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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145915
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】自律移動体の走行制御装置および自律移動体
(51)【国際特許分類】
G05D 1/43 20240101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 W
G05D1/02 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058511
(22)【出願日】2023-03-31
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代人工知能・ロボットの中核となるインテグレート技術開発／人工知能技術の社会実装に向けた研究開発・実証／機械学習による生産支援ロボットの現場導入期間削減と多能化」委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 陽一郎
(72)【発明者】
【氏名】福島 好伸
【テーマコード（参考）】
5H301
【Ｆターム（参考）】
5H301AA01
5H301AA10
5H301BB05
5H301CC03
5H301CC06
5H301DD01
5H301DD07
5H301DD15
5H301GG08
5H301GG09
5H301GG10
5H301GG14
5H301JJ01
5H301LL01
5H301LL03
5H301LL06
5H301LL07
5H301LL11
(57)【要約】
【課題】任意の方向から接近する障害物との接触を避けることが可能な自律移動体の走行制御装置および自律移動体を提供すること。
【解決手段】自律移動体の走行制御装置は、自律移動体が移動する平面における周囲との距離に対応する距離計測点に対して、自律移動体の任意の点を中心とした、平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲における、距離が最短となる距離計測点の座標を出力する距離計測点算出部と、角度分割範囲毎に、距離計測点の座標と自律移動体との最近傍点を始点として、距離計測点の座標を終点とする最短距離ベクトルを算出する最短距離ベクトル算出部と、最短距離ベクトルから算出される、自律移動体の速度修正量に基づいて、自律移動体に対する指令速度ベクトルを修正する指令速度ベクトル修正部と、修正後指令速度ベクトルを、自律移動体の全方位走行機構駆動部に対して指示する速度指令部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】自律移動体の走行制御装置は、自律移動体が移動する平面における周囲との距離に対応する距離計測点に対して、自律移動体の任意の点を中心とした、平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲における、距離が最短となる距離計測点の座標を出力する距離計測点算出部と、角度分割範囲毎に、距離計測点の座標と自律移動体との最近傍点を始点として、距離計測点の座標を終点とする最短距離ベクトルを算出する最短距離ベクトル算出部と、最短距離ベクトルから算出される、自律移動体の速度修正量に基づいて、自律移動体に対する指令速度ベクトルを修正する指令速度ベクトル修正部と、修正後指令速度ベクトルを、自律移動体の全方位走行機構駆動部に対して指示する速度指令部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自律移動体と、当該自律移動体が移動する平面における周囲との距離を計測する距離計測部が計測した、前記距離に対応する距離計測点に対して、前記自律移動体の任意の点を中心とした、前記平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲における、前記距離が最短となる前記距離計測点の座標を出力する距離計測点算出部と、
前記角度分割範囲毎に、前記距離計測点算出部が算出した前記距離計測点の座標にそれぞれ対応する、当該座標と前記自律移動体との最近傍点を始点として、前記距離計測点の座標を終点とする最短距離ベクトルを算出する最短距離ベクトル算出部と、
前記最短距離ベクトルから算出される、前記自律移動体の速度修正量に基づいて、前記自律移動体に対する指令速度ベクトルを修正する指令速度ベクトル修正部と、
修正された前記指令速度ベクトルを、前記自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部に対して指示する速度指令部と、を備える、
自律移動体の走行制御装置。
前記角度分割範囲毎に、前記距離計測点算出部が算出した前記距離計測点の座標にそれぞれ対応する、当該座標と前記自律移動体との最近傍点を始点として、前記距離計測点の座標を終点とする最短距離ベクトルを算出する最短距離ベクトル算出部と、
前記最短距離ベクトルから算出される、前記自律移動体の速度修正量に基づいて、前記自律移動体に対する指令速度ベクトルを修正する指令速度ベクトル修正部と、
修正された前記指令速度ベクトルを、前記自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部に対して指示する速度指令部と、を備える、
自律移動体の走行制御装置。
【請求項2】
前記最短距離ベクトル算出部が算出した、前記角度分割範囲毎の前記最短距離ベクトルを所定時間分保持して、計算周期毎に、保持された前記最短距離ベクトルの中から、距離が最も短い最短距離ベクトルを出力する最短距離ベクトル更新部を、更に備える、
請求項１に記載の自律移動体の走行制御装置。
請求項１に記載の自律移動体の走行制御装置。
【請求項3】
前記指令速度ベクトル修正部は、
前記最短距離ベクトル更新部が、前記角度分割範囲毎に出力する前記最短距離ベクトルの、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数を加重平均した速度修正量を、前記指令速度ベクトルに加算することによって修正する、
請求項２に記載の自律移動体の走行制御装置。
前記最短距離ベクトル更新部が、前記角度分割範囲毎に出力する前記最短距離ベクトルの、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数を加重平均した速度修正量を、前記指令速度ベクトルに加算することによって修正する、
請求項２に記載の自律移動体の走行制御装置。
【請求項4】
前記指令速度ベクトル修正部が、前記加重平均を算出する際の重みは、上下をクリッピングされて、単調に変化する連続関数で記述される、
請求項３に記載の自律移動体の走行制御装置。
請求項３に記載の自律移動体の走行制御装置。
