(57)【要約】【課題】走行経路上に位置する人間に対して不安感を抱かせることがないものとする。【解決手段】行方向の所定角度内に存在する障害物を検知する障害物検知手段を備えて、該障害物検知手段で検知した障害物を回避して目的地に自律移動する自律移動装置である。現在の注目点を少なくとも進行方向前方に向けて表示する注目点表示手段４を備える。注目点を走行経路上に位置している人間に対して表示することで、走行経路上に位置する人間に必要な次行動決定のための状況判断に要する労力を軽減させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向の所定角度内に存在する障害物を検知する障害物検知手段を備えて、該障害物検知手段で検知した障害物を回避して目的地に自律移動する自律移動装置において、現在の注目点を少なくとも進行方向前方に向けて表示する注目点表示手段を備えていることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
左右の回転駆動で向きが変更可能な頭部を注目点表示手段として備えていることを特徴とする請求項１記載の自律移動装置。
【請求項３】
眼球の動きを模した表示を行うディスプレーを注目点表示手段として備えていることを特徴とする請求項１記載の自律移動装置。
【請求項４】
障害物検知手段で障害物を検知している方向を注目点としているものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の自律移動装置。
【請求項５】
障害物検知手段で検知した障害物を注目点としているものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の自律移動装置。
【請求項６】
予め設定された次の移動目標点を注目点としているものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の自律移動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は入力された目的地まで障害物の検出及び回避動作を行いながら自律移動する自律移動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
走行経路上に位置する障害物を検出して回避動作を行うにあたり、障害物が人間である場合、障害物も移動するものである上に、その移動方向は自律移動装置側で把握することができないことから、回避動作の方向と障害物である人間の移動方向とが重なってしまい、これが原因で障害物（人間）にぶつかってしまうことがあるほか、自律移動装置がデッドロック状態に入ってしまうことがある。
【０００３】
また、人間側にしても、自律移動装置が回避動作に入る時、どの方向に動くのかわからなければ、戸惑いが生じて立ち止まり、自律移動装置が回避動作に入るまで動くことができなくなってしまうことがある。
【０００４】
このような点に鑑み、自律移動装置にディスプレーを設けて、このディスプレーにこれから行おうとしている動作（右に曲がる、止まる、通路を空けてください」等の表示を出すようにしたり、音声で報知するものが提供されている。（特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８５４１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に示されたものでは、そのディスプレーや音声による報知で動作方向がわかったとしても、自律移動装置にとって障害物として認識された人間にしてみれば、実際に自分が自律移動装置に認識されて自分を避ける動きをしているのかどうかは判断できないために、自律移動装置の動作状況を始終検知しながら自分への衝突を防ぐための自分の行動を判断実行していかなくてならないという労力が必要となる。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは走行経路上に位置する人間に必要な次行動決定のための状況判断に要する労力を軽減させることができる自律移動装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、進行方向の所定角度内に存在する障害物を検知する障害物検知手段を備えて、該障害物検知手段で検知した障害物を回避して目的地に自律移動する自律移動装置において、現在の注目点を少なくとも進行方向前方に向けて表示する注目点表示手段を備えていることに特徴を有している。注目点を走行経路上に位置している人間に対して表示することで、この人間が自律移動装置の動きを予測しやすくなるようにしたものである。
【０００９】
上記の注目点表示手段としては、左右の回転駆動で向きが変更可能な頭部や、眼球の動きを模した表示を行うディスプレーを好適に用いることができる。
【００１０】
また、注目点としては、障害物検知手段で障害物を検知している方向や、障害物検知手段で検知した障害物、あるいは予め設定された次の移動目標点を用いるのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図２は本発明に係る自律移動装置を示しており、回転駆動される複数の駆動輪２１とキャスター２２とからなる走行手段を下端に備えた本体１の前面には、レーザレーダ３１と超音波センサ３２とが配設され、側面には接触センサ３５が、背面には停止ボタン３６及び手押しボタン３７が配設されている。そして本体１内には、背面の収納扉３８を開けることでアクセスすることができる収納部５０のほか、電源としてのバッテリー５１、該自律移動装置の制御を司る制御回路Ｃを納めた制御ボックス５２，上記駆動輪２１の駆動用モータ５３等が納められている。
