(57)【要約】  移動筐体には路面の走行経路表示手段を検出するためのセンシングデバイスを備え、移動筐体の床投影領域よりも外側、取分け前方の走行経路表示手段を検出できるように構成する。本発明によれば、操縦者を乗せて自律的に走行する移動筐体において、より乗り心地の良い自律移動システムを提供することができる。広範囲にわたって走行経路表示手段を検知することで、例えばカーブに進入する手前からゆっくり減速する、カーブの回転半径に応じて遠心力が大きくなり過ぎないように速度を制御するなどの制御を行うことができるようになる。また、分岐や交差を事前に検知し、減速したうえで搭乗者に通知し、進行方向に関し搭乗者の指示を仰ぐことができるようになる。また、物品を載せて自律移動する移動筐体においても、走行経路表示手段の検出と、周囲との衝突を回避するための安全センサを兼ねることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動筐体が自律移動を行う自律移動システムであって、前記自律移動システムは、路面に設けられた走行経路表示手段と前記移動筐体に移動筐体の床投影領域よりも外側の領域から前記走行経路表示手段を検出できるセンシングデバイスを備え、前記センシングデバイスによって検出した前記走行経路表示手段に基づいて、前記移動筐体が前記走行経路表示手段に沿って走行するように制御することを特徴とする移動筐体の自律移動システム。
【請求項２】
請求項１に記載の自律移動システムにおいて、前記走行経路表示手段は、再帰反射素材により光を入射方向へ戻す機能を備え、前記センシングデバイスは、発光部と受光部を備えることを特徴とする自律移動システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自律移動システムにおいて、前記走行経路表示手段は帯状または管状、からなり、路面に対して着脱できることを特徴とする自律移動システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載の自律移動システムにおいて、前記センシングデバイスは前記走行経路表示手段を検出できることに加え、路面の凹凸および路面上の物体を検出できることを特徴とする自律移動システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記移動筐体が前記分岐もしくは前記交差に到達する前に、所定の動作もしくは通知を行うことを特徴とする自律移動システム。
【請求項６】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記移動筐体は走行中に前記分岐もしくは前記交差に到達する前に、所定の位置で減速もしくは停止し、操縦者もしくは他のシステムに対し、前記分岐もしくは前記交差に関する情報を通知し、前記操縦者もしくは他のシステムによる進行方向の選択に基づいて前記走行経路表示手段に沿って走行することを特徴とする自律移動システム。
【請求項７】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記分岐もしくは交差によって選択できる複数の岐路のうち、走行中の経路に対する前記岐路のなす角度が、所定の角度未満である岐路を、進行方向として選択しないことを特徴とする自律移動システム。
【請求項８】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記センシングデバイスが、前記走行経路表示手段を、所定の移動距離もしくは所定の道のり、所定の時間にわたって検出できない場合に、所定の動作あるいは通知を行うことを特徴とする自律移動システム。
【請求項９】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記移動筐体が前記走行経路表示手段に沿って走行している状態ではない時に、前記センシングデバイスが前記走行経路表示手段を検出し、前記走行経路表示手段に沿って走行を開始できることを、操縦者もしくは他のシステムに通知することを特徴とする自律移動システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、前記センシングデバイスの取り付け角を検出する取り付け角検出手段を備え、前記検出した取り付け角に基づいて、前記走行経路表示手段に沿って走行するか否かを選択することを特徴とする