特許 6959056 移動ロボットの制御装置と制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6959056

(24)【登録日】2021年10月11日

(45)【発行日】2021年11月2日

(54)【発明の名称】移動ロボットの制御装置と制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20211021BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 S

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-141097(P2017-141097)

(22)【出願日】2017年7月20日

(65)【公開番号】特開2019-21202(P2019-21202A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】500302552

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩエアロスペース

(74)【代理人】

【識別番号】100097515

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 実

(74)【代理人】

【識別番号】100136700

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 俊博

(72)【発明者】

【氏名】池田 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】山崎 峻一

(72)【発明者】

【氏名】坂野 肇

(72)【発明者】

【氏名】矢代 裕之

(72)【発明者】

【氏名】田川 悟

【審査官】 堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０１１５４３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／００−１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動ロボットに設けられ、該移動ロボットの進行方向側の障害物を検出する障害物センサと、
前記障害物のうち移動障害物を特定する移動障害物特定部と、
前記移動障害物の位置と運動状態を表わす状態データを取得する状態取得部と、
前記状態データに基づいて、前記移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類する分類部と、を備え、
前記複数のカテゴリーには、前記移動ロボットとの衝突回避に関して対処不要と対処要が含まれ、
前記移動障害物が対処要に分類された場合に、前記移動障害物との衝突を避けるための衝突回避処理により前記移動ロボットの移動を制御する制御部を備え、
前記対処要には、前記カテゴリーが互いに異なる複数の種類があり、前記複数の種類にそれぞれ対応する複数の前記衝突回避処理が予め定められており、
前記分類部は、前記移動障害物を対処要に分類する場合、前記移動ロボットの進行方向および予定経路と、前記状態データに基づく前記移動障害物の移動方向および予測経路とに基づいて、前記移動障害物をいずれかの前記種類に分類し、前記制御部は、当該種類に対応する前記衝突回避処理を実行する、移動ロボットの制御装置。

【請求項2】

前記複数の種類は、先行、対向、および交差からなり、
前記移動ロボットの予定経路上、または、該予定経路から設定距離以内の範囲に前記移動障害物が存在するという条件ａと、前記移動障害物の移動方向が、前記移動ロボットの進行方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該進行方向とのなす角度が先行用の設定角度以下であるという条件ｂとが満たされる場合に、前記分類部は、当該移動障害物を、前記先行のカテゴリーに分類し、
前記条件ａと、前記移動障害物の移動方向が、前記移動ロボットの進行方向と反対の方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該反対の方向とのなす角度が対向用の設定角度以下であるという条件ｃとが満たされる場合に、前記分類部は、当該移動障害物を、前記対向のカテゴリーに分類し
前記移動ロボットの予定経路から設定距離より離れている範囲に前記移動障害物が存在するという条件ｄと、前記移動障害物の将来の予測経路が前記予定経路に交差するという条件ｅとが満たされる場合には、前記分類部は、当該移動障害物を、前記交差のカテゴリーに分類する、請求項１に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項3】

前記複数の種類には、先行が含まれ、
前記移動ロボットの予定経路上、または、該予定経路から設定距離以内の範囲に前記移動障害物が存在するという条件ａと、前記移動障害物の移動方向が、前記移動ロボットの進行方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該進行方向とのなす角度が先行用の設定角度以下であるという条件ｂとが満たされる場合に、前記分類部は、当該移動障害物を、前記先行のカテゴリーに分類し、
前記分類部が前記移動障害物を前記先行に分類した場合に、前記制御部は、前記先行に対応する前記衝突回避処理において、当該移動障害物に追突しない速さに前記移動ロボットの速さを制御する、請求項１に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項4】

前記複数の種類には、対向が含まれ、
前記移動ロボットの予定経路上、または、該予定経路から設定距離以内の範囲に前記移動障害物が存在するという条件ａと、前記移動障害物の移動方向が、前記移動ロボットの進行方向と反対の方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該反対の方向とのなす角度が対向用の設定角度以下であるという条件ｃとが満たされる場合に、前記分類部は、当該移動障害物を、前記対向のカテゴリーに分類し
前記分類部が前記移動障害物を前記対向に分類した場合に、前記制御部は、前記対向に対する前記衝突回避処理において、当該移動障害物の通過エリアを推定し、該通過エリアを避けるように前記移動ロボットの移動を制御する、請求項１または３に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項5】

前記複数の種類には、交差が含まれ、
前記移動ロボットの予定経路から設定距離より離れている範囲に前記移動障害物が存在するという条件ｄと、前記移動障害物の将来の予測経路が前記予定経路に交差するという条件ｅとが満たされる場合には、前記分類部は、当該移動障害物を、前記交差のカテゴリーに分類し、
前記分類部が前記移動障害物を前記交差に分類した場合に、前記制御部は、前記交差に対する前記衝突回避処理において、生成した移動経路と前記予測経路との交点を含む局所的な交差エリアを前記移動障害物が通過する時より前に又は後に、該交差エリアを前記移動ロボットが通過するように前記移動ロボットの速さを制御する、請求項１、３、又は４に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項6】

前記設定距離は、前記移動ロボットの現在位置から離れるに従って長くなっており、または、前記移動ロボットの現在位置から離れるに従って短くなっている、請求項２〜５のいずれか一項に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項7】

前記運動状態は、前記移動障害物の速度、加速度、角速度、および角加速度の全て又は一部である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動ロボットの制御装置。

【請求項8】

移動ロボットの移動を制御する制御方法であって、
前記移動ロボットに設けた障害物センサにより、前記移動ロボットの進行方向側の障害物を検出し、
移動障害物特定部により、前記障害物のうち移動障害物を特定し、
状態取得部により、前記移動障害物の位置と運動状態を表わす状態データを取得し、
分類部により、前記状態データに基づいて、前記移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類し、前記複数のカテゴリーには、前記移動ロボットとの衝突回避に関して対処不要と対処要が含まれ、
前記移動障害物が対処要に分類された場合に、制御部により、前記移動障害物との衝突を避けるための衝突回避処理を行って前記移動ロボットの移動を制御し、
前記対処要には、前記カテゴリーが互いに異なる複数の種類があり、前記複数の種類にそれぞれ対応する複数の前記衝突回避処理が予め定められており、
前記分類部により、前記移動障害物を対処要に分類する場合、前記移動ロボットの進行方向および予定経路と、前記状態データに基づく前記移動障害物の移動方向および予測経路とに基づいて、前記移動障害物をいずれかの前記種類に分類し、前記制御部により、当該種類に対応する前記衝突回避処理を実行する、移動ロボットの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、移動障害物との衝突を回避するように移動ロボットの移動を制御する制御装置と制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無人車両のような移動ロボットの移動を制御する場合に、移動ロボットには、障害物センサと制御部が設けられる。障害物センサは、移動ロボットから周囲の障害物を検出する。制御部は、検出された障害物を避ける移動経路を移動ロボットが移動するように移動ロボットを制御する。例えば、移動の目標位置と、この目標位置へ至る前に通過する複数の経由点とが予め設定されており、制御部は、検出された障害物を避けつつ、次の経由点に向かう移動経路を生成する（例えば特許文献１）。

