JP2022125471A - 自律走行装置、通信システムおよび自律走行装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、正確に透明な障害を検出する。【解決手段】自律走行装置は、自律走行装置を走行させる駆動部と、地図情報を記憶する記憶部と、走行中の自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、自律走行装置の位置と地図情報に基づいて、自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、自律走行装置が走行するときに、自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部とを有する。透明障害検出部が透明な障害を検出すると、走行経路決定部は、透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置の走行経路を修正する。【選択図】図１

Description

本発明は、自律走行装置、通信システムおよび自律走行装置の制御方法に関する。

地図情報を用いて、自律移動ロボット（ＡＭＲ)といった自律走行装置の走行経路を決定する手法が提案されている。このような手法は、例えば、建物の内部の警備や、工場での荷物搬送に使用される。自律走行装置は、あらかじめ準備された地図情報と、当該装置の位置情報に基づいて、ユーザが要求する目標位置に向かって走行経路を自律的に選択しながら走行する。自律走行装置の位置情報は、例えば、レーザ光を用いたToF（Time of Flight）センサの測定結果と、自律走行装置を走行させる複数のモータの回転量を測定するセンサ（ロータリエンコーダ）の測定結果から算出されうる。

地図情報は、上述のToFセンサとロータリエンコーダの測定結果を使用して生成することができる。しかし、レーザ光はガラス、アクリルなどの透明な物体を透過するため、レーザ光を用いたToFセンサでは、透明な物体を検出することが難しい。例えば、商業ビルでは、壁、仕切り、またはドアといった透明な物体が多数存在し、これらが走行上の障害となりうる。本来は走行不可能な領域を走行可能な領域として地図情報を生成してしまうと、これに基づいて自律走行した場合、正常に走行経路を生成できないおそれがある。

特許文献１は、自律移動ロボットに参照される地図データを生成する方法を開示する。この方法では、レーザ光の反射光量の割合から障害を判定することによって、ガラスのような障害を認識しようとする。

特許文献２は、精度よく自律移動ロボット自身の位置を推定する自律移動ロボットを開示する。この技術では、レーザ光の反射光の強度から、物体が存在する確からしさを示す評価値を算出する。評価値０は物体が存在しないことを示し、評価値１は物体が存在することを示す。反射光の強度が大きい場合、１に近い評価値が算出され、反射光の強度が極めて小さい場合、０に近い評価値が算出される。透明なガラスのために反射光の強度が小さい場合には、０．５に近い評価値が算出される。自律移動ロボットは、評価値が高い空間に距離センサを向けて、得られた距離計測の結果と地図とを照合することにより、自律移動ロボット自身の位置を推定する。

特開２００９－２５２１６２号公報 特開２０１８－１８５７６８号公報

しかし、反射光を利用して障害を認識しようとする技術では、透明な障害を正確に検出することが困難である。検出精度は、障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの様々な要因に依存して変わりうる。反射光によって常に高精度で透明な障害を検出するには、複雑な演算処理および高価な装置が必要となるおそれがある。

そこで、本発明は、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、正確に透明な障害を検出することができる自律走行装置、通信システムおよび自律走行装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様に係る自律走行装置は、自律走行装置を走行させる駆動部と、地図情報を記憶する記憶部と、走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部とを有する。前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記走行経路決定部は、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する。

本発明のある態様に係る通信システムは、自律走行装置と、前記自律走行装置と無線で通信する走行制御装置を有する。前記自律走行装置は、前記自律走行装置を走行させる駆動部と、走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部と、前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記走行制御装置に無線で報告する障害位置報告部を有する。前記走行制御装置は、地図情報を記憶する記憶部と、前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、前記走行経路決定部で決定された前記走行経路を前記自律走行装置に無線で指示する走行経路指示部とを有する。前記走行経路決定部は、前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する。

本発明のある態様に係る自律走行装置の制御方法は、走行中の自律走行装置の位置を認識することと、前記自律走行装置の位置と地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定することと、前記走行経路をたどるように前記自律走行装置を走行させることと、前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出することと、前記透明な障害が検出されると、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正することとを有する

本発明の態様においては、自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて経路上の透明な障害を検出するので、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、透明な障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの要因に左右されることなく、正確に透明な障害を検出することができる。

