(57)【要約】【課題】障害物の検知範囲に死角がある場合の走行における安全性を向上することができる全方位移動車を提供する。【解決手段】全方位移動車１は、障害物を検知する障害物検知センサ２８と、移動速度を制御する速度制御部５４とを有する。また、前記速度制御部５４は、進行方向と前記障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値が閾値を超える場合に、前記指標値が前記閾値を超えない場合よりも移動速度が小さくなるよう制御する。【選択図】図５
2016062441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物を検知する障害物検知センサと、
移動速度を制御する速度制御手段と
を有し、
前記速度制御手段は、進行方向と前記障害物検知センサの検知方向との差異の大きさを示す指標値が閾値を超える場合に、前記指標値が前記閾値を超えない場合よりも移動速度が小さくなるよう制御する
全方位移動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全方位移動車に関し、特に障害物検知センサを備えた全方位移動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
前後方向のみならず、その他の方向にも移動可能な全方位移動車が知られている。このような移動車においては、全方向の障害物を検知できるように、移動車の周囲に複数のセンサを設けることにより、障害物を回避した移動が可能となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、本体の周囲に複数の障害物検知用の測距手段を設け、障害物を発見する移動作業ロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２９２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
移動車の進行方向が前後方向に限られる場合には、前後に障害物を検知するセンサを設けることで、移動に支障する障害物のほとんどを発見することができる。しかし、全方位移動車のように、移動車の進行方向が移動車の前後方向に限られない場合には、全ての進行方向に対し障害物を検知するのに必要な数のセンサを設ける必要がある。
【０００６】
ここで、上記必要な数よりもセンサの数を少なくした場合には、センサにより検知されない死角が生じることとなる。
【０００７】
本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、障害物の検知範囲に死角がある場合の走行における安全性を向上することができる全方位移動車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる全方位移動車は、障害物を検知する障害物検知センサと、移動速度を制御する速度制御手段とを有し、前記速度制御手段は、進行方向と前記障害物検知センサの検知方向との差異の大きさを示す指標値が閾値を超える場合に、前記指標値が前記閾値を超えない場合よりも移動速度が小さくなるよう制御する。
【０００９】
このような全方位移動車によれば、障害物検知センサによる死角方向と想定される方向に走行している間は、障害物検知センサの検知方向と想定される方向に走行する際に比べて、移動速度が低減される。このため、障害物の検知範囲に死角がある場合の走行における安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、障害物の検知範囲に死角がある場合の走行における安全性を向上することができる全方位移動車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る全方位移動車の外観を示す正面図である。
【図２】実施形態１に係る全方位移動車の外観を示す底面図である。
【図３】実施形態１に係る全方位移動車の概略的システム構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態１に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施形態１に係る速度制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施形態１に係る全方位移動車の走行例を示す模式図である。
【図７】実施の形態２に係る速度制御部において、指標値として用いられる面積について説明する模式図であり、（ａ）は、面積が下限閾値を超えない場合の様子を示し、（ｂ）は、面積が下限閾値を超えた場合の様子を示している。