【請求項5】
前記加重平均を算出する際の重みは、シグモイド関数で記述される、
請求項３に記載の自律移動体の走行制御装置。
請求項３に記載の自律移動体の走行制御装置。
【請求項6】
前記指令速度ベクトル修正部は、
前記最短距離ベクトル更新部が、前記角度分割範囲毎に出力する前記最短距離ベクトルの、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数の加重平均値に、更に、回避対象の障害物に対して、接近と反発とを繰り返す振動的挙動を抑制する重みを乗算して前記速度修正量を算出する、
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の自律移動体の走行制御装置。
前記最短距離ベクトル更新部が、前記角度分割範囲毎に出力する前記最短距離ベクトルの、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数の加重平均値に、更に、回避対象の障害物に対して、接近と反発とを繰り返す振動的挙動を抑制する重みを乗算して前記速度修正量を算出する、
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の自律移動体の走行制御装置。
【請求項7】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自律移動体の走行制御装置と、
前記自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構と、を備える、
自律移動体。
前記自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構と、を備える、
自律移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動ロボットや無人搬送車などの自律移動する移動体、その中でも全方位走行機構を備えた自律移動体の走行制御装置および自律移動体に関する。
【背景技術】
【0002】
自動運転車のほか、工場や物流施設内で工作物や材料、各種製品等の搬送を行うロボットや無人搬送車、家庭内で活動する自走式の掃除ロボットなどの実用化が進んでいる。また、最近の移動ロボットには、人と共存・協働し、なおかつ全方位走行機構を備え、複雑な走行が可能なものも多くなってきている。これらの自律移動体の走行移動中の障害物との衝突回避は解決すべき重要な課題であり、従来からさまざまな取り組みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１０９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、特許文献１では、全方位走行形式を対象にしているが、進行方向に限定した減速や停止のみを対象にしており、進行方向から外れて衝突を避けたり、前方から接近してくる障害物に対して後退して衝突を避けたりするような動作までは想定されていなかった。
【0005】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、任意の方向から接近する障害物との接触を避けることが可能な自律移動体の走行制御装置および自律移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る自律移動体の走行制御装置は、自律移動体と、当該自律移動体が移動する平面における周囲との距離を計測する距離計測部が計測した、前記距離に対応する距離計測点に対して、前記自律移動体の任意の点を中心とした、前記平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲における、前記距離が最短となる前記距離計測点の座標を出力する距離計測点算出部と、前記角度分割範囲毎に、前記距離計測点算出部が算出した前記距離計測点の座標にそれぞれ対応する、当該座標と前記自律移動体との最近傍点を始点として、前記距離計測点の座標を終点とする最短距離ベクトルを算出する最短距離ベクトル算出部と、前記最短距離ベクトルから算出される、前記自律移動体の速度修正量に基づいて、前記自律移動体に対する指令速度ベクトルを修正する指令速度ベクトル修正部と、修正された前記指令速度ベクトルを、前記自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部に対して指示する速度指令部と、を備えることを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係る自律移動体は、前述した自律移動体の制御装置と、自律移動体を任意の方向に移動可能な全方位走行機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る自律移動体の走行制御装置および自律移動体は、任意の方向から接近する障害物との接触を避けることが可能である、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本開示に係る自律移動体の走行制御装置および自律移動体の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、かつ容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【0011】
（実施形態）
本実施形態は、本開示を、平面上の全方位に走行可能な走行機構を備えた自律移動体の走行制御装置に適用した例である。
本実施形態は、本開示を、平面上の全方位に走行可能な走行機構を備えた自律移動体の走行制御装置に適用した例である。
【0012】
【0013】
自律移動体１０は、例えば工場等で使用されるＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）のように、指定された固定的な目的地に向かって、障害物を回避しながら自律的に走行する移動体である。また、自律移動体１０は、固定的な目的地を持たない移動体であってもよい。例えば、走行移動しながら、手と腕を使って作業を行う移動作業ロボットであってもよい。
【0014】
自律移動体１０は、図１に示す距離計測部１１と、走行制御部１２と全方位走行機構駆動部１３とを備える。
【0015】
距離計測部１１は、自律移動体１０と、当該自律移動体１０が移動する平面における周囲との距離ｄを計測する。距離計測部１１は、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detecting And Ranging）で構成される。なお、距離計測部１１の構成要素はＬＩＤＡＲに限定されるものではなく、複数台のカメラを用いたステレオカメラで実現してもよいし、或いは１次元の変位センサ（例えば超音波センサ）を自律移動体の外周に複数設置してもよい。また、距離計測部１１は、複数の異なるセンサの組み合わせで構成されてもよい。
【0016】
