JP6771999B2 - 自動走行装置及び自動走行システム - Google Patents

Description

本発明は、走行ガイド用のラインに沿って自動走行装置を走行させる技術に関する。

自動走行システムには、自動走行装置が通るルート上に走行ガイド用の磁気テープが貼付され、自動走行装置が、磁気テープを検出しつつ、当該磁気テープに沿って移動するものが存在する。この様な自動走行システムでは、自動走行装置に、磁気テープに沿って移動する途中の所定位置にて停止や旋回等の所定動作を実行させたいという要望がある。

従来、上記の要望を満たすべく、走行ルート上の所定位置にマーカを配置し、自動走行装置に、専用センサでのマーカの検知により走行ルート上の所定位置を判定させ、判定した所定位置にて所定動作を実行させる、といった制御が一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。

又、特許文献２には、別の制御が開示されている。具体的には、走行ガイド用の磁気テープとして、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された磁気テープを用い、自動走行装置に、磁極の検出が可能な磁気センサで磁気テープのＮ極とＳ極とを交互に検出させ、検出結果に応じて所定動作を実行させる、といった制御が開示されている。

特開２０００−１０６３２号公報 特開２００１−５５２５号公報

しかしながら、特許文献１の様に専用センサでマーカを検知する制御では、磁気テープの他にマーカを走行ルート上に配置する必要があり、且つ、マーカ検出用の専用センサを自動走行装置に設ける必要があった。このため、自動走行装置が複雑化するという問題があった。

又、特許文献２の様に磁気センサで磁気テープの磁極を検出する制御では、走行ガイド用の磁気テープとして、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された特殊な磁気テープを用いる必要があり、且つ、Ｎ極とＳ極とを区別して検出することが可能な磁気センサを自動走行装置に設ける必要があった。このため、システムの構成上、用いるテープやセンサが著しく制約されるという問題があった。

そこで本発明の目的は、走行ルート上の所定位置にて自動走行装置に所定動作を実行させる制御を簡易に実現することが可能な技術を提供することである。

本発明に係る自動走行装置は、走行ルート上に配されたラインに沿って走行する自動走行装置であって、ラインを検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて自動走行装置の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、検出部の検出結果に基づいてラインの幅を判定する。そして、判定したラインの幅が所定の基準より小さい場合、制御部は、ラインに沿って走行する走行動作を自動走行装置に実行させる。一方、判定したラインの幅が所定の基準以上である場合、制御部は、走行動作とは異なる所定動作を自動走行装置に実行させる。

上記自動走行装置によれば、ラインの幅を判定するという簡単な制御で、幅の大きい箇所を精度良く検出することができる。よって、ユーザが所望する位置に幅の大きい箇所を設けることにより、所望する正確な位置において、自動走行装置に所定動作を実行させることができる。

上記自動走行装置において、検出部は、自動走行装置の底面に設けられたラインセンサを含み、制御部は、ラインセンサの検出結果に基づいてラインの幅を判定することが好ましい。より具体的な構成として、制御部は、ラインセンサの検出結果に基づいて、ラインの幅を判定することに加えて、ラインセンサ内におけるラインの検出位置を更に判定することが可能であることが好ましい。そして、制御部は、判定したラインの幅が所定の基準より小さい場合に、検出位置を更に判定し、ラインに沿って自動走行装置を走行させつつ、判定した検出位置に基づき、ラインの幅方向における自動走行装置の走行位置を制御することが好ましい。この構成によれば、走行位置の制御用として従来から用いられているラインセンサにより、ラインの幅を検出することができる。よって、自動走行装置の構成を複雑化させなくて済む。

上記自動走行装置において、上記所定の基準は、検出部で検出することが可能なライン幅の上限値であることが好ましい。この構成によれば、ラインの通常の幅と拡幅部における幅との判別が容易になる。

上記自動走行装置は、走行ルート上に配されたマーカを検知する検知センサを更に備えていること好ましい。この構成において、制御部は、次の様な制御を実行することが好ましい。先ず、制御部は、検知センサがマーカを検知したときに準備状態となる。そして、準備状態中に判定したラインの幅が所定の基準以上であった場合に、制御部は、所定動作を自動走行装置に実行させる。一方、制御部が準備状態でないときには、判定したラインの幅が所定の基準以上であっても、制御部は、所定動作を自動走行装置に実行させない。

この構成によれば、幅の大きい箇所として検出させたい所望箇所の手前の位置にマーカを配置することにより、当該所望箇所を、交差点や曲り角等の誤検出され得る箇所から判別して、精度良く検出することが可能になる。その結果、ユーザが所望する位置以外の位置にて自動走行装置２が所定動作を実行してしまうという誤動作が防止される。

