(57)【要約】    【課題】走行装置のハードウェアの故障検出において、疑似エラーによる故障の誤検出によってユーザーに不便をかける事態が生じることを抑制する。    【解決手段】車体と、車体を走行させる駆動機構と、車体の走行状態を検出する走行センサと、走行センサの検出に基づいて駆動機構を制御して車体を自律走行させる走行制御部と、走行センサの故障を検出する故障検出部とを備え、走行制御部は、故障が検出されない状態下で車体の走行制御を行う第１制御状態において故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に故障が検出されなくなった場合は車体の走行制御を第１制御状態に戻し、所定期間内において故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行装置。【選択図】図７
2018120421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体を走行させる駆動機構と、
前記車体の走行状態を検出する走行センサと、
前記走行センサの検出に基づいて前記駆動機構を制御して前記車体を自律走行させる走行制御部と、
前記走行センサの故障を検出する故障検出部とを備え、
前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行装置。
【請求項２】
前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障が移動中に検出されたか否かに応じて前記所定期間の長さを決定し、移動中の検出は停止中の検出よりも前記所定期間を短く設定する請求項１に記載の走行装置。
【請求項３】
前記車体が移動中に前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障検出時の速度の範囲に応じて前記所定期間の長さを決定し、前記速度の範囲がより速い場合は前記所定期間をより短く設定する請求項１に記載の走行装置。
【請求項４】
前記車体が移動中に前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障が検出された走行センサの機能に応じて前記所定期間を決定する請求項１に記載の走行装置。
【請求項５】
前記走行センサは、水平面に対する路面の傾斜の程度を走行状態として検出し、
前記走行制御部は、前記傾斜が大きい程、前記所定期間を短く設定する請求項１に記載の走行装置。
【請求項６】
前記走行センサは、路面の凹凸の程度を走行状態として検出し、
前記走行制御部は、路面の凹凸が大きい程、前記所定期間を短く設定する請求項１に記載の走行装置。
【請求項７】
前記故障検出部が故障を検出した場合、検出された故障の内容を外部へ送信する故障送信部をさらに備える請求項１に記載の走行装置。
【請求項８】
前記第２の走行制限は、前記第１の走行制限と同じ制限あるいはさらに厳しい制限を課すものである請求項１に記載の走行装置。
【請求項９】
前記第２の走行制限は走行停止であって、第１の走行制限は減速あるいは走行停止である請求項８に記載の走行装置。
【請求項１０】
前記走行制御部は、故障が検出された走行センサの種類または故障の内容に応じて第１および第２の走行制限の内容を決定する請求項８に記載の走行装置。
【請求項１１】
前記走行センサは、移動時に進路上の障害物を検出する障害物センサおよび前記駆動機構の動作を検出する駆動センサを含み、
前記故障検出部は、前記障害物センサおよび前記駆動センサの少なくとも何れかの故障を検出する請求項１に記載の走行装置。
【請求項１２】
ユーザーの遠隔操作を受付ける通信部をさらに備え、
前記走行制御部は、走行時に検出された故障が前記所定期間内に検出されなくなった場合に前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻すことに代えてまたは加えて、前記通信部を介した所定の遠隔操作により前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻す請求項１に記載の走行装置。
【請求項１３】
走行制御部が、車体の走行状態を検出する走行センサの検出信号に基づいて前記車体を自律走行させ、
故障検出部が前記走行センサの故障を検出し、
前記故障検出部によって故障が検出された場合、前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態から第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行制御方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
車体の走行状態を検出する走行センサの検出信号に基づいて前記車体を自律走行させる処理と、
故障検出部が前記走行センサの故障を検出した場合、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態から第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する処理とを実行させる走行制御プログラム。
【請求項１５】
走行管理装置と走行装置とを備えるシステムであって、
前記走行管理装置は、
前記走行装置と通信する第１通信部と、
走行制御に係る指示を前記走行装置に提供する指示提供部とを含み、
前記走行装置は、
車体と、
前記車体を走行させる駆動機構と、
前記車体の走行状態を検出する走行センサと、
前記走行管理装置と通信する第２通信部と、
前記走行管理装置からの指示と、前記走行センサの検出とに基づいて前記駆動機構を制御して前記車体を走行させる走行制御部と、
前記走行センサの故障を検出する故障検出部とを含み、
前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行の制御に用いるセンサなどの故障を検出する機能を有する走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、荷物を搬送する搬送用ロボットや、建物内および建物周辺や所定の敷地内の状況を監視する監視用ロボットなど、自律的に移動する走行装置（移動ロボットともいう）が利用されている。
このような移動ロボットは、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し外部の管理装置から通信を介して指示を受けたり、スイッチ、レバーおよび釦等の操作手段を介してユーザーから動作開始の指示を受けたりすると、その指示に応答してカメラ、障害物センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を自律的に移動する。
【０００３】
上述の操作手段、カメラ、障害物センサおよびＧＰＳ等移動ロボットの入力センサのうち、安全の確保が必要な操作手段やセンサ等のハードウェアは、故障の検出、即ち自己診断を行うことが極めて好ましい。
