JP7734085B2 - 制御装置、移動体、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、移動体、及び、プログラムに関する。

近年、無人農業機械又はセンシング技術を活用して、農業を効率化することが検討されている。例えば、非特許文献１には、無人の小型除草ロボットが開示されている。非特許文献２には、センシング技術を活用した生育状態に合わせた追肥方法が開示されている。
［先行技術文献］
［非特許文献］
［非特許文献１］ 近藤直ら、「畦畔除草ロボットの開発」、［on line］［２０１６年８月１２日検索］、インターネット＜URL：http://www.aptech.kais.kyoto-u.ac.jp/activity/date/grass_cutter_robot.pdf＞
［非特許文献２］ 地方独立行政法人北海道立総合研究機構、試験研究成果一覧、「成績概要書（２００６年１月作成）」［on line］［２０１６年１０月２０日検索］、インターネット＜URL：https://www.hro.or.jp/list/agricultural/center/kenkyuseika/gaiyosho/h18gaiyo/f5/2006508.pdf＞

従来の無人機械は、無人の圃場内を自律移動したり、作業者の後ろを追従したりすることを前提として設計されている。しかしながら、作業の内容によっては、無人機械が作業者に先行して自律移動することで、作業効率の向上又は安全性の向上が期待される。

本発明の第１の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、例えば、自律移動機能を有する移動体の移動を制御する。上記の制御装置は、例えば、移動体のユーザが移動体の一方の側から前移動体に接近した場合に、移動体の駆動装置を制御して、移動体を移動体の他方の側に移動させる制御部を備える。上記の制御装置において、制御部は、例えば、ユーザの身体の予め定められた部位と、移動体の予め定められた部位との位置関係が、位置関係に関する予め定められた条件である位置条件に合致するか否かを判定する位置判定部を有する。制御部は、例えば、位置関係が位置条件に合致する場合に、制御装置が移動体を移動体の他方の側に移動させる場合の目的位置を決定する目的位置決定部を有する。

上記の制御装置において、位置条件は、（ａ）ユーザの身体の予め定められた部位と、移動体の予め定められた部位との距離が、第１閾値以下であるという条件、及び、（ｂ）（ｉ）ユーザの身体の予め定められた部位と、移動体の予め定められた部位との距離が、第２閾値以下であり、且つ、（ｉｉ）移動体の代表点を原点とする座標系を構成する軸であって、 移動体の他方の側から一方の側に延伸する軸の延伸方向と、移動体の代表点からユーザの身体の予め定められた部位に向かう方向とのなす角の大きさの絶対値が、第３閾値以下であるという条件の少なくとも一方を含んでよい。

上記の制御装置において、制御部は、目的位置の候補となる候補位置を決定する候補位置決定部を有してよい。制御部は、移動体が候補位置に到達することの可否を判定する到達判定部を有してよい。目的位置決定部は、到達判定部が到達可能と判定した候補位置を、目的位置として決定してよい。

上記の制御装置において、候補位置決定部は、第１時刻から第２時刻の間にユーザが移動した方向であるユーザ移動方向と、第１時刻から第２時刻の間にユーザが移動した距離であるユーザ移動距離とを決定してよい。候補位置決定部は、移動体の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と平行な方向にユーザ移動距離と略同一の距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。上記の制御装置において、候補位置決定部は、第１時刻から第２時刻の間にユーザが移動した方向であるユーザ移動方向を決定してよい。候補位置決定部は、移動体の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と平行な方向に予め定められた距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。

上記の制御装置において、候補位置決定部は、移動体の移動経路を示す情報を取得してよい。候補位置決定部は、移動経路上の位置を、候補位置として決定してよい。

上記の制御装置において、候補位置決定部は、第１時刻から第２時刻の間にユーザが移動した方向であるユーザ移動方向を決定してよい。候補位置決定部は、ユーザ移動方向に基づいて、移動経路上の位置を候補位置として決定してよい。上記の制御装置において、候補位置決定部は、第１時刻から第２時刻の間にユーザが移動した距離であるユーザ移動距離を決定してよい。候補位置決定部は、移動体の現在位置を基準として、移動経路上をユーザ移動距離と略同一の距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。上記の制御装置において、候補位置決定部は、移動体の現在位置を基準として、移動経路上を予め定められた距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。

上記の制御装置において、候補位置決定部は、移動体が停止することが許可された複数の地点のそれぞれの位置を示す情報を取得してよい。候補位置決定部は、複数の地点の中から、候補位置を決定してよい。

上記の制御装置において、到達判定部は、移動体及び移動体の周囲に配された地物の三次元モデルを含む仮想空間を構築してよい。到達判定部は、仮想空間上における干渉の有無又は程度に基づいて、移動体が候補位置に到達することの可否を判定してよい。

本発明の第２の態様においては、移動体が提供される。上記の移動体は、例えば、上記の第１の態様に係る制御装置を備える。上記の移動体は、例えば、駆動装置を備える。

本発明の第３の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムは、コンピュータを、上記の第１の態様に係る制御装置として機能させるためのプログラムであってよい。上記のプログラムを格納するコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記録媒体であってもよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

作業機械１２０の一例を概略的に示す。 作業機械１２０のシステム構成の一例を概略的に示す。 作業者２０及び作業機械１２０の位置関係の一例を概略的に示す。 作業機械１２０における情報処理の一例を概略的に示す。 位置条件の一例を概略的に示す。 候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。 候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。 候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。 候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。 候補位置の変更方法の一例を概略的に示す。 制御ユニット１４０の内部構成の一例を概略的に示す。 候補位置決定部１１４２の内部構成の一例を概略的に示す。 コンピュータ３０００のシステム構成の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。

（作業機械１２０の概要）
まず、図１及び図２を用いて、作業機械１２０の概要が説明される。本実施形態においては、作業機械１２０の代表点３０を原点とする直交座標系（ロボット座標系と称される場合がある。）を用いて、作業機械１２０の詳細が説明される。本実施形態において、ロボット座標系は、ｘ軸３２、ｙ軸３４及びｚ軸３６を含む。ｘ軸３２及びｙ軸３４は、作業機械１２０が水平な面の上に配された場合に、水平方向に平行な軸である。ｘ軸３２は、作業機械１２０の前方１２２から後方１２４の側に延伸する。一方、ｚ軸３６は、作業機械１２０が水平な面の上に配された場合に、鉛直方向に平行な軸である。

図１は、作業機械１２０の一例を概略的に示す。本実施形態において、作業機械１２０は、作業者２０の作業を支援する。作業機械１２０は、自律移動機能を有してもよい。例えば、作業者２０が作業順路の方向（順路方向と称される場合がある。）に沿って作業を実施する場合、作業機械１２０は、順路方向において作業者２０の略前方に位置する。作業機械１２０の停止中に、作業者２０が、作業機械１２０の後方１２４の側から作業機械１２０に接近すると、作業機械１２０は、作業機械１２０の前方１２２の側に移動する（先行移動と称される場合がある）。

