(57)【要約】【課題】自律移動体の不要な停止を低減すること。【解決手段】自律型移動体は、移動体を移動させる駆動手段と、自律移動体の移動方向の路面に向けられ、同一領域にある物体との距離を検出する少なくとも３つの距離センサを含むセンサユニットと、センサユニットの各距離センサにより検出された物体との距離が閾値を超えると、自律移動体を減速又は該物体を回避するように、駆動手段を制御する制御手段と、を備えている。制御手段は、センサユニットの少なくとも３つの距離センサにより検出された距離のうち、１つの距離のみが閾値を超えているとき、又は、１つの距離のみが閾値を超えていないとき、該１つの距離以外の他の距離が閾値を超えるか否かの判断に基づいて、駆動手段の制御を行う。【選択図】図１
2015103227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該自律移動体を移動させる駆動手段と、
当該自律移動体の移動方向の路面に向けられ、同一領域にある物体との距離を検出する少なくとも３つの距離センサを含むセンサユニットと、
前記センサユニットの各距離センサにより検出された物体との距離が閾値を超えると、当該自律移動体を減速又は該物体を回避するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備える自律型移動体であって、
前記制御手段は、
前記センサユニットの少なくとも３つの距離センサにより検出された距離のうち、１つの距離のみが前記閾値を超えているとき、又は、１つの距離のみが前記閾値を超えていないとき、該１つの距離以外の他の距離が前記閾値を超えるか否かの判断に基づいて、前記駆動手段の制御を行う、ことを特徴とする自律型移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律的に移動を行う自律移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、センサを用いて段差などの障害物を検出し、自律的に移動を行う様々な自律移動体が知られている。例えば、距離センサにより進行方向の床面までの距離を検出し、検出された距離が閾値を超えている場合、段差などが存在するとして自律的に回避走行を行う自律移動体が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３０７８１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、上記自律移動体においては、距離センサが故障などした場合、上記回避動作が行われず段差にはまってしまうなどの問題が生じ得る。これに対し、２つの距離センサを備え、各距離センサにより検出された距離のうち一方のみが閾値を超え、２つの距離センサ間で距離が相違する場合に、何れか一方の距離センサの異常と判断する構成が考えられる。この構成の場合、どちらの距離センサが異常であるか特定できず、実際に段差などが存在しているのかを判断できない。したがって、例えば、実際には段差などは存在せず床面が存在する場合でも、一方の距離センサにより検出された距離が閾値を超えているとき、自律移動体を停止させる制御をすることとなる。このため、自律移動体は、本来、停止をする必要のない場所で停止をしていたため、例えば、通路の真中で停止してしまうなどの不要な停止を行う問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、不要な停止を低減できる自律移動体を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、当該自律移動体を移動させる駆動手段と、当該自律移動体の移動方向の路面に向けられ、同一領域にある物体との距離を検出する少なくとも３つの距離センサを含むセンサユニットと、前記センサユニットの各距離センサにより検出された物体との距離が閾値を超えると、当該自律移動体を減速又は該物体を回避するように、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備える自律型移動体であって、前記制御手段は、  前記センサユニットの少なくとも３つの距離センサにより検出された距離のうち、１つの距離のみが前記閾値を超えているとき、又は、１つの距離のみが前記閾値を超えていないとき、該１つの距離以外の他の距離が前記閾値を超えるか否かの判断に基づいて、前記駆動手段の制御を行う、ことを特徴とする自律型移動体である。
この一態様において、前記センサユニットは、前記２ｎ＋１個の距離センサからｎ＋１個の距離センサを組合せ、該組合せたｎ＋１個の距離センサの出力信号が夫々入力される複数の論理積回路と、該各論理積回路の演算結果を示す信号が夫々入力される論理和回路と、を有する第１判定手段を備え、該論理和回路の演算結果を示す信号に基づいて前記物体の有無を判定してもよい。
この一態様において、前記センサユニットは、前記２ｎ＋１個の距離センサに対応した２ｎ＋１個の排他的論理和回路を有する第２判定手段を更に備え、前記各排他的論理和回路は、前記対応する距離センサからの出力信号と、前記第１判定手段から出力される出力信号と、に基づいて排他的論理和演算を行い、該演算結果に基づいて前記各距離センサの異常を個別に判定してもよい。