或いは、制御部は、次の様な制御を実行してもよい。先ず、制御部は、検知センサがマーカを検知したときに準備状態となる。そして、準備状態でないときに判定したラインの幅が所定の基準以上であった場合に、制御部は、所定動作を自動走行装置に実行させる。一方、制御部が準備状態中のときには、判定したラインの幅が所定の基準以上であっても、制御部は、所定動作を自動走行装置に実行させない。

この構成によれば、交差点や曲り角等の誤検出され得る箇所の手前の位置にマーカを配置することにより、当該箇所で自動走行装置が所定動作を実行してしまうという誤動作が防止される。これにより、幅の大きい箇所として検出させたい所望箇所を、交差点や曲り角等の箇所と判別して、精度良く検出することが可能になる。その結果、ユーザが所望する正確な位置において、自動走行装置に所定動作を実行させることが可能になる。

上記自動走行装置において、検知センサは、走行ルート上に配された通信タグをマーカとして検知することが好ましい。この構成によれば、マーカの近傍を通過する間の所定期間、検知センサとマーカとの間で通信を行うことができる。よって、自動走行装置の走行中であっても、マーカを精度良く検知することができる。

本発明に係る自動走行システムは、上述した自動走行装置と、当該自動走行装置が通る走行ルート上に配された走行ガイド用のラインと、を備え、当該ラインは、幅が拡がった拡幅部を部分的に有する。この様な自動走行システムにおいて、ラインは、走行ルート上に貼付された磁気テープから構成することができる。この場合、当該磁気テープに交差する様に別の磁気テープを貼付するという簡単な作業により、拡幅部を形成することができる。

本発明によれば、走行ルート上の所定位置にて自動走行装置に所定動作を実行させる制御を簡易に実現することが可能になる。

第１実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。 （Ａ）自動走行システムが備える自動走行装置の底面図、及び（Ｂ）当該自動走行装置の構成を示したブロック図である。 自動走行装置が備えるラインセンサの拡大図である。 自動走行装置が備える制御部の構成を示したブロック図である。 制御部が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。 第２実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。 第２実施形態における制御部の構成を示したブロック図である。 第２実施形態にて制御部が行う状態制御の流れを示したフローチャートである。 第２実施形態にて制御部が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。 第３実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。 第３実施形態における制御部の構成を示したブロック図である。 第３実施形態にて制御部が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。 第４実施形態にて制御部が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。 第４実施形態に係る自動走行システムの一例を示した概念図である。

［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。図１に示される様に、自動走行システムは、走行ガイド用のライン１と、当該ライン１に沿って走行する自動走行装置２と、を備える。

［１−１］ライン
ライン１は、自動走行装置２が通る走行ルート上に配されており、本実施形態では走行ルート上に貼付された磁気テープから構成されている。更に、ライン１は、幅Ｗが拡がった拡幅部１１を部分的に有する。拡幅部１１は、走行ルートに沿って貼付された磁気テープ（幅Ｗ１）に交差する様に、幅Ｗ１より大きい長さＬ１を持った別の磁気テープを貼付することにより形成することができる。この場合、ライン１は、拡幅部１１において通常の幅Ｗ１より大きい幅Ｗ２（＝長さＬ１）を持つことになる。

［１−２］自動走行装置
図２（Ａ）は、自動走行装置２の底面図であり、図２（Ｂ）は、自動走行装置２の構成を示したブロック図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示される様に、自動走行装置２は、
前進、旋回等の動作を担う駆動機構２０と、ライン１を検出するラインセンサ２１と、自動走行装置２の動作を制御する制御部２３と、記憶部２４と、各部へ電力を供給する充電池２５と、を備える。

＜駆動機構＞
駆動機構２０は、左駆動輪２０１Ａと、右駆動輪２０１Ｂと、これらの駆動輪と共に自動走行装置２を支える補助輪２０２と、左駆動輪２０１Ａを回転させる左モータ２０３Ａと、右駆動輪２０１Ｂを回転させる右モータ２０３Ｂと、を含んでいる。左モータ２０３Ａ及び右モータ２０３Ｂは、それぞれ別個独立に制御することが可能である一方で、それぞれの回転方向及び回転速度が、制御部２３により互いに関連付けて制御される。尚、「左」及び「右」という用語は、自動走行装置２に対する平面視（図１）において、自動走行装置２の進行方向Ｄｇを基準として用いられている。