走行制御部１２は、距離計測部１１が計測した距離ｄに基づいて、全方位走行機構駆動部１３に与える修正後指令速度ベクトルｖ’（＝ｖ＋Δｖ）を決定する。ここで、ｖは、周囲に障害物がないと仮定した場合に、自律移動体１０を移動目標点に向かわせる指令速度ベクトルである。また、速度修正ベクトルΔｖは、自律移動体１０の周囲の障害物の状態に応じて、走行制御部１２が決定する速度修正量である。速度修正ベクトルΔｖについて、詳しくは後述する。なお、走行制御部１２は、本開示における走行制御装置の一例である。
【0017】
走行制御部１２は、例えば、制御プログラムによって動作するコンピュータの構成を有する。また、走行制御部１２は、その一部又は全てが、専用のハードウェアで実現されてもよい。
【0018】
走行制御部１２は、図１に示す距離計測点算出部１２ａと、最短距離ベクトル算出部１２ｂと、最短距離ベクトル更新部１２ｃと、指令速度ベクトル修正部１２ｄと、指令速度ベクトル決定部１２ｅと、速度指令部１２ｆを備える。
【0019】
距離計測点算出部１２ａは、自律移動体１０と、当該自律移動体１０が移動する平面における、周囲との距離ｄを計測する距離計測部１１が計測した、距離ｄに対応する距離計測点Ｐに対して、自律移動体１０の任意の点を中心とした、平面を一定角度θ毎に分割した角度分割範囲Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）毎に、距離ｄが最短となる距離計測点ＰＲｉの座標を出力する。
【0020】
最短距離ベクトル算出部１２ｂは、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点算出部１２ａが算出した距離計測点Ｐの座標にそれぞれ対応する、当該座標と自律移動体１０との最近傍点Ｑを始点として、距離計測点Ｐの座標を終点とする最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を算出する。
【0021】
最短距離ベクトル更新部１２ｃは、最短距離ベクトル算出部１２ｂが算出した、角度分割範囲Ｒｉ毎の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を所定時間分保持する。また、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、計算周期毎に、保持された最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の中から、距離が最も短い最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を出力する。
【0022】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］から算出される、自律移動体１０の速度修正ベクトルΔｖに基づいて、指令速度ベクトル決定部１２ｅが決定した指令速度ベクトルｖを修正する。
【0023】
指令速度ベクトル決定部１２ｅは、周囲に障害物がないと仮定した場合に、自律移動体１０を移動目標点に向かわせる指令速度ベクトルｖを決定する。指令速度ベクトルｖは、走行開始あるいは停止時の加減速に応じて変化する。また、指令速度ベクトルｖは、移動の最終目標点に直接向かうベクトルであったり、或いは、自律移動体１０に近接した、最終目標点に至る経路上の一点に向かうベクトルであったりする。
【0024】
速度指令部１２ｆは、指令速度ベクトル修正部１２ｄによって修正された修正後指令速度ベクトルｖ’（＝ｖ＋Δｖ）を、自律移動体１０を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部１３に対して指示する。
【0025】
全方位走行機構駆動部１３は、自律移動体１０を全方位に亘って走行させる全方位走行機構を駆動する駆動部である。なお、全方位走行機構は、例えば、メカナムホイール、オムニホイール、キャスタ式などの車輪形式のほか、人型を含む多脚型であってもよい。
【0026】
【0027】
以下の説明では、図２に示す３種類の座標系、即ち、絶対座標系ＸＷ－ＹＷと、移動体座標系ＸＢ－ＹＢと、進行方向座標系ＸＨ－ＹＨと、を使用する。
【0028】
絶対座標系ＸＷ－ＹＷは、自律移動体１０が移動する平面上に設定された座標系である。絶対座標系ＸＷ－ＹＷの原点ＯＷは、平面上の任意の位置に設定される。
【0029】
移動体座標系ＸＢ－ＹＢは、自律移動体１０の任意の点を原点ＯＢとして、周囲の距離計測点Ｐの座標を表現する際に使用する座標系である。
【0030】
進行方向座標系ＸＨ－ＹＨは、自律移動体１０の任意の点を原点ＯＨとして、自律移動体１０の進行方向を表現する際に使用する座標系である。なお、説明を簡単にするために、移動体座標系ＸＢ－ＹＢの原点ＯＢと進行方向座標系ＸＨ－ＹＨの原点ＯＨとは同じ位置に設定する。
【0031】
（最短距離ベクトルの算出方法）
図３と図４を用いて、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の算出方法を説明する。図３は、角度分割範囲毎に最短距離ベクトルを算出する方法を説明する図である。図４は、最短距離ベクトルの具体的な算出方法を説明する図である。
図３と図４を用いて、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の算出方法を説明する。図３は、角度分割範囲毎に最短距離ベクトルを算出する方法を説明する図である。図４は、最短距離ベクトルの具体的な算出方法を説明する図である。
【0032】
自律移動体１０の走行制御部１２の一部をなす最短距離ベクトル算出部１２ｂは、ある計算周期において、距離計測部１１で得られた自律移動体１０の周囲との距離に基づき、以下の手順により、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を算出する。
【0033】
まず、距離計測点算出部１２ａは、移動体座標系ＸＢ－ＹＢの原点ＯＢを中心とするＮ個の角度分割範囲Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）毎に、距離ｄが最も短い最短距離計測点min（Ｐｉ）を決定する。即ち、分割範囲全体でＮ個の最短距離計測点が決定する。なお、角度分割範囲Ｒｉのサイズは問わない。
【0034】
最短距離ベクトル算出部１２ｂは、Ｎ個の最短距離計測点min（Ｐ１），min（Ｐ２），…，min（ＰＮ）にそれぞれ対応する、移動体座標系ＸＢ－ＹＢにおける自律移動体１０の車体上の最近傍点Ｑ１，Ｑ２，…，ＱＮの座標を求める。更に、最短距離ベクトル算出部１２ｂは、求められた各最近傍点を始点として、各最近傍点にそれぞれ対応する最短距離計測点min（Ｐ１），min（Ｐ２），…，min（ＰＮ）を終点とする、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］（ｉ＝１，２，…Ｎ）を求める。