なお、作業機械１２０の動作モードによっては、作業機械１２０は、先行する作業者２０の後ろを追従するように移動する（追従移動と称される場合がある）こともできる。作業機械１２０が追従移動する場合、作業機械１２０の移動先は、作業者２０の近傍の位置に設定され得る。一方、作業機械１２０が先行移動する場合、作業機械１２０の移動先を決定することが難しい。

そこで、本実施形態において、作業機械１２０は、定期的に、又は、予め定められたタイミングで、作業者２０の身体の予め定められた部位と、作業機械１２０の予め定められた部位との位置関係（作業者２０及び作業機械１２０の位置関係、現在の位置関係などと称される場合がある。）を決定する。例えば、作業機械１２０は、作業者２０の身体の一部に設けられた判定対象２２と、作業機械１２０の代表点３０との位置関係を決定する。

一実施形態において、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係は、作業機械１２０に搭載された機器が撮像又は取得した作業者２０の画像、ステレオ画像、距離画像、点群データの少なくとも１つに基づいて決定される。上記の機器としては、カメラ、ステレオカメラ、ＬｉＤＡＲなどが例示される。

他の実施形態において、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係は、作業順路の近傍に配された機器が撮像又は取得した、作業者２０及び作業機械１２０の画像、ステレオ画像、距離画像、及び、点群データの少なくとも１つに基づいて決定される。上記の機器としては、カメラ、ステレオカメラ、ＬｉＤＡＲなどが例示される。上記の機器は、土地又は建物に対して固定されていてもよく、移動可能に構成されていてよい。上記の機器は、ドローンなどの自律飛行装置、他の作業機械１２０などに搭載されていてもよい。

さらに他の実施形態において、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係は、作業者２０及び作業機械１２０の位置データに基づいて決定される。作業者２０の位置データは、例えば、作業者２０が所持するＧＰＳ電波受信装置により取得される。作業機械１２０の位置データは、例えば、作業機械１２０に搭載されたＧＰＳ電波受信装置により取得される。

判定対象２２としては、頭部、胴体、これらの一部などが例示される。判定対象２２は、手又は足以外の部位であることが好ましい。例えば、作業者２０が、収穫された農産物を作業機械１２０に搭載された箱に収納する作業を実施する場合、作業者２０の手又は足と、作業機械１２０の代表点３０との距離が非常に小さくなる可能性がある。そのため、作業者２０の手又は足が判定対象２２として設定されている場合、作業者２０の意に反して、作業機械１２０の先行移動が開始される可能性がある。上記の「手」は、手先から手首であってよい。上記の「足」は、足先から足首までであってよい。

判定対象２２は、手又は足であってもよい。作業者２０の手又は足が判定対象２２として設定される場合、作業機械１２０が先行移動を開始するための閾値は、作業者２０の頭部又は胴体が判定対象２２として設定される場合の閾値と比較して小さくてよい。

なお、作業者２０の身体の予め定められた部位は、判定対象２２に限定されない。作業機械１２０の予め定められた部位は、代表点３０に限定されない。

また、本実施形態において、作業機械１２０は、現在の位置関係が、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係に関する予め定められた条件（位置条件と称される場合がある。）に合致しているか否かを判定する。現在の位置関係が位置条件に合致する場合、作業機械１２０は、先行移動の目的位置を探索するための処理（探索処理と称される場合がある。）を実行する。

上記の位置条件は、（ａ）作業者２０の身体の予め定められた部位と、作業機械１２０の予め定められた部位との距離が、第１閾値以下であるという条件であってよい。上記の位置条件は、（ｂ）（ｉ）作業者２０の身体の予め定められた部位と、作業機械１２０の予め定められた部位との距離が、第２閾値以下であり、且つ、（ｉｉ）ｘ軸３２の延伸方向と、作業機械１２０の代表点３０から作業者２０の身体の予め定められた部位に向かう方向とのなす角の大きさの絶対値が、第３閾値以下であるという条件であってよい。上記の位置条件は、これらの組み合わせであってもよい。

第１閾値及び第２閾値は、同一であってもよく、異なってもよい。第１閾値及び第２閾値が異なる場合、第１閾値は、第２閾値以上であってもよく、第２閾値より大きくてもよい。

探索処理においては、例えば、単位期間における作業者２０の移動態様、予め定められた作業機械１２０の移動経路、作業機械１２０の停止が許可されている複数の地点の位置などに基づいて、先行移動の目的位置が決定される。これにより、作業機械１２０を先行移動させるための制御装置又は制御プログラム、先行移動が可能な作業機械１２０などが提供され得る。

（作業機械１２０の各部の概要）

図１に示されるとおり、本実施形態において、作業機械１２０は、例えば、ベースユニット１３０と、１又は複数の（単に、１以上と称される場合がある。）移動ユニット１３２と、１以上の前方センサ１３４と、１以上の後方センサ１３６と、１以上の作業ユニット１３８と、制御ユニット１４０とを有する。各部の詳細は後述される。

（作業機械１２０の各部の具体的な構成）
作業機械１２０の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウエア及びソフトウエアにより実現されてもよい。作業機械１２０の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。作業機械１２０の各部は、その少なくとも一部が、仮想マシン上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。作業機械１２０の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどが例示され得る。作業機械１２０の各部は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してよい。

作業機械１２０を構成する構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したソフトウエア又はプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の一般的な構成の情報処理装置は、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、カメラ、音声入力装置、ジェスチャ入力装置、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、音声出力装置、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備えてよい。

上記の一般的な構成の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のソフトウエア又はプログラムを記憶してよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該ソフトウエア又はプログラムによって規定された動作を実行させる。上記のソフトウエア又はプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータを、作業機械１２０又はその一部として機能させるためのプログラムであってよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、コンピュータに、作業機械１２０又はその一部における情報処理を実行させるためのプログラムであってよい。

一実施形態において、上記の情報処理方法は、自律移動機能を有する移動体の移動を制御するための制御方法であってよい。上記の制御方法は、例えば、移動体のユーザが、移動体の一方の側から前移動体に接近した場合に、移動体の駆動装置を制御して、移動体を移動体の他方の側に 移動させる制御段階を有する。上記の制御方法において、制御段階は、例えば、ユーザの身体の予め定められた部位と、移動体の予め定められた部位との位置関係が、位置関係に関する予め定められた条件である位置条件に合致するか否かを判定する位置判定段階を含む。制御段階は、例えば、位置関係が位置条件に合致する場合に、制御段階において移動体を移動体の他方の側に移動させる場合の目的位置を決定する目的位置決定段階を含む。上記の情報処理方法の各段階の動作主体は、コンピュータであってよい。

作業者２０は、移動体のユーザの一例であってよい。作業機械１２０は、移動体の一例であってよい。作業機械１２０の前方１２２は、移動体の他方の一例であってよい。作業機械１２０の後方１２４は、移動体の一方の一例であってよい。移動ユニット１３２は、駆動装置の一例であってよい。制御ユニット１４０は、制御装置又は制御部の一例であってよい。先行移動の目的位置は、制御装置が移動体を移動体の他方の側に移動させる場合の目的位置の一例であってよい。