＜ラインセンサ＞
図３は、ラインセンサ２１の拡大図である。ラインセンサ２１は、自動走行装置２の底面２ａ（図２（Ａ）参照）に設けられており、図３に示される様に、自動走行装置２の進行方向Ｄｇに垂直な方向（即ち、走行時にライン１の幅方向Ｄｗと略一致する方向）へ一列に配された複数の検出素子２１Ａから構成されている。具体的には、検出素子２１Ａの各々は、対向する位置にライン１が存在する場合に検出信号を出力する素子である。本実施形態では、検出素子２１Ａの各々は、ホール素子であり、ライン１（磁気テープ）と対向したときにそのライン１の磁気を検出して検出信号（例えば、ＯＮ信号）を出力する。

より具体的には、ラインセンサ２１において、その幅がライン１の通常の幅Ｗ１より大きくなる様に、又、幅方向Ｄｗにおけるライン１の両端縁１ａ及び１ｂの検出が可能となる様に、検出素子２１Ａの数や間隔が設定されている。よって、自動走行装置２の走行時には、ライン１の幅Ｗに相当する数の検出素子２１Ａが、ライン１に対向して検出信号を出力することになる。即ち、この様な検出素子２１Ａの検出信号が、ラインセンサ２１の検出結果として出力される。

＜制御部＞
制御部２３は、ラインセンサ２１の検出結果に基づいて、自動走行装置２の動作を制御する。自動走行装置２の動作には、ライン１に沿って走行する走行動作と、予め設定された動作であって走行動作とは異なる所定動作と、がある。尚、走行動作であっても通常の走行動作とは異なる走行動作（例えば、速度が変更された走行動作等）については、所定動作に含めることができる。

所定動作は、停止、右旋回、左旋回、速度変更等、個々の動作そのものであってもよいし、前進を含む様々な動作を組み合わせたものであってもよい。右旋回は、予め設定された所定角度（９０°や１８０°等）、右に旋回する動作である。左旋回は、予め設定された所定角度（９０°や１８０°等）、左に旋回する動作である。又、複数の動作を組み合わせて構成された所定動作の一例として、右旋回後、走行を再開する動作が挙げられる。他の例として、予め設定された所定時間の停止の後、走行を再開する動作（一時停止）が挙げられる。尚、自動走行装置２に実行させる所定動作には、自動走行装置２の走行に関するものに限らず、給電装置やコンベアとの連携動作、更には台車との連携動作等、種々の動作を採用することができる。

図４は、制御部２３の構成を示したブロック図である。図４に示される様に、制御部２３は、動作制御部２３１と、位置判定部２３２と、検出制御部２３５と、を含む。そして、制御部２３は、各部での処理を行うことにより、以下に説明する動作制御を実行する。尚、制御部２３には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータ等、様々な制御処理装置を採用することができる。また、制御部２３が行う処理は、対応する一連のコンピュータプログラムに基づいて実行されてもよい。そして、その様なコンピュータプログラムは、読み取り可能な状態で記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ等）に記憶されていてもよいし、記憶部２４に記憶されていてもよい。

図５は、制御部２３が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。図５に示される動作制御は、自動走行装置２が通常の走行動作を継続している期間、繰り返し実行される。通常の走行動作では、制御部２３は、ライン１に沿って自動走行装置２を走行させつつ、ライン１の幅方向Ｄｗにおける自動走行装置２の走行位置を制御する。より具体的には、制御部２３は、以下の制御を行う。

先ず、動作制御部２３１が、左モータ２０３Ａ及び右モータ２０３Ｂのそれぞれの回転を制御することにより、自動走行装置２を走行させる。そして、自動走行装置２の走行中に、検出制御部２３５が、ラインセンサ２１の検出結果（検出素子２１Ａの検出信号）に基づいてライン１の幅Ｗを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、検出制御部２３５は、検出信号を出力した検出素子２１Ａの数からライン１の幅Ｗを判定する（図３参照）。

次に、検出制御部２３５は、判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であるか否か（Ｙｅｓ又はＮｏ）を判断する（ステップＳ１０２）。ここで、所定の基準Ｗ０は、拡幅部１１におけるライン１の幅Ｗ２以下であって且つライン１の通常の幅Ｗ１より大きい値に設定される。これにより、ステップＳ１０２にて検出制御部２３５がＹｅｓ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上である）と判断した場合に、拡幅部１１が検出されることになる。

検出制御部２３５による検出精度を高めるという観点から、拡幅部１１におけるライン１の幅Ｗ２は、ラインセンサ２１の幅より大きいことが好ましい。この場合、所定の基準Ｗ０を、ラインセンサ２１で検出することが可能なライン幅の上限値（即ち、ラインセンサ２１の幅に相当）に設定することができ、ライン１における２つの幅Ｗ１及びＷ２の判別が容易になる。

そして、ステップＳ１０２にて検出制御部２３５がＮｏ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上でない）と判断した場合、位置判定部２３２が、ラインセンサ２１の検出結果（検出素子２１Ａの検出信号）に基づいて、ラインセンサ２１内におけるライン１の検出位置Ｑｄを判定する（ステップＳ１０３）。具体的には、位置判定部２３２は、検出信号を出力した検出素子２１Ａのラインセンサ２１内における位置に基づき、検出位置Ｑｄを判定する。

