２環境情報４００～４０２はＲＡＭ１１に記憶される。図３のステップＳ２０１が本発明における「第６工程」に相当する。なお、第１修正地図情報２０１の生成後に自動搬送車１が倉庫２１内を自動走行する場合とは、例えば、第１修正地図情報２０１の生成後に自動搬送車１が倉庫２１から退出し、所定時間経過後に再び自動搬送車１が倉庫２１内に進入した場合等が挙げられる。

ここで、図１１～図１３の各（Ａ）に示すように、倉庫２１内に荷物３１が存在しているため、荷物３１の近辺では、図１１～図１３の各（Ｂ）に示すように、第２環境情報４００～４０２に物品検出情報３００ｃが含まれることとなる。

しかし、例えば、図１１の（Ａ）に示すように、自動搬送車１が倉庫２１内のＰ３地点で第２環境情報４００を検出した場合には、自動搬送車１の倉庫２１内の位置や姿勢がステップＳ１０２で第１環境情報３０１を検出した際とは大きく異なることとなる。このため、図１１の（Ｂ）に示す第２環境情報４００では、たとえ物品検出情報３００ｃが存在していても、ＣＰＵ１３は、その物品検出情報３００ｃは荷物３１に基づくものであるのか、又は、荷物３１以外の物品に基づくものであるかを判別できない。これにより、ＣＰＵ１３は、荷物３１が倉庫２１内に真に存在しているか否かが不明となる。このため、図３のステップＳ２０２において、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２０１で検出した第２環境情報４００～４０２に追加物品領域αが全て含まれているか否かを判断する。この判断は、例えば、第２環境情報４００～４０２に追加物品領域αの座標データが全て存在しているか否かを検討したり、第２環境情報４００～４０２に対して、図９の（Ｂ）に示す第２追加レイヤーデータＬ２を重ね合わせたりすることによって行うことができる。

この結果、図１１の（Ｂ）に示す第２環境情報４００には、追加物品領域αの一部しか含まれていないことが判明する。このため、ＣＰＵ１３は、第２環境情報４００には追加物品領域αが全て含まれていないと判断する（図３のステップＳ２０２：ＮＯ）。この場合、以降の処理は行わず、引き続き、第１修正地図情報２０１を用いる。一方、ＣＰＵ１３は、図１２及び図１３の各（Ｂ）に示す第２環境情報４０１、４０２には、追加物品領域αが全て含まれていると判断する（図３のステップＳ２０２：ＹＥＳ）。つまり、第２環境情報４０１、４０２を検出した際の自動搬送車１の倉庫２１内の位置及び姿勢と、図２のステップＳ１０２で第１環境情報３０１を検出した際の自動搬送車１の倉庫２１内の位置及び姿勢との相違は小さいことになる。この図３に示すステップＳ２０２が本発明における「第１判断工程」に相当する。なお、図１１～図１３の各（Ｂ）では、説明を容易にするため、第２環境情報４００～４０２に追加物品領域αを組み合わせて図示している。後述する図１４の（Ｂ）についても同様である。

ここで、図１２及び図１３の各（Ｂ）に示す第２環境情報４０１、４０２には、追加物品領域αが全て含まれていると判断されても、それによって、ＣＰＵ１３は、荷物３１が倉庫２１内に真に存在しているとは判断し得ない。例えば、図１２の（Ａ）に示すように、倉庫２１内において、荷物３１と自動搬送車１との間に障害物３３が存在すれば、図１２の（Ｂ）に示す第２環境情報４０１には、障害物３３を検出した障害物検出情報３００ｄが存在することとなる。このように、障害物３３が存在することにより、外界センサ５が照射したレーザが障害物３３によって遮られる。これにより、第２環境情報４０１では物品検出情報３００ｃが存在していても、その物品検出情報３００ｃでは荷物３１の正確な形状が検出されていないこととなる。このため、この場合も、ＣＰＵ１３は、物品検出情報３００ｃが荷物３１に基づくものであるのか、又は、荷物３１以外の物品に基づくものであるかを判別できない。なお、障害物３３としては、例えば、倉庫２１内において、荷物３１と自動搬送車１との間に配置された他の荷物や設置物等が挙げられる。