本発明の実施形態に係る自律走行装置を示すブロック図である。 自律走行装置の一例の概略平面図である。 自律走行装置の他の例の概略平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る自律走行装置の動作を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。 図６の実施形態に係る通信システムでの自律走行装置の動作を示すフローチャートである。 図６の実施形態に係る通信システムでの走行制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。

図１および図２に示す自律走行装置１は、例えば商業ビルのような屋内を自律走行する移動ロボットまたは無人搬送車である。自律走行装置１が使用される建物には、壁、仕切り、またはドアといった透明な物体が多数存在し、これらが走行上の障害となりうる。

自律走行装置１は、コントローラ２、記憶部４、駆動部６、位置認識部８、および透明障害検出部１０を有する。

コントローラ２は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、記憶部４に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置１の走行に関する制御を実行する。

記憶部４は、コントローラ２が準拠するコンピュータプログラム、および自律走行装置１が走行可能な領域に関する地図情報を記憶する。地図情報は、自律走行装置１の走行経路の決定のために参照される。記憶部４は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。コンピュータプログラムと地図情報は、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。

駆動部６は、自律走行装置１の走行機構（例えば図２に示す車輪６ａ）を駆動し、自律走行装置１を走行させる。駆動部６は、例えば走行機構を作動させるモータ６ｂおよびモータ６ｂの制御回路を有する。

位置認識部８は、走行中の自律走行装置１の現在位置を逐次的に認識する。位置認識部８は、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用する測位センサであってもよいし、複数の車輪６ａの回転量を検出する複数のセンサ（ロータリエンコーダ）であってもよい。あるいは、位置認識部８は、自律走行装置１に搭載されたカメラで撮影された画像から自律走行装置１の現在位置を推定する演算装置であってもよいし、レーザ光を用いたToFセンサであってもよい。さらには、位置認識部８は、これらの装置のいずれかの組み合わせであってもよい。位置認識部８は、位置認識部８で認識された自律走行装置１の現在位置に関する情報をコントローラ２に逐次的に供給する。

透明障害検出部１０は、自律走行装置１が走行するときに、自律走行装置１に与えられる衝撃を用いて、経路上の透明な障害を検出する。透明障害検出部１０は、少なくとも１つの接触検知スイッチを有しており、自律走行装置１が何らかの物体に接触して自律走行装置１に衝撃が加わると、衝撃が加わったことを表す電気信号をコントローラ２に供給する。

好適な例においては、図２に示すように、自律走行装置１のボディの周囲には、衝撃を緩和するためのバンパー１２が配置されている。バンパー１２は、複数のセグメント１３から構成されている。これらのセグメント１３は金属または樹脂から形成されており、自律走行装置１のボディに装着されている。各セグメント１３には、１つ以上の接触検知スイッチ１４が設けられている。接触検知スイッチ１４は、バンパースイッチとして知られている、感圧スイッチである。いずれかのセグメント１３が何らかの物体に接触してそのセグメント１３に衝撃が与えられると、そのセグメント１３に設けられた接触検知スイッチ１４が閉じて電流がスイッチ１４を流れる。コントローラ２は、各接触検知スイッチ１４の電流の流れを各スイッチ１４からの電気信号として監視し、衝撃を受けた接触検知スイッチ１４を電流の変化によって検知する。複数の接触検知スイッチ１４をボディの周囲に配置することによって、自律走行装置１のどの部分が物体に接触したのかコントローラ２は把握することができる。

図２において、矢印Ａは自律走行装置１の進行方向を示す。バンパー１２は自律走行装置１のボディの前部と側部に設けることができる。

これらの接触検知スイッチ１４は、安全センサとして利用することができる。例えば、いずれかの接触検知スイッチ１４が衝撃を検出した場合、自律走行装置１のコントローラ２は駆動部６を停止させることができる。

また、これらの接触検知スイッチ１４は、透明障害検出部１０としても利用することができる。位置認識部８が、例えばカメラまたはレーザ光を用いたToFセンサのように、光学的に物体を認識すると想定する。このような光学原理を利用する位置認識部８が物体を認識していない位置で、いずれかの接触検知スイッチ１４が衝撃を検出した場合、透明な障害（例えば、壁、仕切りまたはドア）がその位置にあると推定される。したがって、実施形態に係る透明障害検出部１０は、光学原理を利用する位置認識部８と接触検知スイッチ１４の組み合わせであると考えることもできる。