【図８】実施の形態３に係る速度制御部において、指標値として用いられる距離について説明する模式図である。
【図９】全方位移動車の走行例について示す模式図であり、（ａ）は、初期位置における検知方向と走行方向とが直角の場合の全方位移動車の走行例を示し、（ｂ）は、初期位置における検知方向が走行方向とは逆方向を向いている場合の全方位移動車の走行例を示している。
【図１０】実施形態４に係る全方位移動車において、走行が制限された方向を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
図１は、実施形態１に係る全方位移動車１の外観を示す正面図である。図２は、実施形態１に係る全方位移動車１の外観を示す底面図である。図３は、実施形態１に係る全方位移動車１の概略的システム構成を示すブロック図である。全方位移動車１は、台車２と、台車２に支持されたアーム３と、アーム３の先端に設けられたエンドエフェクタ４と、制御装置５を備えている。
【００１３】
台車２は、例えば、一対の対向する駆動車輪２４ａ、２４ｂと、一対の左右方向に回動可能な従動車輪２５ａ、２５ｂと、が設けられたアクティブキャスタ式の全方位台車として構成されている。台車２は、各駆動車輪２４ａ、２４ｂを回転駆動することで、全方位移動車１の前後進、左右旋回、加減速、停止などの任意の走行を行うことができる。なお、従動車輪２５ａ、２５ｂは、旋回可能なキャスタ又はオムニホイールなどであり、全方向へ移動可能となっている。
【００１４】
本実施形態では、台車２は、上部天板２１と、下部天板２２と、軸部２３と、駆動車輪２４ａ、２４ｂと、従動車輪２５ａ、２５ｂと、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂと、旋回用駆動機構２７と、障害物検知センサ２８とを有している。
【００１５】
上部天板２１と下部天板２２は、軸部２３を介して対向して設けられている。上部天板２１の中央部には、アーム３の下部が設置されている。また、上部天板２１は、軸部２３を中心として、下部天板２２に対して旋回可能に設けられている。具体的には、上部天板２１は、旋回用駆動機構２７による軸部２３の回転（図中のＺ軸回りの回転）により回転する。なお、Ｚ軸は、下部天板２２の中央を通る軸である。このように、上部天板２１は、ホロノミックに全方向に移動させることが可能な構成となっている。
【００１６】
下部天板２２には、駆動車輪２４ａ、２４ｂと、従動車輪２５ａ、２５ｂと、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂと、旋回用駆動機構２７と、障害物検知センサ２８が設けられている。なお、本実施形態では、上部天板２１と下部天板２２は、円形の天板であるが、他の形状であってもよい。
【００１７】
駆動車輪２４ａは、車輪用駆動機構２６ａの動作により回転駆動する。また、同様に、駆動車輪２４ｂは、車輪用駆動機構２６ｂの動作により回転駆動する。
【００１８】
車輪用駆動機構２６ａは、図示しないモータを備え、制御装置５の制御信号にしたがって駆動車輪２４ａを駆動する。また、車輪用駆動機構２６ａは、エンコーダなどの図示しない回転検出センサを備え、駆動車輪２４ａの回転情報を検出し、制御装置５に出力する。また、同様に、車輪用駆動機構２６ｂは、図示しないモータを備え、制御装置５の制御信号にしたがって駆動車輪２４ｂを駆動する。また、車輪用駆動機構２６ｂは、エンコーダなどの図示しない回転検出センサを備え、駆動車輪２４ｂの回転情報を検出し、制御装置５に出力する。
【００１９】
また、旋回用駆動機構２７は、図示しないモータを備え、制御装置５の制御信号にしたがって軸部２３を駆動する。また、旋回用駆動機構２７は、エンコーダなどの図示しない回転検出センサを備え、軸部２３の回転情報を検出し、制御装置５に出力する。
【００２０】
障害物検知センサ２８は、例えば超音波、レーザなどを出射することにより検知範囲Ａ内の障害物を検知するセンサである。障害物検知センサ２８は、障害物を検知すると、検知信号を制御装置５に出力する。障害物検知センサ２８は、台車２の前方部分、より具体的には下部天板２２の前方部分（下部天板２２における、Ｘ軸の正方向の端部付近）に設けられている。また、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａが前方（図中のＸ軸の正方向）を向くように配置されている。ここで、障害物検知センサ２８の検知方向について、次のように定義する。障害物検知センサ２８の検知方向とは、障害物検知センサ２８を起点とし、検知範囲Ａ内の一点を終点とするベクトルである。例えば、検知範囲Ａの中心を通る中心ベクトル（図中のＸ軸に重なるベクトル）が、検知方向の一例として該当する。以下の説明では、一例として、障害物検知センサ２８の検知方向は、検知範囲Ａの中心ベクトルを検知方向であるものとして説明する。