このため、図３のステップＳ２０３において、ＣＰＵ１３は、第２環境情報４０１、４０２に基づいて、自動搬送車１と追加物品領域αとの間に障害物３３が存在するか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１３は、第２環境情報４０１、４０２を検出したＰ２地点、つまり、倉庫２１内における自動搬送車１の位置と追加物品領域αとの間に障害物検出情報３００ｄが存在するか否かによって判断する。上記のように、第２環境情報４０１には、障害物検出情報３００ｄが存在することから、ＣＰＵ１３は、自動搬送車１と追加物品領域αとの間に障害物３３が存在すると判断する（図３のステップＳ２０３：ＮＯ）。この場合には、以降の処理は行わず、引き続き、第１修正地図情報２０１を用いる。

一方、図１３の（Ｂ）に示す第２環境情報４０２には、障害物検出情報３００ｄが存在していないため、ＣＰＵ１３は、自動搬送車１と追加物品領域αとの間に障害物３３が存在していないと判断する（図３のステップＳ２０３：ＹＥＳ）。このステップＳ２０３が本発明における「第２判断工程」に相当する。

このように、図１３の（Ｂ）に示す第２環境情報４０２は、ステップＳ２０２の条件を満たし、かつ、ステップＳ２０３の条件を満たしていることになる。つまり、第２環境情報４０２の物品検出情報３００ｃでは、荷物３１の正確な形状が検出されていることになる。

このため、第１修正地図情報２０１の生成後に倉庫２１内に荷物３１が存在している場合において、図３のステップＳ２０１で図１３の（Ｂ）に示す第２環境情報４０２が検出されていれば、図３のステップＳ２０４に進む。そして、ステップＳ２０４において、ＣＰＵ１３は、修正前地図情報２００と第２環境情報４０２との比較を行う。より具体的には、ＣＰＵ１３は、ＲＡＭ１１に記憶された修正前地図情報２００、追加物品領域α及び第２環境情報４０２に基づき、追加物品領域αにおける修正前地図情報２００と第２環境情報４０２との相違が予め設定された第１閾値以下であるか否かを判断する。

上記のように、修正前地図情報２００の領域Ｙ（図５参照）には、壁面情報２００ａしか存在しない。これに対し、図１３の（Ｂ）に示すように、第２環境情報４０２には、壁面検出情報３００ａと物品検出情報３００ｃとが存在する。これにより、修正前地図情報２００と第２環境情報４０２との差分として、物品検出情報３００ｃが抽出される。そして、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αの座標データ内に存在する物品検出情報３００ｃのデータ量が予め設定された規定値を超えているか否かを判断する。第２環境情報４０２では、物品検出情報３００ｃが追加物品領域α内のほぼ全域に存在するため、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αの座標データ内に存在する物品検出情報３００ｃのデータ量が規定値を超えていると判断する。この結果、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αにおける修正前地図情報２００と第２環境情報４０２との相違が第１閾値を超えていると判断する（図３のステップＳ２０５：ＮＯ）。これにより、ＣＰＵ１３は、倉庫２１内に荷物３１が存在していると判断する。図３のステップＳ２０２～Ｓ２０５が本発明における「第７工程」に相当する。このため、倉庫２１の地図情報の更新を行わずに、引き続き、第１修正地図情報２０１を用いる。なお、第１閾値及び規定値は適宜設定することができる。

＜第１修正地図情報生成後、倉庫内の荷物が存在しなくなった場合＞
図１４の（Ａ）に示すように、倉庫２１内に荷物３１が存在しない場合、倉庫２１内のＰ２地点において、自動搬送車１が同図に示す姿勢にある状態では、図１４の（Ｂ）に示す第２環境情報４０３が検出される（図３のステップＳ２０１）。第２環境情報４０３はＲＡＭ１１に記憶される。上記のように、倉庫２１内に荷物３１が存在しないため、図１４の（Ｂ）に示す第２環境情報４０３には、物品検出情報３００ｃは存在しない。

ここで、第２環境情報４０３についても、ステップＳ２０２の条件を満たし、かつ、ステップＳ２０３の条件を満たしているか否かが判断される。この結果、本実施例では、ＣＰＵ１３は、第２環境情報４０３は、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３の各条件を満たしていると判断した。このため、図３のステップＳ２０４において、ＣＰＵ１３は、修正前地図情報２００と第２環境情報４０３との比較を行う。