自律移動システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、走行の開始を指示するための入力手段を備え、前記入力手段に基づいて走行を開始する際に、前記センシングデバイスが前記走行経路表示手段を検出し、前記移動筐体と前記走行経路表示手段が所定の位置関係であることを条件として前記走行経路表示手段に沿った走行を開始し、あるいは前記条件を満たさない場合には別の方式によって走行するまたは走行を開始しないことを選択することを特徴とする自律移動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は予め定められた移動経路を人や物品を乗せて移動する移動筐体に関するものである。移動筐体とは、例えば電動車椅子やクローラロボット、オムニホイールを用いた全方向移動車両などを挙げることができる。特に本発明は、予め地面に設けられた目印を経路として、操縦を必要とせずに自律的に移動する移動筐体の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、工場内の物品搬送などに自律移動技術が使われてきた。例えば特許文献１に示すように、地面に設置した磁気テープと搬送車の下面に設置した磁気センサにより、所望の走行経路に沿って走行する無人搬送車が工場や倉庫などで使われている。特許文献１では分岐を有する移動経路でも分岐を検出することが可能である。また、特許文献２では、斜め下向き角度に走査するスキャナ式レーザ距離センサを備え、進行方向の障害物を検出する移動筐体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８６４５３
【特許文献２】特開２０１１−１３４２２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  これまでの技術を、人が乗って自律的に移動する移動筐体に適用すると、搭乗者の乗り心地に対する配慮が不十分である。加えて分岐や交差などで進行ルートを搭乗者の判断を仰ぐ動作や、半自律移動に対する配慮が不足している。例えば従来技術の移動筐体に搭乗者が乗った場合には、カーブ時の減速が不十分となり、遠心力が大きくなるため乗り心地が良くない。搭乗者の乗り心地を改善するためには経路走行においての速度と加減速の制御、カーブなどでの遠心力を考慮した制御が必要になる。また、物品を載せて自律移動する移動筐体においても、搬送車の下面に設置したセンサでは、周囲との衝突を回避するための安全センサを別途設置する必要がある。
【課題を解決しようとする手段】
【０００５】  上記課題を解決するために本発明では、移動筐体が自律移動を行う自律移動システムであって、前記自律移動システムは、路面に設けられた走行経路表示手段と、前記移動筐体の床投影領域よりも外側の領域から前記走行経路表示手段を検出できるセンシングデバイスを備え、前記センシングデバイスによって検出した前記走行経路表示手段の情報に基づいて、前記移動筐体が走行経路表示手段に沿って走行するように制御する自律移動システムを構築する。  移動筐体としては例えば原動機が搭載された電動車椅子を用いることができる。原動機とは電機モータに代表されるように、正回転と逆回転を制御することができ、タイヤやクローラなどを回転させることで移動筐体を移動させることができる。原動機を２つ持ち、移動筐体の左右に配置したタイヤをそれぞれ独立して制御することで、例えば移動筐体を前進後退やカーブ、その場旋回の動きをさせることができる。そして移動筐体は操縦者を乗せ、自律移動に加え搭乗者の操縦による走行もできるようにしても良い。また、自動車のようなステアリング機構を備えたものなど、本発明は移動筐体の種類により限定されるものではない。  移動筐体が自律的に走行する場合は、路面に設けられた走行経路表示手段に沿って走行するように構成する。走行経路表示手段は、例えば特定の色のラインもしくは、再帰反射素材を用いたラインでも良い。一続きのラインで分岐や交差があっても良い。ラインではなく、点列によって構成されていても良い。ないしは、赤外線を用いた表示手段にしても良い。  移動筐体には路面の走行経路表示手段を検出するためのセンシングデバイスを備え例えばスキャナ式レーザ距離センサを用いることができる。本発明ではこのセンシングデバイスを、移動筐体の床投影領域よりも外側、取分け前方の走行経路表示手段を検出できるように構成する。スキャナ式レーザ距離センサの場合は、レーザを真下ではなく、例えば移動筐体の前方斜め下方向に向けることで、移動筐体の床投影領域より前方の走行経路表示手段を検知することができる。センシングデバイスによって検出した、前方を含む移動筐体の床投影領域よりも外側の走行経路表示手段に基づいて、移動筐体の走行を制御する自律移動システムを構築する。従来技術のように移動筐体の真下の床投影領域内ではなく、床投影領域の外側の広範囲にわたって走行経路表示手段を検知、認識することができる。