【0003】

経由点を用いずに障害物を回避するように移動ロボットを目標位置へ誘導する技術としてポテンシャルフィールド法が非特許文献１において提案されている。ポテンシャルフィールド法では、目標位置への引力を表わすポテンシャルと、障害物からの斥力を表わすポテンシャルを重ね合わせたポテンシャルフィールドを設定する。引力のポテンシャルでは、目標位置からの距離に応じてポテンシャルが単調に増加する。斥力のポテンシャルでは、障害物の位置でポテンシャルが無限大になり、障害物から離れるにつれてポテンシャルがゼロへ収束していく。このようなポテンシャルフィールドにおいて、ポテンシャルから受ける移動ロボットの力ベクトルを計算し、この力に比例した速度ベクトルに従って、移動ロボットを目標位置へ誘導する。これにより、障害物を回避した滑らかな軌道上を移動ロボットが移動できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４６７５３４号

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】車輪型移動ロボットの柔軟な障害物回避行動（樋山義久、村尾建治、山本佳男、日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会，２００３年）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、移動する障害物（例えば車両）を回避しながら移動ロボットを移動させる有効な方法が望まれる。

【0007】

これについて、上述したポテンシャルフィールド法を、障害物が移動する場合に適用することも考えられる。しかし、この場合、各移動障害物の斥力ポテンシャルを各時点でポテンシャルフィールドに反映させることになるので、上述の速度ベクトルを求めるのに要するデータ処理時間が長くなる可能性がある。

【0008】

そこで、本技術の目的は、移動障害物を回避するように移動ロボットを制御する場合に、移動障害物との衝突を回避する制御に要するデータ処理時間を少なくすることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するため、本技術の移動ロボットの制御装置は、移動ロボットに設けられ、移動ロボットの進行方向側の障害物を検出する障害物センサと、
障害物のうち移動障害物を特定する移動障害物特定部と、
移動障害物の位置と運動状態を表わす状態データを取得する状態取得部と、
状態データに基づいて、移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類する分類部と、を備え、
複数のカテゴリーには、移動ロボットとの衝突回避に関して対処不要と対処要が含まれ、
移動障害物が対処要に分類された場合に、移動障害物との衝突を避けるための衝突回避処理により移動ロボットの移動を制御する制御部を備える。

【0010】

また、上述の目的を達成するため、本技術の移動ロボットの制御方法は、
移動ロボットに設けた障害物センサにより、移動ロボットの進行方向側の障害物を検出し、
移動障害物特定部により、障害物のうち移動障害物を特定し、
状態取得部により、移動障害物の位置と運動状態を表わす状態データを取得し、
分類部により、状態データに基づいて、移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類し、複数のカテゴリーには、移動ロボットとの衝突回避に関して対処不要と対処要が含まれ、
移動障害物が対処要に分類された場合に、制御部により、移動障害物との衝突を避けるための衝突回避処理を行って移動ロボットの移動を制御する。

【発明の効果】

【0011】

本技術によると、移動障害物の位置と運動状態に基づいて、移動障害物を対処不要または対処要のカテゴリーに分類する。したがって、移動ロボットに将来衝突する可能性がある対処要に分類された移動障害物について衝突回避処理を行うが、対処不要に分類された移動障害物については衝突回避処理を行わなくてよくなる。このように分類により対処不要された移動障害物を考慮することが不要になるので、移動障害物との衝突を回避する制御に要するデータ処理時間を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本技術の実施形態による制御装置が設けられた移動ロボットを示す。

【図2】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図4】障害物の特徴部分を抽出する処理の説明図である。

【図5】制御装置による移動ロボットの制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本技術の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【0014】

図１は、本技術の実施形態による制御装置１０が設けられた移動ロボット２０を示す。

【0015】

移動ロボット２０は、走行用の車輪１を有し、この車輪１が回転駆動されることにより地表面２を走行する車両であってよい。代わりに、移動ロボット２０は、クローラにより地上を走行する走行装置、または他の移動装置であってもよい。なお、移動ロボット２０は、制御装置１０の後述の制御により自律移動するように構成されていてもよいし、制御装置１０により後述のように制御されるが、一時的に、移動ロボット２０の外部から（例えば移動方向が）遠隔操縦されてもよい。

【0016】

（制御装置の基本構成例）
図２は、本技術の実施形態による制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、基本構成の一例として、障害物センサ３、速度センサ５、向きセンサ７、位置検出部９、および制御部１１を備える。

【0017】

障害物センサ３は、移動ロボット２０に設けられ、移動ロボット２０から障害物を検出する。すなわち、障害物センサ３は、移動ロボット２０に固定されたセンサ座標系における障害物の位置（座標）を検出する。

【0018】

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。障害物センサ３は、本実施形態では、移動ロボット２０から見た計測範囲Ｒ０に対して計測を行うことにより、計測範囲Ｒ０に存在する各障害物の位置をセンサ座標系で表わした障害物データを取得する。計測範囲Ｒ０は、移動ロボット２０の進行方向側の範囲（図３の破線で囲んだ範囲）含む。計測範囲Ｒ０は、図３では移動ロボット２０の進行方向側の範囲であるが、移動ロボット２０の周囲であってもよい。センサ座標系の原点は、当該障害物データを取得した時の移動ロボット２０の位置である。障害物センサ３による障害物データの取得は、移動ロボット２０の移動中に繰り返し行われる。

【0019】

障害物センサ３は、例えばレーザレーダである。レーザレーダは、計測範囲Ｒ０に対してレーザ光（例えばパルスレーザ光）を走査して、物体表面の各計測点からの反射レーザ光に基づいて、各計測点の座標（例えば三次元座標）をセンサ座標系で表わした点群データを障害物データとして取得する。レーザレーダは、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）またはＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ）と呼ばれる機器であってよい。なお、障害物センサ３は、複数のカメラで計測範囲Ｒ０を撮像することにより得た画像を取得し、これらの画像に基づいて、各画素（物体の表面に相当する各画素）の三次元座標を表わす三次元の画像データを障害物データとして取得する撮像装置（例えばステレオカメラ）であってもよい。または、障害物センサ３は、上述したレーザレーダと撮像装置を組み合わせたものであってもよい。各障害物データには、障害物センサ３によりその取得時点を示す時刻情報が付加されている。以下において述べる各「障害物データ」、各「点群データ」および各「画像データ」は、当該時刻情報が付加されているものであってよい。

