(57)【要約】【課題】自律移動装置において、人やその他の移動体の移動の障害とはならない環境物との物理的な接触を利用して危険な領域への進入防止を確実に実現する。【解決手段】自律移動装置１は、移動手段２と、障害物検出手段３と、障害物を回避しつつ走行移動するように移動手段２を制御する制御手段４と、駆動源制御部５と、ブレーキ制御部６と、装置本体から上方に突出して設けられた接触検出手段７と、装置の電源である電池ＢＴと、を備えている。接触検出手段７は、進入防止具８と接触すると検出信号を出力し、検出信号がブレーキ制御部６と駆動源制御部５とに送られ、移動手段２におけるブレーキ動作と電源遮断により、駆動輪とモータの回転が制御手段４を介することなく直接停止される。上方に配置された進入防止具８との接触のみを検出して、進入不可領域への進入を回避するので、検出から停止までのプロセスが単純であり、確実に進入防止を実現できる。【選択図】図１
2009282958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の周囲空間に存在する障害物の情報を取得して当該障害物を回避しつつ走行移動する自律移動装置において、
移動装置が進入することを防止するための領域上方に予め設定された進入防止具と接触して検出信号を出力する、装置本体の上方に突出して設けられた接触検出手段を備え、
前記接触検出手段からの検出信号に基づいて移動装置が前記進入防止領域内に移動しないように制御されることを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
前記接触検出手段は、前記進入防止具との接触によって受ける力を電気信号に変換した検出信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
前記接触検出手段は、前記進入防止具から受ける力によって機械的に変位して電気回路を開または閉とする部位を有し、この電気回路の開閉作用により移動装置を制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記接触検出手段は、電圧が印加された一対の電極を有し、
前記進入防止具は導電体を有し、
前記一対の電極が前記導電体に接触することによって電極間に電流が流れることにより検出信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記電極は、外力が作用したときに変形する可撓性を有していることを特徴とする請求項４に記載の自律移動装置。
【請求項６】
前記電極は、外力が作用したときに自在に回転するように装置本体に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自律移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物を回避しつつ自律的に移動する移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内等において自走して床面清掃や物品運搬などの作業を行う自律移動装置が知られている。このような自律移動装置が下り階段などに転落するのを防止するために、自律移動装置に画像センサ、超音波センサ、レーザレーダなどによる床面凹凸を検出するセンサを備えて危険領域を検出させることが行われている。
【０００３】
上述のような非接触センサの他に、例えば、床面に接地して回転するキャスタ付きのレバーアームを装置下部に備え、レバーアームが装置本体に対して上下方向に回動することにより床面の凹凸を検出し、階段や敷居等の凹部段差を事前に検出して転落の危険性を回避するようにした自律移動装置が知られている（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】特開平７−１２９２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したセンサを備えた自律移動装置においては、センサによる検出結果から危険領域か否かを判断させるので、検出結果と判断動作における信頼性の問題があり、確実に安全を担保することはできないというような問題がある。また、特許文献１に示されるような自律移動装置においては、レバーアームの届く範囲でしか凹部段差を検出できないので、確実に危険性を回避するには、直ぐ停止できるように低速で走行するか、速度に合わせて長いレバーアームとする必要があり、これらはいずれも容認できるものではない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、人やその他の移動体の移動の障害とはならない環境物との物理的な接触を利用して進入防止領域への進入防止を信頼性高く実現できる自律移動装置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】