この一態様において、前記センサユニットは、第１乃至第３距離センサを含み、前記第１判定手段は、前記第１及び第２距離センサの出力信号が入力される第１論理積回路と、前記第２及び第３距離センサの出力信号が入力される第２論理積回路と、前記第１及び第３距離センサの出力信号が入力される第３論理積回路と、前記第１乃至第３論理積回路の出力信号が入力される論理和回路と、を有していてもよい。
この一態様において、前記第２判定手段は、前記第１乃至第３距離センサに夫々対応した第１乃至第３排他的論理和回路を有しており、前記第１排他的論理和回路は、前記第３距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第３距離センサの異常を特定し、前記第２排他的論理和回路は、前記第２距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第２距離センサの異常を特定し、前記第３排他的論理和回路は、前記第１距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第１距離センサの異常を特定してもよい。
この一態様において、前記センサユニットは、第１乃至第５距離センサを含み、前記第１判定手段は、前記第１乃至第３距離センサの出力信号が入力される第１論理積回路と、前記第１、第２及び第４距離センサの出力信号が入力される第２論理積回路と、前記第１、第２及び第５距離センサの出力信号が入力される第３論理積回路と、前記第１、第３及び第４距離センサの出力信号が入力される第４論理積回路と、前記第１、第３及び第５距離センサの出力信号が入力される第５論理積回路と、前記第１、第４、及び第５距離センサの出力信号が入力される第６論理積回路と、前記第２乃至第４距離センサの出力信号が入力される第７論理積回路と、前記第２、第３及び第５距離センサの出力信号が入力される第８論理積回路と、前記第２、第４及び第５距離センサの出力信号が入力される第９論理積回路と、前記第３乃至第５距離センサの出力信号が入力される第１０論理積回路と、前記第１乃至第１０論理積回路の出力信号が入力される論理和回路と、を有していてもよい。
この一態様において、前記第２判定手段は、前記第１乃至第５距離センサに夫々対応した第１乃至第５排他的論理和回路を有しており、前記第１排他的論理和回路は、前記第１距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第１距離センサの異常を特定し、前記第２排他的論理和回路は、前記第２距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第２距離センサの異常を特定し、前記第３排他的論理和回路は、前記第３距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第３距離センサの異常を特定し、前記第４排他的論理和回路は、前記第４距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第４距離センサの異常を特定し、前記第５排他的論理和回路は、前記第５距離センサの出力信号と前記第１判定手段の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、前記第５距離センサの異常を特定してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、不要な停止を低減できる自律移動体を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る物体検出装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１に係る自律移動体のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２に係る物体検出装置のシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態１に係る自律移動体は、例えば、階段などの急峻な段差や床面などの物体を検出できる物体検出装置１０を備えている。本実施の形態１に係る自律移動体は、物体検出装置１０により検出された段差を回避しつつ、検出された床面上を自律的に走行することができる。図１は、本発明の実施の形態１に係る物体検出装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。物体検出装置１０は、センサユニットの一具体例であり、第１乃至第３距離センサ１、２、３と、第１判定回路４と、第２判定回路５と、を備えている。
【００１０】
第１乃至第３距離センサ１、２、３は、自律移動体の移動方向の路面に向けられ、同一領域にある物体との距離を検出する。例えば、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、自律移動体の前方側に夫々設けられており、自律移動体の前進方向に存在する物体を検出する。また、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、自律移動体の後方側に夫々設けられ、自律移動体の後進方向に存在する物体を検出してもよい。あるいは、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、自律移動体の前方側及び後方側に夫々設けられ、自律移動体の前進方向及び後進方向に存在する物体を検出してもよい。さらに、自律移動体が全方向移動可能である場合には、第１乃至第３距離センサ１、２、３は自律移動体の全方位に夫々設けられており、自律移動体の全進行方向に存在する物体を検出してもよい。