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、作業機械１２０の代表点３０を原点とする直交座標系を用いて、作業機械１２０の自律移動が制御される場合を例として、作業機械１２０の一例が説明された。しかしながら、作業機械１２０の制御に用いられる座標系は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、直交座標系以外の各種の座標系が用いられる。例えば、極座標系が用いられる。さらに他の実施形態において、テンソル又はテンソル場が用いられる。

本実施形態においては、特定の作業機械１２０の制御ユニット１４０が、（ｉ）作業者２０の身体の予め定められた部位と、当該特定の作業機械１２０の予め定められた部位との位置関係が、予め定められた位置条件に合致するか否かを判定し、（ｉｉ）当該位置関係が当該位置条件に合致する場合に、当該特定の作業機械１２０の目的位置を決定する場合を例として、作業機械１２０及び制御ユニット１４０の一例が説明された。しかしながら、作業機械１２０及び制御ユニット１４０は、本実施形態に限定されない。

他の実施形態において、特定の作業機械１２０の制御ユニット１４０における上記の情報処理が、当該特定の作業機械１２０の外部に配された他の情報処理装置により実行されてよい。他の情報処理装置としては、（ｉ）特定の作業機械１２０とは異なる他の作業機械１２０に配された他の制御ユニット１４０、（ｉｉ）通信ネットワークを介して特定の作業機械１２０と情報を送受可能に構成されたコンピュータ、サーバなどが例示される。この場合において、特定の作業機械１２０の制御ユニット１４０は、例えば、通信ネットワークを介して、当該特定の作業機械１２０の目的位置を示す情報を、上記の他の情報処理装置から取得する。また、特定の作業機械１２０の制御ユニット１４０は、他の情報処理装置から取得した目的位置を示す情報に基づいて、当該特定の作業機械１２０の移動を制御する。

図２は、作業機械１２０のシステム構成の一例を概略的に示す。図１に関連して説明されたとおり、本実施形態において、作業機械１２０は、ベースユニット１３０と、移動ユニット１３２と、前方センサ１３４と、後方センサ１３６と、作業ユニット１３８と、制御ユニット１４０とを有する。図２に示されるとおり、本実施形態において、作業機械１２０は、１以上の電源ユニット２３０と、１以上のセンサユニット２４０と、１以上の制振ユニット２５０と、１以上のバランス調整ユニット２８０とをさらに備える。

本実施形態において、作業機械１２０は、任意の作業を実施する作業機械であってよい。作業機械１２０は、例えば、各種の農作業、監視作業などを実施する。作業機械１２０は、固定式であってもよく、移動式であってもよい。作業機械１２０は、自律走行機能又は自律航行機能を有してもよく、遠隔操作により操縦されてもよく、作業機械１２０に乗り込んだ作業者により操縦されてもよい。作業機械１２０は、自律走行機能又は自律航行機能を有する、無人作業機械であることが好ましい。

作業機械１２０は、小型のロボットであってよい。例えば、作業機械１２０の１台当たりの体積は、２ｍ^３以下であってよく、１ｍ^３以下であってよく、０．５ｍ^３以下であってよく、０．２５ｍ^３以下であってもよい。これにより、作業機械１２０は、生産現場を自由に移動することができる。その結果、例えば、作業機械１２０は、人間では観察が難しいアングルからでも生産中の商品を観察することができる。

本実施形態において、ベースユニット１３０は、移動ユニット１３２、前方センサ１３４、後方センサ１３６、作業ユニット１３８、制御ユニット１４０、電源ユニット２３０、センサユニット２４０、制振ユニット２５０、及び、バランス調整ユニット２８０を保持する。本実施形態において、ベースユニット１３０は、移動ユニット１３２、前方センサ１３４、後方センサ１３６、作業ユニット１３８、制御ユニット１４０、電源ユニット２３０、センサユニット２４０、制振ユニット２５０、及び、バランス調整ユニット２８０の少なくとも１つを着脱可能に保持する。これにより、作業機械１２０は、複数の異なる種類の作業に対応することができる。

本実施形態において、ベースユニット１３０は、制御ユニット１４０及び電源ユニット２３０を有する。制御ユニット１４０及び電源ユニット２３０は、ベースユニット１３０に内蔵されてもよい。制御ユニット１４０及び電源ユニット２３０の少なくとも一方は、ベースユニット１３０に着脱可能に配されてもよい。一実施形態において、制御ユニット１４０及び電源ユニット２３０の少なくとも一方は、ベースユニット１３０の内部に着脱可能に配される。他の実施形態において、制御ユニット１４０及び電源ユニット２３０の少なくとも一方は、ベースユニット１３０の外部に着脱可能に配される。

本実施形態において、移動ユニット１３２は、作業機械１２０を駆動する。例えば、移動ユニット１３２は、作業機械１２０を移動させる。移動ユニット１３２の動力は、電力であってもよく、内燃機関であってもよく、蒸気機関であってもよい。例えば、移動ユニット１３２は、電源ユニット２３０から供給された電力を動力に変換して、作業機械１２０を移動させる。本実施形態において、移動ユニット１３２は、電源ユニット２３０から供給された電力を利用して動力を発生させる動力源を内蔵してもよい。動力源としては、モータ、アクチュエータなどが例示され得る。

一実施形態において、移動ユニット１３２は、陸上で移動するための車輪と、当該車輪を駆動する動力源とを備える。他の実施形態において、移動ユニット１３２は、陸上で移動するための無限軌道と、当該無限軌道を駆動する動力源とを備える。さらに他の実施形態において、移動ユニット１３２は、水上又は水中で移動するためのスクリューと、当該スクリューを駆動する動力源とを備えてよい。移動ユニット１３２は、浮力を得るための浮力材をさらに備えてもよい。さらに他の実施形態において、移動ユニット１３２は、空中で移動するためのプロペラと、当該プロペラを駆動する動力源とを備えてよい。移動ユニット１３２は、空中に浮遊するためのバルーン又は気嚢をさらに備えてもよい。

本実施形態において、前方センサ１３４は、作業機械１２０の前方１２２に配された地物を検出する。例えば、前方センサ１３４は、作業機械１２０の前方１２２に配された障害物、路面の凹凸などを検出する。前方センサ１３４は、作業機械１２０の前方１２２に位置する作業者２０を検出してもよい。前方センサ１３４は、作業機械１２０の前方１２２に位置する作業者２０の身体の予め定められた部位を検出してもよい。前方センサ１３４は、作業機械１２０の前方１２２からの作業者２０の接近を検出してもよい。前方センサ１３４としては、カメラ、ステレオカメラ、ＬｉＤＡＲ、人感センサなどが例示される。カメラは、可視光カメラであってもよく、赤外線カメラであってもよい。