【０００７】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、自己の周囲空間に存在する障害物の情報を取得して当該障害物を回避しつつ走行移動する自律移動装置において、移動装置が進入することを防止するための領域上方に予め設定された進入防止具と接触して検出信号を出力する、装置本体の上方に突出して設けられた接触検出手段を備え、前記接触検出手段からの検出信号に基づいて移動装置が前記進入防止領域内に移動しないように制御されるものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、前記接触検出手段は、前記進入防止具との接触によって受ける力を電気信号に変換した検出信号を出力するものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、前記接触検出手段は、前記進入防止具から受ける力によって機械的に変位して電気回路を開または閉とする部位を有し、この電気回路の開閉作用により移動装置を制御するようにしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１に記載の自律移動装置において、前記接触検出手段は、電圧が印加された一対の電極を有し、前記進入防止具は導電体を有し、前記一対の電極が前記導電体に接触することによって電極間に電流が流れることにより検出信号を出力するものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の自律移動装置において、前記電極は、外力が作用したときに変形する可撓性を有しているものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の自律移動装置において、前記電極は、外力が作用したときに自在に回転するように装置本体に設けられているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、進入防止具との接触を検出することにより進入防止領域内に移動装置が移動しないようになるので、進入防止領域の検出から停止までのプロセスを簡単な構成により実現でき、動作の高い信頼性および安全性を確保できる。また、進入防止具は、自律移動装置の走行環境において、必要な位置の上方に配置すればよく、人やその他の移動体の移動の障害とはならないように設けることができる。また、キャスタ付きレバーで床面の凹凸を検出するものとは異なり、進入防止領域の十分手前に進入防止具を配置して距離的余裕を持たせることにより、進入防止領域への進入防止をより確実に図ることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、電気信号をトリガとして移動手段を停止させることが容易であり、進入防止領域への移動を確実に防止できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、上記と同様の効果が得られると共に、進入防止検出に電気的な接触を利用するので、自律移動装置の確実な制動停止と進入防止を実現できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、電気的な接触を利用するので、応答が速く、速い応答によって危険な領域への進入を防ぐことができ、安全で確実な停止が実現できる。進入防止具は導電体であればよく、人やその他の移動の障害とならないように設けることができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、進入することを防止するための領域ではない領域の上方位置に進入防止具と同様の形状配置の構造体が存在していても、そのものが導電体でないならばそのまま残置しておいても移動の邪魔にならないので、そのような構造体が存在する領域においても、その構造体を撤去する必要がなく、自律移動装置の稼働環境を容易に設定することができる。また、進入防止具に対して斜め方向から接近した場合に電極が変形するので、進入防止具の導電体に対する良好な電気的接触を実現できる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、進入防止具に対して斜め方向から接近して一方の電極のみが進入防止具の導電体に接触した場合であっても、導電体からの外力によって電極が回転するので、両方の電極が導電体に対して良好に電気的接触することができる。つまり、進入防止具の導電体に対するいずれの角度方向から接近しても、確実に停止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自律移動装置のブロック構成図。
【図２】同上装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図３】同上装置の接触検知手段の動作を説明するブロック図。
【図４】同上装置の動作を説明するフローチャート。
【図５】同上装置の接触検知手段の動作を説明する一般的な回路図。
【図６】（ａ）は第２の実施形態に係る自律移動装置の接触検知手段の構成を示す斜視図、（ｂ）同接触検知手段の構造を説明する斜視図。
【図７】（ａ）は同上装置の接触検知手段の動作を説明するブロック図、（ｂ）は同装置の動作を説明するフローチャート。
【図８】（ａ）は同上装置の動作中の様子を説明する側面図、（ｂ）は同正面図。