移動ロボットではなく人が運転する車両に関する技術であるが、故障の検出に関しては以下のものが提案されている。車両に装備されたセンサの故障をセンサ故障検出手段が検出すると、車両に装備された機器の制御を停止し、そのセンサの故障が検出されなくなると機器の制御を回復させる装置である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−１０２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
移動ロボットにおいては、故障の検出を行うことが好ましい操作手段やセンサ類として、例えば以下のものが挙げられる。
まず、自律走行を行うか遠隔操縦で走行するかを手動で切り替えるモード切り替えスイッチや、ブレーキを強制的に解除するブレーキ解除スイッチなどの操作手段が挙げられる。なお、モード切り替えスイッチおよびブレーキ解除スイッチの機能については、実施形態において詳述する。
さらに、駆動機構にあって速度や移動距離を検出するセンサが挙げられる。
さらにまた、進路上の障害物を検出する障害物センサが挙げられる。
【０００６】
これら操作手段やセンサのうち、例えばメカニカルスイッチを用いるものでは、２接点スイッチを用いてスイッチのオンオフ状態の検出を二重化することで断線故障の検出が可能である。しかし、スイッチがオンからオフへあるいはその逆へ変化する過渡的な状態においては、故障と誤検出される状態（疑似エラーの状態）に陥ることがある。例えばプッシュ型のメカニカルスイッチでスイッチが半押しされた場合などはこの現象が現れる。
メカニカルスイッチを例に挙げたが、他のスイッチやセンサについても疑似エラーが生じるものがある。
疑似エラーによって故障であると判断されると、安全を確保するために車両の移動および動作を停止させて故障の復旧、即ち人手による修理を待つ状態（故障状態）へ遷移する。
【０００７】
運転者が付近にいないことを前提とする移動ロボットの場合、故障が検出されて故障状態に遷移した後は、故障で停止した移動ロボットの近くにいる第三者によって容易に故障状態が解除されないようにしなければ安全上問題がある。故障状態の解除は、サービスエンジニアや移動ロボットの管理者等が適切な対応を行った後に行われるべきである。そこで、例えば、第三者に判り難い箇所にある電源スイッチのオフおよびオンによるリセット操作や操作に専用の鍵を必要とするリセットスイッチ等、限られた者だけができる特定の操作によって故障状態から通常の状態（移動可能状態）へ遷移するように設計される。
【０００８】
ところが、疑似エラーによって誤検出が生じ、故障状態に一旦遷移してしまうと、復旧に無駄な労力と時間がかかる。そもそも、自己診断は移動ロボットの信頼性を確保するための手段であるにもかかわらず、疑似エラーによって故障が誤検出されてしまうとユーザーに不便をかけるだけでなく、移動ロボットの信頼性に疑問を抱かせることになる。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、走行装置のハードウェアの故障検出において、疑似エラーによる故障の誤検出によってユーザーに不便をかける事態が生じることを抑制するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、
（１）車体と、前記車体を走行させる駆動機構と、前記車体の走行状態を検出する走行センサと、前記走行センサの検出に基づいて前記駆動機構を制御して前記車体を自律走行させる走行制御部と、前記走行センサの故障を検出する故障検出部とを備え、前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行装置を提供する。
【００１０】
また、異なる観点からこの発明は、
（２）走行制御部が、車体の走行状態を検出する走行センサの検出信号に基づいて前記車体を自律走行させ、故障検出部が前記走行センサの故障を検出し、前記故障検出部によって故障が検出された場合、前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態から第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行制御方法を提供する。
【００１１】
さらに、異なる観点からこの発明は、
（３）コンピュータに、車体の走行状態を検出する走行センサの検出信号に基づいて前記車体を自律走行させる処理と、故障検出部が前記走行センサの故障を検出した場合、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態から第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する処理とを実行させる走行制御プログラムを提供する。
【００１２】
さらにまた、この発明は、
（４）走行管理装置と走行装置とを備えるシステムであって、前記走行管理装置は、前記走行装置と通信する第１通信部と、走行制御に係る指示を前記走行装置に提供する指示提供部とを含み、前記走行装置は、車体と、前記車体を走行させる駆動機構と、前記車体の走行状態を検出する走行センサと、前記走行管理装置と通信する第２通信部と、前記走行管理装置からの指示と、前記走行センサの検出とに基づいて前記駆動機構を制御して前記車体を走行させる走行制御部と、前記走行センサの故障を検出する故障検出部とを含み、前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持する走行システムを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による自律走行装置において、走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持するので、自律走行装置のハードウェアの故障検出において、疑似エラーの発生が所定期間内であれば、一時的に第１の走行制限を行う第２制御状態になってもその後、第１走行制限を行わない第１制御状態に戻るので故障の誤検出によってユーザーに不便をかける事態が生じることを抑制できる。
この発明による走行制御方法、走行制御プログラムおよび走行システムも同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の走行装置の外観を示す側面図である。
【図２】図１に示す走行装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す走行装置のブレーキ解除に係る構成の詳細を示すブロック図である。
【図４】この実施形態において２接点メカニカルスイッチを用いた故障検出の構成を示す説明図である。
【図５】この実施形態においてロータリーエンコーダの速度検出と故障検出の手法を示す説明図である。
【図６】この実施形態においてＬＩＤＡＲから出射されるレーザーの走査方向の概略説明図である。
【図７】この実施形態において故障検出部が実行する処理の手順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】