図１４の（Ｂ）に示すように、第２環境情報４０３には、壁面検出情報３００ａのみが存在する。これにより、修正前地図情報２００と第２環境情報４０３との差分として抽出される物品検出情報３００ｃは存在せず、追加物品領域αの座標データ内に物品検出情報３００ｃは存在しない。このため、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αの座標データ内に存在する物品検出情報３００ｃのデータ量が規定値以下である判断する。この結果、ＣＰＵ１３は、追加物品領域αにおける修正前地図情報２００と第２環境情報４０３との相違が第１閾値以下である判断する（図３のステップＳ２０５：ＹＥＳ）。このため、ＣＰＵ１３は、倉庫２１内に荷物３１が存在していないと判断する。

これにより、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２０６において、図１５に示すように、第１修正地図情報２０１から、第１追加レイヤーデータＬ１と第２追加レイヤーデータＬ２とを削除する。上記のように、第１追加レイヤーデータＬ１と第２追加レイヤーデータＬ２とは関連付けられているため、第１修正地図情報２０１から、第１追加レイヤーデータＬ１が削除されれば、同時に第２追加レイヤーデータＬ２も削除されることになる。こうして、図１６に示す第２修正地図情報２０２が生成される。ここで、第２修正地図情報２０２を生成するに当たって、第１修正地図情報２０１から削除されるものは、第１、２追加レイヤーデータＬ１、Ｌ２、すなわち、追加物品情報３０２及び追加物品領域αである。このため、第１修正地図情報２０１において、追加物品領域α内に含まれている壁面情報２００ａは削除されることはない。図３のステップＳ２０６が本発明における「第８工程」に相当する。

図１６に示す第２修正地図情報２０２は、ＲＡＭ１１に記憶される（図３のステップＳ２０７）。これにより、第１修正地図情報２０１から第２修正地図情報２０２に地図情報が更新される。こうして、荷物３１が存在しなくなった場合における倉庫２１の地図情報の更新が完了する。ここで、第２修正地図情報２０２は、第１修正地図情報２０１が生成された後、荷物３１が存在しなくなったという倉庫２１の状況、つまり、自動搬送車１の外界センサ５が第２環境情報４０３を検出した際の倉庫２１の状況を精度高く反映している。これにより、第２修正地図情報２０２が生成された以降は、自動搬送車１を自律走行させるに当たって、ＣＰＵ１３は、第２修正地図情報２０２を用いつつ、倉庫２１内における自動搬送車１の位置を推定する。このため、この場合にも、倉庫２１内における自動搬送車１の位置を好適に推定することが可能となり、倉庫２１内で自動搬送車１を好適に自律走行させることが可能となる。なお、ＲＡＭ１１に第２修正地図情報２０２が記憶されても、修正前地図情報２００は消去されずに、引き続きＲＡＭ１１に記憶される。

ところで、倉庫２１内に荷物３１が存在していない場合であっても、例えば、第２環境情報４０３の検出時の誤差等により、第２環境情報４０３に物品検出情報３００ｃが存在する場合があり得る。この場合、現実には倉庫２１内に荷物３１が存在していないにもかかわらず、ＣＰＵ１３が倉庫２１内に荷物３１がまだ存在していると判断し、第２修正地図情報２０２が生成されないおそれがある。この点、この地図情報更新方法では、ＣＰＵ１３は、たとえ物品検出情報３００ｃが存在しても、そのデータ量が追加物品領域αの座標データ内において規定値以下であれば、追加物品領域αにおける修正前地図情報２００と第２環境情報４０３との相違が第１閾値以下であると判断する。このため、この地図情報更新方法では、検出時の誤差等によって第２環境情報４０３に物品検出情報３００ｃが存在する場合であっても、倉庫２１内に荷物３１が存在していないとして、第２修正地図情報２０２を生成することができる。

このように、この地図情報更新方法では、自動搬送車１が第１環境情報３０１や第２環境情報４０３を検出した際、すなわち、自動搬送車１が自律走行する際の倉庫２１の状況に即した第１修正地図情報２０１や第２修正地図情報２０２によって、地図情報を更新することが可能となっている。

また、本実施例では、荷物３１を検出した物品検出情報３００ｃを追加物品情報３０２として抽出している（図２のステップＳ１０５参照）。しかし、これに限らず、保管棚等のような荷物３１以外の物品を検出した物品検出情報３００ｃについても、追加物品情報３０２として抽出することもできる。これにより、この地図情報更新方法では、荷物３１以外の物品によって倉庫２１の状況が変化した場合も、第１修正地図情報２０１や第２修正地図情報２０２によって、地図情報を更新することが可能となっている。