【００２１】
なお、本実施形態では、図に示されるように、障害物検知センサ２８は１つである。このため、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａ以外の領域に存在する障害物については、全方位移動車１は、認知できない。
【００２２】
アーム３は、例えば、多関節型アームとして構成されている。アーム３には、１以上のアーム用駆動機構３１が設けられており、アーム用駆動機構３１の動作によりアーム３の位置及び姿勢が変化する。アーム用駆動機構３１は、図示しないモータを備え、制御装置５の制御信号にしたがって動作する。また、アーム用駆動機構３１は、エンコーダなどの図示しない回転検出センサを備え、関節部分の回転情報を検出し、制御装置５に出力する。
【００２３】
エンドエフェクタ４は、操作対象物の把持、吸引、引掛け等を行う操作機構として構成されている。エンドエフェクタ４には、１以上のエンドエフェクタ用駆動機構４１が設けられており、エンドエフェクタ用駆動機構４１の動作により、ハンド機構、吸引機構、引掛け機構としての機能が実現される。
【００２４】
制御装置５は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）５ａ、ＣＰＵ５ａによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）５ｂ、処理データ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）５ｃ等からなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。制御装置５は、作業や移動などの指示情報、各回転センサから出力される回転情報、及び障害物検知センサ２８から出力される検知信号に基づいて、上述の各駆動機構を制御する。なお、指示情報は、例えば、ユーザにより図示しない入力装置から入力されてもよいし、ＲＯＭ５ｂに予め記憶されていてもよい。
なお、上記全方位移動車１の構成は一例であり、これに限定されない。
【００２５】
図４は、実施形態１に係る制御装置５の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、図４に示すブロック図では、制御装置５の機能構成のうち、台車２における移動制御に関する構成を示しており、理解が容易となるよう他の機能構成については説明を省略している。なお、図４に示される各構成は、例えば、上記制御プログラム又は演算プログラムがＣＰＵ５ａにより実行されることで実現される。
【００２６】
制御装置５は、目標位置算出部５１と、動作計画部５２と、軌道補間部５３と、速度制御部５４とを有している。制御装置５は、与えられた上記指示情報にしたがって、各駆動機構にたいして制御信号を出力する。なお、以下では、制御装置５は、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７に対し、制御信号を送る構成を例に説明するが、制御装置５は、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂのみに制御信号を送ってもよいし、アーム用駆動機構３１及びエンドエフェクタ用駆動機構４１にも制御信号を送信してもよい。
【００２７】
目標位置算出部５１は、設定された上記指示情報に従って、全方位移動車１の初期位置と、全方位移動車１の目標とする位置（目標位置）とを算出する。ここで、初期位置及び目標位置は、台車２の位置に限られず、台車２における上部天板２１の回転角度を含むものとする。ただし、これは、初期位置及び目標位置の一例であり、初期位置及び目標位置は、台車２における上部天板２１の回転角度を含まなくてもよい。また、初期位置及び目標位置に、アーム３の位置及び姿勢、並びにエンドエフェクタ４の位置及び姿勢が含まれてもよい。目標位置算出部５１は、算出した初期位置及び目標位置を動作計画部５２に出力する。
【００２８】
動作計画部５２は、全方位移動車１が初期位置から目標位置へと到達すための動作を計画する。すなわち、動作計画部５２は、目標位置算出部５１により算出された初期位置と目標位置とをつなぐ全方位移動車１の空間上の軌道を算出する。動作計画部５２は、例えば、ＲＲＴ（Rapidly-exploring Random Tree）、Ａ＊（Ａ−star）、ダイクストラ法等のサンプリングベースの探索手法あるいは非線形計画法などを用いてノードを探索することで、軌道を算出する。動作計画部５２は、例えば、障害物にぶつからないなどといった、種々の制約条件満たす幾何学的な軌道を算出する。このため、動作計画部５２は、障害物検知センサ２８から障害物の検知信号が入力された場合、軌道の再算出を行う。動作計画部５２は、探索したノード集合を軌道補間部５３に出力する。
