JP2020042349A - 自律走行台車及び移動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】進行方向前方に存在する障害物の検出精度を高めることができ、より正確な走行停止や回避動作をすることができる自律走行台車を提供する。【解決手段】制御装置は、レーザ障害物検出装置から入力された検出情報と、超音波障害物検出装置から入力された距離情報と、に基づいて、超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、レーザ障害物検出装置によって検出されているか否かを判定する。そして、超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、レーザ障害物検出装置によって検出されていると判定された場合には、制御装置は、レーザ障害物検出装置の検出情報に基づいて走行制御をし、一方、超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、レーザ障害物検出装置によって検出されていないと判定された場合には、制御装置は、超音波障害物検出装置の距離情報に基づいて、走行制御をするように構成する。【選択図】図６

Description

本発明は、自律走行台車及び移動制御方法に関する。

近年では、種々の荷物（パーツを含む）が収容された複数の棚等を有する製造工場、荷物配送センター、パーツセンター等にて、荷物を入庫する場合や、荷物を出庫する場合に、無人の自律走行台車を利用する技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される自律移動体では、レーザレンジファインダが本体の正面に取り付けられると共に、複数の超音波センサが本体の周方向に沿って等間隔で取り付けられている。

レーザレンジファインダは、自機の周囲を水平方向に中心角２４０度程度の扇状にレーザ光を走査して、障害物に反射して戻ってきたレーザ光の検出角度及びレーザ光の伝搬時間を計測して、障害物までの距離及び角度を検出する。また、超音波センサは、超音波を発信した後、自機周囲の障害物に反射して戻ってきた超音波を検出し、超音波の伝搬時間を計測し、自機と障害物との距離を検出する。そして、自律移動体は、レーザレンジファインダと超音波センサ等の検出結果に基づいて障害物を検出して、自律走行を行うように構成されている。

特開２０１２−２２４６７号公報

前記特許文献１に記載された自律移動体では、レーザレンジファインダは、自機の周囲を水平方向に中心角２４０度程度の扇状にレーザ光を走査するため、ガラスや透明な樹脂板等のレーザ光が透過する障害物等が走行経路上にある場合には、障害物として検出できない。そこで、超音波センサによって、障害物を検出して、停止や回避行動をすることが考えられる。しかしながら、超音波センサは、検出範囲が広いため（図８参照）、障害物が自機の走行経路の外側にあるにもかかわらず、自機の走行経路上に障害物があると誤って判断し、停止や回避行動をする場合がある。

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、進行方向前方に存在する障害物の検出精度を高めることができ、より正確な走行停止や回避動作をすることができる自律走行台車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車において、レーザ光を出射して障害物の位置を含む検出情報を取得して出力するレーザ障害物検出装置と、超音波を発信して自車両から自車両周囲の障害物までの距離情報を取得して出力する超音波障害物検出装置と、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報と、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報とに基づいて、自律的に移動するように制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報と、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報と、に基づいて、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されているか否かを判定する検出判定部と、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると前記検出判定部が判定した場合には、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて走行制御をし、一方、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと前記検出判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報に基づいて走行制御をする走行制御部と、を有する、自律走行台車である。

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る自律走行台車において、前記検出判定部は、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両から進行方向前方における障害物までの第１距離を取得する第１距離取得部と、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報に基づいて、自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離を取得する第２距離取得部と、所定の減算距離を予め記憶する記憶装置と、前記第１距離から前記減算距離を減算した算出距離が、前記第２距離よりも大きい距離であるか否かを判定する第１距離判定部と、を有し、前記算出距離が前記第２距離よりも大きい距離であると前記第１距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと判定し、一方、前記算出距離が前記第２距離以下の距離であると前記第１距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると判定する、自律走行台車である。

次に、第３の発明は、上記第１の発明に係る自律走行台車において、前記超音波障害物検出装置は、前記距離情報に基づいて自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離を取得し、前記第２距離が予め設定された設定距離以下になった場合に、前記距離情報に替えて障害物を検出した旨を表す障害物有り信号を出力し、一方、前記第２距離が前記設定距離よりも大きい場合には、前記距離情報に替えて障害物を検出していない旨を表す障害物無し信号を出力し、前記検出判定部は、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両より進行方向前方における障害物までの第１距離を取得する第１距離取得部と、所定の減算距離を予め記憶する記憶装置と、前記障害物有り信号が入力された場合に、前記第１距離から前記減算距離を減算した算出距離が、前記設定距離よりも大きい距離であるか否かを判定する第２距離判定部と、を有し、前記算出距離が前記設定距離よりも大きい距離であると前記第２距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと判定し、一方、前記算出距離が前記設定距離以下の距離であると前記第２距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると判定する、自律走行台車である。

次に、第４の発明は、上記第２の発明又は第３の発明に係る自律走行台車において、前記減算距離は、前記超音波障害物検出装置を介して取得される自車両から進行方向前方における障害物までの前記第２距離の測定ばらつきである、自律走行台車である。

次に、第５の発明は、上記第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つに係る自律走行台車において、前記レーザ障害物検出装置は、レーザ光を走査させる２次元平面状で、前記超音波センサの検出エリアを含む障害物検出平面領域を有し、前記障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報を取得して出力する、自律走行台車である。

次に、第６の発明は、移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車の移動制御方法であって、レーザ障害物検出装置によりレーザ光を出射して障害物の位置を含む検出情報を取得する検出情報取得工程と、超音波センサによって自車両から自車両周囲の障害物までの距離情報を取得する距離情報取得工程と、前記検出情報取得工程で取得した前記検出情報と、前記距離情報取得工程で取得した前記距離情報とに基づいて、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されているか否かを判定する検出判定工程と、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると前記検出判定工程で判定した場合には、前記検出情報取得工程で取得した前記検出情報に基づいて走行制御をし、一方、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと前記検出判定工程で判定した場合には、前記距離情報取得工程で取得した前記距離情報に基づいて走行制御をする走行制御工程と、を有する、移動制御方法である。

第１の発明及び第６の発明によれば、自律走行台車は、超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、レーザ障害物検出装置で検出されていると判定された場合には、レーザ光で検出した障害物の位置を含む検出情報に基づいて走行制御をする。一方、自律走行台車は、超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、レーザ障害物検出装置で検出されていないと判定された場合には、超音波センサによって取得した障害物までの距離情報に基づいて走行制御をする。

これにより、自律走行台車は、進行方向前方に存在する障害物をレーザ障害物検出装置と超音波障害物検出装置の両方で検出できる場合には、レーザ障害物検出装置から入力された検出情報に基づいて走行制御を行うため、障害物の位置を高精度に検出して走行制御をすることができる。また、自律走行台車は、進行方向前方に存在する障害物をレーザ障害物検出装置では検出できないが、超音波障害物検出装置で検出できる場合には、超音波障害物検出装置から入力された距離情報に基づいて走行制御を行う。その結果、自律走行台車は、進行方向前方に存在するレーザ光で検出できない障害物の検出精度を高めることができ、より正確な走行停止や回避動作をすることができる。