【００１１】
さらに、第１乃至第３距離センサ１、２、３の検出領域は、少なくとも一部が重複しているのが好ましい。なお、第１乃至第３距離センサ１、２、３のうち２つのセンサの検出領域が重複している、あるいは、第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれの検出領域も重複していなくてもよい。第１乃至第３距離センサ１、２、３の検出領域を重複させることで、後述の第１及び第２判定回路４、５の判定結果の精度が増す。
【００１２】
第１乃至第３距離センサ１、２、３は、超音波センサ、赤外線センサ、可視光センサ、紫外線センサ、などにより構成されている。なお、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、上記同一方式のセンサで構成されているが、これに限らず、異なる方式のセンサを組み合わせて構成されてもよい。例えば、第１距離センサ１を超音波センサとし、第２距離センサ２を赤外線センサとし、第３距離センサ３を可視光センサとして構成してもよい。
【００１３】
第１乃至第３距離センサ１、２、３を同一方式のセンサで構成した場合、その測定領域について頑健性が向上する。一方、第１乃至第３距離センサ１、２、３を合い異なる方式のセンサで構成した場合、単一のセンサ方式では賄えないより幅広い測定領域を確保できる。
【００１４】
第１乃至第３距離センサ１、２、３は、例えば、レーザレンジファインダ（Time of Flight方式、位相差方式）などの２次元距離センサを任意に組み合わせて構成してもよい。第１乃至第３距離センサ１、２、３は、例えば、ＲＧＢ-Ｄカメラ、ステレオカメラ、レーザスキャン式センサなどの３次元距離センサを任意に組み合わせて構成してもよい。さらに、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、１次元乃至３次元距離センサを任意に組み合わせて構成してもよい。
【００１５】
第１乃至第３距離センサ１、２、３は、床面、段差などの物体を検出する。第１乃至第３距離センサ１、２、３は、所定距離以内の物体を検出したとき、その物体が走行可能な床面であるとして真値を示す信号「１」を第１及び第２判定回路４、５に出力する。一方、第１乃至第３距離センサ１、２、３は、所定距離以上の物体を検出すると、その物体が走行不能な段差の落込み面であるとして偽値を示す信号「０」を第１及び第２判定回路４、５に出力する。このように、第１判定回路４は、第１乃至第３距離センサ１、２、３の出力値に基づいて、走行可能な床面と走行不能な段差の落込み面とを識別でき、自律移動体は、第１判定回路４の出力信号に基づいて、その段差を回避しつつ、床面を安全に走行できる。
【００１６】
なお、本実施の形態１に係る物体検出装置１０は、３個の第１乃至第３距離センサを備える構成であるが、これに限らず、２ｎ＋１（ｎ＝１、２、３、・・・）（後述の多数決を行うため奇数個）の距離センサを備える構成であればよい。
【００１７】
第１判定回路４は、第１乃至第３距離センサ１、２、３の出力信号の多数決結果に基づいて、物体の有無を判定する。このため、第１乃至第３距離センサ１、２、３のうちいずれか１つに異常（センサ自体の故障、塵や埃などによりセンサの機能不全）が生じている場合でも、他の多数の正常な距離センサの出力信号によって物体の有無を正確に判定することができる。
【００１８】
第１判定回路４は、第１乃至第３距離センサ１、２、３により検出された距離のうち、１つの距離のみが所定距離を超えているとき、又は、１つの距離のみが所定距離を超えていないとき、該１つの距離以外の他の距離が所定閾値を超えているか否かを判断する。このように、第１判定回路４は、第１乃至第３距離センサ１、２、３により検出された距離うち多数の距離（この場合、同一となる２つの距離センサの距離）に従って、最終的な物体の有無を判断する。第１判定回路４は、第１乃至第３論理積回路（ＡＮＤ回路）４１、４２、４３と、論理和回路（ＯＲ回路）４４と、を有している。
【００１９】
第１論理積回路４１には、第１及び第２距離センサ１、２が夫々接続されている。第１論理積回路４１は、第１及び第２距離センサ１、２から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第１論理積回路４１は、論理積演算結果を論理和回路４４に出力する。第２論理積回路４２には、第２及び第３距離センサ２、３が夫々接続されている。第２論理積回路４２は、第２及び第３距離センサ２、３から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第２論理積回路４２は、論理積演算結果を論理和回路４４に出力する。第３論理積回路４３には、第１及び第３距離センサ１、３が夫々接続されている。第３論理積回路４３は、第１及び第３距離センサ１、３から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第３論理積回路４３は、論理積演算結果を論理和回路４４に出力する。
【００２０】