【0020】

速度センサ５は、地表面２に対する移動ロボット２０の速度の大きさ（速さ）を検出する。速度センサ５は、例えば、車両としての移動ロボット２０の車輪１の回転速度を計測し、この回転速度から、地表面２に対する移動ロボット２０の速さを求めるものであってよいが、これに限定されない。例えば、速度センサ５は、衛星航法システムにおける測位衛星からの電波に基づいて移動ロボット２０の速さを推定する構成を有していてもよいし、この構成と上記回転速度を計測する構成とを組み合わせたものであってもよい。

【0021】

向きセンサ７は、地表面２に固定された後述の地図座標系に対する移動ロボット２０の向き（すなわち進行方向）を検出する。向きセンサ７は、例えばジャイロセンサを用いて構成されたものであってよいが、これに限定されない。例えば、向きセンサ７は、衛星航法システムにおける測位衛星からの電波に基づいて移動ロボット２０の向きを推定する構成を有していてもよいし、この構成とジャイロセンサを組み合わせたものであってもよい。

【0022】

位置検出部９は、後述の地図座標系における移動ロボット２０の現在位置を求める。例えば、位置検出部９は、速度センサ５が計測した速さと、向きセンサ７が検出した向きとに基づいて、移動ロボット２０の現在位置を求める。すなわち、位置検出部９は、速度センサ５が検出した速さで、向きセンサ７が計測した向きへの移動ロボット２０が各時点で移動したとして、各時点の当該速さと向きに基づいて移動ロボット２０の現在位置を求める。なお、この構成の代わり又は追加の構成として、位置検出部９は、衛星航法システムにおける測位衛星からの電波に基づいて移動ロボット２０の現在位置を求める構成を有していてもよい。

【0023】

制御部１１は、位置検出部９が検出した移動ロボット２０の現在位置と、障害物センサ３が検出した障害物（例えば静止障害物）の位置とに基づいて、移動ロボット２０が障害物を避けるように移動ロボット２０の移動を制御する。本実施形態では、制御部１１は、移動ロボット２０の現在位置から障害物を回避して次の経由点に向かうように移動ロボット２０の移動を制御する。次の経由点は、移動ロボット２０が目標位置へ移動するために通過する複数の経由点のうち、移動ロボット２０が次に通過する経由点である。目標位置と複数の経由点は予め設定されている。
制御部１１は、本実施形態では、地図生成部１１ａと経路生成部１１ｂと指令出力部１１ｃを含む。

【0024】

地図生成部１１ａは、障害物センサ３が取得した障害物データを地図座標系のデータに変換して、当該変換後のデータに基づいて、地表面２に固定された地図座標系において障害物の位置を表わした地図（例えば局所地図）を生成する。障害物データの上述の変換は、上述のセンサ座標系からの座標変換であり、向きセンサ７が検出した移動ロボット２０の向きと、位置検出部９が求めた移動ロボット２０の現在位置とに基づいて行われてよい。

【0025】

経路生成部１１ｂは、地図生成部１１ａにより生成された地図において、移動ロボット２０の現在位置から障害物を回避して次の経由点に向かうための移動ロボット２０の移動経路を生成する。

【0026】

また、経路生成部１１ｂは、生成した移動経路上の各点における速さを指定する。各点における速さは、移動ロボット２０の最大速さ以下であり、当該点における移動経路の曲率に応じて指定されてよい。
したがって、経路生成部１１ｂは、移動経路と、移動経路上の各点において指定された速さとを含む経路データを生成する。

【0027】

指令出力部１１ｃは、生成された経路データに従って移動ロボット２０の駆動装置１３へ動作指令を出力する。この動作指令に従って駆動装置１３が動作することにより、移動ロボット２０が移動経路上を移動するとともに、移動経路上の各点での移動ロボット２０の速さが、当該点で指定された速さになる。なお、駆動装置１３は、例えば、移動ロボット２０としての車両のアクセル、ブレーキ、ステアリング、変速機などをそれぞれ操作する複数のアクチュエータにより構成されている。

【0028】

（移動障害物を特定して分類するための構成）
制御装置１０は、障害物センサ３が検出した障害物のうち移動障害物を特定し、特定した移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類するために、移動障害物特定部１５、状態取得部１７、および分類部１９を備える。

【0029】

移動障害物特定部１５は、障害物センサ３が取得した、時間的に連続する障害物データに基づいて、移動障害物を特定する。例えば、移動障害物特定部１５は、次の処理（１）〜（４）を行うことにより移動障害物を特定する。なお、時間的に連続する複数の障害物データ（例えば、点群データの各計測点の三次元座標、または、画像データの各画素の三次元座標）を、地表面２に固定された固定座標系（例えば上述の地図座標系）のデータに変換した状態で、処理（１）〜（４）が行われる。この変換は、向きセンサ７が検出した移動ロボット２０の向きと、位置検出部９が求めた移動ロボット２０の現在位置とに基づいて、移動障害物特定部１５により行われてよい。以下の処理（１）〜（４）について、障害物データ（点群データまたは画像データ）は、固定座標系で表わされたデータである。

【0030】

（１）時間的に連続する複数の障害物データにおいて同一の障害物（以下で同一障害物という）を特定する。ここで、複数の障害物データは、当該処理（１）を行う時点で、最新の複数の障害物データであってよい。

【0031】

（２）時間的に連続する上記複数の障害物データによりそれぞれ表わされる固定座標系での同一障害物の各位置から、同一障害物の位置の変化を表わす位置変化ベクトルを求める。固定座標系において、この位置変化ベクトルの始点は、より古い時点で取得した障害物データにおける同一障害物の位置であり、この位置変化ベクトルの終点は、より新しい時点で取得した障害物データにおける同一障害物の位置である。

【0032】

（３）位置変化ベクトルの始点と終点にそれぞれ対応する障害物データの取得時点（すなわち、障害物データに付加された上記時刻情報が示す取得時点）の時間差で位置変化ベクトルを割ったベクトルを障害物速度ベクトルとして求める。ここで、位置変化ベクトルの始点に対応する障害物データとは、当該始点に同一障害物が位置している障害物データであり、位置変化ベクトルの終点に対応する障害物データとは、当該終点に同一障害物が位置している障害物データである。

【0033】

（４）障害物速度ベクトルがゼロでない同一障害物を移動障害物として特定する。

【0034】

障害物センサ３がレーザレーダである場合には、障害物データは、上述の点群データであり、上記処理（１）は次のように行われてよい。移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の点群データの各々において、互いの距離が閾値以下である計測点のグループ（集まり）を特定し、このグループにおける特徴部分を抽出する。移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の障害物データにおいて、抽出した特徴部分に基づいて、同一障害物となる上記グループを特定する。