【００１５】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例  （実施の形態１）
≪走行装置としての自律走行型車両≫
図１は、この発明の自立走行装置の一態様である自律走行型車両の外観を示す側面図である。図２は、図１に示す自律走行型車両の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、自律走行型車両１は、主として、電動車台部１０と、電動車台部１０上に設けられたカバー１８および昇降機構部５０と、昇降機構部５０の先端部に設けられた撮像部としての監視カメラ６０を備える。
電動車台部１０の前端部上には距離検出部１２が設けられ、電動車台部１０の後端部上にはＷｉ‐Ｆｉアンテナ７１および警告灯７２が設けられている。電動車台部１０の左右
側面および後端面にはＣＣＤカメラ７３が設けられている。昇降機構部５０の先端部における監視カメラ６０の後方位置にはＧＰＳアンテナ７４が設けられている。また、側面のＣＣＤカメラ７３の近傍に、ブレーキ解除スイッチ１２０が設けられている。また、自律走行型車両１をマニュアルコントローラにより遠隔操縦する「マニュアルモード」と、自律走行を行わせる「オートモード」のモード切り替えスイッチ（図１に図示せず）が設けられている。マニュアルコントローラは、Bluetooth（登録商標）等の無線通信により自律走行型車両１と通信し、ユーザーが手動で遠隔操作するためのコントローラである。
【００１７】
距離検出部１２は、移動する前方領域や路面の状態を確認する機能を有し、光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記前方空間の所定の複数の測点に向けて前記光が出射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備える。
距離検出部１２としては、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間に、レーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging：ライダー）を用いることができる。ＬＩＤＡＲは、所定の障害物判定領域内の２次元空間または３次元空間にレーザーを出射し、障害物判定領域内の複数の測点における距離を測定する装置である。
【００１８】
電動車台部１０は、車台本体１１と、車台本体１１の前後左右に設けられた４つの車輪（図１に示す前輪３１Ｌ、後輪３２Ｌおよび図２に示す前輪３１Ｒを含む）を備える。さらに、左右一対の前輪３１Ｌおよび前輪３１Ｒをそれぞれ個別に回転駆動する２つのモーター４１Ｒ、４１Ｌ（図２参照）と、それらのモーター４１Ｒ、４１Ｌに電力を供給するバッテリー４０（後述する図３参照）と、距離検出部１２と、システムコントローラ１００（図２参照）とを備える。
【００１９】
システムコントローラ１００は、この自律走行型車両１の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、ハードウェア資源としてはＣＰＵを中心としてメモリー、入出力インターフェイス回路、タイマー回路、通信インターフェイス回路などで構成される。
そして、システムコントローラ１００はこの発明に係る走行制御部１００ｃの機能および故障検出部１００ｄの一部の機能を包含する。
【００２０】
この自律走行型車両１は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、監視カメラ６０、距離検出部１２およびＧＰＳ（Global Positioning System）から取得
した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を移動するよう構成されている。
移動中、自律走行型車両１は、特に、監視カメラ６０や距離検出部１２等を利用して、指示者の姿勢を認識して、その姿勢に予め対応づけられた指示に基づいて、電動車台部１０の進行方向前方の状態を確認しながら自走する。例えば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、指示に対応する機能を実行する。
【００２１】
速度センサ１０１Ｌおよび１０１Ｒは、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの回転速度をそれぞれ計測するロータリーエンコーダであって、速度情報をシステムコントローラ１００に送る。ロータリーエンコーダは、自律走行型車両１が所定の経路を自律走行するために不可欠な情報を提供する。
システムコントローラ１００は、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの回転速度を、駆動輪である前輪３１Ｌおよび３１Ｒの直径と駆動系の減速ギア比とに基づいて、自律走行型車両１の移動速度に変換する。そして、動力制御やブレーキ制御によって自律走行型車両１の走行を制御する。
図１に示す自律走行型車両１は、一例で車体の全長が約１．４メートル、全幅が約０．８５メートル、車輪の径が約０．４メートル、車体重量が約２００キログラム、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの定格出力がそれぞれ４００ワットである。
【００２２】
≪ブレーキ解除に係る構成≫
続いて、自律走行型車両１におけるブレーキ解除について説明する。
図３は、図２に示す自律走行型車両１のブレーキ解除に係る構成の詳細を示すブロック図である。図２において前輪、モーター、動作切換回路、電磁ブレーキ等は左右１対で構成されるが、図３には対をなす構成要素のうちの左の１組だけを代表で示している。右の１組は省略しているが、左と同様の構成である。
なお、自律走行型車両に限らず、人が運転するモーター駆動式の走行装置でも、上述のような電磁ブレーキが搭載され、手押し等の際にブレーキ解除スイッチでブレーキを解除する場合が考えられる。
【００２３】
図３に示すように、モーター４１Ｌは、モーター電源リレー１２１Ｌおよびモータードライバ１２２Ｌを介してバッテリー４０に接続されている。電磁ブレーキ１０３Ｌは、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよびブレーキドライバ１２４Ｌを介してバッテリー４０に接続されている。
走行制御部１００ｃは、モーター電源リレー１２１Ｌ、モータードライバ１２２Ｌ、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよびブレーキドライバ１２４Ｌのブレーキ解除に係る動作を制御する。
ブレーキ解除スイッチ１２０は、電磁ブレーキ１０３Ｌが作動して自律走行型車両１が停止した状態において、ユーザーの操作によりブレーキを強制的に解除するためのスイッチである。電磁ブレーキ１０３Ｌは、バッテリー４０からの電力供給がなくなるとブレーキをかけるように構成されている。自律走行型車両１が停止している間は電磁ブレーキ１０３Ｌによってブレーキがった状態である。