【0035】
図３は、一例として、移動体座標系ＸＢ－ＹＢの原点ＯＢの周りに、自律移動体１０の進行方向前方側に４個の角度分割範囲（Ｒ１からＲ４）を設定した例である。なお、各角度分割範囲は、原点ＯＢの周りに、それぞれ４５°の角度をなすものとする。
【0036】
距離計測部１１は、例えば、角度分割範囲Ｒ１において、原点ＯＢから、図３に示す複数の距離計測点Ｐ１ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）までの距離ｄ１ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）を計測する。ここで、ｎは、距離計測部１１の角度分解能に対応する。距離計測部１１の角度分解能が高いほど（ｎが大きいほど）、各角度分割範囲において、より多くの距離計測点Ｐが計測される。
【0037】
最短距離ベクトル算出部１２ｂは、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点ＰＲｉｊ（ｉ＝１，２，…Ｎ、ｊ＝１，２，…，ｎ）の座標にそれぞれ対応する、当該座標と自律移動体１０との最近傍点Ｑを始点として、距離計測点Ｐｉｊの座標を終点とする最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を算出する。
【0038】
図３の例では、角度分割範囲Ｒ１において、最近傍点Ｑ１から距離計測点Ｐ１ａに至る最短距離ベクトルｄmin［１］が算出される。同様に、角度分割範囲Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４において、それぞれ、最短距離ベクトルｄmin［２］，ｄmin［３］，ｄmin［４］が算出される。
【0039】
次に、図４を用いて、最短距離ベクトルの具体的な算出方法を説明する。
【0040】
最短距離ベクトルの算出方法は、自律移動体１０の車体形状や、距離計測部１１を構成する距離センサの種別、さらに距離センサの取り付け位置等によって異なる。図４は、平面形状が幅Ｗおよび前後長Ｌの長方形状で、距離センサとして少なくともＬＩＤＡＲ１台を、車体の前端に備えた自律移動体１０における、最短距離ベクトルの算出方法を例示したものである。なお、移動体座標系ＸＢ－ＹＢの原点ＯＢを車体中心、ＸＢ軸を車体前方方向として、ＬＩＤＡＲは、ある高さの、移動体座標系上の座標（Ｌ／２，０）の位置に設置されているものとする。
【0041】
図４において、走査点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ、自律移動体１０の前端に取り付けられたＬＩＤＡＲから投射されたレーザ光が周囲の壁面等に当たった走査点（前述した距離計測点に相当する）を表す。図４は、数多くの走査点のうち、下記（条件１）、（条件２）、（条件３）にそれぞれ該当する、代表的な３点のみを図示している。ＬＩＤＡＲによって計測される情報は、走査角度毎に得られる、走査点（距離計測点）とＬＩＤＡＲとの間の距離である。ＬＩＤＡＲの走査角度ρｉと、そのときに計測される距離ｒｉとに基づいて、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、以下のように算出される。最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の算出式は、走査角度ρｉの値に応じて、３つの形式に分けられる。なお、図４においては、ｉ＝１，２，３である。
【0042】
（条件１） ｒｉｓｉｎρｉ＜Ｗ／２ かつ ０≦ｒｉｃｏｓρｉ の場合
【0043】
図４においては、走査点Ｐ１が（条件１）に該当する。このとき、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、ｄmin［ｉ］＝（ｒｉｃｏｓρｉ，０）となる。そして、この場合、走査点に対する最短距離ベクトルの根元の自律移動体１０上の最近傍点Ｑ１は、車体前端の線分上に位置する。
【0044】
（条件２） Ｗ／２≦ｒｉｓｉｎρｉ かつ ０≦ｒｉｃｏｓρｉ の場合
【0045】
図４においては、走査点Ｐ２が（条件２）に該当する。このとき、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、ｄmin［ｉ］＝（ｒｉｃｏｓρｉ，ｒｉｓｉｎρｉ－Ｗ／２）となる。そして、この場合、走査点に対する最短距離ベクトルの根元の自律移動体１０上の最近傍点Ｑ２は、車体前端の角部に位置する。
【0046】
（条件３） Ｗ／２≦ｒｉｓｉｎρｉ かつ ｒｉｃｏｓρｉ＜０ の場合
【0047】
図４においては、走査点Ｐ３が（条件３）に該当する。このとき、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、ｄmin［ｉ］＝（０，ｒｉｓｉｎρｉ－Ｗ／２）となる。そして、この場合、走査点に対する最短距離ベクトルの根元の自律移動体１０上の最近傍点Ｑ３は、自律移動体１０の車体側端の線分上に位置する。
【0048】
【0049】
最短距離ベクトル更新部１２ｃは、例えばＦＩＦＯ型（First In First Out）のメモリを備える。最短距離ベクトル更新部１２ｃは、その時点での最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を、それぞれ所定時間に亘って保持する。
【0050】
また、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、計算周期毎に、それぞれの角度分割範囲Ｒｉに対応する最短距離ベクトル更新部１２ｃの中から、距離ｄが最も短い最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を出力する。
【0051】
具体的には、図５に示すように、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、ＦＩＦＯ型メモリの角度分割範囲Ｒｉに対応する位置に、時刻ｔにおいて最短距離ベクトル算出部１２ｂが算出した最短距離ベクトルｄｔ
min［１］，ｄｔ
min［２］，ｄｔ
min［３］，ｄｔ
min［４］をそれぞれ格納する。そして、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、次の計算周期である時刻ｔ＋１において、最短距離ベクトル算出部１２ｂが算出した最短距離ベクトルｄｔ＋１
min［１］，ｄｔ＋１
min［２］，ｄｔ＋１
min［３］，ｄｔ＋１
min［４］を、それぞれ、先に格納した最短距離ベクトルと隣接するアドレスに格納する。
【0052】
最短距離ベクトル更新部１２ｃは、同様の格納操作を、Ｍ回目の計算周期になるまで繰り返す。この結果、ＦＩＦＯ型メモリには、図５に示すように、全ての角度分割範囲Ｒｉに対して、それぞれＭ個の最短距離ベクトルが格納される。
【0053】