【図９】（ａ）（ｂ）は第３の実施形態に係る自律移動装置の接触検知手段の構造と動作を説明する斜視図。
【図１０】（ａ）（ｂ）は同上装置の接触検知手段の動作を説明する側面図。
【図１１】（ａ）（ｂ）は同上装置の接触検知手段の動作を説明する回路図。
【図１２】（ａ）は同上装置の接触検知手段の動作を説明するブロック図、（ｂ）は同装置の動作を説明するフローチャート。
【図１３】同上装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図１４】（ａ）は第４の実施形態に係る自律移動装置の接触検知手段の動作を説明する斜視図、（ｂ）（ｃ）は同接触検知手段の動作を説明する回路図。
【図１５】（ａ）は同上装置の動作中の様子を説明する側面図、（ｂ）は同正面図。
【図１６】第５の実施形態に係る自律移動装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図１７】同上装置の変形例の動作中の様子を説明する斜視図。
【図１８】第６の実施形態に係る自律移動装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図１９】同上装置の接触検知手段の動作を説明する一般的な回路図。
【図２０】（ａ）は同上装置の接触検知手段の動作を説明するブロック図、（ｂ）は同装置の動作を説明するフローチャート。
【図２１】第７の実施形態に係る自律移動装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図２２】同上装置の接触検知手段の動作を説明するフローチャート。
【図２３】第８の実施形態に係る自律移動装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図２４】第９の実施形態に係る自律移動装置の動作中の様子を説明する斜視図。
【図２５】（ａ）（ｂ）は同上装置の接触検知手段の構造と動作を説明する回路を含む斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る自律移動装置について図１乃至図５を参照して説明する。なお、図１、図３に示すブロック構成は他の実施形態に共通であり、他の実施形態においても適宜参照する。
【００２１】
図１乃至図３は自律移動装置の構成を示す。自律移動装置１は、走行移動するための移動手段２と、自己の周囲空間に存在する障害物の位置情報を逐次取得する障害物検出手段３と、取得された障害物の情報に基づいて障害物を回避しつつ走行移動するように移動手段２を制御する制御手段４と、駆動源制御部５と、ブレーキ制御部６と、装置本体から上方に突出して設けられた接触検出手段７と、装置の電源である電池ＢＴと、を備えている。
【００２２】
移動手段２は、左右の駆動輪２ａと、各駆動輪２ａを駆動するための左右のモータ２１と、各駆動輪２ａを制動する左右のブレーキ２２とを備えている。モータ２１は、電池ＢＴからの電力によって駆動される。左右の駆動輪２ａが同じ回転速度で駆動されると、自律移動装置１は前進移動または後退移動し、異なる回転速度で駆動されると旋回する。本実施形態において自律移動装置１を２輪の移動体として説明するが、本実施形態はこのような２輪の移動体に限らず、一般に走行路面上を移動する移動体に適用でき、１輪や多輪の移動体や車輪を有さない移動体にも適用できる。
【００２３】
制御手段４は、ＣＰＵやメモリや外部記憶装置や表示装置や入力装置などを備えた一般的な構成を備えた制御コンピュータと、その上のプロセスまたは機能の集合を用いて構成される。また、制御手段４は、モータ２１の回転数や回転速度を取り込んで移動距離や移動方向を求めたり、地図情報を備えて、自己位置を認識しつつ移動手段を制御して所定の目的地まで移動するように移動手段２を制御することができる。
【００２４】
駆動源制御部５は、モータ電源制御部５０と左右のモータ制御部５１とを備えている。モータ電源制御部５０は、電池ＢＴから各モータ２１に供給する電力を適正な電圧に準備し、モータ制御部５１に電力を供給する。モータ制御部５１が必要とする一定の電圧を供給し、電池ＢＴの電圧とモータ制御部６１が必要とする電圧が異なる場合はＤＣ−ＤＣコンバータなどを用いて電圧変換する。モータ電源制御部５０は、電力供給を遮断るためのリレー（不図示）を備えている。モータ制御部５１は、モータ電源制御部５０からの電力供給を受けて動作する。モータ制御部５１は、制御手段４（制御コンピュータ）からの指令を受けて制御され、指令に従ってモータ２１の回転速度や回転方向を制御する。指令は、電圧による指令やシリアル通信などによるコマンド指令などによって行われる。
【００２５】
ブレーキ制御部６は、制御手段４からの制御信号に基づいて左右のブレーキ２２を動作させて、駆動輪２ａの制動を行う。
【００２６】
接触検出手段７は、自律移動装置１の走行路面の上方に設けられた進入防止具８との接触を検出してその検出信号７ａを出力する。接触検出手段７は、装置本体から上方に突出して設けられ突出部７０にセンサ部分を備えて構成されている。
【００２７】