【００２９】
軌道補間部５３は、動作計画部５２から出力されたノード集合（通過点）を滑らかに結ぶ軌道として、時間の関数として表される軌道情報を生成する。この軌道情報により、どの時刻にどの通過点を通過するかが示される。軌道補間部５３は、さらに、時間の関数として表されたこの軌道情報に基づいて、全方位移動車１の速度を制御するための速度指令を生成する。軌道補間部５３は、生成した速度指令を速度制御部５４へ出力する。なお、本実施形態では、この速度指令は、具体的には上部天板２１の速度を指示する指令であり、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７の制御に用いられる。
【００３０】
速度制御部５４は、軌道補間部５３から出力された速度指令を、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７のそれぞれに対する速度指令に変換し、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７のそれぞれに制御信号として出力する。なお、速度制御部５４は、例えば、軌道補間部５３から出力された速度指令を、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７のそれぞれの回転軸に対する速度指令へと、ヤコビ行列を用いて変換する。
【００３１】
また、速度制御部５４は、上部天板２１の進行方向と障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値を計算し、この指標値が閾値を超える場合には、指標値が閾値を超えない場合よりも移動速度が小さくなるよう速度指令を制限する。
【００３２】
具体的には、速度制御部５４は、軌道補間部５３から出力された速度指令が示す進行方向（上部天板２１の速度ベクトル）と、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａの中心ベクトルとの角度差を逐次計算し、この角度差の絶対値が閾値εを超える場合には、予め定められた値へと、速度指令に示される速度のノルムを制限する。
【００３３】
例えば、軌道補間部５３から出力された速度指令による上部天板２１のＸ方向の速度ベクトルがＶｘ、軌道補間部５３から出力された速度指令による上部天板２１のＹ方向の速度ベクトルがＶｙであるとし、速度のノルムの制限値がＶｌｏｗであるとする。このとき、速度制御部５４は、上部天板２１の速度ベクトル、すなわちＶｘとＶｙの合成ベクトルと、検知範囲Ａの中心ベクトルとの角度差の絶対値が、閾値εを超える場合には、制限後のＸ方向の速度ベクトルＶｘｎｅｗと制限後のＹ方向の速度ベクトルＶｙｎｅｗを下記の式（１）、（２）のように、算出する。
【００３４】
【数１】
2016062441.tif 000003
【００３５】
【数２】
2016062441.tif 000004
【００３６】
ここで、上部天板２１の進行方向と障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値が閾値εを超える場合、検知方向と進行方向とが所定以上に離れていることを意味する。すなわち、進行方向が、障害物検知センサ２８の検知範囲外である死角に向かっていることが想定される。
【００３７】
本実施形態にかかる全方位移動車１では、速度制御部５４により、閾値が指標値を超える場合には、指令する速度の制限が行われる。このため、障害物検知センサ２８の死角に向かって進行する場合に、通常時（障害物検知センサ２８の検知範囲に向かって進行する場合）に比べて、速度が低く設定される。したがって、障害物の検知範囲に死角がある場合の走行における安全性を向上することができる。
【００３８】
また、速度制御部５４は、さらに、予め定められた加速度制限値に基づいて、速度指令の速度を制限する。具体的には、速度制御部５４は、現速度から、指令の速度へ加減速する場合に、その加速度が予め定められた加速度制限値を超える場合には、予め定められた加速度制限値以下となるように指令する速度を制限する。加速度制限値は、例えば、各駆動機構の性能等に基づいて定められてもよいが、これに限らず、任意に設定してもよい。
【００３９】
ここで、速度制御部５４の動作について、フローチャートを用いて説明する。図５は、速度制御部５４の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