【発明の効果】
【０００６】  本発明によれば、操縦者を乗せて自律的に走行する移動筐体において、センシングデバイスが広範囲の走行経路表示手段を検知することで、より乗り心地の良い自律移動システムを提供することができる。広範囲にわたって走行経路表示手段を検知することで、例えばカーブに侵入する手前からゆっくり減速する、カーブの回転半径に応じて遠心力が大きくなり過ぎないように速度を制御するなどの制御を行うことができるようになる。また、分岐や交差を事前に検知し、減速したうえで搭乗者に通知し、進行方向に関し搭乗者の指示を仰ぐことができるようになる。なお、物品を載せて自律的に走行する移動筐体においても、一つのセンシングデバイスによって走行経路表示手段の検出と、周囲との衝突を回避するための安全センサを兼ねることが出来、コストの低減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】  図１は移動筐体の本体外観である。（実施例１）  図２は移動筐体の本体正面図である。（実施例１）  図３は移動筐体の本体左側面図である。（実施例１）  図４はジョイスティックの外観である。（実施例１）  図５はスキャナ式レーザ距離計の外観である。（実施例１）  図６はスキャナ式レーザ距離計の検知位置の模式図である。（実施例１）  図７は走行経路とセンシングデバイスによる検知の説明図である。（実施例１）  図８はスキャナ式レーザ距離計の受光強度とライン検知の説明図である。（実施例１）  図９は移動筐体の走行経路上での走行制御の説明図である。（実施例１）  図１０は走行経路にカーブが検知された際の走行制御の説明図である。（実施例１）  図１１は走行経路に分岐が検知された際の走行制御の説明図である。（実施例１）  図１２は走行経路に交差が検知された際の走行制御の説明図である。（実施例１）  図１３は地面の凹凸や歩行者の検知に関する説明図である。（実施例１）  図１４は帯状や管状に構成した走行経路表示手段の例である。（実施例１）  図１５は走行開始時に、走行経路が検知された際の制御の説明図である。（実施例１）  図１６はセンシングデバイスとしてカメラや３Ｄセンシングデバイスを用いた場合の説明図である。（実施例１）  図１７はセンシングデバイスの取り付け角度の可変機構に関する説明図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【０００８】
【実施例１】
【０００９】  以下、図１〜図７を用いて、本発明の第一実施形態による移動筐体に関して説明する。  最初に、図１〜３を用いて、本実施例における移動筐体の本体部に関して説明する。図１は、移動筐体である電動車椅子タイプの外観である。図２は移動筐体の正面図、図３は移動筐体の左側面図である。  図１〜３中の１に示すのが、本実施例で示す電動車椅子タイプの移動筐体である。図１の５は搭乗者のための座席である。移動筐体１には移動するための駆動輪２１と、キャスター２２、駆動輪２１を回転させるための原動機２０がある。原動機２０は本実施例では電動モータであり、左右に２つ向かい合った駆動輪それぞれを駆動するために左右に電動モータが取り付けられ、それぞれ減速機構を介して駆動輪２１を正回転、逆回転、端子間短絡ブレーキ、端子間解放フリーの動作をさせることができる。駆動輪２１を駆動することで、移動筐体１は前進、後退、カーブ、その場旋回などの動作を行うことできる。駆動輪ではなくクローラを原動機が駆動するようにしても良い。クローラを採用することで踏破性が向上し、不整地などでの移動も可能になる。また、駆動輪として全方位移動が可能なタイプを複数採用しても良い。全方位移動タイプの駆動輪を採用した場合は、真横方向の移動等が可能になる。また、原動機２０の周辺には、電磁ブレーキやレバー機構によるロック構造を備えても良い。