センサ部分と検出信号７ａの態様として、種々の構成を用いることができる。検出信号７ａとして、電圧、電流、電界、磁界の変化による電磁気学的な信号、光、電波、音などの空間を伝播する波動の変化による信号、レバーの傾動、重りの落下、突出部７０の引き抜きや押し込みなどの力学的な状態の変化による信号、発熱、爆発などの化学的な状態変化による信号などを用いることができる。
【００２８】
上述のような各種の検出信号７ａを発生するための、接触検出手段７のセンサ部分は、広義のトランスデューサ（変換器）であればよく、進入防止具８と接触することにより、ある種類のエネルギを別のものに変えて、すなわち何らかの変化を発生させて、信号を発生させるものであればよい。
【００２９】
接触検出手段７のセンサ部分は、進入防止具８に接触するときに受ける衝撃や圧力に基づいて加速度変化を検出する加速度計、変形を検出するひずみゲージ、圧力を検出する圧電素子などを用いることができる。また、進入防止具８とアース間に電圧を印加しておき、突出部７０が進入防止具８に接触することにより、突出部７０から装置本体を介してアースに流れる電流を検出する電流検出器や、電気に反応して変形する電場応答性高分子などを用いて機械的信号を出力するようにしてもよく、電気機械の出力装置として総称されるアクチュエータ（動力を生み出す装置）を用いるようにしてもよい。
【００３０】
また、進入防止具８を２線形式に構成して互いに電圧を印加しておき、導体で構成した突出部７０が２線に同時に接触して２線間がショートされることにより流れる電流を検出する電流計や、２線間の電圧を検出する電圧計を用いることができる。また、進入防止具８を磁性体や金属で構成しておき、センサとして磁界変化を検出する近接センサを用いて、進入防止具８との接触を検出することもできる。
【００３１】
上述したような接触検出手段７のセンサ部分は、自律移動装置１が前進の他に後退や旋回移動をしたとときに、突出部７０が、いずれの方向から進入防止具８に接触したとしても、その接触を検出できるように、突出部７０の周囲に設けるものとする。また、これらのセンサ部分が出力する検出信号７ａは、この信号に基づいて動作する後段部である、ブレーキ制御部６やモータ電源部５０などが受信してしかるべき動作をすることができる態様のものとする必要がある。そこで、接触検出手段７のセンサ部分は、後段部が受け容れることができる信号の態様にして検出信号７ａを出力するものとする。例えば、信号増幅器やリレー（開閉器）などが、必要に応じて、接触検出手段７の構成要素として備えられる。
【００３２】
進入防止具８は、自律移動装置１の走行路面から所定高さ位置に予め設定されて設けられた水平バー、梁、棒、垂れ板、条線などである。ここで、所定高さとは、人や他の移動体の移動に対して障害とならない高さであって、上述の突出部７０に備えられた接触検出手段７のセンサ部分が、進入防止具８との接触を適切に検出できる高さである。このような高さは、自律移動装置１の動作環境に応じて適宜設定することができる。また、進入防止具８は、新規に設定するものの他に、既設の設備や構造体を進入防止具８として用いることもできる。この場合、前記既設の設備に接触するように、接触検出手段７を構成すればよい。
【００３３】
これらの進入防止具８は、天井に固定されたり、天井からぶら下げられたり、左右の壁や片側の壁に固定されたり、専用に設けた支柱に固定されたり、ゲート状に形成されたりして設置される。また、進入防止具８の構成は、接触検出手段７を構成するセンサ部分の態様に応じて、機械的強度を持たせたり、電圧印加状態とするような電気的特性を持たせたり、突出部７０に係合してこれを引き抜くような構造としたりすることができる。
【００３４】
進入防止具８の設置場所は、自律移動装置１の走行路面に連続または近接している進入防止領域Ｄ、例えば、下り階段、溝、段差などの存在する領域の手前側の上部空間である。前述の領域は、自律移動装置１が進入した場合に、自律移動装置１が転落したり、傾いて移動不能となったりすることが予想される領域である。このような進入防止領域Ｄは、自律移動装置１にとって危険領域である。
【００３５】
また、進入防止領域Ｄは、自律移動装置１にとって危険であるような都合の悪い領域に限らず、例えば、床面に図面を広げて作業している場所などのように、自律移動装置１に進入されると困るような領域にも設定することができる。
【００３６】
進入防止領域Ｄと進入防止具８との距離、すなわち、進入防止具８を走行路面上に射影した位置と進入防止領域Ｄとの距離は、自律移動装置１が進入防止領域Ｄに進入しないように確実に停止または方向転換できる距離とされる。これは、自律移動装置１の制動距離に応じて決められる。
【００３７】
図４は自律移動装置１の接触検出手段７が進入防止具８との接触を検出したときの動作を示す。突出部７０を備えて構成された接触検出手段７が、進入防止具８と接触すると（Ｓ１でＹＥＳ）、接触検出手段７が検出信号７ａを出力する（Ｓ２）。この検出信号７ａは、ブレーキ制御部６とモータ電源制御部５０とに送られ、ブレーキ制御部６は直ちにブレーキ２２を動作させ（Ｓ３）、駆動輪の回転を停止させる（Ｓ４）。また、モータ電源制御部５０は、接触検出手段７からの検出信号７ａが入力された場合に、直ちに前記リレーによって電源を遮断してモータ制御部５１への電力供給を遮断する（Ｓ５）。モータ制御部５１は、モータ電源制御部５０からの電源供給が遮断されることにより動作が完全に停止し、モータ２１への電力供給も遮断され、モータ駆動が停止する（Ｓ６）。