第２の発明によれば、自律走行台車は、レーザ障害物検出装置で検出した障害物までの第１距離から所定の減算距離を減算した算出距離が、超音波障害物検出装置で検出した障害物までの第２距離よりも大きい場合には、超音波障害物検出装置で検出した障害物をレーザ障害物検出装置で検出していないと判定する。これにより、自律走行台車は、レーザ障害物検出装置で検出できない透明なガラスや透明な樹脂で構成された進行方向前方にある障害物を確実に検出して、超音波障害物検出装置で検出した障害物までの第２距離に基づいて、正確な走行停止や回避動作をすることができる。

第３の発明によれば、自律走行台車は、超音波障害物検出装置から予め設定された設定距離の範囲内に障害物を検出した旨を表す障害物有り信号が入力された場合には、レーザ障害物検出装置で検出した障害物までの第１距離から所定の減算距離を減算した算出距離を算出する。そして、自律走行台車は、この算出距離が予め設定された設定距離よりも大きい場合には、超音波障害物検出装置で検出した障害物をレーザ障害物検出装置で検出していないと判定する。

これにより、自律走行台車は、予め設定された設定距離だけ離れた進行方向前方にあるレーザ障害物検出装置で検出できない透明なガラスや透明な樹脂等で構成された障害物を超音波障害物検出装置で確実に検出できる。そして、自律走行台車は、超音波障害物検出装置で検出した透明なガラスや透明な樹脂等で構成された障害物までの予め設定された設定距離に基づいて、正確な走行停止や回避動作をすることができる。

第４の発明によれば、減算距離は、超音波障害物検出装置を介して取得される自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離の測定ばらつきである。これにより、自律走行台車は、超音波障害物検出装置により測定される自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離の測定ばらつきを考慮して、レーザ障害物検出装置と超音波障害物検出装置によって検出される進行方向前方の障害物までの距離を正確に比較することができる。引いては、進行方向前方にある障害物が、レーザ障害物検出装置で検出できない透明なガラスや透明な樹脂等で構成された障害物であるか否かの判定精度の向上を図ることができる。

第５の発明によれば、自律走行台車は、レーザ光を走査して、２次元平面状で、超音波センサの検出エリアを含む障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報を取得することができ、超音波センサの検出エリア内にある障害物を高精度に検出することができる。

本実施形態に係る自律走行台車の外観の一例を示す斜視図である。 自律走行台車の全体構成を説明する模式図である。 レーザレンジファインダと超音波検出装置の検出領域の一例を説明する平面図である。 指定エリア地図情報の一例、及び、指定エリア内において、自律走行台車を利用する一例を説明する図である。 自律走行台車のＥＣＵの処理手順の一例を説明するフローチャートである。 図５の「障害物検出処理」のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 指定エリア内において、取得した障害物位置の例を説明する図である。 自律走行台車が進行方向前方の障害物を検出する一例を説明する図である。 自律走行台車が進行方向前方の障害物を検出する一例を説明する図である。 他の第１実施形態に係る「障害物検出処理２」のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 他の第２実施形態に係る自律走行台車が進行方向前方の障害物を検出する一例を説明する図である。

以下、本発明に係る自律走行台車を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸が記載されている図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交している。また、Ｚ軸方向は鉛直上向き方向を示し、Ｘ軸方向は自律走行台車の前方向を示し、Ｙ軸方向は自律走行台車の左方向を示している。また、Ｕ軸とＶ軸とＷ軸が記載されている図において、Ｕ軸とＶ軸とＷ軸は互いに直交している。また、Ｗ軸方向は鉛直上向き方向を示し、Ｕ軸方向は実際の指定エリアの奥行方向における手前に向かう方向を示し、Ｖ軸方向は実際の指定エリアの幅方向における右方向を示している。

●［自律走行台車の外観（図１）と全体構成（図２）］
自律走行台車１の概略構成について図１及び図２に基づいて説明する。尚、自律走行台車には、用途や作業現場等に応じて種々の外観のものがあるが、本実施の形態の説明では図１に示すように、所定直径（例えば、直径約６５ｃｍ）の円柱状の外観を有する自律走行台車１を例として説明する。図１及び図２に示すように、自律走行台車１は、ボディ２、荷台３、右駆動輪４Ｒ、左駆動輪４Ｌ、右キャスタ輪５Ｒ、左キャスタ輪５Ｌ、レーザ障害物検出装置の一例として機能するレーザレンジファインダ（Laser Range Finder）（以下、「ＬＲＦ」という。）１１、超音波障害物検出装置の一例として機能する超音波検出装置１２、メインスイッチ１３Ａ、往路スイッチ１３Ｂ、復路スイッチ１３Ｃ、タッチモニタ３１、アンテナ３２、音声出力装置３３、通信用コネクタ３４、右モータ３５Ｒ、左モータ３５Ｌ、制御回路部４０、バッテリ３８等を有している。

図１に示すように、ボディ２は、円柱状の形状を有しており、ボディ２の上面は、荷物を載置する荷台３を有している。自律走行台車１は、荷台３に載置された荷物を、自律走行にて搬送する。

右駆動輪４Ｒは、自律走行台車１の右前輪の位置に配置され、直進方向に向きが固定されており、右モータ３５Ｒにて前進方向または後進方向に回転駆動される。左駆動輪４Ｌは、自律走行台車１の左前輪の位置に配置され、直進方向に向きが固定されており、左モータ３５Ｌにて前進方向または後進方向に回転駆動される。図２に示すように、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１（制御装置）は、右モータ３５Ｒと左モータ３５Ｌを別々に制御することが可能であり、自律走行台車１に、直進前進、直進後進、右折前進、左折前進、その場で右旋回、その場で左旋回等、の動作をさせることができる。

尚、複数の車輪のうち、少なくとも１つの駆動輪を有し、右折、左折等を行う旋回手段を有していてもよい。また、３つ又は４つのオムニホイールをそれぞれ電動モータで独立して駆動するように構成して、各オムニホイールの回転方向及び回転速度を個別に調節し、ボディ２の向きを変えずに、３６０°の任意の方向に移動することができるように構成してもよい。

右キャスタ輪５Ｒは、自律走行台車１の右後輪の位置に配置され、向きが自由に変更される従動輪である。左キャスタ輪５Ｌは、自律走行台車１の左後輪の位置に配置され、向きが自由に変更される従動輪である。右キャスタ輪５Ｒ、左キャスタ輪５Ｌは、自律走行台車１の、直進前進、直進後進、右折前進、左折前進、その場で右旋回、その場で左旋回等、の動作に応じて向きが変わる。

ＬＲＦ１１は、自律走行台車１の前上端に配置されている。ＬＲＦ１１は、レーザ光を走査させる２次元平面状の障害物検出平面領域１１Ａを有する障害物センサ（ＬＲＦ（Laser Range Finder）センサ）であり、障害物検出平面領域１１Ａ内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報をＥＣＵ４１（図２参照）に出力する。尚、ＬＲＦ１１の詳細については後述する。

超音波検出装置１２は、ＬＲＦ１１の下側の自律走行台車１の前面部の左右方向中央部に配置されている。超音波検出装置１２は、例えば、一対の発信器及び受信器から構成される超音波センサであり、ボディ２の直径よりも左右方向両側に少し広い幅を有する超音波検出領域１２Ａ（図３参照）を有している。超音波検出装置１２は、超音波を発信した後、超音波検出領域１２Ａ内の障害物に反射して戻ってきた超音波を検出し、超音波の伝搬時間を計測する。そして、超音波検出装置１２は、計測した伝搬時間を用いて、自律走行台車１から超音波検出領域１２Ａ内の障害物までの距離を算出し、算出した距離を含む距離情報をＥＣＵ４１に出力する。尚、超音波検出装置１２は、１個に限らず、ボディ２の周方向に沿って、複数個配置してもよい。