【0035】

移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の点群データの各々において特定した上記各グループについて、次の処理（ｉ）と（ｉｉ）を行うことにより上記特徴部分を抽出する。

【0036】

（ｉ）鉛直方向から見た場合の上記グループの二次元外縁形状を求める。
（ｉｉ）求めた二次元外縁形状から直線部分を特徴部分として抽出する。直線部分としては、例えば、Ｌ字を形成する２つの直線からなるＬ型と、１つの直線からなるＩ型とがあってよい。図３の場合に、１つの点群データから抽出された特徴部分を図４に示す。図４において、移動障害物４ａ〜４ｃに対してそれぞれ抽出された直線部分Ｓａ〜Ｓｃを太線で示す。直線部分Ｓａ，ＳｂはＩ型であり、直線部分ＳｃはＬ型である。

【0037】

その後、移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の点群データにおける、時間的に隣り合う２つの点群データの各組み合わせについて、次の処理（ｉｉｉ）を行うことにより、同一障害物となる上記グループを特定する。
（ｉｉｉ）時間的に隣り合う２つの点群データについて、一方の点群データから抽出された直線部分と、他方の点群データから直線部分とが、次の第１〜第４の条件の少なくともいずれかを満たすかを判断し、この判断の結果が肯定である場合には、両直線部分は、同一障害物のものであると判断する。なお、この判断は、第１〜第４の条件の少なくともいずれかを満たす２つの直線部分の組みが見つかるまで、当該判断の対象とする
２つの直線部分の組みを変えて繰り返される。

【0038】

（第１の条件）
両直線部分は、共にＬ型であって、これらの直線部分の屈曲点同士の距離が予め定めた距離閾値以下であり、かつ、両直線部分の向きの差が予め定めた角度閾値以下である。ここで、両直線部分の向きの差とは、両直線部分の対応する直線同士のなす角度の絶対値であってよい（以下同様）。両直線部分の少なくとも一方がＬ型である場合、両直線部分の対応する直線同士とは、互いの長さの差が最小となる直線同士であってよい（以下同様）。また、直線同士のなす角度とは、両直線が交差しない場合には、両直線の延長線同士のなす角度であり、なす角度は、小さい方のなす角度である（以下同様）。

【0039】

（第２の条件）
両直線部分の少なくとも一方はＬ型であり、両直線部分の一方のＬ型の屈曲点と、両直線部分の他方のＬ型又はＩ型の端点（例えば上記屈曲点に近い方の端点）との距離が、予め定めた距離閾値以下であり、かつ、両直線部分の向きの差が予め定めた角度閾値以下である。
（第３の条件）
両直線部分の中心点同士の距離が予め定めた距離閾値以下であり、かつ、両直線部分の向きの差が予め定めた角度閾値以下である。ここで、両直線部分の中心点同士とは、両直線部分の対応する直線の中心点同士であってよい。

【0040】

（第４の条件）
両直線部分の端点同士の距離が予め定めた距離閾値以下であり、かつ、両直線部分の向きの差が予め定めた角度閾値以下である。ここで、両直線部分の端点同士とは、両直線部分の端点同士の４通りの組み合わせのうち互いの距離が最小になる端点同士であってよい。

【0041】

なお、第１〜第４の条件における上記各距離と各向きは、上述したように固定座標系で表わされたものである。第１〜第４の条件における距離閾値は、同じであっても、異なっていてもよい。第１〜第４の条件における角度閾値は、同じであっても、異なっていてもよい。

【0042】

障害物センサ３が撮像装置（ステレオカメラ）である場合には、障害物データは、上述の画像データであり、上記処理（１）は次のように行われてよい。

【0043】

移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の画像データの各々から、障害物の特徴部分（例えば角部）を抽出する。
その後、移動障害物特定部１５は、時間的に連続する複数の画像データにおける、時間的に隣り合う２つの画像データの各組み合わせについて、次の処理（α）を行う。

【0044】

（α）時間的に隣り合う２つの画像データについて、一方の画像データから抽出された特徴部分と、他方の画像データから抽出された特徴部分とが、次の条件Ａを満たすかを判断し、この判断の結果が肯定である場合には、特徴部分は、同一障害物のものであると判断する。
（条件Ａ）
両特徴部分が、同じ形状を有し、地図座標系における両特徴部分同士の距離が予め定めた距離閾値以下であり、かつ、両特徴部分同士の向きの差が予め定めた角度閾値以下である。ここで、当該距離と向きは、上述したように固定座標系で表わされたものである。

【0045】

なお、上記処理（１）の具体例を説明したが、上記処理（１）は、上述の具体例以外の方法で行われてもよい。

【0046】

状態取得部１７は、特定された移動障害物の位置と寸法と運動状態を表わす状態データを取得する。運動状態に基づいて、移動障害物がその現在位置から将来通過する経路を分類部１９により予測できる。本実施形態では、運動状態は、移動障害物の速度、加速度、角速度、および角加速度を含む。ただし、本願において、運動状態は、移動障害物の速度、加速度、角速度、および角加速度の一部（例えば、速度と角速度、または、速度と加速度と角速度、または、速度と加速度）であってもよい。

【0047】

移動障害物特定部１５は、上述の処理（１）〜（４）を繰り返し行い、状態取得部１７は、上述の処理（１）〜（４）が行われる度に、当該処理（１）〜（４）により特定された移動障害物の状態データを求める。例えば、状態データは以下のように求められる。

【0048】

＜移動障害物の位置＞
移動障害物特定部１５は、移動障害物を特定するのに用いた時間的に連続する複数の障害物データのうちの最新の障害物データにおける当該移動障害物の位置を第１位置ベクトルとして求める。第１位置ベクトルは、向きセンサ７が検出した移動ロボット２０の向きと、位置検出部９が求めた移動ロボット２０の現在位置とに基づいて、移動障害物特定部１５により地図座標系で表わされたものである。移動障害物特定部１５は、求めた第１位置ベクトルを状態取得部１７に出力する。

【0049】

また、状態取得部１７は、位置検出部９が求めた移動ロボット２０の現在位置を第２位置ベクトルとして位置検出部９から取得する。状態取得部１７は、第１位置ベクトルから第２位置ベクトルを引いた位置ベクトルを、移動ロボット２０から見た移動障害物の位置（すなわち状態データの一部）として求める。第１位置ベクトルから第２位置ベクトルを引いた位置ベクトルとは、第２位置ベクトルの終点から第１位置ベクトルの終点へ至るベクトルであって、移動ロボット２０の現在位置から見た移動障害物の位置を意味し、当該位置は、現在における移動障害物の位置とみなすことができる。