一例として、検出位置Ｑｄは、ライン１の中心線１ｃに対応したものである（図３参照）。この場合、検出信号を出力した検出素子２１Ａのうちの両端の２つの位置から、検出位置Ｑｄが判定される。例えば、それらの位置の中点が、検出位置Ｑｄとして判定される。他の例として、検出位置Ｑｄは、ライン１の端縁１ａ又は１ｂ（図３参照）に対応したものであってもよい。この場合、検出信号を出力した検出素子２１Ａのうちの左端又は右端の検出素子２１Ａの位置から、検出位置Ｑｄが判定される。

次に、動作制御部２３１が、ライン１に沿って自動走行装置２を走行させつつ、位置判定部２３２が判定した検出位置Ｑｄに基づき、ライン１の幅方向Ｄｗにおける自動走行装置２の走行位置を制御する。具体的には、動作制御部２３１は、ラインセンサ２１内における所定位置Ｑ０からの検出位置Ｑｄのずれ量ΔＤ（図３参照）を算出する（ステップＳ１０４）。その後、動作制御部２３１は、ずれ量ΔＤに基づき、走行位置の補正が必要か否か（Ｙｅｓ又はＮｏ）を判断する（ステップＳ１０５）。具体的には、動作制御部２３１は、ずれ量ΔＤの絶対値が、許容範囲の上限値である所定値ｄ０より大きいか否かを判断する。

そして、動作制御部２３１は、ステップＳ１０５にてＹｅｓ（走行位置の補正が必要である）と判断した場合、左モータ２０３Ａ及び右モータ２０３Ｂのそれぞれの回転を制御することにより、ずれ量ΔＤの絶対値が所定値ｄ０以下となる様に自動走行装置２を右側又は左側へ移動させる（ステップＳ１０６）。一方、ステップＳ１０５にて動作制御部２３１がＮｏ（走行位置の補正は必要でない）と判断した場合、動作制御部２３１は、左モータ２０３Ａ及び右モータ２０３Ｂのそれぞれの回転を、変更せずにそのときの状態で維持する。

一方、ステップＳ１０２にて検出制御部２３５がＹｅｓ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上である）と判断した場合、このときに自動走行装置２に実行させるべく予め設定された所定動作（例えば、停止）を、動作制御部２３１が自動走行装置２に実行させる（ステップＳ１０７）。尚、ステップＳ１０７にて自動走行装置２に実行させる所定動作には、上述した種々の動作を採用することができる。

第１実施形態の自動走行システムによれば、走行ルートに沿って貼付された磁気テープに対して別の磁気テープを交差させて貼り付けるという簡単な作業により、幅Ｗが拡がった拡幅部１１をライン１に部分的に形成することができる。又、ライン１の幅Ｗを判定するという簡単な制御で、拡幅部１１を精度良く検出することができる。よって、ユーザが所望する位置に拡幅部１１を設けることにより、所望する正確な位置において、自動走行装置２に所定動作を実行させることができる。この様な自動走行システムによれば、走行ルート上の所定位置にて自動走行装置２に所定動作を実行させる制御が簡易に実現される。

又、第１実施形態の自動走行システムによれば、走行位置の制御用として従来から用いられているラインセンサ２１により、ライン１の幅Ｗを検出することができる。よって、自動走行装置２の構成を複雑化させなくて済む。

［２］第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。図６に示される様に、第２実施形態の自動走行システムは、走行ルート上に配して用いられるマーカ３を更に備える。本実施形態では、マーカ３は、ライン１に重ねて配される。又、マーカ３として、通信タグであるＲＦＩＤ（Radio frequency Identifier）が用いられる。尚、マーカ３は、ライン１から所定の距離だけ離れた位置に配されてもよい。マーカ３には、ＲＦＩＤに限定されない種々の通信タグが用いられてもよい。

自動走行装置２は、走行ルート上に配されたマーカ３を検知する検知センサ２２を更に備える。本実施形態では、検知センサ２２は、自動走行装置２の走行時にマーカ３と対向することができる位置に配されている。又、検知センサ２２には、マーカ３として用いられるＲＦＩＤに対応させて、当該ＲＦＩＤとの通信が可能なＲＦＩＤセンサが用いられる。尚、マーカ３との通信が可能であれば、検知センサ２２は、マーカ３と対向する位置からずれた位置に配されてもよい。又、検知センサ２２は、マーカ３として用いられる通信タグの種類に応じて適宜変更することができる。