メインスイッチ１３Ａは、制御回路部４０の起動と停止を行うためのスイッチであり、作業者によって操作される。往路スイッチ１３Ｂは、実際の指定エリア内の任意の位置の作業者Ａ（図４参照）によって操作されるスイッチであり、実際の指定エリア内の任意の位置に居る自律走行台車１に、実際の指定エリア内（及び指定エリア地図情報内）に設定された目標到達位置ＰＴ（例えば、荷物収集場所であり、図４参照）への自律走行を指令するスイッチである。

復路スイッチ１３Ｃは、実際の指定エリア内の目標到達位置ＰＴに待機している作業者Ｂ（図４参照）によって操作されるスイッチであり、実際の指定エリア内の目標到達位置ＰＴに居る自律走行台車１に、実際の指定エリア内の作業者Ａ（図４参照）のもとに戻るように自律走行を指令するスイッチである。ここで、往路スイッチ１３Ｂと、復路スイッチ１３Ｃは、両方同時にＯＮさせることができないスイッチであり、作業者がＯＮさせた場合は、作業者によって解除されるまでＯＮ状態を維持するスイッチである。

タッチモニタ３１は、自律走行台車１の動作状態やバッテリ残量等の表示を行い、作業者からの入力の受け付けも行う。アンテナ３２は、実際の指定エリア内の作業者Ａに所持させた無線タグＴＧ（図４参照）を検索するための無線送信及び無線受信を行うアンテナである。ＥＣＵ４１は、アンテナ３２を介して無線タグＴＧに向けて応答要求信号を送信し、有効範囲内にある無線タグＴＧからの応答信号を受信することで、無線タグＴＧを検索することができる。

音声出力装置３３は、例えば、スピーカであり、自律走行台車１が自律走行中に、自律走行台車１が、進行方向前方にＬＲＦ１１で検出できない透明なガラスや透明な樹脂板等の障害物があるため走行停止した旨や、作業者等に接近していることを知らせるための音声や音楽、又は、警告音等を出力する。

通信用コネクタ３４は、ＥＣＵ４１に種々のデータ等を送信、あるいは、ＥＣＵ４１から種々のデータ等を受信、するためのパーソナルコンピュータ等を接続するためのコネクタである。例えば、作業者は、パーソナルコンピュータに記憶されている指定エリア地図情報（実際の指定エリア内の障害物の位置が示された情報）を、通信用コネクタ３４を介して記憶装置４２（図２参照）に記憶させることができる。バッテリ３８は、自律走行台車１内の制御回路部４０やＬＲＦ１１、超音波検出装置１２等の機器に電力を供給する電源である。

制御回路部４０は、図２に示すように、ＥＣＵ４１（制御装置）と、記憶装置４２（例えば、ＨＤＤ：Hard Disk Drive）等を有している。ＥＣＵ４１は、不図示のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、バックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは、例えば、自律走行台車１の走行停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。

そして、ＥＣＵ４１には、ＬＲＦ１１からの検出情報、超音波検出装置１２からの距離情報、メインスイッチ１３Ａ、往路スイッチ１３Ｂ、復路スイッチ１３Ｃからの操作信号等が入力される。また、ＥＣＵ４１は、記憶装置４２からのデータ等の読み出しと記憶装置４２へのデータ等の書き込み、アンテナ３２を介した送受信、タッチモニタ３１への出力とタッチモニタ３１からの入力、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌへの駆動信号の出力、等を行う。

●［ＬＲＦ１１と超音波検出装置１２の検出領域］
次に、ＬＲＦ１１と超音波検出装置１２が障害物を検出する検出領域について図２及び図３に基づいて説明する。図３は、ＬＲＦ１１のレーザ光による検出領域である障害物検出平面領域１１Ａと、超音波検出装置１２の超音波センサによる検出領域である超音波検出領域１２Ａと、を上方から見た状態を模式的に示す平面図である。

図３に示すように、ＬＲＦ１１は、レーザ光をほぼ水平に走査させる２次元平面状の障害物検出平面領域１１Ａ（図３にて扇形の領域）を有し、障害物検出平面領域１１Ａ内にて検出された物体（障害物）の位置である障害物位置を含む検出情報をＥＣＵ４１（図２参照）に出力する。つまり、検出情報には、どの方向の、どれだけの距離の位置に物体（障害物）があるか、どの方向には物体（障害物）がないか、という情報が含まれている。

ＬＲＦ１１の障害物検出平面領域１１Ａは、例えば、半径が約１０［ｍ］、中心角度が約２４０［度］の扇形である。また、ＬＲＦ１１または制御回路部４０には、複数の障害物検出平面領域１１Ａ（例えば、半径が約５［ｍ］、１０［ｍ］、２０［ｍ］等で中心角度が約２４０（度）の扇形）を設定（記憶）しておくことが可能である。作業者は、複数の障害物検出平面領域１１Ａを作成してＬＲＦ１１または制御回路部４０（記憶装置４２）に記憶させておき、制御回路部４０から障害物検出平面領域１１Ａの切り替えが可能である。

例えば、作業者は、パーソナルコンピュータ等にて検出領域作成用のプログラムを起動して、所望する障害物検出平面領域１１Ａを作成（選択）することができる。そして、作業者は、パーソナルコンピュータ等にて選択した障害物検出平面領域１１Ａを、通信用コネクタ３４を介してＬＲＦ１１や制御回路部４０（記憶装置４２）に記憶させることができる。

そして、図２及び図３に示すように、自律走行台車１の前上端に配置されたＬＲＦ１１は、床面から高さＨ１にて水平方向に広がる障害物検出平面領域１１Ａにて、障害物検出平面領域１１Ａ内の障害物までの距離と方向を検出する。例えば、自律走行台車１が走行している際に、ＬＲＦ１１は、所定の時間間隔毎に中心角０．２５度の間隔で、距離Ｌが約１０ｍのレーザ光を中心角約２４０度の扇形の範囲で走査する。

そして、ＬＲＦ１１は、レーザ光の照射口から各レーザ光が障害物に当たったスポットまでの距離及び方向を、自律走行台車１の自車位置よりも前方に位置する周囲の障害物との距離Ｌ及び方向θとして計測する。この計測結果（Ｌ１，θ１）〜（Ｌｎ，θｎ）が、自律走行台車１の自車両よりも前方周囲の障害物位置を含む検出情報である。

また、図３に示すように、超音波検出装置１２は、超音波が徐々に広がりながら伝搬する３次元紡錘状の超音波検出領域１２Ａ（図３にて、紡錘形の領域）を有し、超音波検出領域１２Ａ内にて検出された物体（障害物）までの距離情報をＥＣＵ４１（図２参照）に出力する。つまり、距離情報には、自車両前方において、どれだけの距離だけ離れた物体（障害物）があるか、という情報が含まれている。尚、超音波検出領域１２Ａ内に複数の物体（障害物）が存在する場合、超音波検出装置１２が検出する距離情報は、最も近い物体（障害物）までの距離に関する情報である。