時刻ｔ＋Ｍにおいて、新たな最短距離ベクトルが取得されると、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、時刻ｔ＋Ｍで取得した最短距離ベクトルを、図５に示すＦＩＦＯ型メモリに格納する。このとき、最も古い時刻ｔにおいて取得した最短距離ベクトルは破棄される。また、このとき、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、角度分割範囲毎に、Ｍ個の最短距離ベクトルの中で最も短い最短距離ベクトルを出力する。
【0054】
自律移動体１０と周囲環境との間の相対関係は常に変動しているため、距離計測部１１が計測した、自律移動体１０の車体から周囲までの距離ｄは、常に同じ距離計測点Ｐｉまでの距離を表すとは限らない。
【0055】
最短距離ベクトル更新部１２ｃは、このような最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の更新処理を行うことによって、角度分割範囲Ｒｉ毎に、所定時間に亘って保持している最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の中から、常に距離が最短な最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を出力することで、距離値の不連続な変動をできるだけ抑えることができる。
【0056】
（最短距離ベクトルの座標変換）
図６を用いて、移動体座標系ＸＢ－ＹＢで算出した最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を、進行方向座標系ＸＨ－ＹＨに変換する方法を説明する。図６は、最短距離ベクトルを、移動体座標系から進行方向座標系に変換する処理を説明する図である。
図６を用いて、移動体座標系ＸＢ－ＹＢで算出した最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を、進行方向座標系ＸＨ－ＹＨに変換する方法を説明する。図６は、最短距離ベクトルを、移動体座標系から進行方向座標系に変換する処理を説明する図である。
【0057】
絶対座標系ＸＷ－ＹＷにおける自律移動体１０の進行方向角度θＨから、自律移動体１０の車体の姿勢角度θＶを減算した角度差分値をΔθとする。即ち、角度差分値Δθは、式（１）で表される。
【0058】
【数1】
【0059】
ある計算周期における、移動体座標系ＸＢ－ＹＢにおけるｉ番目の角度分割範囲Ｒｉの最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、式（２）で表される。
【0060】
【数2】
【0061】
本実施形態の自律移動体１０は全方位走行形式であるため、この最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を、移動体座標系ＸＢ－ＹＢから、移動体座標系ＸＢ－ＹＢに対して角度差分値Δθを持った進行方向座標系ＸＨ－ＹＨに変換する。変換後の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、その始点を進行方向座標系ＸＨ－ＹＨの原点に移したうえで、式（３）で表される。
【0062】
【数3】
【0063】
図６は、１例として、移動体座標系ＸＢ－ＹＢで表された、角度分割範囲Ｒ４における最短距離ベクトルｄmin［４］を、進行方向座標系ＸＨ－ＹＨで表された最短距離ベクトルｄmin［４］に変換した例を示したものである。
【0064】
（速度ベクトル修正量の算出）
次に、指令速度ベクトル修正部１２ｄが算出する速度修正ベクトルΔｖについて説明する。指令速度ベクトル修正部１２ｄは、衝突回避対象である障害物と自律移動体１０との距離の関数である速度ポテンシャル重み行列（後述するＷａ ［ｉ］）と自律移動体１０の進行方向重み行列（後述するＷφ ［ｉ］）との加重平均値と、指令速度ベクトルｖの修正の減衰重み行列（後述するｗｒ）との乗算によって、速度修正ベクトルΔｖを算出する。
次に、指令速度ベクトル修正部１２ｄが算出する速度修正ベクトルΔｖについて説明する。指令速度ベクトル修正部１２ｄは、衝突回避対象である障害物と自律移動体１０との距離の関数である速度ポテンシャル重み行列（後述するＷａ ［ｉ］）と自律移動体１０の進行方向重み行列（後述するＷφ ［ｉ］）との加重平均値と、指令速度ベクトルｖの修正の減衰重み行列（後述するｗｒ）との乗算によって、速度修正ベクトルΔｖを算出する。
【0065】
まず、自律移動体１０の速度ポテンシャル重み行列の算出方法を説明する。
【0066】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、式（３）で算出した最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を用いて、式（４）により、速度ポテンシャル重み行列Ｗａ
［ｉ］を求める。
【0067】
【数4】
【0068】
式（４）における関数ｆは、距離ｄの関数であり、速度ポテンシャルを表す。速度ポテンシャルｆは、例えば、式（５）で与えられる。
【0069】
【数5】
【0070】
【0071】
式（５）における速度ポテンシャルｆにおいて、距離ｄ以外の５つの値は、いずれも設定定数である。式（５）の右辺は、前側大括弧部と後側中括弧部の乗算になっている。
【0072】
式（５）の後側中括弧部は、シグモイド関数を上下逆にした形の速度減少項で、距離に対する速度の減少比率を決める。自律移動体１０の移動速度は、速度減少項の値が１をとる範囲で０、即ち停止状態となる。一方、式（５）の前側大括弧部は、速度減少項の値が１に達する距離範囲、即ち障害物上の距離計測点とそれに対応する車体上の最近傍点との距離がごく近接した距離範囲において、自律移動体１０の車体を障害物に対して反発移動させる速度の比率を決める。具体的には、式（５）の定数値ｄｒを下回る距離範囲で１以上の値をとり、その範囲において、自律移動体１０の車体は、障害物に対し反発移動する。式（５）の定数値ｃｒは、反発移動の速度比率を定める定数である。
【0073】
なお、式（５）では、速度ポテンシャルｆを、シグモイド関数を用いて表現したが、使用する関数はシグモイド関数に限定されるものではない。例えば、上下を０と１にクリッピングされて、単調に変化する連続関数であれば、いかなる関数を用いてもよい。
【0074】
次に、自律移動体１０の進行方向重み行列Ｗφ
［ｉ］の算出方法を説明する。
【0075】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、指令速度ベクトルｖの修正量を計算するにあたり、式（３）の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］について、当該最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の進行方向成分は重視し、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の進行方向に直交する方向の成分は軽視する。この重視度を決める進行方向重み行列Ｗφ
