(57)【要約】【課題】自律歩行が困難な歩行者を安全に案内することができる案内用ロボットを提供する。【解決手段】自走体２の前方且つ自走体２の上端部よりも上方で、歩行者の身長と同等の高さまでに存在する障害物（上方障害物）を検出する距離画像センサ２５を備える。そして、上方障害物を検出したとき、当該障害物との接触を回避するための障害物回避制御を行う。障害物回避制御としては、障害物を回避する方向に自走体２の走行方向を補正する制御、自走体２の走行を停止させる制御、自走体２に障害物が接近していることを音声で案内する制御などを行う。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行者が把持して移動方向を入力する操作入力部と、
車輪によって任意の方向に走行可能な自走体と、
前記操作入力部で入力された移動方向に基づいて、前記自走体の走行を制御する走行制御部と、
前記自走体の前方且つ前記自走体の上端部よりも上方で、前記歩行者の身長と同等の高さまでに存在する障害物を検出する上方障害物検出部と、
前記上方障害物検出部で障害物を検出したとき、当該障害物との接触を回避するための障害物回避制御を行う障害物回避制御部と、を備えることを特徴とする案内用ロボット。
【請求項２】
前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記障害物を回避する方向に、前記走行制御部による前記自走体の走行方向を補正する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の案内用ロボット。
【請求項３】
前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記自走体の走行を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の案内用ロボット。
【請求項４】
前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記自走体に前記障害物が接近していることを音声で案内する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の案内用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律歩行が困難な歩行者の走行を支援する案内用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の案内用ロボットとしては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、ロボットの頭部に設置したカメラで天井や壁の上部に設置した安全確認用のマークを検出しながら移動し、当該マークを検出しなくなったら移動を停止するものである。
また、他の案内用ロボットとしては、特許文献２に記載の技術がある。この技術は、前方の障害物を検出したとき、その障害物を避けるように移動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７６２０３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５５０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、天井付近に設置された特定の形状のマークを検出するだけで、操作者の頭部付近の高さにある障害物を検出することはできない。また、上記特許文献２に記載の技術についても、前方の障害物を検出するだけで、操作者の頭部付近の高さにある障害物を検出することはできない。
【０００５】
このように、各特許文献に記載の技術では、ロボット上端よりも上方にある障害物を検出できないため、操作者の頭部付近の高さに障害物がある場合、ロボットは障害物の下を通過できるが、操作者は通過できずに障害物に接触するおそれがある。特に、目が不自由な人が操作者である場合には、この上方障害物への対策が必要である。