超音波検出装置１２の超音波検出領域１２Ａは、例えば、最長測定距離が約５［ｍ］で、ボディ２の直径よりも左右方向両側に少し広い幅を有する紡錘形である。そのため、超音波検出装置１２は、障害物検出平面領域１１Ａの内側において、自車両の走行経路よりも外側に位置する物体（障害物）も検出する。また、超音波検出装置１２は、障害物検出平面領域１１Ａの内側において、超音波検出領域１２Ａ内に位置する、ＬＲＦ１１で検出できない透明なガラスや透明な樹脂板等の障害物までの距離を検出することができる。

●［指定エリア地図情報の例］
また、作業者は、自律走行台車１を自律走行させる実際の指定エリア内において予めわかっている障害物の位置が示された指定エリア地図情報を、パーソナルコンピュータ等にて作成し、作成した指定エリア地図情報を、通信用コネクタ３４を介して制御回路部４０（記憶装置４２）（図２参照）に、予め記憶させておくことができる。

図４は、実際の指定エリアが荷物配送センターの作業場の場合における、指定エリア地図情報４２Ｖの一例を示している。指定エリア地図情報４２Ｖは、対象となる実際の指定エリア（作業場）の平面図であり、予めわかっている障害物の位置が示されている。なお、指定エリア地図情報４２Ｖにおいて、Ｕ軸、Ｖ軸、Ｗ軸は互いに直交しており、Ｗ軸方向は鉛直上向き方向を示し、Ｕ軸方向は実際の指定エリアの奥行方向における手前に向かう方向を示し、Ｖ軸方向は実際の指定エリアの幅方向における右方向を示している。

図４に示す指定エリア地図情報４２Ｖ中において予めわかっている障害物は、四方の壁面と、種々の荷物が載置されている棚Ｂ１〜Ｂ４と、壁面に配置されたそれぞれ異なるサイズの目印障害物Ｍ１Ａ〜Ｍ５Ａ、Ｍ１Ｂ〜Ｍ５Ｂである。棚Ｂ１〜Ｂ４は、壁面から離れた位置に配置されており、作業者や自律走行台車１が入るための適度な間隔をあけて配置されている。壁面と各棚Ｂ１〜Ｂ４との間は、自律走行台車１が走行可能な通路であり、隣り合う各棚Ｂ１〜Ｂ４の間には、各狭路Ｔ１２、Ｔ２３、Ｔ３４が形成され、自律走行台車１が走行可能な通路である。

また、目印障害物Ｍ１Ａ〜Ｍ５Ａ、Ｍ１Ｂ〜Ｍ５Ｂは、自律走行台車１が現在位置を判定するための目印となる障害物であり、それぞれ異なる幅（Ｗｘｘ）と、それぞれ異なる奥行（Ｄｘｘ）に設定されている。例えば、自律走行台車１が、２つの棚に近接する位置に居た場合、棚Ｂ１、Ｂ２に近接する位置、棚Ｂ２、Ｂ３に近接する位置、棚Ｂ３、Ｂ４に近接する位置、のどの位置か区別が困難な場合であっても、目印障害物Ｍ１Ａ〜Ｍ５Ａ、Ｍ１Ｂ〜Ｍ５Ｂのいずれかを検出できれば、正しい現在位置を判定することが容易となる。

●［自律走行台車１の利用方法の例］
ここで、図４を用いて、指定エリア地図情報４２Ｖで示す荷物配送センターの作業場を実際の指定エリアとした自律走行台車１の利用方法の一例について説明する。実際の指定エリア４２Ｒ内では、以下の（１）〜（７）が繰り返され、自律走行台車１は、任意の位置で作業する作業者Ａと、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）の作業者Ｂと、の間を自律走行する。

（１）作業者Ａは、無線タグＴＧを所持しており、自律走行台車１は、無線タグＴＧを検出し、検出した無線タグＴＧから所定範囲内となるように、作業者Ａに追従する。
（２）作業者Ａは、棚Ｂ１〜Ｂ４の間を移動しながら、棚Ｂ１〜Ｂ４に載置されている多数の荷物の中から、配送するべき荷物を選別して自律走行台車１の荷台３に載せていく。
（３）自律走行台車１の荷台３に載置された荷物が適量になった場合、作業者Ａは、自律走行台車１に、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）へと自律走行を行う指示をする。つまり、作業者Ａは、往路スイッチ１３Ｂ（図１、図２参照）をＯＮにする。

（４）荷物が載置された自律走行台車１は、実際の指定エリア４２Ｒ内の障害物を回避しながら、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）に向かって、例えば、走行ルートＲ１に沿って自律走行し、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）に到達すると停止する。尚、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）は、実際の指定エリア４２Ｒ内において予め指定された位置であり、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）には、作業者Ｂが待機している。
（５）作業者Ｂは、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）で停止した自律走行台車１から荷物を受け取り、自律走行台車１に、作業者Ａのもとへ戻る自律走行を行う指示をする。つまり、作業者Ｂは、往路スイッチ１３ＢのＯＮを解除して、復路スイッチ１３Ｃ（図１、図２参照）をＯＮにする。

（６）荷台３の荷物が無くなった自律走行台車１は、次の荷物を搬送するために、実際の指定エリア４２Ｒ内の障害物を回避しながら、作業者Ａのもとへと、例えば、走行ルートＲ２に沿って自律走行し、作業者Ａから（無線タグＴＧから）所定範囲内に入ったところで停止する。
（７）作業者Ａは、自律走行の指示を解除する。つまり、作業者Ａは、復路スイッチ１３ＣのＯＮを解除する。そして、再度、上記の（１）に戻る。

●［自律走行台車１のＥＣＵ４１の処理手順］
上記（１）〜（７）の自律走行台車１の利用方法を実現する、自律走行台車１のＥＣＵ４１の処理手順について図５乃至図９に基づいて説明する。尚、ＥＣＵ４１は、例えば、メインスイッチ１３Ａ（図１、図２参照）が操作されると、図５に示す処理を起動し、起動するとステップＳ１１へと処理を進める。

ステップＳ１１において、ＥＣＵ４１は、記憶装置４２に記憶されている指定エリア地図情報４２Ｖを読み出し、読み出した指定エリア地図情報４２Ｖ内に、目標到達位置ＰＴ（図４参照）が登録されているか否かを判定する。そして、目標到達位置ＰＴが登録されていないと判定された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、ＥＣＵ４１は、目標到達位置ＰＴの登録を督促して、再度、ステップＳ１１以降の処理を実行する。

例えば、ＥＣＵ４１は、タッチモニタ３１（図１、図２参照）に指定エリア地図情報４２Ｖを表示して、「所望する目標到達位置の場所をタッチしてください」と表示する。そして、ＥＣＵ４１は、タッチされた位置を読み込んで目標到達位置ＰＴとして登録する。

一方、上記ステップＳ１１で、目標到達位置ＰＴが登録されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、ＥＣＵ４１は、往路スイッチ１３Ｂ（図１、２参照）が、作業者Ａ（図４参照）によってＯＮされているか否かを判定する。そして、往路スイッチ１３Ｂが、作業者ＡによってＯＮされていると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１からの検出情報に含まれている障害物位置と、記憶装置４２に記憶されている指定エリア地図情報４２Ｖと、に基づいて、実際の指定エリア４２Ｒ内（及び、指定エリア地図情報４２Ｖ内）における自律走行台車１の位置である現在位置Ｐ０１を判定した後、ステップＳ１５に進む。