【0050】

＜移動障害物の寸法＞
状態取得部１７は、上記最新の障害物データと、当該障害物データにより表わされる地図座標系における移動障害物の存在範囲を移動障害物特定部１５から受ける。状態取得部１７は、当該存在範囲に基づいて移動障害物の寸法を求める。当該寸法は、各水平方向の寸法のうち最大の寸法であってよい。例えば、当該障害物データが点群データである場合には、状態取得部１７は、当該点群データのうち、移動障害物に相当する複数の計測点が存在している上地図座標系での記存在範囲の寸法を、移動障害物の寸法として求める。当該障害物データが画像データである場合には、状態取得部１７は、移動障害物に相当する複数の画素が存在している地図座標系での上記存在範囲の寸法を、移動障害物の寸法として求める。

【0051】

＜移動障害物の速度と加速度＞
状態取得部１７は、移動障害物を特定するのに用いた時間的に連続する複数の障害物データを移動障害物特定部１５から受ける。当該複数の障害物データは、例えば３つの障害物データである。また、状態取得部１７は、当該３つの障害物データの各々における移動障害物の位置を移動障害物特定部１５から受ける。移動障害物の当該各位置は、移動障害物特定部１５により求められたものである。また、当該各位置は、向きセンサ７が検出した移動ロボット２０の向きと、位置検出部９が求めた移動ロボット２０の現在位置とに基づいて、移動障害物特定部１５により地図座標系で表わされたものである。

【0052】

状態取得部１７は、３つの障害物データの各々における移動障害物の位置と、これらの障害物データに付加されている各時刻情報（各障害物データの取得時点）とに基づいて、移動障害物の加速度を求める。一例では、３つの障害物データが第１〜第３の障害物データであるとする。第１〜第３の障害物データの順で取得時点が後になっているとする。状態取得部１７は、次のように、第１および第２の障害物データから速度ベクトルを求める。第１の障害物データにおける移動障害物の位置から第２の障害物データにおける移動障害物の位置へ至る位置変化ベクトルを求める。状態取得部１７は、この位置変化ベクトルを、第１および第２の障害物データの取得時点の時間差で割ったものを速度ベクトル（第１の速度ベクトルという）として求める。同様に、状態取得部１７は、第２および第３の障害物データから第２の速度ベクトルを求める。状態取得部１７は、第２の速度ベクトルから第１の速度ベクトルを引いたベクトルを、第２および第３の障害物データの取得時点の時間差でわったものを加速度ベクトルとして求める。状態取得部１７は、第２の速度ベクトルを移動障害物の速度として求め、加速度ベクトルを移動障害物の加速度として求める。

【0053】

＜移動障害物の速度と加速度＞
状態取得部１７は、上述の第１および第２の速度ベクトルの向きと、第２および第３の障害物データの取得時点の時間差に基づいて、移動障害物の角速度を求める。すなわち、状態取得部１７は、第１および第２の速度ベクトル同士がなす角度を当該時間差でわった値を移動障害物の角速度として求める。なお、角速度は、移動障害物の進行方向の時間変化率を表わし、その正負の符号により当該進行方向が変化している方向が表わされる。

【0054】

状態取得部１７は、移動障害物を特定するのに用いた時間的に連続する複数の障害物データとして、５つの障害物データを移動障害物特定部１５から受け、第１〜第３の障害物データから上述のように移動障害物の第１の角速度を求め、第３〜第５の障害物データから上述のように移動障害物の第２の角速度を求め、第１および第２の角速度を、第３および第５の障害物データの取得時点の時間差で割った値を移動障害物の角加速度として求める。

【0055】

分類部１９は、移動障害物特定部１５により特定された移動障害物を、状態取得部１７により取得された状態データに基づいて複数のカテゴリーのいずれかに分類する。複数のカテゴリーには、移動ロボット２０との衝突回避に関して対処不要と対処要が含まれる。対処要には、カテゴリーが互いに異なる複数の種類がある。本実施形態では、複数の種類は、先行、対向、および交差からなる。したがって、本実施形態では、複数のカテゴリーは、対処不要、先行、対向、および交差からなる。

【0056】

なお、位置検出部９、制御部１１、移動障害物特定部１５、状態取得部１７、および分類部１９は、上述した機能（処理）を実現するコンピュータ、電子回路、または、これらの組み合わせにより構成されていてよい。

【0057】

＜先行への分類＞
分類部１９は、上述の状態データに基づいて、移動障害物が次の条件ａと条件ｂの両方を満たすかを判断する。分類部１９は、条件ａ，ｂの両方を満たすと判断した移動障害物を、先行のカテゴリーに分類する。例えば、図３において、移動障害物４ａ（車両）が存在している場合には、この移動障害物４ａは先行に分類される。

【0058】

条件ａ：移動障害物が、移動ロボット２０の予定経路上、または、当該予定経路から設定距離Ｌ以内の範囲Ｒ１に存在する。

【0059】

ここで、予定経路とは、移動ロボット２０がこれから移動する移動経路であって、経路生成部１１ｂにより生成された最新の（例えば線状の）移動経路であってよい。これは、以下で述べる各「予定経路」にも当てはまる。また、移動障害物が範囲Ｒ１（例えば図３における斜線を施した部分）に存在しているとは、移動障害物の少なくとも一部が範囲Ｒ１内に位置していることを意味してよい。

【0060】

条件ａの設定距離Ｌは、移動ロボット２０の現在位置からの距離にかかわらず一定であってもよいが、図３に示すように、移動ロボット２０の現在位置から離れるに従って長くなっていてもよい。なお、設定距離Ｌは、例えば、移動ロボット２０の幅の１倍以上３倍以下（又は１倍以上２倍以下）の値であってよいが、これに限定されない。移動ロボット２０の幅は、移動ロボット２０の進行方向と直交する水平方向における移動ロボット２０の寸法である。

【0061】

条件ａは、移動障害物が、現在、予定経路上または範囲Ｒ１に位置するという条件（すなわち、状態データに含まれる移動障害物の位置が予定経路上または範囲Ｒ１に位置するという条件）であってもよいし、又は、移動障害物が、現在から設定時間だけ将来の時点で予定経路上または範囲Ｒ１に位置するという条件であってもよい。後者の場合、分類部１９は、状態取得部１７が取得した移動障害物の状態データに基づいて、条件ａが満たされるかを判断する。例えば、分類部１９は、当該状態データの運動状態が維持された場合に上記将来の時点で移動障害物が範囲Ｒ１に存在すると予測したら、条件ａが満たされると判断する。

【0062】

設定時間は、移動障害物を上述のように特定した時点から、この移動障害物に対する衝突回避処理に従った移動を移動ロボット２０が開始する時点までの予想時間であってよい。設定時間は、例えば１０ｍｓ以上であって５００ｍｓ以下の値、または、５０ｍｓ以上であって２００ｍｓ以下の値（例えば１００ｍｓ）であってよい。