なお、移動筐体１は自動車のようにステアリングを備えたもの等でも良く、本発明は移動筐体の種類により限定されるものではない。  本実施例においては、走行経路表示手段に沿った自律走行と、搭乗者の操縦による走行がどちらでも出来る構成にする。なお、地図に基づく自律走行や、移動体に対する追従走行などを出来る構成としても良い。図１〜３中の３に示すのが本実施例において操縦デバイスとして使われるジョイスティックである。ジョイスティック３の倒し角や倒し方向によって操縦者が意図する進行方向や速度を移動筐体に反映させることができる。また、図示しないが操作ボタン等を備え、複数段階で最大速度や加速度等の設定値を選択できる速度モードの機能を設定できる構成にする。操縦デバイスとしては、タッチパッド式のタブレットデバイスを用いて、タッチして操縦できるようにしても良い。足や顔や目の動きを検知するデバイスを用いて操縦しても良く、レバー等を口でくわえて操縦できるようにしても良い。図４に、本実施例において多次元入力デバイスとして使われるジョイスティック３の詳細を示す。ジョイスティック３は主にレバー３１と、表示操作部３３によって構成されている。表示操作部３３は、例えば移動筐体の状態や適用されている速度モードを表示し、また設定などの操作を行うことができる。操縦者はレバー３１を倒すことで移動筐体の進行方向や速度を操縦する。３１１に示すのが、レバー３１を倒したときの倒し角Ｌであり、レバー３１の所定の可動範囲内に制限されている。なお、操縦デバイスは自動車のようにハンドルを備えたもの等でも良く、本発明は操縦テバイスの種類により限定されるものではない。  本実施例においては、センシングデバイスとして移動筐体の正面中央付近にスキャナ式レーザ距離センサを配置する。図１〜３中の４に示すの��センシングデバイスとして使われるスキャナ式レーザ距離センサである。図５にスキャナ式レーザ距離センサ４の外観を示す。図５の４１に示すセンサの光学窓の中にある発光部からレーザ４２をスキャンするように照射し、対象物から反射されたレーザを光学窓４１の内部にある受光部が捉える。センシングデバイス内部で受光部からの信号を処理することで、対象物との距離および受光強度を計測することができる。距離情報と受光強度情報はレーザの照射された角度とともに出力され、スキャンを繰り返すことで、一定時間間隔で継続的に検知されるようになっている。本実施例ではこのスキャナ式レーザ距離センサを用いて路面に設けられた走行経路表示手段を検知する。なお、センシングデバイスには、投受光により距離および受光強度を計測できるカメラを用いても良いし、３次元スキャナ式レーザ距離センサを用いても良く、本発明は投受光により距離および受光強度を計測できるセンサ全般に適用することが出来る。  本発明におけるセンシングデバイスと、走行経路表示手段の構成に関して、図６、図７を用いて説明する。図６が本実施例における移動筐体を横から見た図であり、スキャナ式レーザ距離センサ４が移動筐体１の正面に設置し、スキャン面を水平から斜め下にに向いた構成にする。斜め下に向けられたセンサから発行されるレーザ４２は移動筐体１の進行方向の一定距離Ｌ離れた照射地点４４に照射され、センサからは照射地点４４までの距離と受光強度が出力される。照射地点４４までの距離Ｌはスキャナ式レーザ距離センサ４の取付ける角度と高さによって決定することができる。例えばスキャナ式レーザ距離センサ４を高さ１ｍの場所に取り付け、照射地点４４までの距離Ｌを３ｍ程度に設定することができる。距離Ｌは移動筐体１の最長制動距離に応じて決定しても良い。移動筐体１の制動距離を距離Ｌに設定することで、分岐や交差を検出した際に余裕持って減速することができる。例えば図１６のように、受光強度を計測できるカメラや、３次元スキャナ式レーザ距離センサを用いた場合の模式図を示す。センシングデバイス１６はより広範囲のエリアを同時に計測できることで、より確実に走行経路表示手段を検知することができる。複数のセンシングデバイスを組み合わせ、走行経路表示手段を複数箇所検知できる構成にしても良い。  図７は移動筐体１と走行経路表示手段７を上から見た模式図である。図７に示すように、移動筐体１の前方に取り付けられたスキャナ式レーザ距離センサ４を斜め下に向けて左右にスキャンすることで、照射地点４４が左右に移動し、スキャン点の距離と受光強度が連続的に送信される。図７の太線７９に示すのが、移動筐体１の床投影領域と見なせる領域であり、照射地点４４が床投影領域７９の外側、移動筐体１の進行方向の前方にある。