そこで、本発明は、自律歩行が困難な歩行者を安全に案内することができる案内用ロボットを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る案内用ロボットの一態様は、歩行者が把持して移動方向を入力する操作入力部と、車輪によって任意の方向に走行可能な自走体と、前記操作入力部で入力された移動方向に基づいて、前記自走体の走行を制御する走行制御部と、前記自走体の前方且つ前記自走体の上端部よりも上方で、前記歩行者の身長と同等の高さまでに存在する障害物を検出する上方障害物検出部と、前記上方障害物検出部で障害物を検出したとき、当該障害物との接触を回避するための障害物回避制御を行う障害物回避制御部と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
このように、自走体の前方且つ自走体の上端部よりも上方で、歩行者の身長と同等の高さまでに存在する障害物を検出し、障害物回避制御を行うので、歩行者の頭部付近の高さにある障害物との接触を回避することができる。そのため、例えば案内用ロボットは通過できるが歩行者は頭部が接触し通過できないような障害物が存在する状況でも、障害物と歩行者との接触を回避することができ、より安全に歩行者を案内することができる。
【０００８】
また、上記の案内用ロボットにおいて、前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記障害物を回避する方向に、前記走行制御部による前記自走体の走行方向を補正する制御を行うことが好ましい。これにより、障害物との接触を回避しながら自走体の走行を継続することができる。
さらに、上記の案内用ロボットにおいて、前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記自走体の走行を停止させる制御を行うことが好ましい。これにより、障害物との接触を確実に回避することができる。
【０００９】
また、上記の案内用ロボットにおいて、前記障害物回避制御部は、前記障害物回避制御として、前記自走体に前記障害物が接近していることを音声で案内する制御を行うことが好ましい。これにより、歩行者に対して注意喚起を行うことができ、歩行者に障害物との接触を回避する動作を促すことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の案内用ロボットでは、自走体の前方且つ上方の障害物を検出可能であるため、操作者の頭部付近の高さにある障害物を検出し、当該障害物との接触を回避する制御を行うことができる。したがって、目が不自由な人が操作者である場合であっても、安全に案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る案内用ロボットを示す斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図１の底面図である。
【図５】距離画像センサ（上方障害物センサ）の検出範囲を示す図である。
【図６】距離画像センサ（上方障害物センサ）の検出範囲を示す図である。
【図７】走行制御装置を示すブロック図である。
【図８】走行制御部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る案内用ロボットを示す斜視図、図２は正面図、図３は右側面図、図４は底面図である。
案内用ロボット１は、任意の方向に走行する自走体２を有する。この自走体２は、底面から見て前端部が尖った流線形状に形成され、且つ例えば案内用ロボット１の操作者（歩行者）の膝程度の高さを有する基台３を備えている。この基台３は、その後端面側の幅が操作者の肩幅以上に形成され、且つ後端面に前方側に凹む操作者の下肢を収容する凹部４が形成されている。
【００１３】
基台３の底面には、前端側にキャスター５が旋回自在に配置され、後方端側の左右位置に駆動輪（車輪）６Ｌ及び６Ｒが回転自在に支持されている。これら駆動輪６Ｌ及び６Ｒの夫々は、車軸７Ｌ及び７Ｒの内側にプーリ８Ｌ及び８Ｒが固定されている。