車体が停止している状態では、車体が移動しないように、また、傾斜路において自重で移動しないように電磁ブレーキがかかる。丁度、人が運転する車両で停車中にブレーキを踏んだりハンドブレーキを掛けたりするのと同様である。しかし、例えば自律走行型車両１を牽引する場合や車体を少しだけ移動させる場合に意図的にブレーキを解除することがある。ブレーキ解除スイッチはそのような場合に用いられる。ユーザーは、ブレーキ解除スイッチ１２０を操作して電磁ブレーキ１０３Ｌを作動させ、ブレーキを解除する。
【００２４】
≪故障の検出≫
移動ロボットにおいて、故障の検出を行うことが好ましい操作手段やセンサ類として、例えば以下のものが挙げられる。
操作手段としては、上述したように走行モードを「マニュアルモード」と「オートモード」の何れかに切り替えるモード切り替えスイッチが挙げられる。
さらに、電磁ブレーキを強制解除するブレーキ解除スイッチが挙げられる。
センサ類としては、まず駆動機構の動作を検出するロータリーエンコーダが挙げられる。
【００２５】
さらにまた、進路上の障害物を検出する障害物センサが挙げられる。障害物センサとしては、例えばＬＩＤＡＲがある。さらに、接触により障害物を検出するセンサとしてバンパーセンサがある。車両の前後に設けられるバンパーに障害物が接触したことを検出するセンサである。バンパーは、障害物との接触により車体の方向へ変位可能に付勢されており、バンパーセンサはそのバンパーの変位を検出するスイッチである。
【００２６】
まず、操作手段やバンパーセンサに用いられるスイッチの故障検出の例を述べる。
図４は、この実施形態において２接点メカニカルスイッチを用いた故障検出の構成を示す説明図である。図４に示すメカニカルスイッチ１３０は、モード切り替えスイッチ、ブレーキ解除スイッチおよびバンパーセンサに用いられるスイッチを代表するものである。図４のメカニカルスイッチ１３０はプッシュスイッチを想定しているが、トグルスイッチやスライドスイッチであっても故障検出の構成は同様である。
【００２７】
メカニカルスイッチ１３０は、ボタンの操作に応答して開閉される２系統接点を有する。第１の系統は、ボタンが操作されない場合に接点が開いた状態（スイッチがオフの状態）である。図４にＮＯ（Normally Open）で示している。第２の系統は、第１の系統と逆に、ボタンが操作されない場合に接点が閉じた状態（スイッチがオンの状態）である。図４にＮＣ（Normally Close）で示している。ボタンが操作されると、第１の系統は接点が閉じ、第２の系統は接点が開く。
従って、ボタンが操作されていない場合、操作されている場合の何れも、何れか一方の系統はスイッチがオン状態で、他方の系統はスイッチがオフ状態である。
【００２８】
図４はスイッチの状態を検出する回路の一例を示しており、第１および第２系統の一方の接点はそれぞれプルアップ抵抗Ｒｕｐ１およびＲｕｐ２を介して電源Ｖｂに接続されている。第１および第２系統の他方の接点は、それぞれプルダウン抵抗Ｒｄｗ１およびＲｄｗ２を介して設置されると共に、システムコントローラ１００が読み取り可能な入力ポートに接続される。
【００２９】
メカニカルスイッチ１３０のボタンが操作されない状態で、第１系統（ＮＯ系統）は電源Ｖｂと切り離されており、入力ポートの信号レベルは接地電位（ローレベル）である。第２系統（ＮＣ系統）は、電源Ｖｂと接続されており、入力ポートの信号レベルは電源Ｖｂの電圧と抵抗Ｒｕｐ２およびＲｄｗ２とで決まる電位（ハイレベル）である。
メカニカルスイッチ１３０のボタンが押されると、第１系統（ＮＯ系統）は電源Ｖｂと接続され、入力ポートがハイレベルになる。第２系統（ＮＣ系統）は、電源Ｖｂから切り離されて入力ポートがローレベルになる。
【００３０】
走行制御部１００ｃとしてのシステムコントローラ１００は、第１および第２系統が接続された入力ポートの信号レベルを読み込んで、第１系統がローレベルで第２系統がハイレベルの場合はメカニカルスイッチ１３０のボタンが押されていないと判定する。逆に第１系統がハイレベルで第２系統がローレベルの場合はメカニカルスイッチ１３０のボタンが押されていると判定する。
一方、故障検出部１００ｄとしてのシステムコントローラ１００は第１および第２系統の信号レベルがいずれもハイレベルであるか、何れもローレベルの場合は、故障と判定する。メカニカルスイッチ１３０あるいは配線が断線または短絡するとそのような状態に陥る。
【００３１】
ただし、ボタンが操作されてスイッチがオンからオフに、逆にオフからオンに変わる過渡的な状態では、故障していなくても短期間、第１および第２系統の信号レベルがいずれもハイレベルまたはローレベルになることが起こり得る。これが疑似エラーである。通常、過渡的な状態は短期間であるが、例えばボタンが半押しの状態になると、疑似エラーの状態が長く続くことが起こり得る。
その他に、例えばバンパーセンサの場合はバンパーが障害物に一瞬接触した場合に疑似エラーが起こり得る。
【００３２】
以上、メカニカルスイッチの故障検出と疑似エラーについて詳しく説明した。
続いて、センサ類の故障検出について説明する。
ここでは、センサ類の代表としてロータリーエンコーダの故障検出について述べる。
図５は、図２に速度センサ１０１Ｌとして示すロータリーエンコーダ１３３の速度検出と故障検出の手法を説明する図である。
図５に示すようにこの実施形態のモーター４１Ｌは、ホール素子１３７を備えるＤＣブラシレスモータである。システムコントローラ１００は、ホール素子１３７からの信号を読み取ってモーター４１Ｌの回転子の位置を知る。
【００３３】
モーター４１Ｌの出力軸は、減速機１３５および車軸１３９を介して前輪３１Ｌを回転させる。ロータリーエンコーダ１３３は車軸１３９に取り付けられて車軸１３９即ち前輪３１Ｌの回転を検出する。
なお、モーター４１Ｌが駆動する前輪３１Ｒ、前輪の回転を検出する速度センサ―１０１Ｒについても図５と同様の構成である。
システムコントローラ１００は、移動時にロータリーエンコーダ１３３からの信号（エンコーダ信号）を読み取ると共に、ホール素子１３７からの信号を読み取る。
【００３４】
モーター４１Ｌと車軸１３９とは減速機１３５を介しているが回転数は比例関係にある。モーター４１Ｌが回転すると、ホール素子１３７はモーター軸の回転速度に比例した周波数の信号が出力される。また、車軸１３９が回転すると、ロータリーエンコーダ１３３は、車軸の回転速度に比例した数のパルス信号を出力する。よって、ホール素子１３７からの信号の周波数と、ロータリーエンコーダ１３３からのパルス信号の周波数は比例するはずである。
故障検出部１００ｄとしてのシステムコントローラ１００は、ホール素子１３７からの信号とロータリーエンコーダ１３３からの信号が予め定められた比例関係から逸脱していないかを監視することによってロータリーエンコーダ１３３の故障検出を行う。
【００３５】