論理和回路４４は、第１乃至第３論理積回路４１、４２、４３から出力される論理積演算結果の信号（「０」又は「１」）に基づいて、論理和演算を行う。第１判定回路４は、論理和回路４４から信号「１」が出力されたとき、所定距離以内の物体が存在すると（床面が存在する）判定する。自律移動体は、例えば、第１判定回路４により判定された床面上を自律的に走行する。
【００２１】
一方、第１判定回路４は、論理和回路４４から信号「０」が出力されたとき、所定距離以上の物体が存在すると（床面が存在せず、段差の落込み面が存在すると）判定する。自律移動体は、例えば、第１判定回路４により判定された段差を回避して自律的に走行する。論理和回路４４は、論理和演算結果の信号（「０」又は「１」）を第２判定回路５に出力する。
上述のように構成された物体検出装置１０は、例えば、主として前進を行う自律移動体の前進側に複数（例えば、２又は３つ）配置されている。これにより、前進方向の段差を正確に検出し、自律移動体の転落や転倒を確実に防止できる。また、前進及び後進を行う自律移動体の場合は、自律移動体の前進側及び後進側に物体検出装置１０をそれぞれ複数配置してもよい。さらに、全方向に移動可能な自律移動体の場合、自律移動体の外周に沿って物体検出装置１０を複数（例えば、等間隔に８つ）配置してもよい。これにより、全方位の段差を正確に検出し、自律移動体の転落や転倒を確実に防止できる。
【００２２】
ところで、自律移動体（とりわけ、倒立状態を維持して走行する倒立型移動体）においては、距離センサに異常が生じた場合でも、床面や段差などを常時正確に検出しつつ、その異常の原因を迅速に特定し対処することが重要となる。これに対し、本実施の形態１に係る自律移動体は、上述の如く、第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれかに異常が生じている場合でも正確に物体を検出でき、同時に、第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれに異常が生じているかを迅速かつ正確に特定できる。したがって、自律移動体は、正常な距離センサにより検出された距離に基づいて、減速又は検出した物体を回避するように移動を継続できる。このため、自律移動体は、本来、停止をする必要のない場所で停止をする問題が生じず、不要な停止を低減できる。
【００２３】
第２判定回路５は、第１判定回路４の判定結果と、第１乃至第３距離センサ１、２、３からの出力信号とに基づいて、第１乃至第３距離センサ１、２、３の異常を個別に判定する。第１判定回路４は、上述の如く、第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれかに異常が生じている場合でも、物体の誤検出をすることなく正確にその有無を検出できる。さらに、同時に、第２判定回路５は、第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれに異常が生じているかを特定できる。
【００２４】
第２判定回路５は、第１乃至第３距離センサ１、２、３に対応した第１乃至第３排他的論理和回路（ＸＯＲ回路）５１、５２、５３を有している。  第１排他的論理和回路５１には、第１判定回路４の論理和回路４４及び第３距離センサ３が夫々接続されている。第１排他的論理和回路５１は、第１判定回路４の論理和回路４４及び第３距離センサ３から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果の信号（「０」又は「１」）を出力する。
【００２５】
第２排他的論理和回路５２には、第１判定回路４の論理和回路４４及び第２距離センサ２が夫々接続されている。第２排他的論理和回路５２は、第１判定回路４の論理和回路４４及び第２距離センサ２から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。
【００２６】
第３排他的論理和回路５３には、第１判定回路４の論理和回路４４及び第１距離センサ１が夫々接続されている。第３排他的論理和回路５３は、第１判定回路４の論理和回路４４及び第１距離センサ１から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。
【００２７】
第２判定回路５は、例えば、第１排他的論理和回路５１から出力される演算結果の信号が「１」のとき、第３距離センサ３が異常であると判定する。第２判定回路５は、第２排他的論理和回路５２から出力される演算結果の信号が「１」のとき、第２距離センサ２が異常であると判定する。第２判定回路５は、第３排他的論理和回路５３から出力される演算結果の信号が「１」のとき、第１距離センサ１が異常であると判定する。
【００２８】
このように、第２判定回路５は、第１乃至第３排他的論理回路５１、５２、５３の出力信号に基づいて第１乃至第３距離センサ１、２、３の異常を個別に判定できる。なお、本実施の形態１に係る物体検出装置は、距離センサ、および電子回路で構成される第１及び第２判定回路だけの簡易な構成で実現できるため、機能安全認証の取得が容易となりコスト低減にも繋がる。
【００２９】
次に、本実施の形態１に係る物体検出装置の処理フローについて詳細に説明する。