そして、これらプーリ８Ｌ及び８Ｒと、各駆動輪６Ｌ及び６Ｒの前方側に配置した電動モータ９Ｌ及び９Ｒの回転軸に固定したプーリ１０Ｌ及び１０Ｒとの間に無端のタイミングベルト１１Ｌ及び１１Ｒが巻回されて、電動モータ９Ｌ及び９Ｒの回転軸の回転速度と同一回転速度で駆動輪６Ｌ及び６Ｒが回転駆動される。ここで、各電動モータ９Ｌ及び９Ｒには、無励磁状態でブレーキが作動する無励磁作動形ブレーキ１２Ｌ及び１２Ｒが設けられている。
【００１４】
このとき、電動モータ９Ｌ及び９Ｒの回転軸の回転速度を等しくすると、回転軸の回転方向に応じて基台３が前後方向に移動し、左側の駆動輪６Ｌの回転速度を右側の駆動輪６Ｒの回転速度より遅い回転加速度（又は速い回転速度）で駆動すると基台３が左旋回（又は右旋回する。
また、左側の駆動輪６Ｌ（又は右側の駆動輪６Ｒ）を停止させた状態で、右側の駆動輪６Ｒ（又は左側の駆動輪６Ｌ）を正回転駆動すると信地左（又は右）旋回状態となる。
【００１５】
さらに、左側の駆動輪６Ｌ（又は右側の駆動輪６Ｒ）を逆回転駆動し、右側の駆動輪６Ｒ（又は左側の駆動輪６Ｌ）を正回転駆動する超信地左（又は右）旋回状態となる。
このように、左右の駆動輪６Ｌ及び６Ｒの回転速度を制御することにより、基台３を任意の方向に走行させることができる。
基台３には、その上面における前端側から後方側に傾斜延長する支持腕１５が固定されている。この支持腕１５の上端部には、基台３と平行に後方に基台３の凹部４の近傍位置まで延長する水平腕１６が形成されている。
【００１６】
この水平腕１６の上面における後端側には、走行方向を入力する操作入力部１７が配置されている。操作入力部１７は、操作者が一方の手指で把持することが可能なグリップ１８と、このグリップ１８を連結支持して、グリップ１８に加えられたＸＹＺ軸方向の入力を検出する六軸力センサ１９とを備える。
基台３の先端側の側面には、例えば３００度の角度範囲に渡って帯状の開口部２１が形成されている。そして、この開口部２１の先端部に対応する内側には、障害物検出センサとしてのスキャナ式レンジセンサ２２が設けられている。このスキャナ式レンジセンサ２２は、水平方向に後方側の９０度の角度範囲を除く２７０度の角度範囲でレーザ光を使用して、下方（床上）にある障害物（以下、下方障害物という）までの距離を計測するものである。
【００１７】
また、水平腕１６の前端側には、障害物センサとしてのスキャナ式レンジセンサ２３が設けられている。このスキャナ式レンジセンサ２３も、スキャナ式レンジセンサ２２と同様に、水平方向に後方側の９０度の角度範囲を除く２７０度の角度範囲でレーザ光を使用して下方障害物までの距離を計測するものである。
また、支持腕１５の上端側における裏面側には、障害物センサとしてのスキャナ式レンジセンサ２４が設けられている。このスキャナ式レンジセンサ２４は、例えば上方側の１２０度の角範囲を除く２４０度の角度範囲で斜め下側の障害物までの距離を計測するものである。
【００１８】
さらに、案内用ロボット１の中央部付近である支持腕１５の下端部の前面側には、上方障害物センサとしての距離画像センサ２５が設けられている。この距離画像センサ２５は、赤外線レーザによって前方且つ上方の空間に特定のパターンを投影し、それをカメラで撮影して対象物の位置と距離とを測定する、所謂デプスカメラである。距離画像センサ２５は、案内用ロボット１の前方且つ上方にある障害物（以下、上方障害物という）を検出する。
【００１９】
この距離画像センサ２５の検出範囲は、図５に示すように、案内用ロボット１の側面視において、水平面に対して上方にθ１（例えば３０°）〜θ２（例えば８０°）の範囲で、且つ床面からＨ１（例えば２０００ｍｍ）の高さまでの領域Ａ１とする。すなわち、距離画像センサ２５の投影範囲のうち、床面からＨ１の高さから天井までの高さ（床面からＨ（例えば２４００ｍｍ）の高さ）までの領域Ａ２は検出範囲外とする。
【００２０】
ただし、θ２は８０°までに限定されず、領域Ａ１が案内用ロボット１の上部に重ならない範囲で可能な限り大きく確保しても良い。その場合は、操作者により近い障害物を検出することができる。