マーカ３には、自動走行装置２の所定動作に関連する動作制御情報が読取り可能な状態で記録されている。そして、検知センサ２２は、走行ルート上に配されたマーカ３を検知することにより、当該マーカ３に記録されている動作制御情報を取得する。具体的には、検知センサ２２は、自動走行装置２の走行中にマーカ３との間で通信を行うことにより、当該マーカ３に記録されている動作制御情報を取得する。

マーカ３としてＲＦＩＤ等の通信タグを用いることにより、マーカ３の近傍を通過する間の所定期間（検知センサ２２がマーカ３と対向している期間より長い期間）、検知センサ２２とマーカ３との間で通信を行うことができる。よって、自動走行装置２の走行中であっても、マーカ３に記録されている動作制御情報を精度良く取得することができる。又、動作制御情報がある程度複雑なものであっても、通信によって容易にその情報を読み取ることが可能となる。

本実施形態では更に、自動走行装置２の所定動作が動作パターンとして予め設定されており、当該動作パターンと動作制御情報とが互いに対応付けて記憶部２４に記憶されている。尚、記憶部２４には、例えばフラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等が用いられる。

後述する様に、動作制御時には、検知センサ２２が取得した動作制御情報に対応する動作パターンが記憶部２４から読み出される（図９のステップＳ３０４参照）。よって、自動走行装置２には、走行ルート全体に亘る動作プログラム（走行ルート上での各種の動作を行う位置、順番、タイミング等を記した複雑な動作プログラム）を記憶させておく必要がなく、動作パターンと動作制御情報とを互いに対応づけた簡易な情報を記憶させておけばよい。又、マーカ３に記録される動作制御情報も、必ずしも複雑な情報である必要はなく、識別可能な番号や記号等、データ量の小さい情報でもよい。

制御部２３は、ラインセンサ２１の検出結果及び検知センサ２２が取得した動作制御情報に基づいて、自動走行装置２の動作を制御する。具体的には、制御部２３は、マーカ３を検知したときに準備状態となり、準備状態中に判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、マーカ３から取得した動作制御情報に基づく所定動作を自動走行装置２に実行させる。尚、以下では、準備状態に移行する前の制御部２３の状態を通常状態とする。

図７は、第２実施形態における制御部２３の構成を示したブロック図である。図７に示される様に、制御部２３は、動作制御部２３１と、位置判定部２３２と、検知判定部２３３と、動作決定部２３４と、検出制御部２３５と、時間判定部２３６と、を含む。そして、制御部２３は、各部での処理を行うことにより、以下に説明する状態制御及び動作制御を実行する。

図８は、制御部２３が行う状態制御の流れを示したフローチャートであり、図９は、制御部２３が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。図８及び図９にそれぞれ示される状態制御及び動作制御は、自動走行装置２が通常の走行動作を継続している期間、繰り返し実行される。

（１）状態制御
状態制御（図８参照）では、先ず、検知センサ２２がマーカ３を検知したか否か（Ｙｅｓ又はＮｏ）を、検知判定部２３３が判定する（ステップＳ２００）。そして、自動走行装置２の走行中に、検知センサ２２が、マーカ３を検知して動作制御情報を取得したとき、ステップＳ２００にて検知判定部２３３がＹｅｓ（検知センサ２２がマーカ３を検知した）と判定する。この場合、制御部２３は、そのときの自身の状態が通常状態又は準備状態の何れかであるのかを判断する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１にて制御部２３が自身の状態を通常状態であると判断した場合、制御部２３は、通常状態から準備状態へ移行する（ステップＳ２０２）。このとき、制御部２３は、時間判定部２３６に時間の計測を開始させる（ステップＳ２０３）。そして、ステップＳ２０４において、時間判定部２３６が、計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えた否かを判定する。

ステップＳ２００にて検知判定部２３３がＮｏ（検知センサ２２がマーカ３を検知していない）と判定した場合、制御部２３は、自身の状態（通常状態又は準備状態）に拘らず、時間判定部２３６に、計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えた否かを判定させる（ステップ２０４）。又、ステップＳ２０１にて制御部２３が自身の状態を準備状態であると判断した場合には、制御部２３は、準備状態のまま、時間判定部２３６に、計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えた否かを判定させる（ステップ２０４）。

ステップＳ２０４にて時間判定部２３６がＹｅｓ（計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えた）と判定した場合、制御部２３は、そのときの自身の状態が通常状態又は準備状態の何れかであるのかを判断する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５にて制御部２３が自身の状態を準備状態であると判断した場合、制御部２３は、準備状態から通常状態へ移行する（ステップＳ２０６）。このとき、制御部２３は、時間判定部２３６に時間の計測を終了させると共に、計測時間Ｔをリセットさせる（ステップＳ２０７）。これにより、状態制御の一連の流れが一旦終了する。