したがって、実施例の自動搬送車１が実行する地図情報更新方法によれば、倉庫２１の状況をより精度高く反映させつつ、地図情報を更新可能である。

特に、ＣＰＵ１３は、物品検出情報３００ｃが第２閾値以上であれば、追加物品情報３０２として抽出する。このため、たとえ固有情報として物品検出情報３００ｃが存在していても、第２閾値に至らない軽微な物品検出情報３００ｃついては追加物品情報３０２として抽出されなくなる。これにより、仮に修正前地図情報２００には記録されていない荷物３１等の物品が倉庫２１に存在していても、修正前地図情報２００と倉庫２１の状況との相違に対する影響が小さければ、ＣＰＵ１３は第１修正地図情報２０１を生成せず、地図情報を更新しない。これにより、この地図情報更新方法では、ＣＰＵ１３の処理負担を軽くすること可能となっている。

また、実施例では、自動搬送車１、より詳細には、自動搬送車１のＣＰＵ１３が地図情報更新方法を実行している。このため、自動搬送車１とホストコンピュータ４１とが通信不可能な場合であっても、自動搬送車１が独自に第１修正地図情報２０１や第２修正地図情報２０２を生成して地図情報を更新することが可能となっている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、地図情報更新方法をホストコンピュータ４１のコンピュータ本体４７が実行しても良い。

また、実施例では、第１追加レイヤーデータＬ１と、第２追加レイヤーデータＬ２を生成し、これらの第１、２追加レイヤーデータＬ１、Ｌ２を修正前地図情報２００に合成することで第１修正地図情報２０１を生成している。しかし、これに限らず、修正前地図情報２００と、追加物品情報３０２と、追加物品領域αとを基に、第１修正地図情報２０１を個別に生成しても良い。第２修正地図情報２０２の生成についても同様である。

本発明は、自律移動が可能なロボット、自動車及び産業車両等に利用可能である。

１…自動搬送車（自律移動体、産業車両）
２１…倉庫（移動エリア）
３３…障害物
２００…修正前地図情報
２０１…第１修正地図情報
２０２…第２修正地図情報
３００、３０１…第１環境情報
３００ｃ…物品検出情報（固有情報）
３０２…追加物品情報
４００～４０３…第１環境情報
α…追加物品領域

Claims (3)

1. 自律移動体が自律移動する移動エリアの地図情報を更新する地図情報更新方法であって、
   前記自律移動体に前記移動エリアにおける修正前地図情報を記憶させる第１工程と、
   前記自律移動体が前記移動エリアにおける自己の周囲の環境情報を第１環境情報として検出する第２工程と、
   前記修正前地図情報と前記第１環境情報とを比較し、前記第１環境情報にのみ含まれる固有情報を追加物品情報として抽出する第３工程と、
   前記追加物品情報の全体を囲み、かつ、前記第１環境情報の全範囲よりも狭い追加物品領域を設定する第４工程と、
   前記修正前地図情報、前記追加物品情報及び前記追加物品領域を含む第１修正地図情報を生成する第５工程と、
   前記自律移動体が前記移動エリア内における自己の周囲の環境情報を第２環境情報として検出する第６工程と、
   前記修正前地図情報、前記追加物品領域及び前記第２環境情報に基づき、前記追加物品領域における前記修正前地図情報と前記第２環境情報との相違が第１閾値以下であるか否かを判断する第７工程と、
   前記相違が前記第１閾値以下であれば、前記第１修正地図情報から、前記追加物品情報及び前記追加物品領域を削除して第２修正地図情報を生成する第８工程とを備え、
   前記第２工程は、前記移動エリアにおける前記自律移動体の走行時間が所定の時間を超えるか、又は、前記移動エリアにおける前記自律移動体の走行距離が所定の距離を超えることで行われ、
   前記第７工程は、前記第２環境情報に前記追加物品領域が全て含まれているか否かを判断する第１判断工程と、
   前記第２環境情報に基づき、前記自律移動体と前記追加物品領域との間に障害物が存在するか否かを判断する第２判断工程とを有し、
   前記第７工程では、前記追加物品領域の全てが前記第２環境情報に含まれ、かつ、前記自律移動体と前記追加物品領域との間に前記障害物が存在していなければ、前記相違が前記第１閾値以下であるか否かを判断することを特徴とする地図情報更新方法。
2. 前記第３工程では、前記固有情報が第２閾値以上であれば、前記追加物品情報として抽出する請求項１記載の地図情報更新方法。
3. 前記自律移動体は、自律走行する産業車両である請求項１又は２記載の地図情報更新方法。

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