また、距離画像センサ２５の検出範囲は、図６に示すように、案内用ロボットの上面視において、その最大幅がＷ１（例えば２０００ｍｍ）となる領域Ａ３とする。また、図６において、領域Ａ４は、スキャナ式レンジセンサ２２及び２３の検出範囲である。
【００２１】
２ｍ以上の身長の操作者はあまりいないため、本実施形態では、距離画像センサ２５の検出範囲（高さＨ１）を床から２０００ｍｍとしている。但し、この高さＨ１は、操作者の身長と同等の高さであればよく、操作者の身長に合わせて変更可能とする。
電動モータ９Ｌ及び９Ｒは、図７に示すように、走行制御装置３０によって、駆動制御される。
【００２２】
この走行制御装置３０は、図７に示すように、自走体２に内蔵するバッテリによって駆動される、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置３１を備えている。演算処理装置３１は、センサ信号入力Ｉ／Ｆ６１と、速度指令値出力Ｉ／Ｆ６２と、回転角度位置入力Ｉ／Ｆ６３と、音声出力Ｉ／Ｆ６４とを備える。また、この演算処理装置３１は、走行制御部５１を備える。
【００２３】
センサ信号入力Ｉ／Ｆ６１には、操作入力部１７の六軸力センサ１９と、各スキャナ式レンジセンサ２２〜２４と、距離画像センサ２５とが接続されている。そして、センサ信号入力Ｉ／Ｆ６１は、六軸力センサ１９から出力されるＸ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向に付与される力Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚと、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸回りのモーメントＭｘ、Ｍｙ及びＭｚとを読込む。また、センサ信号入力Ｉ／Ｆ６１は、スキャナ式レンジセンサ２２〜２４から出力される障害物位置情報を読込むと共に、距離画像センサ２５から出力される障害物位置情報を読込む。センサ信号入力Ｉ／Ｆ６１は、読込んだ各種情報を走行制御部５１へ出力する。
【００２４】
速度指令値出力Ｉ／Ｆ６２は、走行制御部５１で生成した速度指令値を、モータドライバ６５Ｌ及び６５Ｒに出力する。ここで、モータドライバ６５Ｌ及び６５Ｒは、自走体２に内蔵するバッテリから電力が供給され、電動モータ９Ｌ及び９Ｒを駆動するためのものである。
回転角度位置入力Ｉ／Ｆ６３は、電動モータ９Ｌ及び９Ｒの回転角度位置を検出するエンコーダ６６Ｌ及び６６Ｒから出力される回転角度位置情報を読込み、走行制御部５１へ出力する。
音声出力Ｉ／Ｆ６４は、走行制御部５１で生成した音声案内情報をスピーカ６７へ出力する。ここで、音声案内情報とは、障害物の接近を知らせる情報などを含む。
以下、走行制御部５１について具体的に説明する。
【００２５】
（走行制御部５１の構成）
図８は、走行制御部５１の機能ブロック図である。
この図８に示すように、走行制御部５１は、走行方向算出部５１ａと、障害物検出部５１ｂと、走行方向補正部５１ｃと、モータ駆動制御部５１ｄとを備える。
この走行制御部５１は、操作者による操作入力部１７の操作に基づいて電動モータ９Ｌ及び９Ｒに対する速度指令値を生成し、これを出力することで自走体２を走行制御するものである。また、走行制御部５１は、自走体２の移動過程において、常時、周囲の障害物の有無を検出し、障害物を検出すると操作者に障害物が接近していることを音声や警報で知らせると共に、操作者が操作入力部１７から指定した移動方向を、障害物を回避する方向に修正する障害物回避機能を有する。
【００２６】
先ず、走行方向算出部５１ａは、操作入力部１７の六軸力センサ１９から出力されるＸ，Ｙ，Ｚ軸に付与される力Ｆｘ，Ｆｙ及びＦｚと、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸回りのモーメントＭｘ，Ｍｙ及びＭｚを、操作入力情報として読込む。
次に走行方向算出部５１ａは、Ｚ軸方向の力Ｆｚと予め設定した閾値とを比較することで、操作者がグリップ１８を押下したか否かを検出する。このとき、操作者がグリップ１８を押下していない（Ｆｚ≦閾値）場合にはそのまま待機し、操作者がグリップ１８を押下すると（Ｆｚ＞閾値）、Ｙ軸方向の力ＦｙとＺ軸回りのモーメントＭｚとに基づいて、自走体２の前後進速度Ｖ0［ｍ／ｓ］及び旋回速度ω0［ｒａｄ／ｓ］を算出する。