【0063】

条件ｂ：移動障害物の移動方向が、移動ロボット２０の進行方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該進行方向とのなす角度（１８０度以下の角度）が先行用の設定角度以下である。

【0064】

ここで、先行用の設定角度は、０度より大きく２０度以下の値、５度より大きく１５度以下の値、または７度より大きく１２度以下の値（例えば１０度）であるが、これらに限定されない。また、条件ｂにおける移動障害物の移動方向は、状態取得部１７が求めた上述の第２の速度ベクトルの向きであってよい。

【0065】

条件ｂにおける移動ロボット２０の進行方向は、条件ａの予定経路が移動ロボット２０の現在位置側から延びている方向であってよい。例えば、移動ロボット２０の進行方向は、現在の又は上述の将来の時点での移動障害物に最も近い予定経路上の点における予定経路の接線の方向であってよい。

【0066】

＜対向への分類＞
分類部１９は、上述の状態データに基づいて、移動障害物が上述の条件ａと次の条件ｃの両方を満たすかを判断する。分類部１９は、条件ａ，ｃの両方を満たすと判断した移動障害物を、対向のカテゴリーに分類する。条件ａは、先行への分類で用いた上述の条件ａと同じであるので、その説明を省略する。例えば、図３において、移動障害物４ｂ（車両）が存在している場合には、この移動障害物４ｂは対向に分類される。

【0067】

条件ｃ：移動障害物の移動方向が、移動ロボット２０の進行方向と反対の方向と同じであるか、または、当該移動方向と当該反対の方向とのなす角度（１８０度以下の角度）が対向用の設定角度以下である。

【0068】

ここで、対向用の設定角度は、１６０度以上であり１８０度より小さい値、１６５度以上であり１７５度より小さい値、または、１６７度以上であり１７３度より小さい値（例えば１７０度）である。条件ｃの移動ロボット２０の進行方向は、条件ｂの場合と同じであるので、その説明を省略する。

【0069】

＜交差への分類＞
分類部１９は、上述の状態データに基づいて、移動障害物が次の条件ｄと条件ｅの両方を満たすかを判断する。分類部１９は、条件ｄ，ｅの両方を満たすと判断した移動障害物を、交差のカテゴリーに分類する。例えば、図３において、移動障害物４ｃ（車両）が存在している場合には、この移動障害物４ｃは交差に分類される。

【0070】

条件ｄ：移動障害物（例えば状態データに含まれる移動障害物の位置）は、移動ロボット２０の予定経路から設定距離Ｌより離れて存在している。

【0071】

ここで、設定距離Ｌは、条件ａにおける設定距離Ｌと同じである。条件ｄは、移動障害物が条件ａを満たさないという条件である。

【0072】

条件ｅ：移動障害物の将来の予測経路が、移動ロボット２０の予定経路に交差する。

【0073】

ここで、移動障害物の将来の予測経路は、上述の状態データに基づいて分類部１９により求められる。例えば、分類部１９は、状態取得部１７が取得した移動障害物の状態データに基づいて、この状態データの運動状態が維持された場合に移動障害物が移動する経路を予測経路として求める。

【0074】

（分類に基づく衝突回避処理）
上述した対処要に含まれる複数の種類にそれぞれ対応する複数の衝突回避処理が予め定められている。制御部１１は、分類部１９で分類された種類に対応する衝突回避処理を実行するように構成されている。

【0075】

＜先行に対する衝突回避処理＞
移動障害物が分類部１９により先行のカテゴリーに分類された場合に、制御部１１は、当該移動障害物（以下で先行障害物ともいう）に追突しない速さに移動ロボット２０の速さを制御する。この時、本実施形態では、制御部１１は、移動ロボット２０の速さを、上限速さ以下に制御する。

【0076】

この上限速さｖは、例えば、指令出力部１１ｃが、移動ロボット２０を停止させる停止指令を駆動装置１３に出力してから移動ロボット２０が停止するまでの移動ロボット２０の移動距離を表わす次の関係式から設定される。

ｖτ＋ｖ^２／（２ａ）＝Ｌ_ｍ

ここで、ｖは、上述の上限速さである。τは、いわゆる空走時間に相当する。すなわち、τは、指令出力部１１ｃが停止指令を駆動装置１３に出力した時点から、当該駆動装置１３が実際に移動ロボット２０の減速を開始する時点までの時間である。ａは、移動ロボット２０の設定減速度（例えば許容最大減速度）である。τとａは、既知の正の値である。Ｌ_ｍは、移動ロボット２０から先行障害物までの距離である。Ｌ_ｍは、障害物センサ３により計測された値である。

【0077】

上述の関係式から、上限速さｖは次の式で表わされる。

ｖ＝−ａτ＋（ａ^２τ^２＋２ａＬ_ｍ）^１／２

【0078】

先行に対する衝突回避処理の一例では、制御部１１は、移動障害物が存在しないとした場合の制御（後述する基本の衝突回避処理）を行うが、この制御において、移動ロボット２０の速さが上限速さｖを超える時には、移動ロボット２０の速さを上限速さｖ以下に制限する。例えば、制御部１１の経路生成部１１ｂは、生成する移動経路における各点で指定する速さを上限速さｖ以下に制限する。この時、経路生成部１１ｂは、ある点でゼロの速さを指定してもよいが、この場合、当該点で停止する時間も指定する。これは、後述する交差に対する衝突回避処理にも当てはまる。

【0079】

＜対向に対する衝突回避処理＞
移動障害物が分類部１９により対向のカテゴリーに分類された場合に、制御部１１は、当該移動障害物（以下で対向障害物ともいう）の通過エリアを、状態取得部１７が取得した対向障害物の状態データに基づいて推定し、該通過エリアを避けるように移動ロボット２０の移動を制御する。本実施形態では、制御部１１の経路生成部１１ｂは、当該通過エリアを避ける移動経路を生成する。

【0080】

例えば、制御部１１は、状態取得部１７が取得した対向障害物の最新の状態データに基づいて、この状態データの運動状態が維持された場合に対向障害物が将来通過する経路を予測し、この経路からの距離が、状態取得部１７が取得した対向障害物の寸法以内の範囲を通過エリアとして推定する。

【0081】

＜交差に対する衝突回避処理＞
移動障害物が分類部１９により交差のカテゴリーに分類された場合には、当該移動障害物（以下で交差障害物ともいう）が先に又は後に交差エリアを通過して移動ロボット２０の前方又は後方を横切るように、移動ロボット２０の速さを制御する。すなわち、制御部１１は、次の経由点に向かう移動経路を生成し、この移動経路と交差障害物の予測経路との交点を含む局所的な交差エリアを交差障害物が通過する時より前に又は後に、この交差エリアを移動ロボット２０が通過するように移動ロボット２０の速さを制御する。具体的には、制御部１１は、次の処理（ａ）〜（ｇ）を行ってよい。