【００１２】
ここで、上記レーザレーダ３１と超音波センサ３２は、進行方向の所定角度α内に存在する障害物を検知する障害物検知手段Ｓを構成すると同時に、自己位置認識のための環境情報を取得する環境情報取得手段Ｓ’を構成している。なお、ここで用いている超音波センサ３２は図３に示すように、検知エリアが狭角のものを左右上下に配置して、障害物があった時の障害物の方向や上下方向の大きさを検出することができるものを用いている。
【００１３】
また、上記本体１の上部には、左右への回転で向きが可変となっている頭部４を備えている。この頭部４は図４に示すように、回転テーブル４０とこの回転テーブル４０上に設置されたタッチパネル付きディスプレー４１で構成されており、回転テーブル４０はギア４３及びピニオン４４を介して回転用モータ４５に接続されている。モータ４５の正逆回転により、回転テーブル４０が回転してディスプレー４１の向きを変えられるものであり、本実施例では該ディスプレー４１を備えた頭部４が注目点表示手段を構成している。また、この頭部４にはオーディオスイッチ４６やスピーカー４７なども設置されている。
【００１４】
前記制御ボックス５２に納められた制御回路Ｃは、図５に示すように、上記障害物検知手段Ｓ及び環境情報取得手段Ｓ’のほか、駆動輪２１による走行情報を得るためのエンコーダなどからなる走行情報取得手段ＳＲが接続されたものであり、走行エリアの地図情報を記憶した記憶手段Ｍと、上記地図情報と走行情報と環境情報取得手段Ｓ’で得られた環境情報とを元に自己位置を認識する自己位置認識手段ＳＲと、上記タッチパネル付きディスプレー４１を通じて目的地が与えられた時に地図情報を元に目的地までの走行経路を生成する走行経路生成手段ＣＲと、走行経路生成手段ＣＲで生成された走行経路に沿った移動を走行手段に行わせる走行制御手段ＤＲと、上記頭部４のモータ４５による回転を制御する回転制御部Ｈを備えている。
【００１５】
上記自己位置認識手段ＳＲは、走行経路生成手段ＣＲで生成された走行経路に沿った移動を自律移動装置が行っている間、走行情報から地図情報上での自己位置（向きを含む）を推定すると同時に、検出された壁の位置といった環境情報を地図情報と照合して、自己位置推定値に誤差がないかの検証を行い、誤差があれば自己位置の修正を行う。
【００１６】
また、走行経路上に障害物があることが障害物検知手段Ｓで検出された時、制御回路Ｃは地図情報を参照しつつ障害物を回避するように走行経路に修正を加えて、障害物を回避する移動を行わせるとともに、回避後は元の走行経路に復帰させる。スペース的に回避する動きが取れない場合はその場で、もしくは壁付近に寄った位置で停止させる。
【００１７】
このような動きを行う自律移動装置において、本発明においては、自律走行時で且つ障害物検知手段で障害物が検知されていない時、制御回路Ｃは回転制御部Ｈを通じて図１に示すように頭部４に首振り動作を行わせる。この首振り動作は、障害物検知手段Ｓによる進行方向の所定角度α内とされた障害物検知エリアにほぼ合致する角度範囲内α（たとえば１２０°）で頭部４を往復回転させることで行う。
【００１８】
このような頭部４の動きは、自律移動装置がその移動中、周囲をセンシングしながら移動していることを見る人に推測させるものとなり、しかも頭部４が向いている方向をセンシングしていることを想起させる。つまり、頭部４は自律移動装置の現在の注目点を進行方向前方に向けて表示する注目点表示手段を構成していることになる。この時、障害物検知手段（特にスキャン動作を行うレーザレーダ３１）によるセンシング方向と頭部４の向きとは、通常、スキャン動作はきわめて高速になされるために、同期させておく必要はないが、同期させておいてもよいのはもちろんである。
【００１９】
そして、自律移動装置がその自律移動中に図６に示すように進行方向前方に障害物９を検出した時、制御回路Ｃは回転制御部Ｈを通じて頭部４を障害物９に向けた状態を予め定めた一定時間だけ保持する。もしくは障害物９の回避動作に移行しなくてはならない距離に接近するまで保持する。なお、障害物検知動作は引き続いて検知エリア全域に対して行う。
【００２０】
障害物９に頭部４を向けた状態を保持することで、障害物９が現在の注目点となっていることを見る人（自律移動装置にとって障害物９と認識される人を含む）に推測させるものであり、自律移動装置が障害物９を検出したことを想起させるのである。検出した障害物９に頭部４を一定時間だけ向ける場合、この一定時間は上記の想起に要する時間を考慮して設定しておくが、走行場所や走行状態に応じて可変としてもよい。
【００２１】
そして自律移動装置は障害物９の検出にともなって障害物を回避する動きを行うのであるが、この回避動作に移行したならば、頭部４は次の移動目標点を注目点としてそちらを向く。ここにおける移動目標点は、目的地が与えられた時に走行経路生成手段ＣＲが生成する走行経路（通常は最短経路）上の例えば曲がるべきコーナーや直線移動距離が長い場合にその中間地点などに設定される地点であり、走行経路はこの移動目標点をつないだものである。