ステップ１００（Ｓ１００）において、速度制御部５４は、軌道補間部５３から出力された速度指令値を受付ける。
【００４１】
ステップ１０１（Ｓ１０１）において、速度制御部５４は、上部天板２１の進行方向と障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値を計算する。本実施形態では、具体的には、速度制御部５４は、上部天板２１の速度ベクトルと、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａの中心ベクトルとの角度差を計算する。
【００４２】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、速度制御部５４は、ステップ１０１で算出された指標値が、予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。本実施形態では、具体的には、速度制御部５４は、上記角度差の絶対値が、閾値εを超えるか否かを判定する。閾値εを超える場合には、ステップ１０３へ移行し、超えない場合にはステップ１０４へ移行する。
【００４３】
ステップ１０３（Ｓ１０３）において、速度制御部５４は、速度指令により指示される速度の大きさが、制限値Ｖｌｏｗ以下となるように、速度指令値を変更する。具体的には、速度制御部５４は、例えば、上記式（１）（２）を演算し、変更後の速度指令値を算出する。
【００４４】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、速度制御部５４は、加速度の制限を満たすように、速度指令値を変更する。具体的には、速度制御部５４は、予め定められた加速度制限値の範囲内に収まるように、速度指令値を変更する。なお、本実施形態では、ステップ１０４に示されるように、加速度の制限に基づいて、速度指令値を変更する処理を行っているが、加速度の制限がない場合には、このような処理を行わなくてもよい。
【００４５】
ステップ１０５（Ｓ１０５）において、速度制御部５４は、速度指令値を、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７の各回転軸に対する速度指令値へと変換する。
【００４６】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、速度制御部５４は、ステップ１０５の処理で得られた、各速度指令値を、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７のそれぞれに対して出力する。速度制御部５４は、ステップ１００〜ステップ１０６の各処理を繰り返す。このようにして、車輪用駆動機構２６ａ、２６ｂ、及び旋回用駆動機構２７は、速度制御部５４から出力された速度指令値を制御信号として動作することとなる。
【００４７】
図６は、全方位移動車１の走行例を示す模式図である。図６に示される走行例では、一定時間間隔ごとの下部天板２２の位置を示している。具体的には、図６では、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの下部天板２２の位置を示している。ここで、時刻ｔ０の位置は、初期位置である。また、図６に示されるように、初期位置では、下部天板２２は、障害物検知センサ２８が図中のＹ軸方向に向くよう位置している。下部天板２２は、図に示されるように、初期位置から、左回りに回転しつつＸ軸方向に進行する。そして、下部天板２２の前方側（すなわち、障害物検知センサ２８が設けられている側）がＸ軸方向に向くまで回転しつつ、Ｘ軸方向への進行を続ける。なお、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの間、上部天板２１は、例えば、一定の向きを維持するよう、下部天板２２に対して旋回する。また、図において、実線の矢印は、各時刻における検知範囲Ａの検知方向（中心ベクトル）を示し、破線の矢印は、各時刻における走行方向を示す。
【００４８】
時刻ｔ０から時刻ｔ５になるまでの間、検知方向と進行方向とのなす角は、徐々に狭まっていき、時刻ｔ５において、両方向は一致している。ここで、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間、検知方向と進行方向とのなす角度が、閾値εを超えているものとし、時刻ｔ３以降は、閾値εを超えていないものとする。このとき、図６に示されるように、全方位移動車１は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間、時刻ｔ３以降の速さに比べて、遅い速さに制限されて走行する。
【００４９】