図３に示すように、自律走行装置１のボディを全周にわたって囲むようにバンパー１２を設け、バンパー１２の各セグメント１３に１つ以上の接触検知スイッチ１４を設けて、ボディ全体を囲むよう接触検知スイッチ１４を配置してもよい。特に、自律走行装置１が矢印Ａの方向にも矢印Ｂの方向にも進行可能である場合、この配置は有利である。

コントローラ２は、駆動制御部２０、走行経路決定部２２、透明障害位置演算部２４、および障害位置記録部２６を有する。駆動制御部２０、走行経路決定部２２、および透明障害位置演算部２４は、コントローラ２がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。

駆動制御部２０は、駆動部６を制御して、自律走行装置１の走行機構の加速および減速を行う。また、走行経路決定部２２で決定された走行経路を自律走行装置１がたどるように、駆動制御部２０は駆動部６に自律走行装置１の直進および旋回を行わせる。

走行経路決定部２２は、位置認識部８で認識された自律走行装置１の現在位置と、自律走行装置１のゴール地点と、記憶部４に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１の走行経路を決定する。走行経路決定部２２は、走行経路の決定において、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。このようなコストの計算手法は既知であるので、説明を省略する。

走行経路決定部２２が走行経路を決定すると、決定された走行経路を自律走行装置１がたどるように、駆動制御部２０は駆動部６に自律走行装置１の直進および旋回を行わせる。

透明障害位置演算部２４は、透明障害検出部１０の各接触検知スイッチ１４からの電気信号に基づいて、自律走行装置１が走行する経路に存在する透明な障害の位置を計算する。具体的には、いずれかの接触検知スイッチ１４が衝撃を検出した場合に、透明障害位置演算部２４は、位置認識部８で認識される自律走行装置１の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ１４のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する。複数の接触検知スイッチ１４がボディの周囲に配置されているので、透明障害位置演算部２４は、自律走行装置１の位置に対する透明な障害の位置を正確に把握することができる。

障害位置記録部２６は、透明障害位置演算部２４で計算された透明な障害の位置に関する情報を記憶部４に記憶された地図情報に記録する。このようにして、地図情報に透明な障害の位置が反映されて、記憶部４内の地図情報が更新される。

このように、透明障害検出部１０が透明な障害を検出すると、その障害の位置を含むように地図情報が更新される。走行経路決定部２２は、更新された地図情報を用いて、自律走行装置１の走行経路を再決定する。結果的に、透明障害検出部１０が透明な障害を検出すると、走行経路決定部２２は、透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置１の走行経路を修正する。

図４および図５を参照して、自律走行装置１の動作を説明する。

自律走行装置１では、まず走行経路決定部２２が自律走行装置１の現在位置と、自律走行装置１のゴール地点と、記憶部４に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１の走行経路を決定する（ステップＳ１）。

図５の上部と下部の各々は、自律走行装置１が走行可能な道を示す地図である。地図において、自律走行装置１の現在地点ｃと、目標地点すなわちゴール地点ｔを示す。現在地点ｃとゴール地点ｔの間には、経路候補３０，３１を含む様々な経路候補が存在しうる。走行経路決定部２２は、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。今、経路候補３０が走行経路として決定されたと想定する。

駆動制御部２０は、駆動部６に自律走行装置１の直進および旋回を行わせ、走行経路決定部２２で決定された走行経路を自律走行装置１に走行させる（図４のステップＳ２）。

透明な障害が検出されなければ（ステップＳ３）、処理はステップＳ１に戻り、走行経路決定部２２が自律走行装置１の現在位置と、自律走行装置１のゴール地点と、記憶部４に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１の走行経路を再び決定する。

図５の上部に示すように、自律走行装置１が走行する経路上の透明な障害３２を透明障害検出部１０が検出すると（図４のステップＳ３）、駆動部６は自律走行装置１の走行を停止させる。そして、透明障害位置演算部２４は、位置認識部８で認識される自律走行装置１の現在の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ１４のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する（ステップＳ４）。