【００３８】
上述のように、移動手段２は、接触検出手段７からの検出信号７ａに基づいて、制御手段４を介さずに直接、モータ電源遮断とブレーキ動作が行われて、進入防止領域Ｄ内に移動しないように制御され、自律移動装置１は、進入防止領域Ｄに進入することなく確実に停止することができる。
【００３９】
図５は、接触検出手段７から出力される検出信号７ａを用いる一般的な回路を示す。電源Ｅとリレーなどの負荷Ｒとを直列接続した回路Ｃは、検出信号７ａによって開閉が行われる。ブレーキ制御部６やモータ電源部５０そのもの、または、ブレーキ制御部６やモータ電源部５０に設けたリレーやスイッチなどを負荷Ｒとし、負荷Ｒを開閉動作させることにより、移動手段２を制御することができる。
【００４０】
本実施形態の自律移動装置１によれば、上方に突出した接触検出手段７によって、進入防止具８との接触のみを検出して、進入防止領域Ｄへの進入を回避するので、検出と判断の動作が単純であり、進入回避への高い信頼性を確保でき、危険な領域への進入防止を確実に実現できる。また、進入防止具８は、自律移動装置１の動作環境において、必要な位置の上方に、人やその他の移動体の移動の障害とはならない環境物として設けることができる。進入防止具を、危険な領域の手前に距離的余裕を持たせて配置することにより、自律移動装置が制動停止や旋回を行って確実に進入回避を実現できる。また、床面の凹凸に関係なく、人為的に定めた概念的な進入禁止領域への進入防止を実現できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図６乃至図８は第２の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、接触検出手段７のより具体的な構成として、図６（ａ）に示すように、接触検出用スイッチ７１を備えたものである。接触検出手段７の接触検出用スイッチ７１は、突出部７０の上部周囲に備えられ、進入防止具８との接触によって受ける力を電気信号に変換して検出信号を出力する。
【００４２】
接触検出用スイッチ７１は、図６（ｂ）に示すように、端子Ｊ１〜Ｊ４を有する４線式のスイッチであり、そのシート状の本体部分に圧力が加えられることにより、いずれかの２線間が短絡して２端子が導通される。このようなシートを突出部７０の周囲に巻いて備えることにより、突出部のいずれの方向から進入防止具８に接触したとしても、その接触を２端子間に導通によって検知することができる。接触検出用スイッチ７１は、感圧センサで置き換えてもよい。
【００４３】
上述の接触検出用スイッチ７１を備えた接触検出手段７は、図７（ａ）（ｂ）に簡略して示すように、検出信号７ａを出力する（Ｓ２０）。移動手段２は、上述の第１の実施形態における図３、図４によって説明したと同様に、検出信号７ａによって制御されて、モータ２１の駆動が停止され、駆動輪の回転が停止される（Ｓ３０）。
【００４４】
図８（ａ）（ｂ）は、自律移動装置１の具体的な外観を示す。自律移動装置１は、本体１ａの下部に、左右２つの駆動輪２ａ及び中央前後のキャスタ輪２ｂを備え、上部にはユーザとのインターフェースとして用いられるディスプレイ１ｂを備え、上部前方（ｘ方向）に、上方に向けて突出する棹状の突出部７０を備えている。突出部７０上部には、横棒状の進入防止具８との接触を検知するための接触検出用スイッチ７１が巻き付けられている。
【００４５】
本実施形態の自律移動装置１によれば、接触検出用スイッチ７１からの電気信号である検出信号７ａを、移動手段２を停止させるトリガとすることが容易であり、進入防止具８が設定された進入防止領域Ｄへの進入防止を確実に実現できる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図９乃至図１３は第３の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、接触検出手段７のより具体的な構成として、図９（ａ）（ｂ）に示すように、進入防止具８に接触したときに進入防止具８から受ける力によって機械的に変位する接触変位部７２ａを備えたもの（引き抜き検出器７２）である。接触変位部７２ａは逆円錐形状を有し、突出部７０の上部に設けられている。
【００４７】
突出部７０の下部には、絶縁部７２ｂが設けられ、絶縁部７２ｂは突出部７０の上下動に伴って一体的に上下動する。絶縁部７２ｂは、自律移動装置１が通常の走行移動をしているときには、電極ａ２，ａ３の間にあってこれらを絶縁している。電極ａ２は導電性のばねａ１の付勢力によって絶縁部７２ｂに押圧されている。
【００４８】
接触変位部７２ａは、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、自律移動装置１がｘ方向に移動して進入防止具８に接触すると、進入防止具８から力ｆ１を受け、さらに、斜め上方の力ｆ２を受ける。この状態で自律移動装置１が移動を継続すると、結局上向きの力Ｆによって、接触変位部７２ａと突出部７０とが上方に引き上げられることになる。