第１乃至第３距離センサ１、２、３は、床面を検出しその検出結果を示す信号を第１判定回路４の第１乃至第３論理積回路４１、４２、４３及び第２判定回路５の第１乃至第３排他的論理和回路５１、５２、５３に夫々出力する（ステップＳ１０１）。第１判定回路４の第１乃至第３論理積回路４１、４２、４３は、第１乃至第３距離センサ１、２、３から出力される出力信号に基づいて論理積演算を行い（ステップＳ１０２）、その演算結果を示す信号を第１判定回路４の論理和回路４４に夫々出力する。
【００３０】
第１判定回路１の論理和回路４４は、第１乃至第３論理積回路４１、４２、４３から出力される信号に基づいて論理和演算を行い（ステップＳ１０３）、その演算結果を示す信号を自律移動体の移動を制御する制御装置６に出力する（図２）。制御装置６は、第１判定回路４の論理和回４４路から出力される信号に基づいて自律移動体の移動を制御する（ステップＳ１０４）。
【００３１】
第２判定回路３の第１乃至第３排他的論理和回路５１、５２、５３は、第１乃至第３距離センサ１、２、３から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い（ステップＳ１０５）、その演算結果を示す信号を夫々出力する。警告装置７は、例えば、第２判定回路５の第１乃至第３排他的論理和回路５１、５２、５３から出力される信号に基づいて、第１乃至第３距離センサ１、２、３のうちいずれの距離センサが異常であるかをユーザに対して表示し警告を行う（ステップＳ１０６）。
【００３２】
警告装置７は、上述した第１乃至第３距離センサ１、２、３のいずれが異常であるかを表示する表示装置として構成されているが、これに限らず、例えば、音声で報知する音声出力装置、振動で感知させる振動装置、遠隔的にユーザに通知する通信装置、であってもよい。
【００３３】
図３は、本実施の形態１に係る自律移動体の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態１に係る自律移動体１１は、３つの物体検出装置１０と、車輪などを駆動し自律移動体１１を走行させる駆動装置１２と、駆動装置１２に対して電力を供給する駆動電源１３と、リレー回路１４と、制御装置６に電力を供給する制御電源１５と、駆動装置の駆動を制御する制御装置６と、反転回路１６と、論理積回路１８と、を備える。
【００３４】
各物体検出装置１０の第１判定回路４は、床面を検出したとき、信号「１」を論理積回路１８に出力する。論理積回路１８は、各物体検出装置１０からの信号「１」に基づいて、論理積演算を行い反転回路１６に信号「１」を出力する。反転回路１６は、論理積回路１８からの信号「１」を反転させた信号「０」を、リレー回路１４に出力する。
【００３５】
一方、各物体検出装置１０の第１判定回路４は、段差の落込み面を検出すると、信号「０」を論理積回路１８に出力する。論理積回路１８は、各物体検出装置１０からの信号「０」に基づいて、論理積演算を行い反転回路１６に信号「０」を出力する。反転回路１６は、論理積回路１８からの信号「０」を反転させた信号「１」を、リレー回路１４に出力する。リレー回路１４は、この信号「１」に応じて、内蔵するリレースイッチを切り替え、駆動電源１３から駆動装置１２に供給される電力を遮断する。このように、物体検出装置１０が段差の落込み面を検出すると、駆動装置１２へ電力が遮断され、自律移動体１１が強制的に停止する。これにより、自律移動体１１は床面から落下することなく安全に停止することができる。
【００３６】
各物体検出装置１０の第１判定回路４に、論理積回路１８及び反転回路１６を介して、駆動装置１２の駆動を制動する制動装置１７を接続してもよい（図４）。各物体検出装置１０の第１判定回路４が段差の落込み面を検出すると、制動装置１７は、各物体検出装置１０の第１判定回路４から論理積回路１８及び反転回路１６を介して出力される信号「１」に応じて、駆動装置１２の駆動を制動し、自律移動体１１を減速、停止させる。
【００３７】
物体検出装置１０の第１判定回路４に、論理積回路１８を介して制御装置６を直接接続する構成であってもよい（図５）。各物体検出装置１０の第１判定回路４は、段差の落込み面を検出すると、信号「０」を制御装置６に出力する。制御装置６は、各物体検出装置１０の第１判定回路４からの信号「０」に応じて、リレー回路１４のリレースイッチの切替えを制御し、駆動電源１３から駆動装置１２に供給される電力を遮断する。なお、制御装置６が、各物体検出装置１０の第１判定回路４からの信号「０」に応じて制動装置１７を制御することで、駆動装置１２を制動し自律移動体１１を停止させる構成であってもよい（図６）。さらに、制御装置６が、各物体検出装置１０の第１判定回路４からの信号「０」に応じて駆動装置１２を制御することで、検出された段差を回避するように自律移動体１１を走行させる構成であってもよい（図７）。なお、上記実施の形態１においては、自律移動体１１が３つの物体検出装置１０を備える構成であるが、これに限らず、例えば、１つあるいは４つ以上備える構成であってもよい。
【００３８】
以上、本実施の形態１に係る自律移動体１１において、第１判定回路４は、第１乃至第３距離センサ１、２、３により検出された距離うち多数の距離に従って、最終的な物体の有無を判断する。これにより、第１乃至第３距離センサ１、２、３のうちいずれか１つに異常が生じている場合でも、他の多数の正常な距離センサの距離によって物体の有無を正確に判定できる。したがって、自律移動体１１は、正常な距離センサにより検出された距離に基づいて、回避動作、減速動作などの移動を継続できる。このため、自律移動体１１は、本来、停止をする必要のない場所で停止をする問題が生じず、不要な停止を低減できる。