本実施例では進行方向前方の走行経路表示手段を検知することが特徴である。走行経路表示手段は本実施例においては、再帰反射素材を用いたライン７である。再帰反射素材を用いることで、ライン７上の検出点７１における受光強度が著しく高く、ライン７をよりロバストに検知することができる。なお、走行経路表示手段７は、塗料により路面に塗布したり、粘着テープにより路面に貼り付けても良���が、図１４の（ａ）に示すように帯状または管状の素材で構成しても良い。図１４の（ｂ）に示すように、走行経路表示手段は複数に分割されていてる構成にしても良い。例えば路面上へ垂らして置くあるいは適当な間隔で杭などにより固定し、再び路面から着脱できるようにすることで、経路変更を容易にすることが出来る。  図８に具体的な検出方法の例を示す。図８のグラフに示すのは、連絡的にスキャンされた点列の受光強度である。移動筐体の進行方向をｘ軸、進行方向の右方向をｙ軸とした際の照射地点４４のｙ座標を横軸により、縦軸にそれぞれのスキャン点の受光強度を示したものである。図８の８１に示すスキャン点の受光強度が図７のライン７上の検出点７１付近のスキャン点であり、受光強度によってはっきりライン７を検出できることがわかる。例えば所定の受光強度以上の点の座標を平均し、検出点７１の座標として算出することができる。あるいは、前回スキャン時に検出したライン７から近い検出点のみを計算に用いても良い。受光強度が所定の値以下のスキャン点しかない場合は、ライン７を検出できないと判定することができる。実際の環境では走行経路表示手段７の劣化や汚れ、ゴミが重なることで、センシングデバイス４によって検出できない場合が想定される。このため、所定の移動距離もしくは所定の道のり、所定の時間にわたって検出できない場合は、例えば走行の停止や、移動筐体１が備える機器または通信により他のシステムへの通知を行う構成にする。これによって走行経路表示手段７の一部が見えない場合でも確実な走行を可能としつつ、一定以上の不具合を生じた環境や、走行経路表示手段７を完全に見失った際にも適切な動作を構成することが出来る。  図９を用いて、検出したライン７の情報に基づいて移動筐体１を制御する制御方式に関して説明する。図９は移動筐体１と走行経路表示手段７を上から見た模式図である。本実施例では、移動筐体１の走行に伴い、スキャナ式レーザ距離センサ４による検出点７１の座標を時系列順に、地面座標上の点列として記憶し制御に用いる。図９において、検出点７１は移動筐体１から離れた位置にあるため、検出点７１の一点の座標だけを用いて経路に沿った走行制御を行うには不十分である。検出点７１の一点の情報だけで移動筐体１が経路上にいるかどうか判断することができないためである。そこで本実施例では過去に検出した検出点７１の座標を記憶しておき、記憶された点列に基づいて経路走行制御を行う。移動筐体１の走行に伴い検出点７１も移動することので、過去に検出された検出点７１の座標を時系列順に並べることで、走行経路表示手段に沿った点列とみなすことができる。図９において、過去に検出された点列が７２であり、この点列７２を走行経路表示手段と見なし、走行制御を行う。なお、センシングデバイスを３次元タイプとした場合でも、移動筐体の床投影領域よりも内側は計測できない場合があり、過去に検出された点列７２を用いることでより正確に走行経路表示手段７に沿って走行することが出来る。  図９において、移動筐体１の代表点を点１１に示す。代表点は例えば移動筐体１の中心と見なせる点と考えることができ、この代表点１１が点列７２上、もしくは点列７２からの距離���が所定の値未満になるように移動筐体１を制御する。例えば、代表点１１が点列７２に近づくように移動筐体１の回転速度を距離ｄに応じて決める。  点列７２の曲率に応じて、移動筐体１の並進速度を制御する構成にしても良い。例えば、図１０に示す点列７２において、進行方向に曲率Ｒを持ったカーブを検出した場合に曲率Ｒに応じて移動筐体１の並進速度を設定することができる。特に曲率Ｒが大きい場合に、移動筐体１がカーブに進入する前から減速し、カーブでは低速で走行することで、乗り心地の良い走行制御を実現することができる。曲率Ｒと移動筐体１の進行速度を用いて、移動筐体に働く遠心力を算出できるので、遠心力が所定の値を超えないように移動筐体の速度を制御する構成にしても良い。  