前方センサ１３４は、測定結果又は検出結果を示すデータを制御ユニット１４０に出力する。前方センサ１３４が出力したデータは、作業機械１２０の記憶装置に記憶されてもよく、通信ネットワークを介して外部の情報処理装置に送信されてもよい。

本実施形態において、後方センサ１３６は、作業機械１２０の後方１２４に配された地物を検出する。例えば、前方センサ１３４は、作業機械１２０の後方１２４に配された障害物、路面の凹凸などを検出する。前方センサ１３４は、作業機械１２０の後方１２４に位置する作業者２０を検出してもよい。後方センサ１３６は、作業機械１２０の後方１２４に位置する作業者２０の身体の予め定められた部位を検出してもよい。後方センサ１３６は、作業機械１２０の後方１２４からの作業者２０の接近を検出してもよい。後方センサ１３６としては、カメラ、ステレオカメラ、ＬｉＤＡＲ、人感センサなどが例示される。カメラは、可視光カメラであってもよく、赤外線カメラであってもよい。

後方センサ１３６は、測定結果又は検出結果を示すデータを制御ユニット１４０に出力する。後方センサ１３６が出力したデータは、作業機械１２０の記憶装置に記憶されてもよく、通信ネットワークを介して外部の情報処理装置に送信されてもよい。

本実施形態において、作業ユニット１３８は、特定の作業に特化したアタッチメントであってよい。本実施形態によれば、用途に応じた作業ユニット１３８が、ベースユニット１３０に取り付けられる。これにより、作業機械１２０は、複数の異なる種類の作業を実施することができる。

作業者２０の作業対象が農産物である場合、又は、作業者２０の作業が農作業である場合、作業ユニット１３８は、農作業用のアタッチメントであってよい。本実施形態において、作業ユニット１３８は、１又は複数の農作業に特化したユニットであってよい。作業ユニット１３８としては、害虫駆除用の薬液散布装置、肥料を散布する肥料散布装置、ガスを散布するガス散布装置、畝立て装置、苗投下装置、種蒔き装置、耕うん装置、不要な枝葉を摘要するための治具を有するマニピュレータ、農産物を摘果するための治具を有するマニピュレータ、草刈り装置（例えば、放置された田畑用の草刈り装置である。）、散水装置、鳥獣威嚇装置（例えば、音声、光により鳥獣を威嚇する装置である。）、間引き装置、摘花装置、果樹摘果装置、袋掛け装置（例えば、果樹用の袋掛け装置である。）などが例示される。

本実施形態において、作業ユニット１３８は、ベースユニット１３０に着脱可能に保持される。作業ユニット１３８は、電源ユニット２３０から供給された電力を利用して、作業ユニット１３８を駆動するための動力を発生させる動力源を内蔵してもよい。動力源としては、モータ、アクチュエータなどが例示される。

本実施形態において、作業ユニット１３８は、ファームウエアを実行し、作業ユニット１３８を制御する情報処理装置を備えてよい。上記の情報処理装置は、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサであってもよい。上記の情報処理装置は、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、カメラ、音声入力装置、ジェスチャ入力装置、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、音声出力装置、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備えてもよい。

上記のファームウエアは、適切なタイミングで更新されてよい。例えば、制御ユニット１４０は、通信回線を介して外部の情報処理装置にアクセスし、最新のファームウエアを取得する。制御ユニット１４０は、作業ユニット１３８に配された情報処理装置と協働して、ファームウエアの更新処理を実行する。

本実施形態において、制御ユニット１４０は、作業機械１２０を制御する。制御ユニット１４０は、作業機械１２０の各部の動作を制御してよい。例えば、制御ユニット１４０は、移動ユニット１３２の動作を制御して、任意の目的位置に向かって作業機械１２０を移動させる。制御ユニット１４０の詳細は後述される。

本実施形態において、電源ユニット２３０は、作業機械１２０の各部に、電力を供給する。電源ユニット２３０は、制振ユニット２５０、前方センサ１３４、後方センサ１３６及び制御ユニット１４０の少なくとも１つに、電力を供給してよい。

本実施形態において、センサユニット２４０は、各種の物理量を測定する。例えば、センサユニット２４０は、作業者２０作業機械１２０に関する物理量、作業機械１２０の周辺の地物に関する物理量、作業者２０に関する物理量、及び、作業者２０の作業対象に関する物理量の少なくとも１つを測定する。

一実施形態において、センサユニット２４０は、ベースユニット１３０の外部に脱着可能に配される。他の実施形態において、センサユニット２４０は、他のユニットに配される。例えば、センサユニット２４０は、作業ユニット１３８に組み込まれる。センサユニット２４０は、制御ユニット１４０に組み込まれてもよい。

センサユニット２４０は、１以上のセンサを含んでよい。センサユニット２４０は、１以上の種類のセンサを含んでよい。前方センサ１３４及び後方センサ１３６は、センサユニット２４０を構成する１以上のセンサの一部であってよい。センサユニット２４０は、１以上のセンサの測定結果又は検出結果を示す情報を制御ユニット１４０に出力してよい。センサユニット２４０が出力したデータは、作業機械１２０の記憶装置に記憶されてもよく、通信ネットワークを介して外部の情報処理装置に送信されてもよい。

本実施形態において、制振ユニット２５０は、振動を制御する。制振ユニット２５０は、作業機械１２０の各部の振動を抑制してよい。例えば、制振ユニット２５０は、前方センサ１３４、後方センサ１３６、作業ユニット１３８及びセンサユニット２４０の少なくとも１つの振動を制御する。制振ユニット２５０は、制御ユニット１４０からの命令にしたがって、振動を制御してよい。制振ユニット２５０は、電源ユニット２３０から供給された電力を利用して、制振ユニット２５０を駆動するための動力を発生させる動力源を有してよい。動力源としては、モータ、アクチュエータなどが例示される。

本実施形態において、バランス調整ユニット２８０は、重りを有する。バランス調整ユニット２８０は、ベースユニット１３０に着脱可能に保持される。ベースユニット１３０に装着されるユニットの重さ及びその重心の位置によっては、作業機械１２０の重量バランスが悪くなり、作業機械１２０が不安定になる。そこで、ベースユニット１３０の適切な位置にバランス調整ユニット２８０を装着することにより、作業機械１２０の重量バランスが調整され得る。

図３は、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係の一例を概略的に示す。本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、二次元空間上における両者の位置関係の一例が説明される。なお、本実施形態の記載に接した当業者であれば、二次元空間上における両者の位置関係を、三次元空間上における両者の位置関係に容易に拡張することができる。

本実施形態において、時刻ｔ１における作業者２０の判定対象２２の位置３１０は、ロボット座標系において（ｘ１、ｙ１）で表され、時刻ｔ２における作業者の判定対象２２の位置３１０は、ロボット座標系において（ｘ２、ｙ２）で表される。