例えば、モーター４１Ｌが回転しているのに、ロータリーエンコーダ１３３からパルス信号が出力されない場合は故障と判定する。パルス信号が出力されても、パルス周波数が上述の比例関係といえる範囲から逸脱しており異常に高い場合や以上に低い場合も故障と判定する。
ところが、モーター４１Ｌの軸と車軸１３９との間には減速機１３５が介在しているためにバックラッシュがある、このバックラッシュの影響により、特に低速移動時に、パルス周波数が比例関係といえる範囲から逸脱しているとシステムコントローラ１００が誤って判定する可能性がある。これが疑似エラーである。
【００３６】
さらに、ＬＩＤＡＲについて簡単に説明する。ＬＩＤＡＲは、水平方向の所定の２次元空間の範囲内で、レーザーの出射方向を所定の走査ピッチずつ変化させて、物体までの距離を算出する（水平方向の２次元走査）。また、３次元的に距離を算出する場合は、垂直方向に、所定の走査ピッチだけレーザーの出射方向を変化させて、さらに上記の水平方向の２次元走査を行って距離を算出する（図６参照）。距離の算出は、例えば、ある方向へ出射されたレーザーの出射時刻と、受光部に反射光が受光されたことが確認された受光時刻との時間差に基づいて算出できる。
【００３７】
ＬＩＤＡＲの故障検出は、レーザーから出射されるビームを所定の箇所で検出することにより行う。例えば、反射物をＬＩＤＡＲの内部に設けておき、故障検出部１００ｄとしてのシステムコントローラ１００は、所定の範囲の走査角度で所定の範囲の距離から返る反射信号があるか否かを判定して走査光学系の故障検出を行う。
しかし、移動時の振動の影響により反射信号が返らないことがあり得る。これが疑似エラーである。
【００３８】
≪故障検出と状態管理≫
システムコントローラ１００は、ユーザーの操作やセンサからの情報（トリガイベント）に対して、特に走行制御に関して、自律走行型車両１をどのように応答させるかを管理する。
この実施形態において、システムコントローラ１００は、自律走行型車両１がどの状態にある場合に、前述のトリガイベントに対してどのように応答するかの定義に従って、自律走行型車両１の応答を制御する。この手法は、状態管理とも呼ばれる。
【００３９】
今日、走行制御の用途にはコンピュータが多用されているが、コンピュータが実行する制御プログラムの設計において、状態管理の概念はよく適用される。ハードウェアとしてコンピュータを用いない場合も、回路を設計するうえで状態管理の概念は多用される。状態管理に係る状態の定義は、対象の管理を容易にするために人為的、便宜的になされるものであるが、制御の対象および現実の事象に即して合理的に定められる。
【００４０】
移動ロボットの故障検出に関していえば、少なくとも正常な状態で車体が移動可能なモード、故障が検出され車体の走行を制限する（例えば、移動を禁止する）モードの２つの状態が設定される。これは、故障検出の目的、処理を考えれば容易に想定でき、理解できるものであろう。以下、この明細書では車体が移動可能なモードを移動可能状態、車体の移動を禁止するモードを故障状態と呼ぶ。
この実施形態においては、疑似エラーへの対応策としてさらに、移動可能状態と故障状態の中間にあって車体を停止させたいわば過渡的な状態を定義する。これを車体停止状態と呼ぶ。
ここで、移動可能状態は、この発明における第１制御状態に対応し、車体停止状態は第２制御状態に対応し、故障状態は第３制御状態に対応する。
【００４１】
図７は、この実施形態において故障検出部１０１ｄとしてシステムコントローラ１００が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図７に沿って故障検出部１００ｄの処理を説明する。
自律走行型車両１の電源が投入され、システムコントローラ１００の処理が開始されると、故障検出部１００ｄは、動作前に初期化処理における操作手段やセンサ類の故障検出を実行する（ステップＳ１１）。初期化時の故障検出処理で故障が検出されたら（ステップＳ１３のＮｏ）、ルーチンはステップＳ４１へ進み、故障状態へ遷移する。故障状態では、すべての動作を停止して故障からの復旧を待つ。図７で、故障状態からの復旧は電源の再投入を想定している。よって、フローチャート上で故障状態から他の状態への遷移はない。
【００４２】
一方、初期化処理における故障検出で故障が検出されなかった場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、システムコントローラ１００は、自律走行型車両１の動作制御を開始し（ステップＳ１５）、それに伴って故障検出部１００ｄは、故障検出を開始する。そして、ルーチンはステップＳ２１へ進み、移動可能状態へ遷移する。移動可能状態は、故障が検出されない正常な状態である。図７に鎖線で移動可能状態、車体停止状態および故障状態を示している。状態の遷移は概念的なものであるが、状態が遷移するときは通常遷移に応じた処理が伴う。例えば、起動後、移動可能状態へ遷移する場合は前述のステップＳ１５の処理が伴う。また、後述するように、移動可能状態から車体停止状態への遷移は、ステップＳ２７の処理が伴う。車体停止状態から故障状態への遷移はステップＳ３９の処理が伴い、車体停止状態から移動可能状態への遷移はステップＳ３６の処理が伴う。
【００４３】
移動可能状態において、故障検出部１００ｄは、時間間隔をおいて（ステップＳ２１）繰り返し操作手段やセンサ類の故障検出を行う（ステップＳ２３）。故障が検出されなければ（ステップＳ２５のＮｏ）、故障の検出を間欠的に行う（ステップＳ２１、Ｓ２３，Ｓ２５のＮｏのループ）。
【００４４】
図７の処理の説明に戻る。何れかの操作手段またはセンサ類の故障が検出された場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、故障検出部１００ｄは、モーター電源リレー１２１Ｌおよび１２１Ｒを遮断してモーター４１Ｌおよび４１Ｒの駆動を停止する。さらに、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよび１２３Ｒを遮断して電磁ブレーキ１０３Ｌおよび１０３Ｒによって前輪３１Ｌおよび３１Ｒに制動をかける（ステップＳ２７、第１の走行制限の実施）。自律走行型車両１の状態は、移動可能状態（第１制御状態）から車体停止状態（第２制御状態）へ遷移する。前述のステップＳ２７の処理によって、モーターの駆動が停止し、車輪に制動がかかるのが車体停止状態の由来である。
【００４５】
ところで、疑似エラーによって故障と判定された場合、即座に故障状態へ遷移させたとすると、自律走行型車両１の電源を再投入しなければ移動可能状態へ復旧しない。既に述べたように、安全を確保する観点から、自律走行型車両１の故障状態を解除する操作は、誰もが容易に行うことはできず、限られた者だけが知る特定の操作によって可能とするように設計される。例えば、電源スイッチの操作には、鍵や暗証コードが必要とされたり、複雑な操作手順が要求されたりする。
【００４６】