【００４９】
電極ａ１，ａ２，ａ３は、図１１（ａ）（ｂ）に示す回路Ｃの一部である。自律移動装置１が通常の走行移動をしているときには、図１１（ａ）に示すように、回路Ｃは開状態にあり、自律移動装置１が進入不可領域に近づいて接触変位部７２ａが進入防止具８に接触すると、突出部７０の上向き移動によって絶縁部７２ｂが引き抜かれ、図１１（ｂ）に示すように、ばねａ１の付勢力によって電極ａ２が電極ａ３に接触して回路Ｃが閉状態となる。
【００５０】
接触検出手段７としての引き抜き検出器７２は、回路Ｃが閉じられることにより、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、負荷Ｒから検出信号７ａを出力する（Ｓ２１）。移動手段２は、上述の第１の実施形態における図３、図４によって説明したと同様に、検出信号７ａによって制御されて、モータ駆動が停止され駆動輪の回転が停止される（Ｓ３０）。なお、負荷Ｒを移動手段２そのものとすることもできる。
【００５１】
図１３は自律移動装置１の動作中の様子を示す。自律移動装置１は、装置本体の上部から上方に向けて突出する棹状の突出部７０の上部に設けた接触変位部７２ａを備えてｘ方向に移動し、接触変位部７２ａが横棒状の進入防止具８に接触した状態からさらに移動することにより、接触変位部７２ａ従って突出部７０が上方に引き抜かれて接触が検知される。これにより、接触検出手段７としての引き抜き検出器７２からの検出信号７ａをトリガとして移動手段２を停止させ、進入防止具８が設定された進入防止領域Ｄへの進入防止を確実に実現できる。
【００５２】
（第４の実施形態）
図１４乃至図１５は第４の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、上述の第３の実施形態と同様に、接触変位部７２ａを有する引き抜き検出器７２を備えるものであるが、突出部７０が上方に引き抜かれた際に、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、回路Ｃが開状態となる点が異なり、他の点は第３の実施形態と同様である。
【００５３】
従って、突出部７０の下部には、上述の絶縁部７２ｂに代えて、電導性の導体部７２ｄが設けられている。回路Ｃの電極ｂ１，ｂ２は、ばね性を有し、導体部７２ｄの両端部に圧接される。自律移動装置１が通常の走行移動をしているときには、図１４（ｃ）に示すように、回路Ｃは閉状態にある。
【００５４】
自律移動装置１が進入不可領域に近づいて接触変位部７２ａが進入防止具８に接触すると、突出部７０の上向き移動によって、電極ｂ１，ｂ２の間から導体部７２ｄが引き抜かれて回路Ｃが開状態となる。この引き抜かれる動作により、回路Ｃを流れる電流がゼロとなり、このことが検出信号７ａとされ、上述の第３の実施形態と同様に、検出信号７ａをトリガとして移動手段２を停止させ、進入防止具８が設定された進入防止領域Ｄへの進入防止が確実に実現される。
【００５５】
図１５（ａ）（ｂ）は、自律移動装置１の具体的な外観を示す。自律移動装置１は、本体１ａの下部に、左右２つの駆動輪２ａ及び中央前後のキャスタ輪２ｂを備え、上部にはユーザとのインターフェースとして用いられるディスプレイ１ｂを備え、上部前方（ｘ方向）に、上方に向けて突出する棹状の突出部７０を備えている。突出部７０上部には、横棒状の進入防止具８との接触を検知するための接触変位部７２ａが設けられている。また、本体１ａの上部側内部における突出部７０の下部には、回路Ｃを開閉する引き抜き検出器７２が設けられている。
【００５６】
（第５の実施形態）
図１６、図１７は第５の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、上記第３または第４の実施形態において、接触変位部７２ａに代えて、引っ掛かり構造または固着構造によって突出部７０の上向き移動を起こさせるものであり、他の構成は同様である。図１６に示すように、突出部７０の上部には鉤状の係止部７２ｅが備えられている。また、進入防止具８は、この係止部７２ｅが水平移動してきたときに、係止部７２ｅと係合して係止部７２ｅの移動を止める構造、すなわち係止部７２ｅが引っ掛かる構造を有している。例えば、細い棒材を水平に配置したり、針金や紐材を水平方向に張って固定したものであればよい。また、多数の輪状の紐や針金を天井側からぶら下げて構成してもよい。また、係止部７２ｅは、図示例では、１つしか設けてないが、傘の骨状に四方に広がる複数の係止部７２ｅを突出部７０の上部に設けるようにしてもよい。
【００５７】
図１７に示す自律移動装置１は、突出部７０の上部に固着部７２ｆを備えており、進入防止具８側には、固着部７２ｆが接触したときに固着部７２ｆを固着させる固着体８１が設けられている。固着部７２ｆと固着体８１とは、突出部７０の上向き移動を起こさせる力に耐える十分な固着力が得られる組合せであればよく、種々の素材を用いて構成することができる。例えば、磁石と磁石または磁性体との組合せ、マジックテープの組合せなどを用いることができる。本実施形態の発明によれば、第３または第４の実施形態における効果と同様の効果を奏することができる。