【００３９】
実施の形態２
上記実施の形態１に係る物体検出装置１０は３個の第１乃至第３距離センサ１、２、３を備える構成であるが、本実施の形態２に係る物体検出装置２０は５個の第１乃至第５距離センサ２１〜２５を備えることを特徴とする。
【００４０】
図８は、本発明の実施の形態２に係る物体検出装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る物体検出装置２０は、第１乃至第５距離センサ２１〜２５と、第１判定回路２６と、第２判定回路２７と、を備えている。
【００４１】
第１判定回路２６は、第１乃至第１０論理積回路２６０〜２６９と、論理和回路２５９と、を有している。第１論理積回路２６１には、第１乃至第３距離センサ２１〜２３が夫々接続されている。第１論理積回路２６１は、第１乃至第３距離センサ２１〜２３から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第１論理積回路２６１は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。第２論理積回路２６２には、第１、第２、及び第４距離センサ２１、２２、２４が夫々接続されている。第２論理積回路２６２は、第１、第２及び第４距離センサ２１、２２、２４から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第２論理積回路２６２は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。
【００４２】
第３論理積回路２６３には、第１、第２及び第５距離センサ２１、２２、２５が夫々接続されている。第３論理積回路２６３は、第１、第２及び第５距離センサ２１、２２、２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第３論理積回路２６３は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。第４論理積回路２６４には、第１、第３、及び第４距離センサ２１、２３、２４が夫々接続されている。第４論理積回路２６４は、第１、第３及び第４距離センサ２１、２３、２４から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第４論理積回路２６４は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。
【００４３】
第５論理積回路２６５には、第１、第３、及び第５距離センサ２１、２３、２５が夫々接続されている。第５論理積回路２６５は、第１、第３及び第５距離センサ２１、２３、２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第５論理積回路２６５は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。第６論理積回路２６６には、第１、第４、及び第５距離センサ２１、２４、２５が夫々接続されている。第６論理積回路２６６は、第１、第４及び第５距離センサ２１、２４、２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第６論理積回路２６６は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。
【００４４】
第７論理積回路２６７には、第２乃至第４距離センサ２２〜２４が夫々接続されている。第７論理積回路２６７は、第２乃至第４距離センサ２２〜２４から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第７論理積回路２６７は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。第８論理積回路２６８には、第２、第３、及び第５距離センサ２２、２３、２５が夫々接続されている。第８論理積回路２６８は、第２、第３及び第５距離センサ２２、２３、２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第８論理積回路２６８は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。
【００４５】
第９論理積回路２６９には、第２、第４、及び第５距離センサ２２、２４、２５が夫々接続されている。第９論理積回路２６９は、第２、第４及び第５距離センサ２２、２４、２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第９論理積回路２６９は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。第１０論理積回路２６０には、第３乃至第５距離センサ２３〜２５が夫々接続されている。第１０論理積回路２６０は、第３乃至第５距離センサ２３〜２５から出力される信号に基づいて論理積演算を行う。第１０論理積回路２６０は、論理積演算結果を論理和回路２５９に出力する。
【００４６】
上述した第１判定回路の一構成例は、５個の距離センサから３個の距離センサを組合せ、組合せた距離センサの出力信号を各論理積回路に入力している。すなわち、２ｎ＋１（ｎ＝１、２、３、・・・）個の距離センサで構成される場合、２ｎ＋１個の距離センサからｎ＋１個の距離センサを組合せ、組合せたｎ＋１個の距離センサの出力信号を各論理積回路に夫々入力すればよい。