例えば、図７に示すように、実際の指定エリア４２Ｒ内にて自律走行台車１は、障害物検出平面領域１１Ａにて障害物を走査し、障害物位置１１ＡＰを得る。ＥＣＵ４１は、パターンマッチング等を用いて、検出情報に含まれている障害物位置１１ＡＰ（図７参照）と、記憶装置４２から読み出した指定エリア地図情報４２Ｖ（図４参照）と、を比較して、障害物位置１１ＡＰ（図７参照）と一致する指定エリア地図情報（図４参照）中の位置を求め、求めた位置を現在位置と判定する。図７の例では、ＥＣＵ４１は、目印障害物Ｍ３Ｂを検出することで、図４に示す指定エリア地図情報４２Ｖ内において、現在位置Ｐ０１を判定する。

続いて、ステップＳ１５において、ＥＣＵ４１は、図４に示すように、指定エリア地図情報４２Ｖと、上記ステップＳ１４で求めた現在位置Ｐ０１と、指定エリア地図情報４２Ｖ内に登録されている目標到達位置ＰＴと、に基づいて、障害物を回避しながら現在位置Ｐ０１から目標到達位置ＰＴへと至る走行ルートＲ１を求め、記憶装置４２に記憶した後、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、ＥＣＵ４１は、指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１が、目標到達位置ＰＴに到達したか否か（目標到達位置ＰＴから所定範囲内であるか否か）を判定する。

そして、指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１が、目標到達位置ＰＴに到達したと判定した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、ＥＣＵ４１は、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌの駆動を停止して自律走行台車１の進行を停止させ、再度ステップＳ１３以降の処理を実行する。尚、図４に示す作業者Ｂは、自律走行台車１が目標到達位置ＰＴに到達して（当該ステップＳ１７にて）停止した場合には、荷台３に載置された荷物を受け取り、往路スイッチ１３ＢのＯＮを解除して、復路スイッチ１３ＣをＯＮにする。

一方、上記ステップＳ１６で指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１が、目標到達位置ＰＴに到達していないと判定した場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ＥＣＵ４１は、後述の「障害物検出処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、ＥＣＵ４１は、指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１を更新しながら、障害物を回避しつつ、走行ルートＲ１（図４参照）に沿って、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌを制御して通常速度（例えば、時速約４ｋｍ）で自律走行を行い、再度ステップＳ１６以降の処理を実行する。

他方、上記ステップＳ１３で往路スイッチ１３Ｂが、作業者ＡによってＯＮされていないと判定した場合、つまり、往路スイッチ１３ＢのＯＮが解除されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０において、ＥＣＵ４１は、復路スイッチ１３Ｃ（図１、２参照）が、作業者Ｂ（図４参照）によってＯＮされているか否かを判定する。そして、復路スイッチ１３Ｃが、作業者ＢによってＯＮされていると判定した場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１において、ＥＣＵ４１は、後述の「障害物検出処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、ＥＣＵ４１は、記憶装置４２に記憶している前回の走行ルートＲ１を読み出し、この走行ルートＲ１を逆方向にたどって、目標到達位置ＰＴから上記ステップＳ１４で求めた現在位置Ｐ０１に至る走行ルートＲ２（図４参照）を求め、記憶装置４２に記憶する。続いて、ＥＣＵ４１は、指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１を更新しながら、障害物を回避しつつ、走行ルートＲ２（図４参照）に沿って、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌを制御して通常速度（例えば、時速約４ｋｍ）で自律走行を行い、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、ＥＣＵ４１は、無線タグＴＧ（図４参照）を発見（検出）したか否かを判定する。そして、無線タグＴＧを発見（検出）していないと判定した場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、再度ステップＳ２１以降の処理を実行する。尚、ＥＣＵ４１は、自律走行中に、アンテナ３２（図１、２参照）を介して、無線タグＴＧに応答要求信号を無線で送信し、無線タグＴＧからの応答信号を無線で受信することで、無線タグＴＧを発見することができる。

一方、無線タグＴＧを発見（検出）したと判定した場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、ＥＣＵ４１は、無線タグＴＧからの電波強度等に基づいて、自律走行台車１の現在位置が、無線タグＴＧから所定範囲内（例えば、半径１［ｍ］以内）であるか否かを判定する。そして、自律走行台車１の現在位置が、無線タグＴＧから所定範囲内でないと判定した場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、ＥＣＵ４１は、後述の「障害物検出処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、ＥＣＵ４１は、発見した無線タグＴＧに向かって、指定エリア地図情報４２Ｖ内における現在位置Ｐ０１を更新しながら、障害物を回避しつつ、通常速度（例えば、時速約４ｋｍ）で自律走行を行い、再度ステップＳ２４以降の処理を実行する。

一方、自律走行台車１の現在位置が、無線タグＴＧから所定範囲内であると判定した場合には（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、ＥＣＵ４１は、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌの駆動を停止して自律走行台車１の進行を停止させ、再度ステップＳ１３以降の処理を実行する。尚、図４に示す作業者Ａは、自律走行台車１が自身のもとに戻ってきて（当該ステップＳ２７にて）停止した場合には、復路スイッチ１３ＣのＯＮを解除する。

他方、上記ステップ２０で復路スイッチ１３Ｃが、作業者ＢによってＯＮされていないと判定した場合、つまり、復路スイッチ１３ＣのＯＮが解除されていると判定した場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ２４以降の処理を実行する。つまり、自律走行台車１は、無線タグＴＧから所定範囲内（例えば、半径１［ｍ］以内）の位置に走行して、停止する。従って、無線タグＴＧを所持する作業者Ａに追従して走行し、所定範囲内（例えば、半径１［ｍ］以内）の位置に停止する。

これにより、図４に示す作業者Ａは、目標到達位置ＰＴへの搬送を所望する荷物を、各棚Ｂ３、Ｂ４から選別して、自身に追従している自律走行台車１の荷台３に載せていく。そして、作業者Ａは、自律走行台車１に載せた荷物が適量になると、往路スイッチ１３ＢをＯＮにする。つまり、作業者Ａは、自律走行台車１に、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）へと自律走行を行う指示をする。その結果、自律走行車１は、再度、目標到達位置ＰＴ（荷物収集場所）へと自律走行を実行する。

●［障害物検出処理の詳細］
次に、上記ステップＳ１８、ステップＳ２１、及び、ステップＳ２５でＥＣＵ４１が実行する「障害物検出処理」のサブ処理について図６、図８及び図９に基づいて説明する。

図６に示すように、先ず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１により、中心角２４０度の扇形の障害物検出平面領域１１Ａにおいて、レーザ光を所定ピッチ角度で走査する。そして、ＥＣＵ４１は、障害物検出平面領域１１Ａのうち、超音波検出装置１２の超音波検出領域１２Ａを含むと共に、ボディ２の直径よりも左右方向両側に少し広い、自車両前方の扇形の検出平面領域１１ＡＸにおいて、レーザ光を所定ピッチ角度で走査した検出距離Ｌｉと角度θｉの計測結果を検出情報として不図示のＲＡＭに記憶する。従って、自律走行台車１の進行方向前方にレーザ光を反射する障害物がある場合には、この検出情報は、障害物の位置である障害物位置（Ｌｉ、θｉ）を含んでいる。