【００２７】
ここで、前後進速度Ｖ0は、自走体２の仮想質量をＭとしたとき、例えば次式をもとに算出する。
Ｖ0＝∫（Ｆｙ／Ｍ）ｄｔ        …………（１）
また、旋回速度ω0は、自走体２のＺ軸回りの仮想慣性モーメントをＩｒｚとしたとき、例えば次式をもとに算出する。
【００２８】
ω0＝∫（Ｍｚ／Ｉｒｚ）ｄｔ    …………（２）
そして、走行方向算出部５１ａは、算出した前後進速度Ｖ0及び旋回速度ω0をＲＡＭ等に記憶すると共に、これらを障害物検出部５１ｂ及び走行方向補正部５１ｃに出力する。
障害物検出部５１ｂは、障害物位置情報として、スキャン式レンジセンサ２２及び２３で測定したスキャン角度及び距離検出値を読込み、下方障害物の位置及び下方障害物までの距離を算出する。また、障害物検出部５１ｂは、障害物位置情報として、距離画像センサ２５で撮影した画像データを読込み、上方障害物の位置及び上方障害物までの距離を算出する。ここで、障害物が複数存在する場合には、各障害物について位置及び障害物までの距離を算出する。
【００２９】
そして、障害物検出部５１ｂは、走行方向算出部５１ａで記憶した前後進速度Ｖ0及び旋回速度ω0と、検出した障害物の位置及び距離とに基づいて、自走体２が下方障害物又は上方障害物に接触する可能性があるか否かを判定する。この判定結果は、走行方向補正部５１ｃに出力される。
また、障害物検出部５１ｂは、自走体２が障害物に接触する可能性があると判定すると、当該障害物への接触回避を目的として、操作者に障害物が接近していることを知らせるための音声案内情報を生成し、その音声案内情報をもとにスピーカ６７から音声を出力する。
【００３０】
走行方向補正部５１ｃは、障害物検出部５１ｂで障害物に接触する可能性があると判定したとき、当該障害物を回避する方向に前後進速度Ｖ0及び旋回速度ω0を補正し、補正後の前後進速度Ｖ及び旋回速度ωをモータ駆動制御部５１ｄに出力する。また、走行方向補正部５１ｃは、障害物検出部５１ｄで障害物に接触する可能性はないと判定した場合には、前後進速度Ｖ0及び旋回速度ω0をそのまま前後進速度Ｖ及び旋回速度ωとしてモータ駆動制御部５１ｄに出力する。
【００３１】
モータ駆動制御部５１ｄは、前後進速度Ｖ及び旋回速度ωに基づいて、駆動輪６Ｌ及び６Ｒの車輪周速度ＶＬ〔ｍ／ｓ〕及びＶＲ〔ｍ／ｓ〕を算出する。
ＶＬ＝Ｖ＋Ｌｗ・ω／２    …………（３）
ＶＲ＝Ｖ−Ｌｗ・ω／２    …………（４）
【００３２】
ここで、Ｌｗは、左右の駆動輪６Ｌ及び６Ｒの車輪間距離〔ｍ〕である。そして、モータ駆動制御部５１ｄは、上記（３）及び（４）をもとに算出した駆動輪６Ｌ及び６Ｒの車輪周速度ＶＬ及びＶＲに基づいて、電動モータ９Ｌ及び９Ｒの速度指令値ＶＭＬ及びＶＭＲを算出し、これらを速度指令値出力Ｉ／Ｆ６２を介してモータドライバ６５Ｌ及び６５Ｒに出力する。
【００３３】
なお、ここでは、走行制御部５１の障害物回避制御として、障害物との接触を回避する方向に自走体２の走行方向を修正する制御を行う場合について説明したが、障害物を検出したとき、自走体２の走行を停止することで障害物との接触を回避するようにしてもよい。また、障害物を検出したとき、障害物との接触を回避可能な進行方向を、歩行者に音声で案内するようにしてもよい。
【００３４】
以上のように、案内用ロボット１は、下方障害物に加えて上方障害物も検出可能に構成し、下方障害物又は上方障害物を検出すると、障害物との接触を回避するための障害物回避制御を行う。
なお、距離画像センサ２５が上方障害物検出部に対応し、走行制御部５１が障害物回避制御部に対応している。
【００３５】
（動作）
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
自律歩行が困難な歩行者が自走体２の後方側の凹部４に下肢収納するようにして自走体２の後方に立ち、図示しない始動スイッチをオン状態とすると、自走体２に内蔵するバッテリの電力が走行制御装置３０及びモータドライバ６５Ｌ及び６５Ｒに供給され、自走体２が走行可能状態となる。このとき、歩行者（操作者）が操作入力部１７のグリップ１８を把持していない場合には、自走体２は停止状態を維持する。