［ｉ］を、式（６）で求める。
【0076】
【数6】
【0077】
【0078】
式（４）の物体との距離に関する重みだけでは、進行方向に対して斜め前の物体からも減速を受けたり斜め後ろの物体からも加速を受けたりするため、速度の変動や不連続が顕著になる。こうした速度の変動や不連続を、式（６）の進行方向重み行列ＷΦ
［ｉ］によって抑制するが、重みを正弦値と余弦値にすることによって、進行方向をより重視し、進行方向の直交方向をより軽視する。これにより、進行方向に対し直交方向にある壁等の検出による自律移動体１０の速度変化がより小さくなる。したがって、たとえば進行方向前側に存在する障害物に対しては十分な減速をする一方、進行方向に対し直交方向、言い換えると進行方向に対し左側または右側の進行方向に沿って存在する壁等に対しては、減速量は小さくなる。これにより、自律移動体１０の走行がより滑らかになる。
【0079】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、更に、速度ポテンシャル重み行列Ｗａ
［ｉ］と進行方向重み行列ＷΦ
［ｉ］との加重平均を算出する。加重平均を算出する際の重みは、角度分割範囲Ｒｉ毎のＮ個の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の長さに応じた、例えば式（７）に示す加重平均距離重みｗｄ
［i］で決まる。
【0080】
【数7】
【0081】
式（７）の第２項の分母は、シグモイド関数の形をなすが、使用する関数はシグモイド関数に限定されるものではない。
【0082】
図８は、加重平均距離重みｗｄ
［i］の一例を示すものである。
【0083】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、式（４）の速度ポテンシャル重み行列Ｗａ
［ｉ］と、式（６）の進行方向重み行列Ｗφ
［ｉ］の２つの重み行列の乗算値を、式（７）の加重平均距離重みｗｄ
［i］で加重平均し、更に、加重平均値に移動速度の絶対値と、後述する減衰重み行列ｗｒとを乗算して、進行方向座標系ＸＨ－ＹＨ上での回避のための移動速度の修正量を算出する。自律移動体１０の速度修正ベクトルΔｖは、式（８）に示す速度修正ベクトルΔｖｈ＝（Δｖｈｘ，Δｖｈｙ）Ｔとして算出される。
【0084】
【数8】
【0085】
式（８）におけるｗｒ＝（ｗｒｘ，ｗｒｙ）Ｔは、指令速度ベクトル修正の減衰重み行列である。この減衰重み行列ｗｒは、回避対象の障害物に対して、接近と反発とを繰り返すような振動的挙動を抑制する役割を果たし、式（９）のベクトルで与えられる。
【0086】
【数9】
【0087】
式（９）におけるｄ’は、Ｎ個の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の中の最小（最短）ノルムの値であり、式（１０）で与えられる。
【0088】
【数10】
【0089】
また、式（９）における関数ｇ（ｄ）は、距離ｄを入力変数とする、例えばシグモイド関数の上下を逆転させた関数であり、式（１１）で与えられる。関数内の設定定数は、式（５）と同一である。
【0090】
【数11】
【0091】
式（８）で示した回避のための速度修正ベクトルΔｖｈは、進行方向座標系上のベクトルであるため、このベクトルを指令速度ベクトルｖに加算するためには、指令速度ベクトルｖと同じ座標系に変換する必要がある。ここでは指令速度ベクトルｖが絶対座標系ＸＷ－ＹＷで与えられるものとして、式（１２）によって、速度修正ベクトルΔｖｈを、絶対座標系ＸＷ－ＹＷの速度修正ベクトルΔｖＷ＝（ΔｖＷｘ，ΔｖＷｙ）Ｔに変換する。
【0092】
【数12】
【0093】
そして、最終的に、この速度修正ベクトルΔｖＷを指令速度ベクトルｖに加算することによって、指令速度ベクトルｖを式（１３）のように修正し、修正後指令速度ベクトルｖ’を得る。
【0094】
【数13】
【0095】
【0096】
距離計測部１１は、自律移動体１０と、当該自律移動体１０が移動する平面における周囲との距離ｄを計測する。（ステップＳ１１）。
【0097】
距離計測点算出部１２ａは、自律移動体１０の任意の点を中心とした、平面を一定角度θ毎に分割した角度分割範囲Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）毎に、距離ｄが最短となる距離計測点ＰＲｉの座標を決定する（ステップＳ１２）。
【0098】
最短距離ベクトル算出部１２ｂは、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点算出部１２ａが算出した距離計測点Ｐの座標にそれぞれ対応する、当該座標と自律移動体１０との最近傍点Ｑを始点として、距離計測点Ｐの座標を終点とする最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を決定する（ステップＳ１３）。
【0099】
最短距離ベクトル更新部１２ｃは、ステップＳ１３で決定した最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を所定時間記憶する（ステップＳ１４）。
【0100】
自律移動体１０の走行制御部１２は、ステップＳ１２からステップＳ１４の処理を、全ての角度分割範囲Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）に対して繰り返し行う（ステップＳ１５）。
【0101】
続いて、最短距離ベクトル更新部１２ｃは、各角度分割範囲Ｒｉについて、最も短い最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を決定する（ステップＳ１６）。
【0102】
指令速度ベクトル修正部１２ｄは、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］から算出される、自律移動体１０の速度修正ベクトルΔｖに基づいて、指令速度ベクトル決定部１２ｅが決定した指令速度ベクトルｖを修正する（ステップＳ１７）。なお、速度修正ベクトルΔｖの算出方法は前述した通りである。
【0103】
速度指令部１２ｆは、指令速度ベクトル修正部１２ｄによって修正された修正後指令速度ベクトルｖ’（＝ｖ＋Δｖ）を、全方位走行機構駆動部１３に対して指示することによって、自律移動体１０を駆動させる（ステップＳ１８）。
【0104】
以降、自律移動体１０の走行制御部１２は、ステップＳ１１からステップＳ１８の処理を繰り返し実行する。
【0105】
（その他の実施形態）
自律移動体１０の走行制御部１２は、設置高さが異なる、複数の距離計測部１１で計測された距離計測点Ｐｉについても、角度分割数Ｎを増やせば、前述した説明と同じように扱うことができる。