走行経路に分岐や交差がある場合に、事前に分岐や交差を検知して、減速もしくは停止して搭乗者に分岐や交差があることを通知し、搭乗者に進行方向の判断を仰ぐ構成にする。図１１に示すように、走行経路に分岐がある場合、検出点７１が二つ以上になる。この時、検出点７１が二つ以上あると判断された場合に、移動筐体１は減速するのと共に、例えば搭乗者の判断を仰いで、分岐のどちらかに進むかを決定する構成にすることができる。搭乗者へは、例えば音声による案内や、画面に表示して通知する方法がある。搭乗者は分岐の進行方向を、例えばジョイスティックの操作、もしくはタッチパネル式の画面を操作することで進行方向を移動筐体に指示することができる。移動筐体１は減速、停止し進行方向に関する指示を待ちつづけ、指示を受けたら発進し指示された分岐の方向を進む。分岐や交差があることを、搭乗者ではなく他のシステムに通知する構成にしても良い。他のシステムとしては例えば上位の管理システム、もしくは自律移動を司るシステムを考えることができ、通信などによって通知する。そして他のシステムから分岐や交差の進行方向に関する指示を受信し、指示された方向の経路を走行するように構成する。他のシステムから直ちに指示を受信出来る場合は、減速することなく指示された方向を走行する構成にしても良い。以上により、分岐もしくは交差を含む経路において、操縦者や他のシステムと連携した経路選択を可能とすることが出来る。  図１２に、移動筐体１の進行方向に交差を検知できた場合の例を示す。経路の交差を検知した場合に、前記分岐を検知した場合と同様に交差を搭乗者に通知し、指示された進行方向に進む構成にしても良い。あるいは、分岐や交差によって選択できる岐路のうち、交差の角度が一定未満の場合には、交差と判断することなく、道なりの走行を継続するようにしても良い。例えば合流する二つの経路がある場合や、図１２に示すように角度１２１が９０度であり経路が直角に交差している場合に、道なりに走行を継続するように構成しても良い。所定の角度未満での分岐や交差を移動筐体１が分岐や交差と判断せずに、道なりの走行を継続することで、走行経路を構築する際に移動筐体が交差と見なさずに道なりに走行する交差点と、交差点として進行方向の判断を仰ぐ交差点をそれぞれ区別した走行経路を容易に構築することができる。  以上のように、本実施例では移動筐体１の床投影領域よりも外側の領域、取分け前方の地面��走行経路表示手段を検出することで、移動筐体１の進行方向の走行経路情報に基づいた走行制御が可能になる。それにより、より乗り心地の良い自律移動システムを提供することができる。例えば図１０で説明したようにカーブに侵入する手前からゆっくり減速する、カーブの回転半径に応じて遠心力が大きくなり過ぎないように速度を制御するなどの制御を行うことができるようになる。また、分岐や交差を事前に検知し、減速したうえで搭乗者に通知し、進行方向に関し搭乗者の指示を仰ぐことができるようになる。物品を載せて自律的に走行する移動筐体においても、安定した走行が実現できる自律移動システムを提供することができる。  また、１つのセンシングデバイスによって走行経路表示手段の検出と、周囲の物体や路面の状況の検出を兼ねることが出来る。本実施例に採用されているレーザースキャナ距離センサ４は対象物との距離も検知できるので、これを利用して路面にある凹凸や、他の歩行者、車などの移動体の検出に用いることができる。図１３の（ａ）には本実施例の移動筐体１を上から見た模式図、図１３の（ｂ）には横から見た模式図を示す。図６、図７にて説明した構成と同じ構成にて、地面にある凹凸１３１に照射されたレーザによって算出した距離を用いれば、地面よりも高い位置に物があることと、その物との相対位置を検出することができる。同様に、歩行者１３２も距離情報を用いることで検出することができる。地面の凹凸や歩行者を検出し、移動筐体１の進行の妨げになると判断できる場合には、移動筐体１は停止する、もしくは回避走行をとることができる。このように１つのセンシングデバイスで走行経路の検知と、地面の凹凸や歩行者などの障害物も検知することで、高価なセンシングデバイスの数を抑えることができ、コストの低減効果が期待できる。  従来技術にある磁気テープと磁気センサの組み合わせを用いる場合は、磁気テープと磁気センサを十分に近づける必要があり、移動筐体から離れた位置にある走行経路表示手段の検知は不可能である。また特定の色のラインをカメラ等により検出する場合、直射日光がライン上を反射する、もしくは類似の色の物体がラインの近くに存在する場合は検出不可、誤検出になる場合がある。