【００３６】
この停止状態で、歩行者が操作入力部１７のグリップ１８を把持しながら進行方向へ押すと、走行制御部５１は、その操作入力情報（力Ｆｘ，Ｆｙ及びＦｚ、モーメントＭｘ，Ｍｙ及びＭｚ）を入力する。すると、走行制御部５１は、入力した操作入力情報に基づいて前後進速度Ｖ及び旋回速度ωを算出し、これらに基づいて電動モータ９Ｌ及び９Ｒを駆動するための速度指令値をモータドライバ６５Ｌ及び６４Ｒに出力する。
【００３７】
これにより、自走体２は歩行者が指示した方向に走行する。すなわち、案内用ロボット１は、歩行者の明示的な操作があって初めて走行するようになっている。
このとき、スキャン式レンジセンサ２２では、走行面に近い水平方向の領域（図６のエリアＡ４）で下方障害物を検出し、スキャン式レンジセンサ２３では、歩行者の胸部位置に近い水平方向の領域（図６のエリアＡ４）で下方障害物を検出する。
【００３８】
また、距離画像センサ２５では、歩行者の胸部位置よりも上方であって、歩行者の頭頂部付近までの高さにある前方領域（図５のエリアＡ１、図６のエリアＡ３）で上方障害物を検出する。
そして、スキャン式レンジセンサ２２，２３及び距離画像センサ２５の何れかで障害物を検出すると、走行制御部５１は、歩行者に障害物の接近を音声で知らせる。また、走行制御部５１は、歩行者が入力指示した進行方向を示す操作入力情報に基づいて算出した前後進速度Ｖ0及び旋回速度ω0を、障害物を回避する方向に補正し、それを最終的な前後進速度Ｖ及び旋回速度ωとして算出する。そして、算出した前後進速度Ｖ及び旋回速度ωに基づいて電動モータ９Ｌ及び９Ｒを駆動するための速度指令値を算出し、これをモータドライバ６５Ｌ及び６４Ｒに出力する。これにより、自走体２は、歩行者が指示した走行方向を、障害物を回避する方向に変更して走行する。
【００３９】
また、走行の途中で操作入力部１７のグリップ１８へのＺ軸方向の力Ｆｚが無くなる（Ｆｚ≦閾値）と、走行制御部５１は、歩行者がグリップ１８から手を放したと判断し、自走体２を停止する。これにより、案内用ロボット１が常に歩行者の手の届く範囲にいるようにすることができる。
このように、本実施形態では、自走体２の周囲の床上にある下方障害物と、自走体２の前方且つ自走体２の上端部よりも上方で、歩行者の身長と同等の高さまでに存在する上方障害物を検出可能に構成する。そして、障害物を検出したとき、当該障害物との接触を回避するための障害物回避制御を行う。
【００４０】
歩行者の頭頂部付近に障害物がある場合、案内用ロボット１はその障害物の下を通過できるが歩行者は通過できない。このように歩行者の頭頂部付近にある障害物は、自走体２の周囲の床上にある下方障害物を検出するスキャン式レンジセンサ２２及び２３では検出できないため、本実施形態のように上方障害物を検出するセンサ（距離画像センサ２５）を設置しないと、障害物回避制御を行うことができず、当該障害物と歩行者とが接触するおそれがある。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、歩行者の頭頂部付近にある上方障害物を検出可能とするため、上方障害物と歩行者との接触を回避するための障害物回避制御を適切に作動することができる。したがって、より安全に歩行者を案内することができる。
ここで、上方障害物の検出範囲は、歩行者の身長と同等の高さまでとする。そのため、天井付近の凹凸を障害物として誤検出してしまうのを防止することができると共に、障害物データを減らして障害物回避の計算も減らすことができる。
【００４２】
また、障害物回避制御として、自走体２の走行方向を、障害物を回避する方向に補正する制御を行うので、障害物との接触を回避しながら自走体の走行を継続することができる。さらに、障害物を検出したとき、障害物が接近していることを歩行者に音声で案内するので、歩行者に対して注意喚起を行うことができ、歩行者に障害物との接触を回避する動作を促すことができる。