以上、実施の形態１にかかる全方位移動車１の構成及び動作について説明した。全方位移動車１によれば、上述の通り、障害物検知センサ２８の検知範囲の死角に向かって台車２が進行する場合の速度が制限される。したがって、全ての進行方向に対し障害物を検知するために必要とされる障害物検知センサの数よりも少ない数（例えば、１つ）しか全方位移動車１に搭載されていない場合、すなわち障害物の検知範囲に死角がある場合における走行の安全性を向上することができる。
【００５０】
このように、障害物検知センサの検知方向と進行方向との差が所定の範囲を超える場合には制限された速度で走行するため、走行の安全性の向上が期待できる一方、障害物検知センサの検知方向と進行方向との差が所定の範囲内にある場合には、速度の制限をかけないため、効率的な走行が可能となる。また、たとえ障害物に接触することがあっても、速度が制限された状況下での接触となることが期待されるため、作業精度の向上に寄与する。
【００５１】
また、本実施の形態にかかる全方位移動車１では、用いられる障害物検知センサ２８は１つであり、この障害物検知センサ２８は、図２に示したように、一対の駆動車輪２４ａ、２４ｂを結ぶ線分に垂直かつこの線分の中点を通る軸（図のＸ軸に相当）と、検知範囲の中心軸（中心ベクトル）とが一致するように設けられている。このため、図６に示したように、ある方向に走行する際、下部天板２２が当該ある方向へと向くまでの回転時以外は、走行方向と検知方向が一致することとなり、死角方向へと走行する状況の発生が低減される。
【００５２】
また、本実施の形態にかかる全方位移動車１では、従来の全方位移動車に比べて動作の軸数を追加するものではないため、構造の複雑化を抑制されている。さらに、本実施の形態にかかる全方位移動車１は、全ての進行方向に対し障害物を検知するために必要とされる数よりも少ない障害物検知センサの数（例えば１つ）で構成できるため、コストの低減に寄与する。
【００５３】
実施の形態２
実施の形態１では、速度制御部５４は、上部天板２１の進行方向と障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値として、進行方向と検知方向の角度差を算出した。これに対し、実施の形態２にかかる速度制御部５４は、指標値として、検知範囲のうち、予め定められた範囲に属する部分の面積を算出する。なお、他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００５４】
具体的には、速度制御部５４は、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａのうち、現時点における進行方向に対して予め定められた範囲内に存在している領域の面積を算出し、この面積が予め定められた下限閾値Ｓを超えて下回るか否かを判定する。そして、算出された指標値としての面積が、下限閾値Ｓを超える場合には、速度を制限するよう速度指令値を変更する。
【００５５】
速度制御部５４は、例えば、図７に示されるように、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａのうち、台車２の幅を進行方向に投影した領域に属する部分の面積（図中のハッチング領域の面積）を算出し、この面積が下限閾値Ｓを下回る場合には、速度を制限するよう速度指令を変更する。なお、図７（ａ）は、面積が下限閾値Ｓを超えない場合の様子を示す模式図であり、この場合には、速度制御部５４は、速度指令値を制限しない。これに対し、図７（ｂ）は、面積が下限閾値Ｓを超えた場合の様子を示す模式図であり、この場合には、速度制御部５４は、速度指令値を制限する。
【００５６】
このような構成によれば、検知範囲Ａが単純な扇状形状でない場合であっても、死角への進行時に速度が制限されるよう、速度の制限の発生タイミングを適切に設定することが期待できる。また、図７に示すように、面積の算出対象の範囲に台車２の幅を用いることで、台車２への障害物の接触を回避するために適した閾値とすることができ、不必要な速度制限の発生を抑制することができる。
【００５７】
実施の形態３
実施の形態３は、上部天板２１の進行方向と障害物検知センサ２８の検知方向との差異の大きさを示す指標値が、上述の実施の形態１及び実施の形態２と異なる。他の構成については、実施の形態１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００５８】
実施の形態３にかかる速度制御部５４は、台車２の幅を進行方向に投影した領域の両端をなす境界線と、障害物検知センサ２８の検知範囲Ａの両端をなす境界線との交点を指標値の算出に用いる。具体的には、図８に示されるように、台車２の幅を進行方向に投影した領域の左端をなす境界線Ｌ１と障害物検知センサ２８の検知範囲Ａの左端をなす境界線Ｌ２の交点から台車２までの距離、及び、台車２の幅を進行方向に投影した領域の右端をなす境界線Ｒ１と障害物検知センサ２８の検知範囲Ａの右端をなす境界線Ｒ２の交点から台車２までの距離のうち、長い方の距離を上限閾値Ｄと比較する。