自律移動体１０の走行制御部１２は、設置高さが異なる、複数の距離計測部１１で計測された距離計測点Ｐｉについても、角度分割数Ｎを増やせば、前述した説明と同じように扱うことができる。
【0106】
即ち、距離計測部１１から出力される距離計測点Ｐｉが増えた場合には、最短距離ベクトル更新部１２ｃが備える記憶領域を追加することによって、前述したのと同様に、指令速度ベクトルｖの速度修正ベクトルΔｖを求めることができる。
【0107】
また、前述の説明では、式（１３）のように、指令速度ベクトルｖを修正する形式に基づく衝突回避の処理手順を示したが、式（１４）のように、目標位置ｐにオフセット値Δｐを加算することによって、衝突回避を行ってもよい。
【0108】
【数14】
【0109】
式（１４）におけるΔｖＷは、式（１２）で与えられる絶対座標系ＸＷ－ＹＷにおける速度修正ベクトルである。また、式（１４）におけるΔｔは、衝突回避処理の計算周期に相当する値をとる積分ゲインである。
【0110】
（実施形態の作用効果）
以上説明したように、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）は、自律移動体１０と、当該自律移動体１０が移動する平面における周囲との距離ｄを計測する距離計測部１１が計測した、距離ｄに対応する距離計測点Ｐに対して、自律移動体１０の任意の点を中心とした、平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲Ｒｉにおける、距離ｄが最短となる距離計測点Ｐｉの座標を出力する距離計測点算出部１２ａと、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点算出部１２ａが算出した距離計測点Ｐｉの座標にそれぞれ対応する、当該座標と自律移動体１０との最近傍点Ｑｉを始点として、距離計測点Ｐｉの座標を終点とする最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を算出する最短距離ベクトル算出部１２ｂと、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］から算出される、自律移動体１０の速度修正ベクトルΔｖに基づいて、自律移動体１０に対する指令速度ベクトルｖを修正する指令速度ベクトル修正部１２ｄと、修正された指令速度ベクトル（修正後指令速度ベクトルｖ’）を、自律移動体１０を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部１３に対して指示する速度指令部１２ｆと、を備える。したがって、任意の方向から接近する障害物との接触を避けることができる。
以上説明したように、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）は、自律移動体１０と、当該自律移動体１０が移動する平面における周囲との距離ｄを計測する距離計測部１１が計測した、距離ｄに対応する距離計測点Ｐに対して、自律移動体１０の任意の点を中心とした、平面を一定角度毎に分割した角度分割範囲Ｒｉにおける、距離ｄが最短となる距離計測点Ｐｉの座標を出力する距離計測点算出部１２ａと、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点算出部１２ａが算出した距離計測点Ｐｉの座標にそれぞれ対応する、当該座標と自律移動体１０との最近傍点Ｑｉを始点として、距離計測点Ｐｉの座標を終点とする最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を算出する最短距離ベクトル算出部１２ｂと、最短距離ベクトルｄmin［ｉ］から算出される、自律移動体１０の速度修正ベクトルΔｖに基づいて、自律移動体１０に対する指令速度ベクトルｖを修正する指令速度ベクトル修正部１２ｄと、修正された指令速度ベクトル（修正後指令速度ベクトルｖ’）を、自律移動体１０を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部１３に対して指示する速度指令部１２ｆと、を備える。したがって、任意の方向から接近する障害物との接触を避けることができる。
【0111】
即ち、本実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）によると、例えば、進行方向に対して、自律移動体１０の右側側面に接近する人を、すぐさまその反対側の左側側面方向に動いて避けるといった動作を行わせることも可能となる。また、減速や停止だけでなく、当初の目標移動方向から外れたり、任意の方向から接近してくる障害物の接近方向と逆側に即時に移動したりするなどして、障害物との衝突を避けることができる。
【0112】
また、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）は、最短距離ベクトル算出部１２ｂが算出した、角度分割範囲Ｒｉ毎の最短距離ベクトルｄmin［ｉ］を所定時間分保持して、計算周期毎に、保持された最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の中から、距離が最も短い最短距離ベクトルを出力する最短距離ベクトル更新部１２ｃを、更に備える。したがって、少ない計算量で、即座、即ち、距離計測部１１の計測周期以内に、障害物を回避する方向を算出することができる。特に、走行制御部１２は、角度分割範囲Ｒｉ毎に、距離計測点Ｐｉと、当該距離計測点Ｐｉと自律移動体１０の車体上の最近傍点Ｑとの距離に基づいて回避計算を行うため、自律移動体１０の周囲に存在する障害物の形状の複雑さによらずに、短時間で回避計算を行うことができる。
【0113】
即ち、本実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）によると、自律移動体１０の移動に伴う周囲との距離変化に対して、短時間で対応できるため、障害物を回避する行動を、短い時間内、具体的には、距離計測部１１の計測周期以内（例えば１ｍｓｅｃ以下）に反射的に実行することができる。特に、本実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２によると、数点程度の少数の距離計測点Ｐｉに対して衝突回避処理を実行するため、処理の計算量が少ない。したがって、ハードウェアにおいては、距離データ処理専用のデータ処理装置やＣＰＵを要さず、自律移動体１０の走行制御と同じ制御装置上で、衝突回避処理を実行することができる。同様に、ソフトウェアにおいては、衝突回避処理専用のプロセスやスレッドを要さず、自律移動体１０の走行制御と同じ制御周期内に、衝突回避処理を実行することができる。
【0114】