このとき、時刻ｔ１において、代表点３０から作業者２０の判定対象２２の位置３１０に向かう方向は、ベクトル３１２により表される。同様に、時刻ｔ２において、代表点３０から作業者２０の判定対象２２の位置３２０に向かう方向は、ベクトル３２２により表される。また、ベクトル３１２と、ｘ軸３２とのなす角は、角３１４であり、ベクトル３２２と、ｘ軸３２とのなす角は、角３２４である。

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間（上述された単位期間の一例であってよい。）における作業者２０の移動を表すベクトル（移動ベクトルと称される場合がある。）は、移動ベクトル３３２で表される。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に作業者２０が移動した方向（ユーザ移動方向と称される場合がある。）は、移動ベクトル３３２の方向として表される。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に作業者２０が移動した距離（ユーザ移動距離と称される場合がある。）は、移動ベクトル３３２の大きさとして表される。

時刻ｔ１は、第１時刻の一例であってよい。時刻ｔ２は、第２時刻の一例であってよい。

図４は、作業機械１２０における情報処理の一例を概略的に示す。図４を用いて、制御ユニット１４０が作業機械１２０を先行移動させる場合における情報処理の一例が説明される。

本実施形態によれば、ステップ４１２（ステップがＳと略記される場合がある。）において、制御ユニット１４０が、定期的に、又は、予め定められたタイミングで、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係を決定する。また、制御ユニット１４０は、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が決定されるたびに、当該位置関係が上述された位置条件に合致するか否かを判定する。

上記の位置関係が位置条件に合致しないと判定された場合（Ｓ４１２のＮｏの場合）、制御ユニット１４０は、Ｓ４１２の処理を繰り返す。一方、上記の位置関係が位置条件に合致すると判定された場合（Ｓ４１２のＹｅｓの場合）、Ｓ４１４において、制御ユニット１４０が、先行移動の目的位置の候補となる位置（候補位置と称される場合がある。）を決定する。

次に、Ｓ４２０において、制御ユニット１４０は、作業機械１２０が上記の候補位置に到達することができるか否かを判定する。例えば、作業機械１２０の現在位置と、上記の候補位置の間に、障害物、深い溝、傾斜の大きな坂道などが配されている場合、作業機械１２０は、当該候補位置に到達することができない。

作業機械１２０が上記の候補位置に到達することができると判定された場合（Ｓ４２０のＹｅｓの場合）、Ｓ４２２において、制御ユニット１４０は、上記の候補位置を、作業機械１２０の目的位置として決定する。また、Ｓ４２４において、制御ユニット１４０は、移動ユニット１３２を制御して、作業機械１２０を上記の目的位置まで移動させる。作業機械１２０が上記の目的位置に到達すると、制御ユニット１４０は、移動ユニット１３２を制御して、作業機械１２０を停止させる。その後、制御ユニット１４０は、Ｓ４１２の処理に戻る。

一方、作業機械１２０が上記の候補位置に到達することができないと判定された場合（Ｓ４２０のＮｏの場合）、Ｓ４３０において、制御ユニット１４０は、上記の候補位置を変更することができるか否かを判定する。上記の候補位置を変更することができると判定された場合（Ｓ４３０のＹｅｓの場合）、制御ユニットは、Ｓ４２２の処理を実行する。

一方、上記の候補位置を変更することができないと判定された場合（Ｓ４３０のＮｏの場合）、Ｓ４３２において、制御ユニットは、作業機械１２０を移動させないことを決定する。また、Ｓ４３４において、制御ユニット１４０は、作業者２０に対して警告を出力することを決定し、処理を終了する。

図５は、位置条件の一例を概略的に示す。図５において、点線５２０は、作業機械１２０の代表点３０からの距離が予め定められた値の位置を示す。また、点線５４２及び点線５４４は、ｘ軸３２とのなす角の大きさの絶対値が予め定められた値となる位置を示す。

一実施形態において、作業者２０の判定対象２２の位置（作業者２０の位置と称される場合がある。）が点線５２０の内側の領域に配される場合、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が位置条件に合致すると判定される。他の実施形態において、作業者２０の位置が、点線５２０、点線５４２及び点線５４４で囲まれた領域であって、ｘの値が正である領域の内側に配される場合、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が位置条件に合致すると判定される。

図６は、候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御ユニット１４０は、移動ベクトル３３２により示されるユーザ移動方向と略平行な方向に、作業機械１２０を移動させることを決定する。この場合、代表点３０から候補位置６３０に向かうベクトル６３２の方向は、移動ベクトル３３２の方向と略一致する。また、ベクトル６３２と、ｘ軸３２とのなす角は、角６３４として表される。

一実施形態において、ベクトル６３２の大きさが、移動ベクトル３３２の大きさと略一致するように、候補位置６３０が決定される。この場合、作業機械１２０の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と略平行な方向にユーザ移動距離と略同一の距離だけ進んだ位置が、候補位置として決定される。

他の実施形態において、ベクトル６３２の大きさが予め定められた値となるように、候補位置６３０が決定される。この場合、作業機械１２０の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と略平行な方向に予め定められた距離だけ進んだ位置が、候補位置として決定される。

図７は、候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。本実施形態において、作業機械１２０は、予め定められた経路７００に沿って移動する。経路７００は、例えば、複数の地点７０２により表される。本実施形態において、経路７００上における作業機械１２０の現在位置から候補位置７３０までの距離が、ベクトル６３２の経路７００に沿った方向の成分の大きさＬｒと略一致するように、候補位置７３０が決定される。本実施形態において、移動ベクトルの大きさをＬｍとし、角６３４の角度をθとすると、Ｌｒは、Ｌｒ＝－Ｌｍ×ｃｏｓθとして算出され得る。

図８は、候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。本実施形態において、作業機械１２０は、予め定められた経路７００に沿って移動する。本実施形態において、経路７００上における作業機械１２０の現在位置から候補位置７３０までの距離が、ベクトル６３２の大きさ（つまり、移動ベクトル３３２の大きさＬｍである。）と略一致するように、候補位置８３０が決定される。なお、他の実施形態において、経路７００上における作業機械１２０の現在位置から候補位置７３０までの距離が予め定められた値となるように、候補位置８３０が決定されてもよい。

図９は、候補位置の決定方法の一例を概略的に示す。本実施形態において、作業機械１２０の停止が許可される位置（停止位置と称される場合がある。）が予め定められている。複数の停止位置のそれぞれには、順番が付与されていてもよい。図９においては、停止位置９００、停止位置９０２、停止位置９０４及び停止位置９０６がこの順に配置されている。作業機械１２０の現在位置が停止位置９００である場合に、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が位置条件に合致すると、例えば、次の停止位置である停止位置９０２が、候補位置９３０として決定される。

図１０は、候補位置の変更方法の一例を概略的に示す。本実施形態においては、作業機械１２０の現在位置と、候補位置１０３０との間に障害物５０が配されており、作業機械１２０は、候補位置１０３０に到達することができない。この場合、制御ユニット１４０は、候補位置を変更するための処理を実行する。