【００５９】
速度制御部５４は、算出された距離が上限閾値Ｄを超える場合には、速度を制限するよう速度指令値を変更し、超えない場合には、速度指令値の速度を制限しない。また、速度制御部５４は、境界線Ｒ１と境界線Ｒ２の交点がない場合、又は境界線Ｌ１と境界線Ｌ２の交点がない場合には、速度を制限するよう速度指令値を変更する。なお、速度制御部５４は、境界線Ｒ１と境界線Ｒ２の交点がない場合、又は境界線Ｌ１と境界線Ｌ２の交点がない場合には、閾値Ｄを超える予め定められた値を採用し、上限閾値Ｄと比較してもよい。また、境界線Ｒ１，Ｌ１との交差対象である境界線Ｒ２，Ｌ２は、障害物検知センサ２８側を端点とする半直線であってもよい。
【００６０】
速度制御部５４が算出する距離は、進行方向における死角の大きさと密接な関連があるパラメータである。このため、本実施形態にかかる速度制御部５４によれば、死角への進行時に速度が制限されるよう、速度の制限の発生タイミングを適切に設定することが期待できる。
【００６１】
実施の形態４
本実施の形態にかかる全方位移動車１は、移動方向の一部が制限される点で、上述の各実施の形態にかかる全方位移動車１と異なる。なお、本実施の形態にかかる下記の構成は、実施の形態１にかかる全方位移動車１に限らず、上述のいずれかの実施の形態にかかる全方位移動車１の構成と組み合わせてもよい。
【００６２】
図９に示されるように、アクティブキャスタ式の台車では、下部天板２２の後ろ側方向への走行が指示された場合、下部天板２２の後ろ側以外の方向への走行が指示された場合と比べ、障害物検知センサ２８の中心ベクトルが上部天板２１の走行方向と略一致するまでに要する移動距離が長くなる。特に、下部天板２２の真後ろの方向への走行が指示された場合には、駆動車輪２４ａ、２４ｂが後進を続けることとなり、走行方向と検知方向が真逆を向き続け、結果的に、速度制限が解除されないこととなる。なお、図９（ａ）は、初期位置における検知方向と走行方向とが直角の場合の全方位移動車１の走行例を示し、図９（ｂ）は、初期位置における検知方向が走行方向とは逆方向を向いている場合の全方位移動車１の走行例を示している。また、図９において、実線の矢印は、検知方向を示し、破線の矢印は、走行方向を示す。
【００６３】
そこで、本実施形態にかかる全方位移動車１の動作計画部５２は、台車２（下部天板２２）の後ろ側の予め定められた方向（例えば、図１０のハッチングされた範囲の方向）以外を走行方向とするよう軌道を計算する。例えば、動作計画部５２は、予め定められた方向を含む軌道を制限する。また、例えば、動作計画部５２は、予め定められた方向を含む軌道が解として算出されにくくなるようにコスト関数を用いて軌道計算を行う。
【００６４】
本実施形態にかかる全方位移動車１によれば、実施の形態１〜３にかかる効果加え、速度制限の発生を抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。例えば、上記実施の形態では、全方位移動車１は、台車の上にアーム等が搭載された構成であるが、台車のみでもよい。また、装置又は荷物などを乗せる台車として構成するのではなく、他の任意の目的のために構成された移動車であってもよく、用途は限定されない。また、搭載される障害物検知センサの数は、１つでなくてもよく、複数であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１              全方位移動車
２              台車
３              アーム
４              エンドエフェクタ
５              制御装置
２１            上部天板
２２            下部天板
２３            軸部
２４ａ、２４ｂ  駆動車輪
２５ａ、２５ｂ  従動車輪
２６ａ、２６ｂ  車輪用駆動機構
２７          旋回用駆動機構
２８          障害物検知センサ
３１          アーム用駆動機構
４１          エンドエフェクタ用駆動機構
５１          目標位置算出部
５２          動作計画部
５３          軌道補間部
５４          速度制御部
【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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