【００５８】
（第６実施形態）
図１８乃至図２０は第６の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、進入防止具８が回路Ｃの一部を構成することにより回路Ｃを閉じるものであり、この点が上述のいずれの実施形態とも異なる。すなわち、図１８、図１９に示すように、自律移動装置１の接触検出手段７は、電源Ｅによって電圧が印加された一対の電極７３を有し、進入防止具８は導電体８２を有し、一対の電極７３が導電体８２に接触することによって電極７３間に電流が流れることにより検出信号を出力する。電源Ｅ、電極７３、負荷Ｒ、および導電体８２が回路Ｃを構成し、導電体８２が回路Ｃにおけるスイッチ（接触検出用スイッチ７４）の役割を有する。電極７３は、突出部７０の全体を電極とすることもでき、また、突出部７０の上部であって、導電体８２に接触する高さの周辺部分のみを、導電性として構成してもよい。
【００５９】
接触検出用スイッチ７４を有する接触検出手段７は、電極７３が導電体８２に接触することによって回路Ｃが閉じられると、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、負荷Ｒから検出信号７ａを出力する（Ｓ２２）。移動手段２は、上述の第１の実施形態における図３、図４によって説明したと同様に、検出信号７ａによって制御されて、モータ駆動が停止され駆動輪の回転が停止される（Ｓ３０）。なお、負荷Ｒを移動手段２そのものとすることもできる。
【００６０】
本実施形態によれば、進入防止検出に電気的な接触を利用するので、応答が速く、速い応答によって危険な領域への進入を防ぎ、安全で確実な停止が実現できる。進入防止具８は導電体であればよく、人やその他の移動の障害とならないように設けることができる。
【００６１】
（第７の実施形態）
図２１、図２２は第７の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、第６の実施形態における電極７３が、電極７３に外力が作用したときに変形する可撓性を有するものであり、その他の構成は第６の実施形態と同様である。ここで、可撓性は、電極７３の部分に加え、電極７３が形成されている突出部７０の部分にも備えるようにすることができる。本実施形態の電極７３は、図２１に示すように、天井からの非導電性の垂下体であって自律移動装置１の移動中に電極７３が接触するような障害物８０の下を移動する際に、停止することなく、また、電極７３を損傷することなく通過することができる。そして、導電体８２の設置された場所に至り、導電体８２の下を通過しようとすると、導電体８２と電極７３とが接触することにより、移動が停止される。
【００６２】
上記状況、すなわち動作の流れを示すと、図２２に示すように、突出部７０の電極７３が接触したものが導電体、例えば金属でなければ（Ｓ８でＮｏ）、突出部７０全体、または電極７３部分が変形し（Ｓ８１）、自律移動装置１の移動は継続される。また、電極７３が接触したものが導電体の場合は（Ｓ８でＹｅｓ）、上述の図２０（ｂ）の図について示したように、自律移動装置１の移動が停止される。
【００６３】
本実施形態によれば、進入することを防止するための領域ではない領域の上方位置に進入防止具８と同様の形状配置の構造体が存在していても、そのものが導電体でないならばそのまま残置しておいても移動の邪魔にならないので、そのような構造体が存在する領域においても、その構造体を撤去する必要がなく、自律移動装置１の稼働環境を容易に設定することができる。また、進入防止具８に対して斜め方向から接近した場合に可撓性を有する電極７３が変形するので、接触時の反動や電極７３と導電体８２との間のハンチングなどの発生が抑えられ、進入防止具８の導電体８２に対する良好な電気的接触をより確実に実現できる。
【００６４】
（第８の実施形態）
図２３は第８の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、第６の実施形態における電極７３が、電極７３に外力が作用したときに自在に回転するように装置本体に設けられているものであり、その他の構成は第６の実施形態と同様である。図２３に示すように、導電体８２の長手方向に対して角度θ方向から自律移動装置１が、進入防止具８に向かって接近して、一方の電極７３が導電体８２に接触したとする。すると、２本の電極７３が自在に回転するように取り付けられているので、正面から角度θの方向からの侵入であっても、回転することにより、一対の電極７３は、導電体８２に沿って並ぶように、すなわち、進入防止具８の導電体８２に対して、平行に倣うように位置が変化する。従って、両方の電極７３が導電体８２に対して良好に電気的接触することができる。
【００６５】
本実施形態によれば、進入防止具８の導電体８２に対するいずれの角度方向から接近しても、自律移動装置１は確実に停止できる。電極７３を回転させるための機構は、少なくとも導電体８２に接触して回転できる位置であればよく、突出部７０の途中に回転機構を設けてもよく、突出部７０の全体が回転するように、その根本部分に設けてもよい。また、突出部７０は、導電体８２に対して接触する部分だけ２本に分離し、下方部分を１本にまとめた形状としてもよい。また、回転は、突出部７０や電極７３が変形することによるねじれによって発生するようにしてもよい。