また、少数の距離計測点Ｐｉに対して、短時間で反射的に回避計算しているにも関わらず、その計算は、３次元カメラやＬＩＤＡＲなどの距離計測部１１の計測周期内で完了して、必ず毎周期実行され、なおかつ、角度分割範囲Ｒｉにおける距離計測点Ｐｉに対して実行されるため、一定の経過時間でみると、開くドアのような動く障害物にも対応できる。一方で、距離計測点Ｐｉの分解能を細かくした場合であっても、計算時間は長くなるが、回避計算を確実に実行することができる。
【0115】
また、本実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）によると、自律移動体１０の周囲の観測データとして必要とするのは、例えば４５°というような粗い角度分割範囲Ｒｉ毎の、当該範囲における最短距離計測点の座標のみである。しかし、この場合、最短距離ベクトル算出部１２ｂが座標を出力する最短距離計測点は、毎計算周期において常に周囲環境中の同じ場所に位置することはなく、距離計測値に含まれるノイズのほか自律移動体１０の姿勢角の変化などによって、あちこちに位置し得る。したがって、その最短距離計測点と自律移動体１０の車体との間の最短距離も変化し得る。このように変化する最短距離値にしたがい衝突回避の処理を実行すると、自律移動体１０の移動速度に、望ましくない不連続や振動が生じてしまう。しかし、本開示においては、角度分割範囲Ｒｉ毎に算出される車体上の最近傍点Ｑｉから距離計測点Ｐｉに向かう最短距離ベクトルｄmin［ｉ］は、最短距離ベクトル更新部１２ｃに所定時間保持される。そのうえ、最短距離ベクトル更新部１２ｃからは、最新の計算周期において格納されたものも含め、各計算周期において常に保持されている最短距離ベクトルｄmin［ｉ］のうち、距離値、即ちベクトルのノルムまたは長さが最も小さいベクトルが、毎計算周期出力される。このため、衝突回避処理に用いる最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の距離値が短い周期で変動することを避けられるうえ、更に、開くドアのような移動する障害物に対しても、衝突回避計算を即応させることができる。
【0116】
また、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）において、指令速度ベクトル修正部１２ｄは、最短距離ベクトル更新部１２ｃが、角度分割範囲Ｒｉ毎に出力する最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数を加重平均した速度修正ベクトルΔｖを、指令速度ベクトルｖに加算することによって修正する。したがって、衝突回避処理の計算を、指令速度ベクトルｖに速度修正ベクトルΔｖを加算するのみという簡便な方法で行うことができる。そのため、衝突回避処理は、自律移動体１０の車体の前後方向や左右方向に限定されることなく、進行方向がどの方向であっても同じように適用させることができる。また、減速や停止だけでなく、当初の目標移動方向から外れたり、接近してくる障害物の接近方向と逆側に移動したりするなどして、障害物との衝突を避ける場合にも適用することができる。
【0117】
また、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）において、指令速度ベクトル修正部１２ｄが加重平均を算出する際の重みは、上下をクリッピングされて、単調に変化する連続関数で記述される。したがって、自律移動体１０の移動速度の不連続の発生や、それに伴う車体の振動の発生を低減することができる。
【0118】
即ち、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）によると、ある障害物に対して回避が必要と判断された瞬間に、自律移動体１０の移動速度に不連続が生じるのを抑制することができるとともに、乗員や搬送物に与える振動や衝撃を低減することができる。
【0119】
また、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）において、加重平均を算出する際の重みは、シグモイド関数で記述される。したがって、自律移動体１０の移動速度の不連続の発生や、それに伴う車体の振動の発生を低減することができる。
【0120】
また、実施形態の自律移動体１０の走行制御部１２（走行制御装置）において、指令速度ベクトル修正部１２ｄは、最短距離ベクトル更新部１２ｃが、角度分割範囲Ｒｉ毎に出力する最短距離ベクトルｄmin［ｉ］の、それぞれ距離と進行方向に対する角度で定まる２つの係数の加重平均値に、更に、回避対象の障害物に対して、接近と反発とを繰り返す振動的挙動を抑制する重み（減衰重み行列ｗｒ）を乗算して速度修正ベクトルΔｖを算出する。したがって、自律移動体１０が移動する際に、移動速度の不連続や不自然な振動等の発生を、より一層低減することができる。
【0121】
また、実施形態の自律移動体１０は、走行制御部１２（走行制御装置）と、自律移動体１０を任意の方向に移動可能な全方位走行機構駆動部１３（全方位走行機構）と、を備える。したがって、任意の方向から接近する障害物との接触を避けることができる。
【0122】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0123】
１０ 自律移動体
１１ 距離計測部
１２ 走行制御部（走行制御装置）
１２ａ 距離計測点算出部
１２ｂ 最短距離ベクトル算出部
１２ｃ 最短距離ベクトル更新部
１２ｄ 指令速度ベクトル修正部
１２ｅ 指令速度ベクトル決定部
１２ｆ 速度指令部
１３ 全方位走行機構駆動部
ｄ 距離
ｄmin［ｉ］ 最短距離ベクトル
ｆ 速度ポテンシャル
Ｐ，Ｐｉ 距離計測点
Ｑ 最近傍点
Ｒｉ 角度分割範囲
ｖ 指令速度ベクトル
ｖ’ 修正後指令速度ベクトル
Ｗａ ［ｉ］ 速度ポテンシャル重み行列
Ｗφ ［ｉ］ 進行方向重み行列
ｗｄ ［i］ 加重平均距離重み
ｗｒ 減衰重み行列
ＸＢ－ＹＢ 移動体座標系
ＸＨ－ＹＨ 進行方向座標系
ＸＷ－ＹＷ 絶対座標系
Δｖ，Δｖｈ，ΔｖＷ 速度修正ベクトル
θＨ 進行方向角度
θＶ 姿勢角度
Δθ 角度差分値
１１ 距離計測部
１２ 走行制御部（走行制御装置）
１２ａ 距離計測点算出部
１２ｂ 最短距離ベクトル算出部
１２ｃ 最短距離ベクトル更新部
１２ｄ 指令速度ベクトル修正部
１２ｅ 指令速度ベクトル決定部
１２ｆ 速度指令部
１３ 全方位走行機構駆動部
ｄ 距離
ｄmin［ｉ］ 最短距離ベクトル
ｆ 速度ポテンシャル
Ｐ，Ｐｉ 距離計測点
Ｑ 最近傍点
Ｒｉ 角度分割範囲
ｖ 指令速度ベクトル
ｖ’ 修正後指令速度ベクトル
Ｗａ ［ｉ］ 速度ポテンシャル重み行列
Ｗφ ［ｉ］ 進行方向重み行列
ｗｄ ［i］ 加重平均距離重み
ｗｒ 減衰重み行列
ＸＢ－ＹＢ 移動体座標系
ＸＨ－ＹＨ 進行方向座標系
ＸＷ－ＹＷ 絶対座標系
Δｖ，Δｖｈ，ΔｖＷ 速度修正ベクトル
θＨ 進行方向角度
θＶ 姿勢角度
Δθ 角度差分値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】