本実施例のように再帰反射素材のライン７とスキャナ式レーザ距離センサ４を組み合わせ、レーザを照射して受光強度を検知する方式にすることで環境の変化に左右されることなく確実に移動筐体の進行方向の走行経路表示手段を検出することができる。ただし、走行経路表示手段を色情報によって表現し、センシングデバイスをカメラ等の色情報を取得できる構成にすることでも本発明による効果の一部を得ることが出来る。  さらに、移動筐体１が走行経路表示手段７に沿って走行している状態ではない時に、前記センシングデバイス４が走行経路表示手段７を検出し、走行経路表示手段７に沿って走行を開始できることを、操縦者もしくは他のシステムに通知するように構成しても良い。例えば、搭乗者による操縦で走行している場合に、図１７に示すようにライン７をスキャナ式レーザ距離計４が検知した際に、搭乗者へ通知し、搭乗者の指示に応じてライン７に沿った経路走行に移行する構成にすることができる。これにより��一旦は別方式で走行している状態から、走行経路表示手段７に沿って走行する状態へ切り替えることが容易となる。また、走行の開始を指示するための入力手段を備え、入力手段に基づいて走行を開始する際に、スキャナ式レーザ距離計４が走行経路表示手段７を検出し、さらに移動筐体１と走行経路表示手段７が所定の位置関係であることを条件として走行経路表示手段７に沿った走行を開始することができる。具体的には図１５に示すように、スキャナ式レーザ距離計４によってライン７を検知し、ライン７と移動筐体１の進行方向との角度が所定の角度以下になっていることを判定し、ライン７に示された経路に合流するように走行を開始することができる。一方でライン７を検出できない場合は、別の方式によって走行するまたは走行を開始しない構成としても良い。これにより、走行経路表示手段７に沿った走行を開始するのか、または別の方式によって走行するのかを環境に応じて自動選択でき、あるいは走行経路表示手段７に沿った走行を開始できないことを容易に決定することが出来る。  以上の構成では、センシングデバイス４の取り付け角度は固定のものとしたが、これを可変にできる機構を備え、さらにセンシングデバイスの取り付け角を検出できる機能を備える構成としても良い。図１７に示すようにスキャナ式レーザ距離計４の取り付け角度を、これまでに示した斜め下向きに取り付けた場合の、レーザの照射方向が１７１であるのに対し、取り付け角度を可変にする機構を設け、レーザの照射方向が１７２に示す水平になるように構成することができる。レーザの照射方向が照射方向１７１にある場合は、ここまでに説明した通り走行経路表示手段を検知して経路に沿った走行を行い、レーザの照射方向が照射方向１７２にあるように水平に向けられた場合は、例えば移動筐体１が記憶している地図と、計測された環境を対応づけて地図に基づいた自律走行を行う構成にしても良い。スキャナ式レーザ距離計４の取り付け角度を可変にするうえで、移動筐体１にスキャナ式レーザ距離計４の取り付け角度を検知する検知手段を設けることができる。取り付け角度の検知手段としては、例えば機械的なスイッチを設けることができ、スキャナ式レーザ距離計４が所定の位置に移動されるとスイッチが入る構成にしても良い。このスイッチの情報を入力として、移動筐体１は例えばセンシングデバイスが斜め下を向いている場合には走行経路表示手段に沿った経路走行、水平に向いている場合には環境地図に基づいた自律走行や移動物体への追従走行を行う構成にすることができる。これにより、複数の走行方式を持つ場合に、容易に方式選択とセンサの向きの変更を同時に実施することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００１０】  人や物を乗せて、決められた経路上を自律的に走行する移動筐体として、テーマパークの遊具や工場内および農地での物品搬送、スマートモビリティなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００１１】１    移動筐体２０  原動機３    ジョイスティック４    スキャナ式レーザ距離計４２  レーザ照射光５    座席７    走行経路表示手段７１  走行経路表示手段の検知点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年11月28日(2015.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動筐体が自律移動を行う自律移動システムであって、