【0082】

（ａ）地図生成部１１ａが生成した地図において、次の経由点に向う移動経路を生成し、この移動経路と、交差障害物の予測経路（上述の条件ｅの予測経路）との交点を含む局所的な交差エリアを求める。
（ｂ）状態取得部１７が取得した交差障害物の状態データに基づいて、（例えば当該状態データの運動状態が維持された場合に）交差障害物が上記交差エリアを通過する時刻を求める。
（ｃ）位置検出部９が検出した移動ロボット２０の現在位置と上記交差エリアとの距離を求める。
（ｄ）上記（ｃ）で求めた距離と移動ロボット２０の速さの許容上限値とに基づいて、移動ロボット２０が許容上限値の速さで上記（ａ）で生成した移動経路を移動した場合に上記交差エリアを通過する時刻を求める。許容上限値は予め設定された値であってよい。
（ｅ）上記（ｂ）で求めた時刻と上記（ｄ）で求めた時刻とを比較して、移動ロボット２０が、交差障害物よりも設定時間だけ先に上記交差エリアを通過できるかどうかを判断する。この判断の結果が肯定である場合には、以下の処理（ｆ）を行い、この判断の結果が否定である場合には、以下の処理（ｇ）を行う。
（ｆ）交差障害物が上記交差エリアを通過する時よりも前に、上記交差エリアを通過するように移動ロボット２０の速さを制御する。例えば、制御部１１の経路生成部１１ｂは、上記（ａ）で生成した移動経路における各点での速さを上記の許容上限値に指定する。
（ｇ）交差障害物が上記交差エリアを通過する時よりも後に、上記交差エリアを通過するように移動ロボット２０の速さを制御する。例えば、上記（ｂ）で求めた時刻の後に上記交差エリアを移動ロボット２０が通過するように、上記（ａ）で生成した移動経路における各点での速さを指定する。

【0083】

なお、上述の処理（ａ）〜（ｇ）のうち、（ｃ）〜（ｆ）を省略してもよい。すなわち、制御部１１は、上記処理（ａ）（ｂ）（ｇ）をこの順で行ってもよい。

【0084】

（制御方法の処理の流れ）
図５は、制御装置１０による移動ロボット２０の制御方法を示すフローチャートである。本実施形態による制御方法は、図５（Ａ）のステップＳ１、Ｓ２と図５（Ｂ）のステップＳ３〜Ｓ５を有する。

【0085】

ステップＳ１〜Ｓ５を行っている時に、位置と向きの検出処理（以下で単に検出処理という）が繰り返し行われる。検出処理では、位置検出部９により移動ロボット２０の現在位置を検出し、向きセンサ７により移動ロボット２０の向きを検出する。

【0086】

ステップＳ１において、障害物センサ３により、計測範囲Ｒ０に存在する各障害物の位置をセンサ座標系で表わした障害物データを取得する。ステップＳ１は、上述の検出処理の周期よりも長い周期で繰り返し行われる。

【0087】

ステップＳ２は、ステップＳ１で検出した障害物との衝突を回避するように移動ロボット２０の移動を制御する衝突回避処理である。衝突回避処理は、本実施形態では、ステップＳ２１〜Ｓ２３を含む。まず、後述のステップＳ３〜Ｓ５により対処要に分類された移動障害物が存在しない場合の基本の衝突回避処理を説明する。

【0088】

＜基本の衝突回避処理＞
ステップＳ２１は、ステップＳ１が行われる度に行われてよい。すなわち、ステップＳ２１は、ステップＳ１と同じ周期で行われてよい。ステップＳ２１において、ステップＳ１で取得した障害物データと、当該障害物データを取得した時に検出処理で検出した移動ロボット２０の現在位置と向きに基づいて、地図生成部１１ａにより、地図座標系において障害物の位置を表わした地図を生成する。

【0089】

ステップＳ２２において、ステップＳ２１で生成した地図に基づいて、経路生成部１１ｂにより経路データを生成する。経路データは、この地図において、移動ロボット２０の現在位置から障害物を回避して次の経由点へ向かう移動経路を含む。ここで、現在位置は、当該ステップＳ２２を行う時に検出処理で検出された最新の現在位置であってよい。また、経路データは、移動経路上の各点で指定された移動ロボット２０の速さを含む。

【0090】

ステップＳ２２は、ステップＳ２１が行われる度に行われてもよいし、ステップＳ２１の周期よりも長い周期で行われてもよい。後者の場合、直前のステップＳ２１で生成された最新の地図に基づいてステップＳ２２が行われてよい。

【0091】

ステップＳ２３において、指令出力部１１ｃは、ステップＳ２２で生成された経路データに従って、移動ロボット２０の駆動装置１３に動作指令を出力する。この動作指令に従って駆動装置１３が動作することにより、移動ロボット２０が経路データに従って移動する。

【0092】

新たにステップＳ２２が行われたら、ステップＳ２３において、新たなステップＳ２２で生成された経路データに従って、指令出力部１１ｃは、移動ロボット２０の駆動装置１３に動作指令を出力する。

【0093】

＜移動障害物の分類処理＞
上述のステップＳ１，Ｓ２と並行して、移動障害物を特定して分類する処理（以下、分類処理という）を繰り返し行う。分類処理は、図５（Ｂ）のステップＳ３〜Ｓ５を含む。分類処理の周期は、例えば上述のステップＳ１の周期と同じであってもよいし、ステップＳ１の周期よりも長くてもよい。

【0094】

ステップＳ３は、このステップＳ３を行う時点で、既に実行された直近の複数のステップＳ１でそれぞれ取得された時間的に連続する複数の障害物データに基づいて、移動障害物特定部１５により、上述したように移動障害物を特定する。

【0095】

ステップＳ４において、状態取得部１７により、ステップＳ３で特定された移動障害物の状態データを上述のように取得する。この取得は、当該移動障害物の特定に用いられた時間的に連続する複数の障害物データに基づいて行われてよい。

【0096】

ステップＳ５において、ステップＳ４で取得した状態データに基づいて、分類部１９により、ステップＳ３で特定した移動障害物を複数のカテゴリーのいずれかに分類する。

【0097】

ステップＳ３において複数の移動障害物を特定した場合、分類部１９は、これら複数の移動障害物のうち、移動ロボット２０に最も早く接近（例えば衝突）する移動障害物を処理対象として予測する。この予測は、移動ロボット２０の最新の経路データと、各移動障害物の状態データに基づいて行われてよい。当該各状態データは、ステップＳ３の直後のステップS４で状態取得部１７により取得されるものであってよい。