一実施形態において、変更後の候補位置１０３２において、作業機械１２０と、障害物５０との距離が予め定められた値ｄよりも大きく、作業機械１２０の現在位置から候補位置１０３２までの距離（図中、Ｌｒａ及びＬｒｂの和として表される。）が、ベクトル６３２の大きさＬｒと略一致するように、変更後の候補位置１０３２が決定される。他の実施形態において、制御ユニット１４０は、作業機械１２０が到達可能な位置まで、代表点３０を中心としてベクトル６３２を回転させることで、変更後の候補位置１０３２を決定してよい。

図１１は、制御ユニット１４０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御ユニット１４０は、例えば、位置判定部１１２０と、駆動制御部１１４０とを備える。本実施形態において、位置判定部１１２０は、例えば、ユーザ認識部１１２２と、判定部位検出部１１２４と、第１条件判定部１１２６と、第２条件判定部１１２８とを有する。駆動制御部１１４０は、例えば、候補位置決定部１１４２と、到達判定部１１４４と、候補位置変更部１１４６と、目的位置決定部１１４８とを有する。

本実施形態において、位置判定部１１２０は、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係を決定する。また、位置判定部１１２０は、作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が位置条件に合致するか否かを判定する。

本実施形態において、ユーザ認識部１１２２は、作業者２０を認識する。例えば、ユーザ認識部１１２２は、後方センサ１３６が出力したデータを解析して、作業者２０を認識する。本実施形態において、判定部位検出部１１２４は、認識された作業者２０のデータを解析して、作業者２０の判定対象２２を検出する。

本実施形態において、第１条件判定部１１２６は、作業者２０の判定対象２２と、作業機械１２０の代表点３０との位置関係を決定する。上記の位置関係としては、上述されたベクトル３１２、角３１４、ベクトル３２２、角３２４などが例示される。第１条件判定部１１２６は、作業者２０の判定対象２２と、作業機械１２０の代表点３０との距離が第１閾値以下であるという条件の成否を判定する。第１条件判定部１１２６は、判定結果を駆動制御部１１４０に出力する。

本実施形態において、第２条件判定部１１２８は、作業者２０の判定対象２２と、作業機械１２０の代表点３０との位置関係を決定する。上記の位置関係としては、上述されたベクトル３１２、角３１４、ベクトル３２２、角３２４などが例示される。第２条件判定部１１２８は、（ｉ）作業者２０の判定対象２２と、作業機械１２０の代表点３０との距離が第１閾値以下であり、且つ、（ｉｉ）ｘ軸３２の正方向と、作業機械１２０の代表点３０から作業者２０の判定対象２２に向かう方向とのなす角の大きさの絶対値が、第３閾値以下であるという条件の成否を判定する。第２条件判定部１１２８は、判定結果を駆動制御部１１４０に出力する。

本実施形態において、駆動制御部１１４０は、作業機械１２０の移動を制御する。例えば、駆動制御部１１４０は、移動ユニット１３２を制御して、作業機械１２０を特定の位置に移動させる。作業者２０及び作業機械１２０の位置関係が位置条件に合致する場合、駆動制御部１１４０は、移動ユニット１３２を制御して、作業機械１２０を作業機械１２０の前方１２２の側に移動させてよい。

本実施形態において、候補位置決定部１１４２は、上述された候補位置を決定する。候補位置決定部１１４２の詳細は後述される。

本実施形態において、到達判定部１１４４は、作業機械１２０が候補位置に到達することの可否を判定する。一実施形態において、候補位置決定部１１４２は、二次元平面上で、上記の到達の可否を判定する。他の実施形態において、候補位置決定部１１４２は、三次元空間上で、上記の到達の可否を判定する。例えば、候補位置決定部１１４２は、作業機械１２０及び作業機械１２０の周囲に配された地物の三次元モデルを含む仮想空間を構築する。また、候補位置決定部１１４２は、仮想空間上における干渉の有無又は程度に基づいて、作業機械１２０が候補位置に到達することの可否を判定する、

本実施形態において、候補位置変更部１１４６は、作業機械１２０が、候補位置決定部１１４２により決定された候補位置に到達することができない場合に、当該候補位置を変更する。候補位置変更部１１４６は、例えば、図１０に関連して説明された手順により、候補位置を変更する。

本実施形態において、目的位置決定部１１４８は、上述された目的位置を決定する。一実施形態において、目的位置決定部１１４８は、候補位置決定部１１４２が決定した候補位置を目的位置として決定する。他の実施形態において、目的位置決定部１１４８は、候補位置変更部１１４６が変更した候補位置を目的位置として決定する。

作業機械１２０の制御ユニット１４０に配された位置判定部１１２０は、位置判定部の一例であってよい。第１条件判定部１１２６は、位置判定部の一例であってよい。第２条件判定部１１２８は、位置判定部の一例であってよい。作業機械１２０の制御ユニット１４０に配された目的位置決定部１１４８は、目的位置決定部の一例であってよい。作業機械１２０の制御ユニット１４０に配された候補位置決定部１１４２は、候補位置決定部の一例であってよい。作業機械１２０の制御ユニット１４０に配された到達判定部１１４４は、到達判定部の一例であってよい。

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、特定の作業機械１２０の目的位置を決定するための位置判定部１１２０及び駆動制御部１１４０が、当該特定の作業機械１２０の制御ユニット１４０に配される場合を例として、作業機械１２０及び制御ユニット１４０の一例が説明された。しかしながら、作業機械１２０及び制御ユニット１４０は、本実施形態に限定されない。

他の実施形態において、位置判定部１１２０又はその一部における情報処理が、当該特定の作業機械１２０の外部に配された他の情報処理装置により実行されてよい。位置判定部１１２０又はその一部が、上記の他の情報処理装置に配されてもよい。さらに他の実施形態において、駆動制御部１１４０又はその一部における情報処理が、当該特定の作業機械１２０の外部に配された他の情報処理装置により実行されてよい。駆動制御部１１４０又はその一部、上記の他の情報処理装置に配されてもよい。他の情報処理装置としては、（ｉ）特定の作業機械１２０とは異なる他の作業機械１２０に配された他の制御ユニット１４０、（ｉｉ）通信ネットワークを介して特定の作業機械１２０と情報を送受可能に構成されたコンピュータ、サーバなどが例示される。

図１２は、候補位置決定部１１４２の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、候補位置決定部１１４２は、例えば、設定情報格納部１２２２と、経路情報格納部１２２４と、停止位置情報格納部１２２６とを備える。本実施形態において、候補位置決定部１１４２は、例えば、動作モード決定部１２３２と、移動ベクトル導出部１２３４とを備える。本実施形態において、候補位置決定部１１４２は、例えば、第１モード決定部１２４２と、第２モード決定部１２４４と、第３モード決定部１２４６とを備える。

本実施形態において、設定情報格納部１２２２は、各種の設定情報を格納する。各種の設定情報としては、作業機械１２０の動作モード、上述された各種の情報処理における閾値又は設定値などが例示される。