疑似エラーと真正なエラーを判別するために車体停止状態が設けられている。車体停止状態への遷移後、故障検出部１００ｄは、予め定められた期間（以下、故障確定期間）は故障状態へ遷移させないようにする。具体的には、以下のように処理を行う。
車体停止状態において、故障検出部１００ｄは、時間間隔をおいて（ステップＳ３１）繰り返し操作手段やセンサ類の故障検出を行う（ステップＳ３３）。故障が検出されなければ（ステップＳ３５のＮｏ）、故障検出部１００ｄは、遮断されているモーター電源リレー１２１Ｌおよび１２１Ｒを導入してモーター４１Ｌおよび４１Ｒを駆動可能な状態に戻す。さらに、遮断されていたブレーキ電源リレー１２３Ｌおよび１２３Ｒを導入して電磁ブレーキ１０３Ｌおよび１０３Ｒによる前輪３１Ｌおよび３１Ｒの制動を解除する（ステップＳ３６）。
【００４７】
一方、継続して故障が検出された場合（ステップＳ３５のＹｅｓ）、故障検出部１００ｄは、車体停止状態に遷移してから予め定められた故障確定期間が経過したか否かを確認する（ステップＳ３７）。その故障確定期間に達していなければ（ステップＳ３７のＮｏ）、ルーチンはステップＳ３１へ戻り、車体停止状態に留まる。
一方、遷移から故障確定期間が経過していたら（ステップＳ３７のＹｅｓ）故障検出部１００ｄは、既にステップＳ２７の処理で遮断されているはずであるが念のためにモーター電源リレー１２１Ｌおよび１２１Ｒを遮断する処理を再度行う。即ち、モーター４１Ｌおよび４１Ｒの駆動を停止し、同様に、ブレーキ電源リレー１２３Ｌおよび１２３Ｒを遮断して電磁ブレーキ１０３Ｌおよび１０３Ｒによって前輪３１Ｌおよび３１Ｒに制動をかける（ステップＳ３９、第２の走行制限の実施）。自律走行型車両１の状態は、車体停止状態（第２制御状態）から故障状態（第３制御状態）へ遷移する。この実施形態において、第１の走行制限、第２の走行制限はいずれも駆動の停止である。
【００４８】
故障状態において、システムコントローラ１００は、自律走行型車両１のすべての動作を停止して（ステップＳ４１）故障からの復旧を待つ。
なお、この実施形態では故障状態の解除は電源の再投入としているので、図７のフローチャート上で故障状態から他の状態への遷移はない。
異なる態様として、特定の操作によって故障状態を解除する場合、故障検出部１００ｄは、動作停止処理（ステップＳ４１）の後、故障状態において前述の特定の操作がなされたか否かを監視する。特定の操作がなされたら、遮断されているモーター電源リレー１２１Ｌおよび１２１Ｒを導入してモーター４１Ｌおよび４１Ｒを駆動可能な状態に戻す。さらに、遮断されていたブレーキ電源リレー１２３Ｌおよび１２３Ｒを導入して電磁ブレーキ１０３Ｌおよび１０３Ｒによる前輪３１Ｌおよび３１Ｒの制動を解除する。そして、図７のステップＳ１５に示す動作開始の処理へルーチンを進める。
【００４９】
さらに異なる態様として故障検出部１００ｄは、故障状態へ遷移したら動作停止処理（ステップＳ４１）の後、走行モードを強制的に「オートモード」から「マニュアルモード」へ切り替えて、自律走行の状態から遠隔操縦の状態へ切り替えてもよい。自律走行に不可欠な走行センサが故障した場合、人による遠隔操縦に切り替えて故障に対処する態様である。この態様において、走行モードの「オートモード」から「マニュアルモード」への切り替えは第２の走行制限に含まれる。
以上に述べたように、故障検出部１００ｄは、故障が検出されたら、故障状態へ遷移する前に一旦、復帰可能な車体停止ステートに遷移させることで、疑似エラーによって復帰不能な故障状態へ遷移する不具合を抑制する。
【００５０】
（実施の形態２）
この実施形態で、故障検出部１００ｄは、自律走行型車両１が停止中か移動中かに応じて、また、移動中は移動速度に応じて故障確定期間を決定する。
一例として、ブレーキ解除スイッチ１２０の故障検出について述べる。
例えば、故障検出部１００ｄは、ブレーキ解除スイッチ１２０の故障検出に係る故障確定期間を、車体が停止中の場合は１０００ミリ秒とするが、車体が移動中は２００ミリ秒とする。
【００５１】
いま、坂道の途中で停止している自律走行型車両１を手押しで移動させるためにブレーキ解除スイッチ１２０が操作されるものとする。自律走行型車両１は自重で坂道を下り、移動しはじめる。ユーザーは、移動の様子をみながら、ブレーキ解除スイッチ１２０のオフおよびオンの操作を行って下降の速度を調整し、意図する位置へ自律走行型車両１を移動させるものとする。オフおよびオンの操作が頻繁になされ、疑似エラーが発生し易い状況といえる。
【００５２】
自律走行型車両１は自重で坂道を下る途中でブレーキ解除スイッチ１２０が故障した場合（真正な故障の場合）、自重で降下する自律走行型車両１を速やかに停止させなければ事故に繋がる危険性がある。よって、故障検出部１００ｄは、故障確定期間を停止中の１０００ミリ秒に比べて短い２００ミリ秒に設定する。停止中は、事故に繋がる危険性が低いので、疑似エラーの排除を優先して十分長い期間を故障確定期間とする。
さらに、移動中は、移動速度に応じて故障確定期間を決定してもよい。故障検出時の対応は、より速く移動している場合により速やかに行う必要があるので、より速い移動速度に対して、より短い故障確定期間を設定することが好ましい。
なお、自律走行型車両１が停止中か否か、また移動中の速度は、ロータリーエンコーダ１３３からの信号に基づいて判断できる。
【００５３】
モード切り替えスイッチについても同様の考えで、停止中に比べて移動中はより短い故障確定期間とする。さらに、より速い移動速度に対して、より短い故障確定期間を設定することが好ましい。
距離検出部１２としてのＬＩＤＡＲについても、移動中に故障すると、事故に繋がる危険性が高い。よって、故障確定期間を停止中よりも短く設定する。さらに、より速い移動速度に対して、より短い故障確定期間を設定することが好ましい。
なお、速度センサ―１０１Ｌ、１０１Ｒとしてのロータリーエンコーダ１３３は、自律走行型車両１が停止中は出力信号が変化しないので移動中のみの故障検出になる。より速い移動速度に対して、より短い故障確定期間を設定することが好ましい。
【００５４】
（実施の形態３）
この実施形態において、自律走行型車両１は、距離検出部１２、速度センサ１０１Ｌ，１０１Ｒに加えて、ジャイロセンサ、加速度センサ、傾斜角センサなどのセンサを備えている。システムコントローラ１００は、それらのセンサから得られる情報に基づいて、路面の凹凸の程度や、路面の傾斜の程度を走行状態として検出する。
故障検出部１００ｄは、検出された走行状態に基づいて、故障確定期間を変更する。そして、走行状態が走行に適さない状況にある程、故障確定期間を短く設定する。
【００５５】
具体例を挙げると、システムコントローラ１００は、傾斜角センサによって得られた車体角度、もしくは、加速度センサで重力加速度を検出することによって得られた車体角度が予め定められた閾値以上の場合は、傾斜路面を移動中もしくは傾斜路面で停車中と認識する。
その場合、故障検出部１００ｄは、傾斜路からの滑りおちを防止するために、水平面を移動中もしくは停止中の場合に比べて、ブレーキ解除スイッチの故障確定期間を短く設定する。
【００５６】