そして、障害位置記録部２６は透明な障害３２の位置を地図情報に記録し、記憶部４内の地図情報を更新する（ステップＳ５）。更新された地図情報をその後の自律走行装置１の走行経路の決定に役立てることが可能である。

この後、駆動制御部２０は復帰動作を行う（ステップＳ６）。復帰動作では、図５の下部の矢印３３に示すように、駆動制御部２０は自律走行装置１を所定の距離、後退させる。

次に処理はステップＳ１に戻り、走行経路決定部２２が自律走行装置１の現在位置（後退後の位置）と、自律走行装置１のゴール地点と、更新された地図情報に基づいて、自律走行装置１の走行経路を再び決定する。走行経路の決定のために走行経路決定部２２が使用する評価関数は、障害を含む経路候補のコストが障害を含まない経路候補のコストよりはるかに高くなるように決定されている。したがって、以前の走行において透明な障害３２が検出された経路候補３０はできるだけ、その後の走行経路の選択から除外される。この結果、例えば、経路候補３１が自律走行装置１の走行経路として決定される。結果的に、走行経路決定部２２は透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置１の走行経路を修正する。

この実施形態においては、自律走行装置１に与えられる衝撃を用いて経路上の透明な障害を検出するので、光学原理を利用する位置認識部８だけでは認識されない物体が透明な障害として検出されうる。また、複雑な演算処理および高価な設備がなくとも、透明な障害の形状、表面状態、照明光、太陽光などの要因に左右されることなく、正確に透明な障害を検出することができる。検出されうる透明な障害は、存在しないかのように感じられるほど光を透過する物体だけではなく、曇っていて光をある程度透過する物体（半透明な物体）も含む。また、検出されうる透明な障害は、無色な物体も有色な物体も含む。

上記の処理で検出された透明な障害を後で確認してもよい。例えば、人間が建物の内部を移動して地図情報に記録された透明な障害の位置を確認してもよい。透明な障害が人間に確認されなければ、人間が地図情報を修正する。あるいは、自律走行装置１が再び建物の内部を走行し、地図情報において透明な障害が記録されている位置（以前に障害が検出された位置）を通過するように試行してもよい。以前に障害が検出された位置で透明障害検出部１０が障害を検出しなかった場合には、障害位置記録部２６は、この障害の位置を地図情報から削除して、記憶部４内の地図情報を更新してよい。このようにして、正確な最新の道の状況が地図情報に反映される。

自律走行装置１の機能は、互いに無線で通信する複数の装置に分散することが可能である。図６はこのような他の実施形態に係る通信システムを示す。図６に示す通信システムは、自律走行装置１Ａと、自律走行装置１Ａと無線で通信する走行制御装置４０を有する。

走行制御装置４０は、コントローラ４２、無線通信部４４、および記憶部４６を有する。

コントローラ４２は、例えばＣＰＵであり、記憶部４６に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置１Ａの走行に関する制御を実行する。

無線通信部４４は、コントローラ４２の制御の下で自律走行装置１Ａと無線で通信する。無線通信部４４は、自律走行装置１Ａへの信号送信のための送信回路と、自律走行装置１Ａからの信号受信のための受信回路と、送受信のためのアンテナを有する。

記憶部４６は、コントローラ４２が準拠するコンピュータプログラム、および自律走行装置１Ａが走行可能な領域に関する地図情報を記憶する。地図情報は、コントローラ４２による自律走行装置１Ａの走行経路の決定のために参照される。記憶部４６は、例えばＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤである。コンピュータプログラムと地図情報は、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。

コントローラ４２は、走行経路決定部４８を有する。走行経路決定部４８は、コントローラ４２がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。走行経路決定部４８は、自律走行装置１Ａから報告される自律走行装置１Ａの現在位置と、自律走行装置１Ａのゴール地点と、記憶部４６に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１Ａの走行経路を決定する。走行経路決定部４８は、走行経路の決定において、地図情報における複数の経路候補の各々について、評価関数を用いてコストを計算して、最小のコストに対応する経路候補を走行経路として選択する。