本実施形態において、経路情報格納部１２２４は、上述された作業機械１２０の経路を示す情報を格納する。本実施形態において、停止位置情報格納部１２２６は、上述された作業機械１２０の停止位置を示す情報を格納する。

本実施形態において、動作モード決定部１２３２は、作業機械１２０の動作モードを決定する。例えば、作業機械１２０の動作モードに応じて、目的位置の決定手順が決定される。

本実施形態において、移動ベクトル導出部１２３４は、各単位期間における移動ベクトル３２２を導出する。これにより、各単位期間におけるユーザ移動方向及びユーザ移動距離が決定される。

本実施形態において、第１モード決定部１２４２は、作業機械１２０の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と平行な方向にユーザ移動距離と略同一の距離進んだ位置を、候補位置として決定する。第１モード決定部１２４２は、作業機械１２０の現在位置を基準として、ユーザ移動方向と平行な方向に予め定められた距離進んだ位置を、候補位置として決定してもよい。

本実施形態において、第２モード決定部１２４４は、作業機械１２０の移動経路を示す情報を取得し、移動経路上の位置を、候補位置として決定する。第２モード決定部１２４４は、各単位期間におけるユーザ移動方向を決定してよい。第２モード決定部１２４４は、ユーザ移動方向に基づいて、移動経路上の位置を候補位置として決定してよい。

第２モード決定部１２４４は、各単位期間におけるユーザ移動距離を決定してよい。第２モード決定部１２４４は、作業機械１２０の現在位置を基準として、移動経路上をユーザ移動距離と略同一の距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。第２モード決定部１２４４は、作業機械１２０の現在位置を基準として、移動経路上を予め定められた距離進んだ位置を、候補位置として決定してよい。

本実施形態において、第３モード決定部１２４６は、複数の停止位置のそれぞれの位置を示す情報を取得する。第３モード決定部１２４６は、複数の停止位置の中から、候補位置を決定してよい。

図１３は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ３０００の一例を示す。作業機械１２０の少なくとも一部は、コンピュータ３０００により実現されてよい。例えば、作業機械１２０の制御ユニット１４０が、コンピュータ３０００により実現される。

コンピュータ３０００にインストールされたプログラムは、コンピュータ３０００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該装置の１又は複数の「部」として機能させ、又は当該オペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ３０００に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ３０００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ３０１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ３０００は、ＣＰＵ３０１２、ＲＡＭ３０１４、ＧＰＵ３０１６、及びディスプレイデバイス３０１８を含み、それらはホストコントローラ３０１０によって相互に接続されている。コンピュータ３０００はまた、通信インタフェース３０２２、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ３０２６、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ３０２０を介してホストコントローラ３０１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ３０３０及びキーボード３０４２のようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ３０４０を介して入出力コントローラ３０２０に接続されている。

ＣＰＵ３０１２は、ＲＯＭ３０３０及びＲＡＭ３０１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。ＧＰＵ３０１６は、ＲＡＭ３０１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ３０１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス３０１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース３０２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ３０２４は、コンピュータ３０００内のＣＰＵ３０１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ３０２６は、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ３００１から読み取り、ハードディスクドライブ３０２４にＲＡＭ３０１４を介してプログラム又はデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ３０３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ３０００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ３０００のハードウエアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ３０４０はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ３０２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ３００１又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるハードディスクドライブ３０２４、ＲＡＭ３０１４、又はＲＯＭ３０３０にインストールされ、ＣＰＵ３０１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ３０００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウエアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ３０００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ３０００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ３０１２は、ＲＡＭ３０１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース３０２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース３０２２は、ＣＰＵ３０１２の制御の下、ＲＡＭ３０１４、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ３００１、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ３０１２は、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ３０２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ３００１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ３０１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ３０１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ３０１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ３０１２は、ＲＡＭ３０１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ３０１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ３０１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ３０１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ３０００上又はコンピュータ３０００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それにより、上記のプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ３０００に提供する。

本実施形態においては、記憶装置、記録媒体又はコンピュータ可読記憶媒体の一例である外部記録媒体として、ハードディスクドライブ３０２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ３０２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ３００１）、ＩＣカード等が用いられる場合を例として、コンピュータ３０００の一例が説明された。しかしながら、各種の記録媒体又は記憶装置は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、記録媒体又は記憶装置として、ＳＳＤ、ｅＭＭＣ、ＳＤカードなどが用いられてよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

２０ 作業者、２２ 判定対象、３０ 代表点、３２ ｘ軸、３４ ｙ軸、３６ ｚ軸、５０ 障害物、１２０ 作業機械、１２２ 前方、１２４ 後方、１３０ ベースユニット、１３２ 移動ユニット、１３４ 前方センサ、１３６ 後方センサ、１３８ 作業ユニット、１４０ 制御ユニット、２３０ 電源ユニット、２４０ センサユニット、２５０ 制振ユニット、２８０ バランス調整ユニット、３１０ 位置、３１２ ベクトル、３１４ 角、３２０ 位置、３２２ ベクトル、３２４ 角、３３２ 移動ベクトル、５２０ 点線、５４２ 点線、５４４ 点線、６３０ 候補位置、６３２ ベクトル、６３４ 角、７００ 経路、７０２ 地点、７３０ 候補位置、８３０ 候補位置、９００ 停止位置、９０２ 停止位置、９０４ 停止位置、９０６ 停止位置、９３０ 候補位置、１０３０ 候補位置、１０３２ 候補位置、１１２０ 位置判定部、１１２２ ユーザ認識部、１１２４ 判定部位検出部、１１２６ 第１条件判定部、１１２８ 第２条件判定部、１１４０ 駆動制御部、１１４２ 候補位置決定部、１１４４ 到達判定部、１１４６ 候補位置変更部、１１４８ 目的位置決定部、１２２２ 設定情報格納部、１２２４ 経路情報格納部、１２２６ 停止位置情報格納部、１２３２ 動作モード決定部、１２３４ 移動ベクトル導出部、１２４２ 第１モード決定部、１２４４ 第２モード決定部、１２４６ 第３モード決定部、３０００ コンピュータ、３００１ ＤＶＤ－ＲＯＭ、３０１０ ホストコントローラ、３０１２ ＣＰＵ、３０１４ ＲＡＭ、３０１６ ＧＰＵ、３０１８ ディスプレイデバイス、３０２０ 入出力コントローラ、３０２２ 通信インタフェース、３０２４ ハードディスクドライブ、３０２６ ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ、３０３０ ＲＯＭ、３０４０ 入出力チップ、３０４２ キーボード

Claims (12)