例えば、図８に示すように、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１により、中心角２４０度の扇形の障害物検出平面領域１１Ａにおいて、例えば、所定の時間間隔毎に中心角０．２５度の間隔（０．２５度ピッチ）で、距離Ｌが約１０ｍのレーザ光を走査する。そして、ＥＣＵ４１は、障害物検出平面領域１１Ａのうち、超音波検出装置１２の超音波検出領域１２Ａよりも左右両側に少し広い、自車両前方の角度θａから角度θａ＋ｂまでの扇形の検出平面領域１１ＡＸにおいて、距離Ｌが約１０ｍのレーザ光を０．２５度ピッチで走査した検出距離Ｌｉと角度θｉの計測結果（Ｌａ、θａ）〜（Ｌａ＋ｂ、θａ＋ｂ）を検出情報として不図示のＲＡＭに記憶する。従って、レーザ光を反射する障害物５１が、進行方向前方の検出平面領域１１ＡＸに位置している場合には、この検出情報に、レーザ光を反射する障害物５１の位置である障害物位置（Ｌａ＋１、θａ＋１）が含まれている。

そして、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１１は、超音波検出装置１２により、自車両前方における超音波検出領域１２Ａ内に位置する各障害物までの距離ＬＳｋ（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数を表す。）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎを検出して、距離情報として不図示のＲＡＭに記憶する。尚、超音波検出装置１２の最長測定距離は、例えば、約５ｍで、ＬＲＦ１１のレーザ光の長さよりも短い距離に設定されている。例えば、ＬＲＦ１１のレーザ光の長さは約１０ｍである。

例えば、図８に示すように、走行経路の外側の超音波検出領域１２Ａ内に、レーザ光を反射する障害物５１が位置している場合には、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２により、障害物５１までの距離ＬＳ１を検出する。そして、ＥＣＵ４１は、距離ＬＳ１を最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離情報）として不図示のＲＡＭに記憶する。また、例えば、図９に示すように、走行経路の外側の超音波検出領域１２Ａ内に、レーザ光を反射する障害物５１が位置している。また、走行経路の内側の超音波検出領域１２Ａ内に、レーザ光を反射しない透明なガラス板やポリカーボネート等の透明な樹脂板等の障害物５２が、障害物５１よりも手前側に位置している。この場合には、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２によって、障害物５１までの距離ＬＳ１と、障害物５２までの距離ＬＳ２のうち、近い方の距離Ｌ２を検出する。そして、ＥＣＵ４１は、距離Ｌ２を最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離情報）として不図示のＲＡＭに記憶する。

続いて、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０２で、障害物までの距離ＬＳｋ（（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数を表す。）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎをＲＡＭに記憶しているか否かを判定する。そして、上記ステップＳ１０２で、障害物までの距離ＬＳｋ（（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数を表す。）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎをＲＡＭに記憶していない、つまり、障害物が無いと判定した場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、後述のステップＳ１１０に進む。

一方、上記ステップＳ１０２で、障害物までの距離ＬＳｋ（（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数を表す。）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎをＲＡＭに記憶している、つまり、障害物が有ると判定した場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０１でＲＡＭに記憶した自車両前方の扇形の検出平面領域１１ＡＸにおいて、ＬＲＦ１１によりレーザ光を所定ピッチ角度で走査した各検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）の計測結果を順番に読み出す。そして、ＥＣＵ４１は、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のそれぞれについて、検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、最も近い距離ＬＳｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。尚、超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αは、不図示のＲＯＭ又は記憶装置４２に予め記憶されている。

そして、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のうち、検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、最も近い距離ＬＳｍｉｎ以下になる検出距離Ｌｉがあると判定した場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１０５に進む。つまり、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２で検出した最も近い距離ＬＳｍｉｎの障害物は、ＬＲＦ１１で検出可能な障害物であると判定して（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０５に進む。

例えば、図８に示すように、走行経路の外側の超音波検出領域１２Ａ内に、レーザ光を反射する障害物５１が位置している場合には、超音波検出装置１２によって検出された障害物５１までの距離ＬＳ１、つまり、最も近い距離ＬＳｍｉｎと、ＬＲＦ１１によって検出された障害物５１までの検出距離Ｌａ＋１とは、ほぼ同じ長さである。従って、検出距離Ｌａ＋１から超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌａ＋１−α）は、最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離ＬＳ１）以下になる。

従って、ＥＣＵ４１は、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎ以下になる検出距離Ｌａ＋１があると判定して（Ｓ１０４：ＮＯ）、つまり、障害物５１の位置は、ＬＲＦ１１によって検出されていると判定して、ステップＳ１０５に進む。尚、超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αは、例えば、１００ｍｍ程度である。また、ＬＲＦ１１の測定ばらつきは、例えば、数ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

図６に示すように、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ４１は、不図示のＲＡＭから超音波有効フラグを読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ１０７に進む。尚、超音波有効フラグは、ＥＣＵ４１の起動時に「ＯＦＦ」に設定されて、ＲＡＭに記憶される。

一方、上記Ｓ１０４で、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）について、各検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、最も近い距離ＬＳｍｉｎよりも大きいと判定した場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１０６に進む。つまり、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２で検出した最も近い距離ＬＳｍｉｎの障害物は、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物であると判定して（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進む。

例えば、図９に示すように、超音波検出領域１２Ａ内に、レーザ光を反射する障害物５１と、障害物５１の手前側に、レーザ光を反射しない透明なガラス又は透明な樹脂板等の障害物５２が位置している場合には、上記の通り、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２によって、障害物５１までの距離ＬＳ１と、障害物５２までの距離ＬＳ２のうち、近い方の距離Ｌ２を検出する。

そして、ＥＣＵ４１は、距離Ｌ２を最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離情報）とする。この超音波検出装置１２によって検出された障害物５２までの最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離Ｌ２）は、ＬＲＦ１１によって検出された検出距離Ｌａ＋ｃよりも短い長さである。例えば、障害物距５１までの離ＬＳ１は３ｍで、障害物５２までの距離ＬＳ２は約１ｍであるため、超音波検出装置１２は、最も近い距離ＬＳｍｉｎとして距離ＬＳ２を検出する。その結果、ＥＣＵ４１がＲＡＭに記憶した最も近い距離ＬＳｍｉｎは、障害物５２までの距離Ｌ２、つまり、約１ｍである。また、ＬＲＦ１１によって検出された検出距離Ｌａ＋１は約３ｍで、検出距離Ｌａ＋ｃは約１０ｍである。

従って、ＥＣＵ４１は、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）について、各検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）α（例えば、約１００ｍｍである）を減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、最も近い距離ＬＳｍｉｎ（距離Ｌ２）よりも大きいと判定して（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、つまり、障害物５２の位置は、ＬＲＦ１１によって検出されていないと判定して、ステップＳ１０６に進む。

図６に示すように、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ４１は、不図示のＲＡＭから超音波有効フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して再度、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、ＥＣＵ４１は、不図示のＲＡＭから超音波有効フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物が進行方向前方にあるか否かを判定する。そして、超音波有効フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合、つまり、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物が進行方向前方にあると判定した場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２により検出される最も近い障害物までの距離ＬＳｍｉｎが、予め設定された停止距離ＬＳＳ（例えば、約５０ｃｍの距離である。）以下になると、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌの駆動を停止して自律走行台車１の進行を停止させる。つまり、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物の手前の停止位置まで走行して停止するように走行制御をする。