ステップＳ２０４にて時間判定部２３６がＮｏ（計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えていない）と判定した場合、制御部２３は、自身の状態（通常状態又は準備状態）に拘らず、状態制御の一連の流れを一旦終了させる。又、ステップＳ２０５にて制御部２３が自身の状態を通常状態であると判断した場合には、制御部２３は、通常状態のまま、状態制御の一連の流れを一旦終了させる。

（２）動作制御
第２実施形態における動作制御（図９参照）では、先ず、制御部２３が、自身の状態が通常状態又は準備状態の何れかであるのかを判断する（ステップＳ３０１）。そして、ステップＳ３００にて制御部２３が自身の状態を通常状態であると判断した場合、制御部２３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０７を実行する。

一方、ステップ３０１にて制御部２３が自身の状態を準備状態であると判断した場合、制御部２３は、準備状態を維持したまま、検出制御部２３５に、ライン１の幅Ｗを判定させ（ステップＳ３０２）、且つ、判定させたライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であるか否か（Ｙｅｓ又はＮｏ）を判断させる（ステップＳ３０３）。尚、ステップＳ３０２及びＳ３０３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１及びＳ１０２と同じ処理である。

そして、ステップＳ３０３にて検出制御部２３５がＹｅｓ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上である）と判断した場合に、動作制御部２３１が、自動走行装置２に所定動作を実行させる（ステップＳ３０４及びＳ３０５）。即ち、制御部２３は、準備状態中に判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、自動走行装置２に所定動作を実行させる。

具体的には、ステップＳ２００にて検知判定部２３３がＹｅｓと判定したときに検知センサ２２がマーカ３から取得した動作制御情報に基づいて、動作決定部２３４が、自動走行装置２に実行させる動作パターンを決定する（ステップＳ３０４）。より具体的には、動作決定部２３４は、検知センサ２２が取得した動作制御情報に対応する動作パターンを記憶部２４から読み出す。次に、動作制御部２３１が、動作決定部２３４が決定した動作パターンに基づき、自動走行装置２の動作を制御する（ステップＳ３０５）。その後、制御部２３は、準備状態から通常状態へ移行する（ステップＳ３０６）。即ち、計測時間Ｔが所定時間Ｔ０を超える前（状態制御のステップＳ２０４（図８）にてＹｅｓと判定される前）であっても、動作制御にて自動走行装置２に所定動作を実行させた場合には、制御部２３は、通常状態へ移行する。

ステップＳ３０３にて検出制御部２３５がＮｏ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上でない）と判断した場合には、制御部２３は、準備状態を維持したまま、自動走行装置２に走行動作を実行させる（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。

第２実施形態の自動走行システムによれば、ユーザが所望する位置において、これに対応するマーカ３から得られる動作制御情報に基づき、自動走行装置２に様々な所定動作を実行させることができる。よって、ライン１への拡幅部１１及びマーカ３の配置という簡単な作業で、ライン１内における自動走行装置２の走行ルートを容易に設定することできる。又、走行ルートの変更が必要となった場合でも、マーカ３や拡幅部１１の追加や変更等により走行ルートの変更を容易に行うことができる。更に、磁気テープの追加や貼替え等によりライン１が部分的に変更された場合あっても、その変更に応じた走行ルートの設定や変更を、マーカ３や拡幅部１１の追加や変更等により容易に行うことができる。

［３］第３実施形態
図１０は、第３実施形態に係る自動走行システムを示した概念図である。図１０に示される様に、第３実施形態の自動走行システムは、第２実施形態と同様、マーカ３を備える。本実施形態では、マーカ３は、第２実施形態と同様に動作制御情報が読取り可能な状態で記録されたものであってもよいし、動作制御情報を持たないものであってもよい。何れにしても、本実施形態では、検知センサ２２によりマーカ３を検知することが重要である。以下では、マーカ３が動作制御情報を持たない場合について説明する。尚、マーカ３及び検知センサ２２の構成については、第２実施形態と同様であるので、説明を省略する。

本実施形態では、制御部２３は、ラインセンサ２１の検出結果及び検知センサ２２の検知結果に基づいて、自動走行装置２の動作を制御する。具体的には、制御部２３は、マーカ３を検知したときに準備状態となり、準備状態中に判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、自動走行装置２に所定動作を実行させる。一方、制御部２３は、自身の状態が準備状態でない場合（即ち、通常状態である場合）には、判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であっても、自動走行装置２に所定動作を実行させない。