なお、障害物を検出したとき、自走体２の走行を停止させる制御を行えば、障害物との接触を確実に回避することができる。
【００４３】
（変形例）
上記実施形態においては、自走体２が走行するエリアの地図情報であるフロア形状図を予め記憶しておき、フロア内の自己位置の特定と目的地までの目標進行方向の決定とを自動で行いつつ、その目標進行方向を操作者（歩行者）に音声で案内する機能を設けてもよい。
【００４４】
この場合、自走体２が有する車輪の回転量と自走体が走行するエリアの地図情報とに基づいて、自走体２の現在位置を推定する。これにより、建屋内にビーコンを設置したりＧＰＳ信号を受信したりすることなく、屋内で適切に自己位置を推定することができる。したがって、低コストでのナビゲーションが可能となる。また、歩行者が進むべき方向を音声で案内するので、目が不自由な人など自律走行が困難な歩行者を、当該歩行者が指定した目的地へ適切に案内することができる。
【００４５】
さらに、この場合、ナビゲーションの開始に先立って、複数の目的地候補を１つずつ順番に音声で案内するようにすれば、目の不自由な歩行者が被案内者の場合にも、当該歩行者は適切に目的地を指定することができる。
このとき、１つの目的地候補を音声案内した後、被案内者が所定のボタンを押すごとに次の目的地候補を音声案内するようにする。そして、１つの目的地候補を音声案内した後、所定時間、ボタンが押されないとき、被案内者による目的地選択動作が行われたと判断して、そのとき音声案内した目的地候補を目的地に設定する。これにより、ボタン１つで次の目的地候補の案内開始の指示と目的地の確定とを行うことができる。すなわち、極力、被案内者が操作するボタンを少なくすることができ、目の不自由な歩行者が被案内者の場合に望ましい構造とすることができる。
【００４６】
また、上記実施形態においては、上方障害物センサとして距離画像センサ２５を採用する場合について説明したが、案内用ロボット１の上端部よりも上方且つ前方で、操作者の頭頂部付近までの高さにある障害物を検出可能なものであれば適用可能である。
さらに、上記実施形態においては、障害物センサとしてスキャン式レンジセンサ２２，２３を適用した場合について説明したが、超音波式センサ等の他の測距センサを適用することもできる。また、スキャン式レンジセンサに代えて、１方向にレーザ光を出射する測距センサをＺ軸方向に回動させて走査するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、自走体２として、前側にキャスター５を設置し、後輪側に駆動輪６Ｌ及び６Ｒを設ける場合について説明したが、前側の左右位置に駆動輪を配置し、後輪側にキャスターを配置するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、自走体２を２輪駆動する場合について説明したが、自動車のように前後に２輪ずつ配置し、前後の一方を転舵輪とすることにより、走行方向を制御するようにしてもよい。この場合でも転舵輪の転舵量及び転舵角に基づいて走行軌跡を算出することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…案内用ロボット、２…自走体、３…基台、４…凹部、５…キャスター、６Ｌ，６Ｒ…駆動輪、９Ｌ，９Ｒ…電動モータ、１１Ｌ，１１Ｒ…タイミングベルト、１２Ｌ，１２Ｒ…無励磁作動形ブレーキ、１５…支持腕、１６…水平腕、１７…操作入力部、１８…グリップ、１９…六軸力センサ、２２〜２４…スキャン式レンジセンサ、２５…距離画像センサ、３０…走行制御装置、５１…走行制御部、５１ａ…障害物検出部、５１ｂ…走行方向算出部、５１ｃ…走行方向補正部、５１ｄ…モータ駆動制御部、６１…センサ信号入力Ｉ／Ｆ、６２…速度指令値出力Ｉ／Ｆ、６３…回転速度位置入力Ｉ／Ｆ、６４…音声出力Ｉ／Ｆ、６５Ｌ，６５Ｒ…モータドライバ、６６Ｌ，６６Ｒ…エンコーダ、６７…スピーカ
【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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