1. 自律移動機能を有する移動体の移動を制御するための制御装置であって、
   前記移動体のユーザが、前記移動体の一方の側から前記移動体に接近した場合に、前記移動体の駆動装置を制御して、前記移動体を前記移動体の他方の側に移動させる制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記ユーザの身体の予め定められた部位と、前記移動体の予め定められた部位との位置関係が、前記位置関係に関する予め定められた条件である位置条件に合致するか否かを判定する位置判定部と、
   前記位置関係が前記位置条件に合致する場合に、前記制御装置が前記移動体を前記移動体の前記他方の側に移動させる場合の目的位置を決定する目的位置決定部と、
   前記目的位置の候補となる第１候補位置を決定する候補位置決定部と、
   前記移動体が前記第１候補位置に到達することの可否を判定する到達判定部と、
   を有し、
   前記候補位置決定部は、前記移動体の移動経路を示す情報を取得し、
   第１時刻から第２時刻の間に前記ユーザが移動した方向であるユーザ移動方向を決定し、
   前記第１時刻から前記第２時刻の間に前記ユーザが移動した距離であるユーザ移動距離を決定し、
   前記ユーザ移動方向及び前記ユーザ移動距離に基づいて、前記移動体の現在位置を基準として、前記移動経路上を前記ユーザが前記移動経路に沿った方向に移動した距離と略同一の距離進んだ位置を、前記第１候補位置として決定し、
   前記目的位置決定部は、前記到達判定部が到達可能と判定した前記第１候補位置を、前記目的位置として決定する、
   制御装置。
2. 自律移動機能を有する移動体の移動を制御するための制御装置であって、
   前記移動体のユーザが、前記移動体の一方の側から前記移動体に接近した場合に、前記移動体の駆動装置を制御して、前記移動体を前記移動体の他方の側に移動させる制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記ユーザの身体の予め定められた部位と、前記移動体の予め定められた部位との位置関係が、前記位置関係に関する予め定められた条件である位置条件に合致するか否かを判定する位置判定部と、
   前記位置関係が前記位置条件に合致する場合に、前記制御装置が前記移動体を前記移動体の前記他方の側に移動させる場合の目的位置を決定する目的位置決定部と、
   前記目的位置の候補となる第１候補位置を決定する候補位置決定部と、
   前記移動体が前記第１候補位置に到達することの可否を判定する到達判定部と、
   前記到達判定部が、前記移動体の現在位置と前記第１候補位置との間に障害物が配されていることで前記移動体が前記第１候補位置に到達することができないと判断した場合に、第２候補位置を決定する候補位置変更部と、
   を有し、
   前記候補位置変更部は、前記移動体と前記障害物との距離が予め定められた値よりも大きく、前記移動体の現在位置から前記移動体の現在位置と前記第１候補位置とを結ぶ直線上で前記障害物との距離が予め定められた値になる位置である第１位置までの距離に、前記第１位置から前記第２候補位置までの距離を加算した距離が、前記移動体の現在位置から前記第１候補位置までの距離と略一致するように、前記第２候補位置を決定し、
   前記目的位置決定部は、前記第２候補位置を前記目的位置として決定する、
   制御装置。
3. 自律移動機能を有する移動体の移動を制御するための制御装置であって、
   前記移動体のユーザが、前記移動体の一方の側から前記移動体に接近した場合に、前記移動体の駆動装置を制御して、前記移動体を前記移動体の他方の側に移動させる制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記ユーザの身体の予め定められた部位と、前記移動体の予め定められた部位との位置関係が、前記位置関係に関する予め定められた条件である位置条件に合致するか否かを判定する位置判定部と、
   前記位置関係が前記位置条件に合致する場合に、前記制御装置が前記移動体を前記移動体の前記他方の側に移動させる場合の目的位置を決定する目的位置決定部と、
   前記目的位置の候補となる第１候補位置を決定する候補位置決定部と、
   前記移動体が前記第１候補位置に到達することの可否を判定する到達判定部と、
   前記到達判定部が、前記移動体の現在位置と前記第１候補位置との間に障害物が配されていることで前記移動体が前記第１候補位置に到達することができないと判断した場合に、第２候補位置を決定する候補位置変更部と、
   を有し、
   前記候補位置変更部は、前記移動体の現在位置から前記第２候補位置までの距離が、前記移動体の現在位置から前記第１候補位置までの距離と略一致するように、前記移動体が到達可能な前記第２候補位置を決定し、
   前記目的位置決定部は、前記第２候補位置を前記目的位置として決定する、
   制御装置。
4. 前記候補位置決定部は、
   第１時刻から第２時刻の間に前記ユーザが移動した方向であるユーザ移動方向と、前記第１時刻から前記第２時刻の間に前記ユーザが移動した距離であるユーザ移動距離とを決定し、
   前記移動体の現在位置を基準として、前記ユーザ移動方向と平行な方向に前記ユーザ移動距離と略同一の距離進んだ位置を、前記第１候補位置として決定する、
   請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
5. 前記候補位置決定部は、
   第１時刻から第２時刻の間に前記ユーザが移動した方向であるユーザ移動方向を決定し、
   前記移動体の現在位置を基準として、前記ユーザ移動方向と平行な方向に予め定められた距離進んだ位置を、前記第１候補位置として決定する、
   請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
6. 前記候補位置決定部は、
   前記移動体の移動経路を示す情報を取得し、
   前記移動経路上の位置を、前記第１候補位置として決定する、
   請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
7. 前記候補位置決定部は、
   第１時刻から第２時刻の間に前記ユーザが移動した方向であるユーザ移動方向を決定し、前記第１時刻から前記第２時刻の間に前記ユーザが移動した距離であるユーザ移動距離を決定し、
   前記ユーザ移動方向に基づいて、前記移動体の現在位置を基準として前記ユーザ移動距離と略同一の距離進んだ前記移動経路上の位置を前記第１候補位置として決定する、
   請求項６に記載の制御装置。
8. 前記候補位置決定部は、前記移動体の現在位置を基準として、前記移動経路上を予め定められた距離進んだ位置を、前記第１候補位置として決定する、
   請求項６に記載の制御装置。
9. 前記候補位置決定部は、
   前記移動体が停止することが許可された複数の地点のそれぞれの位置を示す情報を取得し、
   前記複数の地点の中から、前記第１候補位置を決定する、
   請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
10. 前記到達判定部は、
    前記移動体及び前記移動体の周囲に配された地物の三次元モデルを含む仮想空間を構築し、
    前記仮想空間上における干渉の有無又は程度に基づいて、前記移動体が前記第１候補位置に到達することの可否を判定する、
    請求項１から請求項９までの何れか一項に記載の制御装置。
11. 前記位置条件は、
    （ａ）前記ユーザの身体の予め定められた部位と、前記移動体の予め定められた部位との距離が、第１閾値以下であるという条件、及び、
    （ｂ）（ｉ）前記ユーザの身体の予め定められた部位と、前記移動体の予め定められた部位との距離が、第２閾値以下であり、且つ、（ｉｉ）前記移動体の代表点を原点とする座標系を構成する軸であって、前記移動体の前記他方の側から前記一方の側に延伸する軸の延伸方向と、前記移動体の前記代表点から前記ユーザの身体の予め定められた部位に向かう方向とのなす角の大きさの絶対値が、第３閾値以下であるという条件、
    の少なくとも一方を含む、
    請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の制御装置。
12. コンピュータを、請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。