【００４７】
論理和回路２５９は、第１乃至第１０論理積回路２６０〜２６９から出力される論理積演算結果の信号（「０」又は「１」）に基づいて、論理和演算を行う。このように、第１判定回路は、２ｎ＋１個の距離センサからｎ＋１個の距離センサを組合せ、組合せた距離センサの出力信号を各論理積回路に入力し、各論理積回路の出力信号を論理和回路に入力するように構成されている。これにより、２ｎ＋１個の距離センサのうちのいずれかに異常が生じている場合でも、第１判定回路は、２ｎ＋１個の距離センサの出力信号の多数決に基づいて、物体の有無を正確に判定できる。
【００４８】
第２判定回路２７は、第１乃至第５距離センサ２１〜２５に対応した第１乃至第５排他的論理和回路２７１〜２７５を有している。第１排他的論理和回路２７１には、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第１距離センサ２１が夫々接続されている。第１排他的論理和回路２７１は、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第１距離センサ２１から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果の信号（「０」又は「１」）を出力する。第２排他的論理和回路２７２には、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第２距離センサ２２が夫々接続されている。第２排他的論理和回路２７２は、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第２距離センサ２２から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。
【００４９】
第３排他的論理和回路２７３には、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第３距離センサ２３が夫々接続されている。第３排他的論理和回路２７３は、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第３距離センサ２３から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。第４排他的論理和回路２７４には、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第４距離センサ２４が夫々接続されている。第４排他的論理和回路２７４は、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第４距離センサ２４から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。
【００５０】
第５排他的論理和回路２７５には、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第５距離センサ２５が夫々接続されている。第５排他的論理和回路２７５は、第１判定回路２６の論理和回路２５９及び第５距離センサ２５から出力される信号に基づいて排他的論理和演算を行い、その演算結果を出力する。第２判定回路２７は、第１乃至第５排他的論理回路２７１〜２７５の出力信号に基づいて第１乃至第５距離センサ２１〜２５の異常を個別に判定できる。このように、第２判定回路は、２ｎ＋１個の距離センサに対応した２ｎ＋１個の排他的論理回路で構成されている。各排他的論理和回路は、対応する距離センサの出力信号と、第１判定回路の論理和回路の出力信号とに基づいて排他的論理和演算を行い、対応する距離センサの異常を判定する。
【００５１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００５２】
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、上記第１及び第２判定回路４、５、２６、２７の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。）
【００５３】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えば、物体を検出し、検出した物体を回避して自律的に移動を行う自律移動体に利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１    第１距離センサ
２    第２距離センサ
３    第３距離センサ
４    第１判定回路
５    第２判定回路
６    制御装置
７    警告装置
１０  物体検出装置
１１  自律移動体
【図１】
2015103227.tif 000003
【図２】
2015103227.tif 000004
【図３】
2015103227.tif 000005
【図４】
2015103227.tif 000006
【図５】
2015103227.tif 000007
【図６】
2015103227.tif 000008
【図７】
2015103227.tif 000009
【図８】
2015103227.tif 000010