図１１は、第３実施形態における制御部２３の構成を示したブロック図である。図１１に示される様に、制御部２３は、動作制御部２３１と、位置判定部２３２と、検知判定部２３３と、検出制御部２３５と、時間判定部２３６と、を含む。そして、制御部２３は、各部での処理を行うことにより、以下に説明する状態制御及び動作制御を実行する。尚、状態制御については、第２実施形態で説明した通り（図８参照）であるので、説明を省略する。

図１２は、第３実施形態にて制御部２３が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。制御部２３は、先ず、自身の状態が通常状態又は準備状態の何れかであるのかを判断する（ステップＳ４０１）。そして、ステップＳ４０１にて制御部２３が自身の状態を準備状態であると判断した場合には、制御部２３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０７を実行する。即ち、制御部２３は、準備状態中に判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、自動走行装置２に所定動作を実行させる。自動走行装置２に所定動作を実行させた場合には、その後、制御部２３は、準備状態から通常状態へ移行する（ステップＳ４０２）。

一方、ステップＳ４０１にて制御部２３が自身の状態を通常状態であると判断した場合には、制御部２３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０３〜Ｓ１０６を実行する。即ち、制御部２３は、準備状態でないときには、判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であっても、自動走行装置２に所定動作を実行させない。

図１０に示される様に、ライン１が、延在方向が異なると共に互いに交わった２本の磁気テープ１Ａ及び１Ｂを含んでいる場合、ライン１内には、交差点や曲り角等、２本の磁気テープ１Ａ及び１Ｂが交わる交点１Ｃが存在することになる。この様な交点１Ｃは、制御部２３が、拡幅部１１として誤検出し得る箇所である。

そこで、第３実施形態の自動走行システムによれば、自動走行装置２の進行方向Ｄｇにおける拡幅部１１の手前の位置（拡幅部１１から所定の距離だけ離れた位置）にマーカ３を配置することにより、拡幅部１１を、誤検出され得る箇所から判別して、精度良く検出することが可能になる。その結果、ユーザが所望する位置以外の位置（交差点や曲り角等の交点１Ｃ）にて自動走行装置２が所定動作を実行してしまうという誤動作が防止される。尚、上記所定の距離は、通常の走行動作時における自動走行装置２の速度と、ステップＳ２０４（図８参照）の処理で用いられる所定時間Ｔ０と、により、マーカ検知後の所定時間Ｔ０内に拡幅部１１の検出が可能となる様に設定される。

本実施形態では、マーカ３が動作制御情報を持たない場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２実施形態と同様、マーカ３には、動作制御情報が読取り可能な状態で記録されてもよい。これにより、拡幅部１１を、誤検出され得る箇所から判別しつつ、拡幅部１１において、自動走行装置２に所望の動作を実行させることが可能になる。

［４］第４実施形態
第３実施形態の自動走行システムでは、制御部２３は、準備状態中に判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、自動走行装置２に所定動作を実行させ、準備状態でないときには、判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であっても、自動走行装置２に所定動作を実行させなかった。第４実施形態として、制御部２３は、第３実施形態における上記制御とは逆の制御を行ってもよい。具体的には、制御部２３は、以下の制御を行う。

図１３は、第４実施形態にて制御部２３が行う動作制御の流れを示したフローチャートである。第３実施形態と同様、制御部２３は、先ず、自身の状態が通常状態又は準備状態の何れかであるのかを判断する（ステップＳ５０１）。そして、ステップＳ５０１にて制御部２３が自身の状態を通常状態であると判断した場合には、制御部２３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０７を実行する。即ち、制御部２３は、準備状態でないときに判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であった場合に、自動走行装置２に所定動作を実行させる。

一方、ステップＳ５０１にて制御部２３が自身の状態を準備状態であると判断した場合には、制御部２３は、準備状態を維持したまま、検出制御部２３５に、ライン１の幅Ｗを判定させ（ステップＳ５０２）、且つ、判定させたライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であるか否か（Ｙｅｓ又はＮｏ）を判断させる（ステップＳ５０３）。尚、ステップＳ５０２及びＳ５０３は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１及びＳ１０２と同じ処理である。

そして、ステップＳ５０３にて検出制御部２３５がＹｅｓ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上である）と判断した場合、制御部２３は、ステップＳ５０４にて準備状態から通常状態へ移行した後、第１実施形態で説明したステップＳ１０３〜Ｓ１０６を実行する。又、ステップＳ５０３にて検出制御部２３５がＮｏ（幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上でない）と判断した場合には、制御部２３は、準備状態を維持したまま、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６を実行する。即ち、制御部２３は、準備状態中のときには、判定したライン１の幅Ｗが所定の基準Ｗ０以上であっても、自動走行装置２に所定動作を実行させない。