走行経路決定部４８が走行経路を決定すると、無線通信部４４を用いて、コントローラ４２（走行経路指示部）は、決定された走行経路を自律走行装置１Ａに無線で指示する。

自律走行装置１Ａは、コントローラ５０、無線通信部５２、記憶部５４、駆動部６、位置認識部８、および透明障害検出部１０を有する。

コントローラ５０は、例えばＣＰＵであり、記憶部５４に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、自律走行装置１Ａの走行に関する制御を実行する。

無線通信部５２は、コントローラ５０の制御の下で走行制御装置４０と無線で通信する。無線通信部５２は、走行制御装置４０への信号送信のための送信回路と、走行制御装置４０からの信号受信のための受信回路と、送受信のためのアンテナを有する。

記憶部５４は、コントローラ５０が準拠するコンピュータプログラムを記憶する。記憶部５４は、例えばＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤである。

また記憶部５４には、走行制御装置４０の記憶部４６に記憶された最新の地図情報のコピーが記憶されてもよい。この場合、地図情報のコピーは、無線通信部４４，５２間の無線通信によってコントローラ５０に供給され、コントローラ５０は地図情報のコピーを記憶部５４に格納する。地図情報のコピーは、コントローラ５０による自律走行装置１Ａの走行の制御のために参照されうる。コンピュータプログラムと地図情報のコピーは、別個の記憶部にそれぞれ記憶されていてもよい。

駆動部６、位置認識部８、および透明障害検出部１０は、図１の自律走行装置１の駆動部６、位置認識部８、および透明障害検出部１０と同じでよい。位置認識部８は、位置認識部８で認識された自律走行装置１Ａの現在位置に関する情報をコントローラ５０に逐次的に供給する。コントローラ５０は、無線通信部５２を用いて、自律走行装置１Ａの現在位置に関する情報を走行制御装置４０に無線で逐次的に報告する。

透明障害検出部１０は、自律走行装置１Ａが何らかの物体に接触して自律走行装置１Ａに衝撃が加わると、衝撃が加わったことを表す電気信号をコントローラ５０に供給する。。図２または図３に示す接触検知スイッチ１４は、透明障害検出部１０として利用することができる。

コントローラ５０は、駆動制御部２０および透明障害位置演算部５６を有する。駆動制御部２０および透明障害位置演算部５６は、コントローラ５０がコンピュータプログラムに従って機能することにより実行される機能ブロックである。

駆動制御部２０は、駆動部６を制御して、自律走行装置１Ａの走行機構の加速および減速を行う。走行制御装置４０の走行経路決定部４８で決定された走行経路の指示を無線通信部５２が受信すると、自律走行装置１Ａでは、指示された走行経路を自律走行装置１Ａがたどるように、駆動制御部２０が駆動部６に自律走行装置１Ａの直進および旋回を行わせる。

透明障害位置演算部５６は、透明障害検出部１０の各接触検知スイッチ１４からの電気信号に基づいて、自律走行装置１Ａが走行する経路に存在する透明な障害の位置を計算する。具体的には、いずれかの接触検知スイッチ１４が衝撃を検出した場合に、透明障害位置演算部５６は、位置認識部８で認識される自律走行装置１Ａの位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ１４のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する。複数の接触検知スイッチ１４がボディの周囲に配置されているので、透明障害位置演算部５６は、自律走行装置１Ａの位置に対する透明な障害の位置を正確に把握することができる。

コントローラ５０（障害位置報告部）は、無線通信部５２を用いて、透明障害位置演算部５６で計算された透明な障害の位置に関する情報を走行制御装置４０に無線で報告する。

この報告を無線通信部４４で受信すると、走行制御装置４０では、コントローラ４２（障害位置記録部）が、報告された透明な障害の位置を記憶部４６に記憶された地図情報に記録する。このようにして、地図情報に透明な障害の位置が反映されて、記憶部４６内の地図情報が更新される。この後、最新の地図情報のコピーを自律走行装置１Ａで格納するため、コントローラ４２は、無線通信部４４を用いて、最新の地図情報のコピーを自律走行装置１Ａに送信してよい。