【００６６】
（第９の実施形態）
図２４、図２５は第９の実施形態に係る自律移動装置を示す。本実施形態は、上述の第３、第４、または第５の実施形態における引き抜き検出器７２の構造において、突出部７０が、進入防止具８との接触以外の要因によっては、容易に引き抜けないようにするものであり、その他の構成は、これらの実施形態と同様である。その引き抜けないようにする構成として、図２４に示すように、第６、第７、または第８の実施形態における一対の電極７３と導電体８２の構成を援用する。なお、図２４では、引き抜き用の構成として、第５の実施形態における係止部７２ｅが各電極７３に設けられている。また、一対の電極７３を備えた突出部７０は、電極７３より下方の部分を一本にまとめて構成されている。
【００６７】
図２５（ａ）に示すように、突出部７０の下部には、電極７３と電気接続される端子を有する端子部１１と、端子部１１に一体に構成された絶縁部７２ｂが設けられており、絶縁部７２ｂが回路Ｃを開状態に保っている。なお、回路Ｃと絶縁部７２ｂの構成は、第３の実施形態における図１１（ａ）（ｂ）に示したものと同様である。絶縁部７２ｂの側面には凹部が設けられており、その凹部には、絶縁部７２ｂに近接して設けられたソレノイドロック１２から突出したキー部１２ａが嵌合されて、絶縁部７２ｂが抜けない構造とされている。ソレノイドロック１２は、電源Ｅ２、端子部１１の端子、電極７３、および導電体８２によって構成される回路Ｃ２の一部となっている。
【００６８】
そして、電極７３が導電体８２に接触して回路Ｃ２に電流が流れると、ソレノイドロック１２が作動して、キー部１２ａが、絶縁部７２ｂの凹部から引き抜かれて、絶縁部７２ｂは上方に引き抜け自在の状態となる。このような状態で、自律移動装置１が移動を続けると、係止部７２ｅが導電体８２に係合されることにより、図２５（ｂ）に示すように、絶縁部７２ｂが突出部７０を介して上方に力Ｆを受けて引き抜かれることになる。すると、回路Ｃが閉状態とされ、自律移動装置１の移動が停止される。なお、回路Ｃ２におけるスイッチＳＷは、復帰用のスイッチであり、このスイッチＳＷを閉とすることにより、回路Ｃ２を閉じて、ソレノイドロック１２が作動させて、一旦抜けた絶縁部７２ｂをもとの位置に復帰させることができる。
【００６９】
なお、本発明は、上記各実施形態における構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述の各実施形態において、検出信号７ａに基づいて、モータ電源遮断とブレーキ動作の両方が行われる例を示したが、必ずしも両方行う必要はなく、一方だけでもよい。
【００７０】
また、検出信号７ａは、電磁気的な信号に限らず、全く機械的な動作に基づくものでもよい。この場合、例えば、緊急ブレーキの動作をかんぬき構造によってロックしておき、突出部７０が進入防止具８に接触することにより、かんぬきが外れてロックが解除され、モータや駆動輪に対して緊急ブレーキが動作するようにしてもよい。また、上述した各実施形態を互いに組み合わせた構成とすることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１    自律移動装置
２    移動手段
４    制御手段
７    接触検出手段
８    進入防止具
７０    突出部
７ａ    検出信号
７２ａ    接触変位部
７３    電極
８０    導電体
Ｄ    進入防止領域
【図１】
2009282958.tif 000003
【図２】
2009282958.tif 000004
【図３】
2009282958.tif 000005
【図４】
2009282958.tif 000006
【図５】
2009282958.tif 000007
【図６】
2009282958.tif 000008
【図７】
2009282958.tif 000009
【図８】
2009282958.tif 000010
【図９】
2009282958.tif 000011
【図１０】
2009282958.tif 000012
【図１１】
2009282958.tif 000013
【図１２】
2009282958.tif 000014
【図１３】
2009282958.tif 000015
【図１４】
2009282958.tif 000016
【図１５】
2009282958.tif 000017
【図１６】
2009282958.tif 000018
【図１７】
2009282958.tif 000019
【図１８】
2009282958.tif 000020
【図１９】
2009282958.tif 000021
【図２０】
2009282958.tif 000022
【図２１】
2009282958.tif 000023
【図２２】
2009282958.tif 000024
【図２３】
2009282958.tif 000025
【図２４】
2009282958.tif 000026
【図２５】
2009282958.tif 000027