前記自律移動システムは、路面に設けられた走行経路表示手段と
前記移動筐体に移動筐体の床投影領域よりも外側の領域から前記走行経路表示手段を検出できるセンシングデバイスを備え、
前記センシングデバイスによって検出した前記走行経路表示手段に基づいて、前記移動筐体が前記走行経路表示手段に沿って走行するように制御することを特徴とする移動筐体の自律移動システムであって、
前記走行経路表示手段は、再帰反射素材により光を入射方向へ戻す機能を備え、
前記センシングデバイスは、発光部と受光部を備えるスキャナ式レーザ距離計であることを特徴とする自律移動システム。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１または２に記載の自律移動システムにおいて、
前記走行経路表示手段は帯状または管状、からなり、路面に対して着脱できることを特徴とする自律移動システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載の自律移動システムにおいて、
前記センシングデバイスは前記走行経路表示手段を検出できることに加え、路面の凹凸および路面上の物体を検出できることを特徴とする自律移動システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記移動筐体が前記分岐もしくは前記交差に到達する前に、所定の動作もしくは通知を行うことを特徴とする自律移動システム。
【請求項６】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記移動筐体は走行中に前記分岐もしくは前記交差に到達する前に、所定の位置で減速もしくは停止し、操縦者もしくは他のシステムに対し、前記分岐もしくは前記交差に関する情報を通知し、前記操縦者もしくは他のシステムによる進行方向の選択に基づいて前記走行経路表示手段に沿って走行することを特徴とする自律移動システム。
【請求項７】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記移動筐体は、走行中に前記センシングデバイスによって、前記走行経路表示手段の分岐もしくは交差を検出し、前記分岐もしくは交差によって選択できる複数の岐路のうち、走行中の経路に対する前記岐路のなす角度が、所定の角度未満である岐路を、進行方向として選択しないことを特徴とする自律移動システム。
【請求項８】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記センシングデバイスが、前記走行経路表示手段を、所定の移動距離もしくは所定の道のり、所定の時間にわたって検出できない場合に、所定の動作あるいは通知を行うことを特徴とする自律移動システム。
【請求項９】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記移動筐体が前記走行経路表示手段に沿って走行している状態ではない時に、前記センシングデバイスが前記走行経路表示手段を検出し、前記走行経路表示手段に沿って走行を開始できることを、操縦者もしくは他のシステムに通知することを特徴とする自律移動システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
前記センシングデバイスの取り付け角を検出する取り付け角検出手段を備え、前記検出した取り付け角に基づいて、前記走行経路表示手段に沿って走行するか否かを選択することを特徴とする自律移動システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項４に記載の自律移動システムにおいて、
走行の開始を指示するための入力手段を備え、前記入力手段に基づいて走行を開始する際に、前記センシングデバイスが前記走行経路表示手段を検出し、前記移動筐体と前記走行経路表示手段が所定の位置関係であることを条件として前記走行経路表示手段に沿った走行を開始し、あるいは前記条件を満たさない場合には別の方式によって走行するまたは走行を開始しないことを選択することを特徴とする自律移動システム。
【国際調査報告】
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