また、システムコントローラ１００は、加速度センサ、もしくはジャイロセンサによって得られた車体の振動状況が予め定められた閾値を超える場合、凹凸面(非舗装路面)を移動中であると認識する。非舗装路面は、舗装路面に比べて停止距離が長くなる可能性がある。その場合、故障検出部１００ｄは、距離検出部１２のＬＩＤＡＲ、速度センサ１０１Ｌ、１０１Ｒとしてのロータリーエンコーダ１３３をはじめ、バンパーセンサ等の故障確定期間を舗装路面走行時に比べて短く設定する。
【００５７】
（実施の形態４）
図７において、故障状態へ遷移した場合は、動作を停止する処理のみを行っている。この実施形態において、自律走行型車両１は、その動作を管理する監視センターと通信する。故障検出部１００ｄは、故障を検出して故障状態へ遷移したら、監視センターへ故障の内容を通知する。通知を受けた監視センターでは、検出された故障の内容に応じた対応をとることができる。例えば、サービスエンジニアを派遣するといった対応である。
さらに、遠隔操作で故障の内容に応じてより詳細な自己診断を行うといった対応も考えられる。
【００５８】
（実施の形態５）
走行制御部１００ｃは、故障が検出された走行センサの種類、検出された故障の内容、故障の程度に応じて第１の走行制限、第２の走行制限、または両者の内容を決定してもよい。
例えば、障害物センサであるＬＩＤＡＲの故障が検出された場合、その故障の内容あるいは故障の程度が、ＬＩＤＡＲが全く機能せず障害物を検出できないものであれば、実施の形態１のように走行を停止する。一方、ＬＩＤＡＲが全く機能しない訳ではないが、検出能力が低下する故障（例えば、一部領域のみ検出不可、測距精度の低下、レスポンスの低下）が生じた場合、第１の走行制限として走行速度が所定の速度を超える場合は減速して前記所定速度以下に制限し、さらに前記所定の速度を故障の度合いに応じて変える。一方、第２の速度制限は、駆動の停止とする。
【００５９】
あるいは、障害物センサ（前述のＬＩＤＡＲであってもよいが、例えば超音波センサであってもよい）やカメラ等にゴミ等の汚れが付着してごく一部領域のみ検出ができない場合や一部領域の検出能力が低下した場合、第１の走行制限として走行速度が第１速度以下に制限すべく減速し、第２の走行制限として前記第１速度より小さい第２速度以下に制限すべくさらに減速してもよい。
一方、ブレーキ解除スイッチ１２０の故障が検出された場合、例えば傾斜路を下るように車体が移動すると人が追い付くことが大変になるため、第１および第２の走行制限をともに走行停止とする。
【００６０】
また、ロータリーエンコーダ１３３の故障が検出された場合は、走行速度および走行経路の正常な制御が困難になって危険であるため、第１および第２の走行制限をともに走行停止とする。
さらに、走行センサや駆動機構に係る電源系統の故障が検出された場合も走行状態に関連する故障といえるので、ＬＩＤＡＲやロータリーエンコーダの故障と同様に、第１制御状態、第２制御状態および第３制御状に遷移させてもよい。その場合、第１および第２の走行制限をともに走行停止とする。
【００６１】
さらにまた、バッテリー４０の残容量が減って出力が所定の電圧を下回った場合についても、走行状態に関連するので、ＬＩＤＡＲやロータリーエンコーダの故障と同様に、第１制御状態、第２制御状態および第３制御状に遷移させてもよい。例えば、バッテリー４０の出力が所定の第１電圧を下回り、やがてモーター４１Ｌおよび４１Ｒを回すことが困難になると判断した場合は、正常な走行制御が困難になって危険であるため、第１および第２の走行制限をともに走行停止とする。
さらにその前の段階であって、バッテリー４０の出力が前記第１電圧よりも少し高い第２電圧を下回った段階で、第１および第２の走行制限を所定の速度以下の速度制限として前記所定速度に減速してバッテリー残量の急激な消費を抑制してもよい。
【００６２】
（実施の形態６）
上述の実施形態において走行制御部１００ｃは、故障が検出されていない場合の通常の走行制御と、故障検出部１００ｄによって故障が検出された場合に走行制御を第１制御状態から第２制御状態および第３制御状態に遷移させる制御をいずれも実施している。
この実施形態において、走行制御部１００ｃは、通常の走行制御を行う。しかし、走行センサの故障の検出に応答して車体を停止あるいは減速させる制御を走行制御部１００ｃとは別のハードウェアとしてもよい。
【００６３】
例えば、自律走行型車両１が図２および図３に示すシステムコントローラ１００と別の回路基板を安全管理部として備える態様である。走行制御部１００ｃを含むシステムコントローラ１００とは別に、故障検出部１００ｄを含む安全管理部を備える。走行制御部１００ｃはモーター４１Ｌおよび４１Ｒ等を制御する。一方、前記安全管理部は、故障検出部１００ｄを含み、故障検出部１００ｄが故障を検知した場合、例えばモーター電源リレー１２１Ｌを制御してバッテリー４０からモーター４１Ｌへの電源供給をオフして車を停止させる。さらに、例えばブレーキ電源リレー１２３Ｌを制御して電磁ブレーキ１０３Ｌをオフする。
【００６４】
よって、故障が検出された後に、例えばバグや誤操作等、何らかの原因で走行制御部１００ｃが車体を走行させようとしても、走行制御部１００ｃとは別の前記安全管理部の制御によって車体が停止したまま動かない状態が維持される。よって、より確実に安全が確保される。
また、実施の形態１の変形例として、走行制御部１００ｃの機能の一部の機能、例えば、障害物センサ等の検出に基づき衝突を回避制御する制御、あるいは、走行経路に異常がないかを判断する制御等が、外部で行われてもよい。その場合、自律走行型車両１は、外部と通信する機能を備える。外部とは、例えば、前記通信を介して接続されたサーバであったり、遠隔で自律走行型車両１の走行を監視および制御するオペレータ室等であったりする。
【００６５】
以上に述べたように、
（i）この発明による走行装置は、車体と、前記車体を走行させる駆動機構と、前記車体の走行状態を検出する走行センサと、前記走行センサの検出に基づいて前記駆動機構を制御して前記車体を自律走行させる走行制御部と、前記走行センサの故障を検出する故障検出部とを備え、前記走行制御部は、故障が検出されない状態下で前記車体の走行制御を行う第１制御状態において前記故障検出部が故障を検出した場合、第１の走行制限を行う第２制御状態に前記車体の走行制御を遷移させ、所定期間内に前記故障が検出されなくなった場合は前記車体の走行制御を前記第１制御状態に戻し、前記所定期間内において前記故障の検出が継続する場合は、第２の走行制限を行う第３制御状態に遷移させ、所定期間を超えてから故障が検出されなくなっても第３制御状態を維持することを特徴とする。
【００６６】
この発明において、駆動機構は、車体を走行させる車輪、車輪を駆動するモーター等の動力源および動力源からの駆動力を車輪へ伝達する機構、動力源を制御するためのロータリーエンコーダなどのセンサや動力源を駆動する駆動回路などで構成される。
また、操作手段は、種類を限定するものでないが例えばプッシュスイッチ等、移動ロボットにユーザーの指示を与えるものである。
【００６７】