このように、透明障害検出部１０が透明な障害を検出すると、その障害の位置を含むように地図情報が更新される。走行経路決定部４８は、更新された地図情報を用いて、自律走行装置１Ａの走行経路を再決定する。結果的に、透明障害検出部１０が透明な障害を検出すると、走行経路決定部４８は、透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置１Ａの走行経路を修正する。

図７は、図６の実施形態に係る通信システムでの自律走行装置１Ａの動作を示すフローチャートである。自律走行装置１Ａでは、走行制御装置４０からの走行経路の指示を無線通信部５２が受信する（ステップＳ１１）。駆動制御部２０は、駆動部６に自律走行装置１Ａの直進および旋回を行わせ、走行制御装置４０に指示された走行経路を自律走行装置１Ａに走行させる（ステップＳ１２）。

透明な障害が検出されなければ（ステップＳ１３）、処理はステップＳ１１に戻り、走行制御装置４０からの指示に従って自律走行装置１Ａは走行し続ける。

自律走行装置１Ａが走行する経路上の透明な障害を透明障害検出部１０が検出すると（ステップＳ１３）、駆動部６は自律走行装置１Ａの走行を停止させる。そして、透明障害位置演算部５６は、位置認識部８で認識される自律走行装置１Ａの現在の位置と、衝撃を検出した接触検知スイッチ１４のボディに対する位置に基づいて、透明な障害の位置を計算する（ステップＳ１４）。

そして、コントローラ５０（障害位置報告部）は、無線通信部５２を用いて、透明な障害の位置に関する情報を走行制御装置４０に無線で報告する（ステップＳ１５）。この後、駆動制御部２０は復帰動作を行う（ステップＳ１６）。復帰動作では、駆動制御部２０は自律走行装置１Ａを所定の距離、後退させる。次に処理はステップＳ１１に戻り、走行制御装置４０からの走行経路の指示を無線通信部５２が受信する。

図８は、図６の実施形態に係る通信システムでの走行制御装置４０の動作を示すフローチャートである。走行制御装置４０では、まず走行経路決定部４８が自律走行装置１Ａから報告される自律走行装置１Ａの現在位置と、自律走行装置１Ａのゴール地点と、記憶部４に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１の走行経路を決定する（ステップＳ２１）。自律走行装置１Ａのゴール地点は、自律走行装置１Ａを制御する走行制御装置４０にとって既知である。次に、無線通信部４４を用いて、コントローラ４２（走行経路指示部）は、走行経路決定部４８で決定された走行経路を自律走行装置１Ａに無線で指示する（ステップＳ２２）。

自律走行装置１Ａからの透明な障害の位置に関する情報の報告が無線通信部４４で受信されなければ（ステップＳ２３）、処理はステップＳ２１に戻り、走行経路決定部４８が自律走行装置１Ａの現在位置と、自律走行装置１Ａのゴール地点と、記憶部４６に記憶された地図情報に基づいて、自律走行装置１Ａの走行経路を再び決定する。

自律走行装置１Ａからの透明な障害の位置に関する情報の報告が無線通信部４４で受信されれば（ステップＳ２３）、コントローラ４２（障害位置記録部）は報告された透明な障害の位置を地図情報に記録し、記憶部４６内の地図情報を更新する（ステップＳ２４）。更新された地図情報をその後の自律走行装置１Ａの走行経路の決定に役立てることが可能である。

次に処理はステップＳ２１に戻り、走行経路決定部４８が自律走行装置１Ａの現在位置（好ましくは図７のステップＳ１６の復帰動作の後の後退後の位置）と、自律走行装置１Ａのゴール地点と、ステップＳ２４で更新された地図情報に基づいて、自律走行装置１Ａの走行経路を再び決定する。走行経路の決定のために走行経路決定部４８が使用する評価関数は、障害を含む経路候補のコストが障害を含まない経路候補のコストよりはるかに高くなるように決定されている。結果的に、走行経路決定部４８は透明な障害の位置を回避するよう自律走行装置１Ａの走行経路を修正する。