続いて、ステップＳ１０９において、ＥＣＵ４１は、タッチモニタ３１に、ＬＲＦ１１で検出できない障害物が進行方向前方にある旨を表示すると共に、警告停止ボタンを表示する。また、同時に、ＥＣＵ４１は、タッチモニタ３１に表示した警告停止ボタンが押下されるまで、音声出力装置３３により、ＬＲＦ１１で検出できない障害物が進行方向前方にある旨の音声案内を行う。そして、タッチモニタ３１に表示した警告停止ボタンが押下された場合には、ＥＣＵ４１は、音声出力装置３３による音声案内を停止する。

尚、ステップＳ１０８において、ＥＣＵ４１は、指定エリア地図情報４２Ｖに基づいて、進行方向前方にあるＬＲＦ１１で検出できない障害物を回避できる走行ルートを設定できる場合には、回避走行ルートを再設定した後、ステップＳ１０９の処理を実行しないで、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻るように走行制御をしてもよい。或いは、ステップＳ１０９の処理を実行しないで、超音波検出装置１２の測定結果に基づいて障害物との距離を一定に保ちながら、障害物の周囲を迂回するように走行する処理を実行し、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻るように走行制御をしてもよい。

一方、上記ステップ１０７で、超音波有効フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合、つまり、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物が進行方向前方に無いと判定した場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、ＥＣＵ４１は、進行方向前方にある障害物の位置である障害物位置をＬＲＦ１１によって検出してＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る自律走行台車１では、ＥＣＵ４１は、自車両前方の扇形の検出平面領域１１ＡＸにおいて、ＬＲＦ１１によりレーザ光を所定ピッチ角度で走査して測定した全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のそれぞれについて、検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）を算出する。そして、ＥＣＵ４１は、全ての算出距離（Ｌｉ−α）（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）が、超音波検出装置１２により検出した各障害物までの距離ＬＳｋ（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。

そして、全ての算出距離（Ｌｉ−α）（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）が、超音波検出装置１２により検出した各障害物までの距離ＬＳｋ（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎよりも大きいと判定した場合には、ＥＣＵ４１は、ＬＲＦ１１によって検出できない透明なガラスや透明な樹脂で構成された障害物が進行方向前方にあると判定する。そして、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２により検出される最も近い障害物までの距離ＬＳｍｉｎが、予め設定された停止距離ＬＳＳになる停止位置まで走行した後、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌの駆動を停止して自律走行台車１の進行を停止させる。

これにより、自律走行台車１は、ＬＲＦ１１で検出できない透明なガラスや透明な樹脂で構成された進行方向前方にある障害物を確実に検出して、超音波検出装置１２により検出される最も近い障害物までの距離ＬＳｍｉｎに基づいて、正確な走行停止や回避動作をすることができる。

一方、全ての算出距離（Ｌｉ−α）（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のうち、超音波検出装置１２により検出される最も近い障害物までの距離ＬＳｍｉｎ以下の算出距離（Ｌｉ−α）があると判定した場合には、ＥＣＵ４１は、進行方向前方に存在する障害物の位置である障害物位置をＬＲＦ１１によって検出して自律走行を継続する。これにより、ＥＣＵ４１は、進行方向前方に存在するＬＲＦ１１によって検出可能な障害物の位置を高精度に検出して走行制御をすることができる。

本発明の自律走行台車は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１〜図９の前記実施形態に係る自律走行台車１等と同一符号は、前記実施形態に係る自律走行台車１等と同一あるいは相当部分を示すものである。

［他の第１実施形態］
（Ａ）例えば、上記ステップＳ１８、ステップＳ２１及びステップＳ２５で実行される「障害物検出処理」のサブ処理に替えて、図１０に示す「障害物検出処理２」のサブ処理を実行するようにしてもよい。尚、超音波検出装置１２は、計測した超音波の伝搬時間を用いて、自律走行台車１から超音波検出領域１２Ａ内の障害物までの距離を算出するが、算出した距離を含む距離情報をＥＣＵ４１に出力しない点で異なっている。

但し、超音波検出装置１２は、この算出した距離が予め設定されている設定距離ＬＳ以下（例えば、１ｍ以下）になった場合に、障害物を検出している旨を表す「ＯＮ」信号をＥＣＵ４１に出力するように構成されている。また、超音波検出装置１２は、この算出した距離が予め設定されている設定距離ＬＳよりも大きい（例えば、１ｍよりも大きい）場合、若しくは、障害物を検出していない場合には、「ＯＦＦ」信号をＥＣＵ４１に出力するように構成されている。

「障害物検出処理２」のサブ処理について図１０に基づいて説明する。図１０に示すように、ＥＣＵ４１は、先ず、上記ステップＳ１０１の処理を実行した後、ステップＳ２０１に進む。ステップＳ２０１において、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２から「ＯＮ」信号が入力されたか否かを判定する。そして、超音波検出装置１２から「ＯＦＦ」信号が入力されていると判定した場合には（Ｓ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１１２の処理を実行した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。

つまり、ＥＣＵ４１は、進行方向前方の設定距離ＬＳ以内（例えば、１ｍ以内）には、超音波検出装置１２によって検出された障害物は無いと判定して（Ｓ２０１：ＮＯ）、進行方向前方にある障害物の位置である障害物位置をＬＲＦ１１によって検出してＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。

一方、超音波検出装置１２から「ＯＮ」信号が入力されていると判定した場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２０２に進む。つまり、ＥＣＵ４１は、進行方向前方の設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ以内）だけ離れた位置にある障害物が、超音波検出装置１２によって検出されたと判定して（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０１で不図示のＲＡＭに記憶した自車両前方の扇形の検出平面領域１１ＡＸにおいて、ＬＲＦ１１によりレーザ光を所定ピッチ角度で走査した各検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）の計測結果を順番に読み出す。そして、ＥＣＵ４１は、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のそれぞれについて、検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ）よりも大きいか否かを判定する。

そして、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）のうち、検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ）以下になる検出距離Ｌｉがあると判定した場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２０３に進む。つまり、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２で検出した設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ以内）だけ離れた位置にある障害物は、ＬＲＦ１１で検出可能な障害物であると判定して（Ｓ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ４１は、不図示のＲＡＭから超音波有効フラグを読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度、ＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ１０９以降の処理を実行するようにしてもよい。従って、ＥＣＵ４１は、進行方向前方にある障害物の位置である障害物位置をＬＲＦ１１によって検出して検出情報をＲＡＭに記憶した後（Ｓ１０９：ＮＯ→Ｓ１１２）、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻る。

一方、上記ステップＳ２０２で、全ての検出距離Ｌｉ（ｉ＝ａ〜ａ＋ｂ）について、各検出距離Ｌｉから超音波検出装置１２の測定ばらつき（例えば、測定距離の偏差値である）αを減算した算出距離（Ｌｉ−α）が、設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ）よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２０４に進む。つまり、ＥＣＵ４１は、超音波検出装置１２で検出した設定距離ＬＳ（例えば、１ｍ以内）だけ離れた位置にある障害物は、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物であると判定して（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ４１は、不図示のＲＡＭから超音波有効フラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して再度、ＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ１０９の処理を実行するようにしてもよい。そして、超音波有効フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合、つまり、ＬＲＦ１１によって検出できない障害物が進行方向前方にあると判定した場合には（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、ＥＣＵ４１は、右モータ３５Ｒ及び左モータ３５Ｌの駆動を停止して自律走行台車１の走行を停止させる。続いて、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１１１の処理を実行するようにしてもよい。