【００２２】
今、図７に示すように、自律移動装置Ｒが出発点Ａから目的地Ｂに向かうにあたり、走行経路生成手段ＣＲが移動目標点Ｃ１〜Ｃ７を設定して、これらをつなぐ移動経路を生成し、制御回路Ｃがこの走行経路に沿った走行を所定時間毎に移動制御目標点Ｍを逐次算出することで行っている時、障害物９が見つかったことから上記移動制御目標点Ｍを走行経路からずらして回避動作に入ってその向きを変えても、頭部４は次の移動目標点（図示例ではＣ４）を向けるようにしている。図中Ｌは頭部４が向く方向を示している。なお、回避後は元の走行経路に復帰し、スペース的に回避する動きが取れない場合はその場で、もしくは壁付近に寄った位置で停止する。
【００２３】
障害物９の有無にかかわらず、次の移動目標点に頭部４が常時向いているようにしてもよい。また、障害物９の脇をすり抜けた後は、上述の首振り動作を頭部４に行わせるようにしてもよい。
【００２４】
また、注目点表示手段としてディスプレー４１を備えた頭部４を回転自在としたものを示したが、図８に示すように、少なくとも前方に向けて固定的に設置されているディスプレー４１に眼球の動きを模した表示を行わせるものとし、眼球の向きで注目点の表示を行うようにしたものであってもよく、この他、自律移動装置を見るものに対して、自律移動装置がどの方向を注目しているかが推察されるような表示を行えるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００２５】
また、この自律移動装置に、従来例と同様に、これから行おうとする動作を報知する機能を設けることは妨げない。たとえば、図９に示すように、旋回時に「右（左）に曲がります」という音声報知を行ったり、図１０に示すように、走行経路上にいる人間に対して注意を促すために、「走行中です」、「××行きです」、「回避中です」、「到着しました」といった音声報知を行ったり、さらには図１１に示すように、回避動作に際して障害物側の回避動作の方向指示を音声報知で行ったりする機能を設けてもよいのはもちろんであり、また図１２に示すように、方向指示灯５５を設けて、曲がる方向や回避動作の方向を方向指示灯５５で表示するようにしてもよい。さらには前記ディスプレー４１でこの動作報知を行ってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、進行方向の所定角度内に存在する障害物を検知する障害物検知手段を備えて、該障害物検知手段で検知した障害物を回避して目的地に自律移動する自律移動装置において、現在の注目点を少なくとも進行方向前方に向けて表示する注目点表示手段を備えているために、自律移動装置の走行経路上に位置して障害物となっている人間にしてみれば、自律移動装置が現在何に注目しているかを判別することができて、自身への衝突についての不安感が生じにくい上に、自律移動装置の動きの予測を立てやすく、このために本自律移動装置は、その走行経路上に位置して障害物となっている人間の労力、すなわち自律移動装置との衝突を避けるために行う次行動決定のための状況判断に要する労力を軽減させることができる。
【００２７】
そして、注目点表示手段としては、左右の回転駆動で向きが変更可能な頭部や、眼球の動きを模した表示を行うディスプレーを用いると、人間にとって自律移動装置の注目点を理解しやすいものとなる。
【００２８】
また、注目点としては、障害物検知手段で障害物を検知している方向を用いた場合、自律移動装置の走行経路上に位置して障害物となっている人間にしてみれば、自律移動装置が障害物の検出を行っていることを容易に判別することができ、注目点として障害物検知手段で検知した障害物を用いた場合、人間にしてみれば、自身が自律移動装置に認識されていることを容易に判別することができるものであり、さらに注目点として予め設定された次の移動目標点を用いた場合、自律移動装置の回避による移動方向と注目点表示手段が表示する注目点とのずれが、人間同士のすれ違いの時と同様の感覚を人間に与えることができるものであり、すれ違い時に衝突する不安感を人間から無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の動作説明図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の正面図と背面図と側面図である。
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は頭部の一例の側面図と平面図である。
【図５】同上のブロック回路図である。
【図６】同上の他の動作の説明図である。
【図７】同上の更に他の動作の説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は他例の正面図である。
【図９】別の動作の動作説明図である。
【図１０】更に別の動作の動作説明図である。
【図１１】他の動作の動作説明図である。
【図１２】更に他の動作の動作説明図である。
【符号の説明】
４　頭部（注目点表示手段）
【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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