【0098】

一例では、各移動障害物の状態データの運動状態が維持された場合に移動ロボット２０から近距離（例えば移動ロボット２０の幅と同じ長さ）以内の範囲に最も早く進入する移動障害物を、上記処理対象として分類部１９により予測する。

【0099】

予測した当該処理対象について上述のステップＳ４とステップＳ５を行う。特定された複数の移動障害物のうち処理対象以外の移動障害物は、直後の衝突回避処理においては考慮しなくてよい。

【0100】

＜移動障害物用の衝突回避処理＞
上述のステップＳ２２（経路データの生成）を行う時に、直前の分類処理のステップＳ５において、対処要のカテゴリーに分類された移動障害物がある場合には、当該ステップＳ２２では、基本の衝突回避処理と一部異なる処理、すなわち、移動障害物との衝突を避ける衝突回避処理（以下で、移動障害物用の衝突回避処理という）を行うことにより移動ロボット２０の移動を制御する。

【0101】

本実施形態では、移動障害物用の衝突回避処理は、以下で説明する点以外は、上述した基本の衝突回避処理と同じである。

【0102】

本実施形態では、対処要には、上述したようにカテゴリーが互いに異なる複数の種類（先行、対向、および交差）があり、ステップＳ２２を行う時に、直前の分類処理において、特定された移動障害物が、これら複数の種類のいずれかに分類された場合には、ステップＳ２２において、制御部１１により、分類された当該種類に応じた衝突回避処理を行う。

【0103】

移動障害物用の衝突回避処理は、上述のステップＳ２１〜Ｓ２３を含むが、ステップＳ２２が、以下のように基本の衝突回避処理の場合と異なる。

【0104】

・先行の場合
ステップＳ２２を行う時に、直前の分類処理において移動障害物が先行に分類された場合には、ステップＳ２２は、上述した先行に対する衝突回避処理となる。すなわち、ステップＳ２２では、ステップＳ２１で生成した地図において、（例えば次の経由点に向いつつ）静止障害物を避ける移動経路を生成し、この移動経路上の各点において上限速さｖ以下の速さを指定する。

【0105】

・対向の場合
ステップＳ２２を行う時に、直前の分類処理において、特定された移動障害物が対向に分類された場合には、ステップＳ２２は、上述した対向に対する衝突回避処理となる。すなわち、ステップＳ２２では、ステップＳ２１で生成した地図において、（例えば次の経由点に向いつつ）当該移動障害物と静止障害物を避ける移動経路を生成する。

【0106】

・交差の場合
ステップＳ２２を行う時に、直前の分類処理において、特定された移動障害物が交差に分類された場合には、ステップＳ２２は、上述した交差に対する衝突回避処理となる。すなわち、ステップＳ２２では、次の経由点に向う移動経路を生成し、この移動経路と当該移動障害物の予測経路との交点を含む局所的な交差エリアを当該移動障害物が通過する時より前に又は後に、交差エリアを移動ロボット２０が通過するように当該移動経路上の各点において速さを指定する。

【0107】

（実施形態による効果）
以下は、本技術の実施形態による効果の一例であり、本技術を限定するものではない。

【0108】

移動ロボット２０に将来衝突する可能性がある対処要に分類された移動障害物について衝突回避処理を行うが、対処不要に分類された移動障害物については衝突回避処理を行わない。例えば、対処不要に分類された移動障害物については、経路生成部１１ｂにより経路生成においても考慮しない。このように対処不要に分類された移動障害物を考慮しなくてよいので、移動障害物との衝突を回避する制御に要するデータ処理時間を少なくすることができる。

【0109】

分類について、対処要には、カテゴリーが互いに異なる複数の種類があり、これらの種類にそれぞれ対応する複数の衝突回避処理が予め定められている。そして、分類部１９が移動障害物をいずれかの種類に分類した場合に、制御部１１は、当該種類に対応する衝突回避処理を実行する。したがって、移動障害物の種類に応じた適切な衝突回避が可能になる。

【0110】

先行のカテゴリーに対する衝突回避処理では、移動ロボット２０の速さを制御すればよい。したがって、単純な衝突回避処理で、適切に衝突を回避できる。

【0111】

対向のカテゴリーに対する衝突回避処理では、制御部１１は、対向に分類された移動障害物の通過エリアを推定し、該通過エリアを避けるように移動ロボット２０の移動を制御すればよい。これにより、適切に衝突を回避できる。

【0112】

交差のカテゴリーに対する衝突回避処理では、制御部１１は、移動ロボット２０の予定経路と移動障害物の予測経路との交点を含む局所的な交差エリアを先に又は後に移動障害物が通過するように移動ロボット２０の速さを制御する。これにより、適切に衝突を回避できる。

【0113】

移動障害物を先行、対向、または交差に予め分類し、事前に、対応する衝突回避処理が実行されるので、移動ロボット２０の急な方向転換や減速を回避できる可能性が高まる。
また、先行、対向、および交差にそれぞれ対応する複数の衝突回避処理を予め定めているので、比較的単純な処理で移動障害物を回避できる。よって、移動障害物が存在する環境において、移動ロボット２０を高速走行させることができる。

【0114】

先行と対向に分類される移動障害物は、少なくとも、移動ロボット２０の予定経路上、または、当該予定経路から設定距離Ｌ以内の範囲に存在するという条件を満たすものである。この設定距離Ｌを、移動ロボット２０から離れるに従って長くすることにより、現在の移動ロボット２０から離れており予定経路上に位置していなくても、将来、予定経路上に来る可能性が十分にある移動障害物を先行又は対向に分類することができる。なお、設定距離Ｌを、移動ロボット２０から離れるに従って短くしてもよい。この場合には、移動ロボット２０に近い移動障害物ほど、衝突回避処理の対象とされ易くなる。

【0115】

移動障害物の運動状態として、移動障害物の速度、加速度、角速度、および角加速度の全て又は一部を用いることにより、移動障害物を、対処不要と対処要（具体的には対処不要と先行と対向と交差）のいずれかに分類できる。

【0116】

本技術は上述した実施の形態に限定されず、本技術の技術的思想の範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0117】

１ 車輪、２ 地表面、３ 障害物センサ、４ａ，４ｂ，４ｃ 移動障害物、５ 速度センサ、７ 向きセンサ、９ 位置検出部、１０ 制御装置、１１ 制御部、１１ａ 地図生成部、１１ｂ 経路生成部、１１ｃ 指令出力部、１３ 駆動装置、１５ 移動障害物特定部、１７ 状態取得部、１９ 分類部、２０ 移動ロボット、Ｒ０ 計測範囲、Ｒ１ 設定範囲、Ｌ 設定距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】