検出された透明な障害を後で確認してもよい。例えば、人間が建物の内部を移動して地図情報に記録された透明な障害の位置を確認してもよい。あるいは、自律走行装置１Ａが再び建物の内部を走行し、地図情報において透明な障害が記録されている位置（以前に障害が検出された位置）を通過するように試行してもよい。以前に障害が検出された位置で透明障害検出部１０が障害を検出しなかった場合には、自律走行装置１Ａのコントローラ５０は、このことを走行制御装置４０に無線で報告し、走行制御装置４０のコントローラ４２（障害位置記録部）は、この障害の位置を地図情報から削除して、記憶部４６内の地図情報を更新してよい。このようにして、正確な最新の道の状況が地図情報に反映される。

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、自律走行装置１もしくは１Ａまたは走行制御装置４０において、コントローラが実行する各機能は、コントローラの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

また、上記の実施形態では、透明障害検出部１０は、自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の接触検知スイッチ１４を有する。しかし、透明障害検出部１０は、自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の磁気近接センサを有してもよい。この場合、接触検知スイッチに代えて、あるいは接触検知スイッチに加えて、自律走行装置のボディの周囲に、磁気を利用して近傍の物体を検出する複数の磁気近接センサが配置される。図２に示すように、自律走行装置のボディの前部と側部に設けられたバンパー１２の各セグメント１３に１つ以上の磁気近接センサを設けてもよいし、図３に示すように、自律走行装置のボディを全周にわたって囲むように設けられたバンパー１２の各セグメント１３に１つ以上の磁気近接センサを設けてもよい。

１ 自律走行装置
２ コントローラ
４ 記憶部
６ 駆動部
８ 位置認識部
１０ 透明障害検出部
１４ 接触検知スイッチ
２０ 駆動制御部
２２ 走行経路決定部
２４ 透明障害位置演算部
２６ 障害位置記録部
３２ 透明な障害
１Ａ 自律走行装置
４０ 走行制御装置
４２ コントローラ
４２ コントローラ（走行経路指示部、障害位置記録部）
４４ 無線通信部
４６ 記憶部
４８ 走行経路決定部
５０ コントローラ（障害位置報告部）
５２ 無線通信部
５４ 記憶部
５６ 透明障害位置演算部

Claims (7)

1. 自律走行装置を走行させる駆動部と、
   地図情報を記憶する記憶部と、
   走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、
   前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、
   前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部とを有し、
   前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記走行経路決定部は、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する
   ことを特徴とする自律走行装置。
2. 前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記地図情報において記録する障害位置記録部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
3. 以前に前記障害が検出された位置で前記透明障害検出部が前記障害を検出しなかった場合には、前記障害位置記録部は、前記障害の位置を前記地図情報から削除する
   ことを特徴とする請求項２に記載の自律走行装置。
4. 前記透明障害検出部は、前記自律走行装置のボディの周囲に配置された複数の接触検知スイッチまたは複数の磁気近接センサを有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自律走行装置。
5. 自律走行装置と、前記自律走行装置と無線で通信する走行制御装置を有し、
   前記自律走行装置は、
   前記自律走行装置を走行させる駆動部と、
   走行中の前記自律走行装置の位置を認識する位置認識部と、
   前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出する透明障害検出部と、
   前記透明障害検出部が前記透明な障害を検出すると、前記透明な障害の位置を前記走行制御装置に無線で報告する障害位置報告部を有し、
   前記走行制御装置は、
   地図情報を記憶する記憶部と、
   前記自律走行装置の位置と前記地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定部と、
   前記走行経路決定部で決定された前記走行経路を前記自律走行装置に無線で指示する走行経路指示部とを有し、
   前記走行経路決定部は、前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正する
   ことを特徴とする通信システム。
6. 前記走行制御装置は、
   前記自律走行装置から報告された前記透明な障害の位置を前記地図情報において記録する障害位置記録部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
7. 走行中の自律走行装置の位置を認識することと、
   前記自律走行装置の位置と地図情報に基づいて、前記自律走行装置の走行経路を決定することと、
   前記走行経路をたどるように前記自律走行装置を走行させることと、
   前記自律走行装置が走行するときに、前記自律走行装置に与えられる衝撃と磁気の少なくとも一方を用いて、経路上の透明な障害を検出することと、
   前記透明な障害が検出されると、前記透明な障害の位置を回避するよう前記自律走行装置の走行経路を修正することと、
   を有することを特徴とする自律走行装置の制御方法。

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