さらに、故障検出部は、操作手段やセンサの故障を検出するための検出回路と、検出回路の信号を読み取って故障か否かを判断する処理を行う処理部とで構成される。前記処理部は、例えば、ハードウェアとしてはＣＰＵやマイクロコンピュータ（以下、まとめてＣＰＵ）を中心としてメモリー、タイマー回路や入出力回路等で構成され、ＣＰＵがメモリーに予め格納された制御プログラムを実行することによって、その機能が実現されてもよい。
【００６８】
また、走行制御部は、例えば、ハードウェアとしてはＣＰＵやマイクロコンピュータ（以下、まとめてＣＰＵ）を中心としてメモリー、タイマー回路や入出力回路等で構成され、ＣＰＵがメモリーに予め格納された制御プログラムを実行することによって、その機能が実現されてもよい。
前述の故障検出部と走行制御部とは、ＣＰＵ等のハードウェア資源を共有してもよいが、そうでなくてもよい。
【００６９】
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障が移動中に検出されたか否かに応じて前記所定期間の長さを決定し、移動中の検出は停止中の検出よりも前記所定期間を短く設定してもよい。
このようにすれば、故障が事故につながる虞の高い移動中はより短い期間で走行を制限する一方、停止中はより長い期間待って疑似エラーでないことを十分に確認してから走行を制限することができる。
【００７０】
（iii）前記車体が移動中に前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障検出時の速度の範囲に応じて前記所定期間の長さを決定し、前記速度の範囲がより速い場合は前記所定期間をより短く設定してもよい。
このようにすれば、速度がより速くて一定時間により長い距離を移動する場合は、故障が検出されてからより短い期間で走行を制限することができる。
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
【００７１】
（iv）前記車体が移動中に前記故障検出部が故障を検出した場合、前記走行制御部は、故障が検出された操作手段または走行センサの機能に応じて前記所定期間を決定してもよい。
このようにすれば、例えば実施例で述べたＬＩＤＥＲや駆動機構のロータリーエンコーダは、自律走行に不可欠な障害物や速度および移動距離の情報を提供するので、それらの何れかが故障すると、事故につながる可能性が高い。それに比較すると、モード切り替えスイッチやブレーキ解除スイッチは事故につながる可能性が低いと考えられる。よって、ＬＩＤＥＲやロータリーエンコーダについてはモード切り替えスイッチやブレーキ解除スイッチよりも所定期間をより短く設定することが考えられる。
【００７２】
（v）前記走行センサは、水平面に対する路面の傾斜の程度を走行状態として検出し、前記走行制御部は、前記傾斜が大きい程、前記所定期間を短く設定してもよい。
傾斜が大きい程、車体は短期間に加速して路面を下る可能性が高いところ、このようにすれば急な斜面であるほど故障が検出されてからより短い期間で走行を制限することができる。
【００７３】
（vi）前記走行センサは、路面の凹凸の程度を走行状態として検出し、前記走行制御部は、路面の凹凸が大きい程、前記所定期間を短く設定してもよい。
路面の凹凸が大きい程、車体が所定の速度まで減速したり停止したりするまでに長い距離を要する可能性が高いところ、このようにすれば路面の凹凸が大きいほど故障が検出されてからより短い期間で走行を制限することができる。
【００７４】
（vii）前記故障検出部が故障を検出した場合、検出された故障の内容を外部へ送信する故障送信部をさらに備えてもよい。
このようにすれば、外部に故障の内容を通知することで迅速な対応が可能になる。
【００７５】
（viii）前記第２の走行制限は、前記第１の走行制限と同じ制限あるいはさらに厳しい制限を課すものであってもよい。
さらに厳しい制限の例は、第１の走行制限が減速で、第２の走行制限が停止である。停止は減速よりもさらに厳しい制限といえる。あるいは、第１の走行制限が第１速度以下での走行であって、第２の走行制限が前記第１速度より遅い第２速度以下での走行である。
【００７６】
（ix）前記第２の走行制限は走行停止であって、第１の走行制限は減速あるいは走行停止であってもよい。
このようにすれば、第２制御状態に遷移した後に故障の検出が所定期間続く間に走行速度を抑えて安全を確保することができる。
【００７７】
（x）前記走行制御部は、故障が検出された走行センサの種類または故障の内容に応じて第１および第２の走行制限の内容を決定してもよい。
【００７８】
（xi）前記走行センサは、移動時に進路上の障害物を検出する障害物センサおよび前記駆動機構の動作を検出する駆動センサを含み、前記故障検出部は、前記操作手段、前記障害物センサおよび前記駆動センサの少なくとも何れかの故障を検出してもよい。
このようにすれば、前記操作手段、前記障害物センサおよび前記駆動センサの少なくとも何れかの故障検出において、疑似エラーによる故障の誤検出を抑制できる。
【００７９】
（xii）ユーザーの遠隔操作を受付ける通信部をさらに備え、前記走行制御部は、自律移動時に検出された故障が前記所定期間内に検出されなくなった場合、前記車体が移動可能な状態に戻すことに代えてまたは加えて、前記通信部を介した所定の遠隔操作により前記車体が移動可能な状態に戻してもよい。
このようにすれば、故障の検出が前記所定期間内に検出されなくなった場合は、疑似エラーによる故障の検出であるとして移動可能な状態に自律的に戻るので、疑似エラーによる故障の誤検出を抑制できる。
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【符号の説明】
【００８０】
１：自律走行型車両、    １０：電動車台部、    １１：車台本体、    １２：距離検出部、    １８：カバー、    ３１Ｌ，３１Ｒ：前輪、    ３２Ｌ：後輪、    ４０：バッテリー、    ４１Ｌ，４１Ｒ：モーター、    ５０：昇降機構部、    ６０：監視カメラ、    ７１：Ｗｉ‐Ｆｉアンテナ、    ７２：警告灯、    ７３：ＣＣＤカメラ、    ７４：ＧＰＳアンテナ
１００：システムコントローラ、    １００ｃ：走行制御部、    １００ｄ：故障検出部、    １０１Ｌ：速度センサ、    １０３Ｌ：電磁ブレーキ、    １２０：ブレーキ解除スイッチ、    １２１Ｌ：モーター電源リレー、    １２２Ｌ：モータードライバ、    １２３Ｌ：ブレーキ電源リレー、    １２４Ｌ：ブレーキドライバ
１３０：メカニカルスイッチ、    １３３：ロータリーエンコーダ、    １３５：減速機、    １３７：ホール素子、    １３９：車軸
【図１】
2018120421.tif 000003
【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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