尚、ステップＳ２０５において、ＥＣＵ４１は、指定エリア地図情報４２Ｖに基づいて、進行方向前方にあるＬＲＦ１１で検出できない障害物を回避できる走行ルートを設定できる場合には、回避走行ルートを再設定した後、ステップＳ１１１の処理を実行しないで、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻るようにしてもよい。

これにより、自律走行台車１は、予め設定された設定距離ＬＳの範囲内において、レーザ光で検出できない透明なガラスや透明な樹脂等で構成された障害物を超音波検出装置１２で確実に検出して、正確な走行停止や回避動作をすることができる。

［他の第２実施形態］
（Ｂ）また、例えば、図１１に示すように、自律走行台車１のボディ２には、３個の超音波検出装置１２をＬＲＦ１１の下側の自律走行台車１の前面部の左右方向中央部と、その周方向両側の中心角約４５度の各位置に配置するようにしてもよい。また、各駆動輪４Ｒ、４Ｌ及び各キャスタ輪５Ｒ、５Ｌに替えて、３つ又は４つのオムニホイールをそれぞれ電動モータで独立して駆動するように構成して配置し、各オムニホイールの回転方向及び回転速度を個別に調節し、ボディ２の向きを変えずに、前方、左右斜め前方向等の任意の方向に移動することができるように構成してもよい。

そして、図１１に示すように、例えば、自律走行台車１が右斜め前方向へ移動する場合には、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理を、先ず、ＬＲＦ１１の下側のボディ２の前面部の左右方向中央部に配置された超音波検出装置１２の超音波検出領域１２Ａよりも左右両側に少し広い、自車両前方の角度θａから角度θａ＋ｂまでの扇形の検出平面領域１１ＡＸ１において実行するようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理を、ボディ２の前面部の左右方向中央部よりも周方向右側に配置された超音波検出装置１２の超音波検出領域１２Ｂよりも左右両側に少し広い、自車両前方の角度θｃから角度θｃ＋ｄまでの扇形の検出平面領域１１ＡＸ２において実行するようにしてもよい。その後、ＥＣＵ４１は、上記ステップＳ１０７〜ステップＳ１１０の処理を実行するように構成してもよい。

これにより、自律走行台車１は、ボディ２の向きを変えずに、前方、左右斜め前方向等の任意の方向に移動しても、ＬＲＦ１１と複数の超音波検出装置１２によって、ＬＲＦ１１で検出できない透明なガラスや透明な樹脂で構成された進行方向前方に存在する障害物を確実に検出して、超音波検出装置１２により検出した各障害物までの距離ＬＳｋ（ｋ＝１〜ｎ、ｎは障害物の個数を表す。）のうち、最も近い距離ＬＳｍｉｎに基づいて、正確な走行停止や回避動作をすることができる。また、ＥＣＵ４１は、進行方向前方に存在するＬＲＦ１１によって検出可能な障害物の位置を高精度に検出して走行制御をすることができる。

１ 自律走行台車
２ ボディ
１１ レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）
１１Ａ 障害物検出平面領域
１１ＡＸ、１１ＡＸ１、１１ＡＸ２ 検出平面領域
１２ 超音波検出装置
１２Ａ、１２Ｂ 超音波検出領域
３３ 音声出力装置
４１ ＥＣＵ
４２ 記憶装置

Claims (6)

1. 移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車において、
   レーザ光を出射して障害物の位置を含む検出情報を取得して出力するレーザ障害物検出装置と、
   超音波を発信して自車両から自車両周囲の障害物までの距離情報を取得して出力する超音波障害物検出装置と、
   前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報と、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報とに基づいて、自律的に移動するように制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報と、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報と、に基づいて、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されているか否かを判定する検出判定部と、
   前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると前記検出判定部が判定した場合には、前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて走行制御をし、
   一方、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと前記検出判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報に基づいて走行制御をする走行制御部と、
   を有する、
   自律走行台車。
2. 請求項１に記載の自律走行台車において、
   前記検出判定部は、
   前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両から進行方向前方における障害物までの第１距離を取得する第１距離取得部と、
   前記超音波障害物検出装置から入力された前記距離情報に基づいて、自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離を取得する第２距離取得部と、
   所定の減算距離を予め記憶する記憶装置と、
   前記第１距離から前記減算距離を減算した算出距離が、前記第２距離よりも大きい距離であるか否かを判定する第１距離判定部と、
   を有し、
   前記算出距離が前記第２距離よりも大きい距離であると前記第１距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと判定し、
   一方、前記算出距離が前記第２距離以下の距離であると前記第１距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると判定する、
   自律走行台車。
3. 請求項１に記載の自律走行台車において、
   前記超音波障害物検出装置は、
   前記距離情報に基づいて自車両から進行方向前方における障害物までの第２距離を取得し、前記第２距離が予め設定された設定距離以下になった場合に、前記距離情報に替えて障害物を検出した旨を表す障害物有り信号を出力し、一方、前記第２距離が前記設定距離よりも大きい場合には、前記距離情報に替えて障害物を検出していない旨を表す障害物無し信号を出力し、
   前記検出判定部は、
   前記レーザ障害物検出装置から入力された前記検出情報に基づいて、自車両より進行方向前方における障害物までの第１距離を取得する第１距離取得部と、
   所定の減算距離を予め記憶する記憶装置と、
   前記障害物有り信号が入力された場合に、前記第１距離から前記減算距離を減算した算出距離が、前記設定距離よりも大きい距離であるか否かを判定する第２距離判定部と、
   を有し、
   前記算出距離が前記設定距離よりも大きい距離であると前記第２距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと判定し、
   一方、前記算出距離が前記設定距離以下の距離であると前記第２距離判定部が判定した場合には、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると判定する、
   自律走行台車。
4. 請求項２又は請求項３に記載の自律走行台車において、
   前記減算距離は、前記超音波障害物検出装置を介して取得される自車両から進行方向前方における障害物までの前記第２距離の測定ばらつきである、
   自律走行台車。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の自律走行台車において、
   前記レーザ障害物検出装置は、
   レーザ光を走査させる２次元平面状で、前記超音波センサの検出エリアを含む障害物検出平面領域を有し、前記障害物検出平面領域内の障害物の位置である障害物位置を含む検出情報を取得して出力する、
   自律走行台車。
6. 移動経路に基づいて自律的に移動する自律走行台車の移動制御方法であって、
   レーザ障害物検出装置によりレーザ光を出射して障害物の位置を含む検出情報を取得する検出情報取得工程と、
   超音波センサによって自車両から自車両周囲の障害物までの距離情報を取得する距離情報取得工程と、
   前記検出情報取得工程で取得した前記検出情報と、前記距離情報取得工程で取得した前記距離情報とに基づいて、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されているか否かを判定する検出判定工程と、
   前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていると前記検出判定工程で判定した場合には、前記検出情報取得工程で取得した前記検出情報に基づいて走行制御をし、
   一方、前記超音波障害物検出装置によって検出された障害物が、前記レーザ障害物検出装置によって検出されていないと前記検出判定工程で判定した場合には、前記距離情報取得工程で取得した前記距離情報に基づいて走行制御をする走行制御工程と、
   を有する、
   移動制御方法。

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