図１４は、第４実施形態に係る自動走行システムの一例を示した概念図である。第３実施形態で説明した様に、ライン１が、延在方向が異なると共に互いに交わった２本の磁気テープ１Ａ及び１Ｂを含んでいる場合、ライン１内には、交差点や曲り角等、２本の磁気テープ１Ａ及び１Ｂが交わる交点１Ｃが存在することになる。この様な交点１Ｃは、制御部２３が、拡幅部１１として誤検出し得る箇所である。

そこで、第４実施形態の自動走行システムによれば、自動走行装置２の進行方向Ｄｇにおける上記箇所の手前の位置（当該箇所から所定の距離だけ離れた位置）にマーカ３を配置することにより、交差点や曲り角等の箇所（交点Ｃ１）で自動走行装置２が所定動作を実行してしまうという誤動作が防止される。これにより、拡幅部１１を、交差点や曲り角等の箇所と判別して、精度良く検出することが可能になる。その結果、ユーザが所望する正確な位置において、自動走行装置２に所定動作を実行させることが可能になる。尚、上記所定の距離は、通常の走行動作時における自動走行装置２の速度と、ステップＳ２０４（図８参照）の処理で用いられる所定時間Ｔ０と、により、マーカ検知後の所定時間Ｔ０内に上記箇所の検出が可能となる様に設定される。

［５］他の実施形態
上述した自動走行システムにおいて、ライン１には、磁気テープに限らず、反射テープ等、センサ等での検出が可能な種々のラインが用いられてもよい。又、マーカ３には、通信タグに限らず、バーコードやＱＲコード（登録商標）等の２次元印刷物が用いられてもよい。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ ライン
１ａ 端縁
１ｃ 中心線
１Ａ、１Ｂ 磁気テープ
１Ｃ 交点
２ 自動走行装置
２ａ 底面
３ マーカ
１１ 拡幅部
２０ 駆動機構
２１ ラインセンサ
２１Ａ 検出素子
２２ 検知センサ
２３ 制御部
２４ 記憶部
２５ 充電池
２０１Ａ 左駆動輪
２０１Ｂ 右駆動輪
２０２ 補助輪
２０３Ａ 左モータ
２０３Ｂ 右モータ
２３１ 動作制御部
２３２ 位置判定部
２３３ 検知判定部
２３４ 動作決定部
２３５ 検出制御部
２３６ 時間判定部
Ｃ１ 交点
Ｄｇ 進行方向
Ｄｗ 幅方向
Ｌ１ 長さ
Ｑ０ 所定位置
Ｑｄ 検出位置
Ｔ 計測時間
Ｔ０ 所定時間
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ 幅
Ｗ０ 基準
ｄ０ 所定値

Claims (8)

1. 走行ルート上に配されたラインに沿って走行する自動走行装置であって、
   前記ラインを検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に基づいて前記自動走行装置の動作を制御する制御部と、
   走行ルート上に配されたマーカを検知する検知センサと、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて前記ラインの幅を判定し、
   判定した前記ラインの幅が所定の基準より小さい場合、前記ラインに沿って走行する走行動作を前記自動走行装置に実行させ、
   前記検知センサが前記マーカを検知したときに準備状態となり、
   前記準備状態でないときに判定した前記ラインの幅が前記所定の基準以上である場合、前記走行動作とは異なる所定動作を前記自動走行装置に実行させ、
   前記準備状態中のときには、判定した前記ラインの幅が前記所定の基準以上であっても、前記所定動作を前記自動走行装置に実行させない、自動走行装置。
2. 走行ルート上に配されたラインに沿って走行する自動走行装置であって、
   前記ラインを検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に基づいて前記自動走行装置の動作を制御する制御部と、
   走行ルート上に配されたマーカを検知する検知センサと、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記検出部の検出結果に基づいて前記ラインの幅を判定し、
   判定した前記ラインの幅が所定の基準より小さい場合、前記ラインに沿って走行する走行動作を前記自動走行装置に実行させ、
   前記検知センサが前記マーカを検知したときに準備状態となり、
   前記準備状態中に判定した前記ラインの幅が前記所定の基準以上である場合、前記走行動作とは異なる所定動作を前記自動走行装置に実行させ、
   前記準備状態でないときには、判定した前記ラインの幅が前記所定の基準以上であっても、前記所定動作を前記自動走行装置に実行させない、自動走行装置。
3. 前記検出部は、前記自動走行装置の底面に設けられたラインセンサを含み、
   前記制御部は、前記ラインセンサの検出結果に基づいて前記ラインの幅を判定する、請求項１又は２に記載の自動走行装置。
4. 前記制御部は、
   前記ラインセンサの検出結果に基づいて、前記ラインの幅を判定することに加えて、前記ラインセンサ内における前記ラインの検出位置を更に判定することが可能であり、
   判定した前記ラインの幅が前記所定の基準より小さい場合に、前記検出位置を更に判定し、前記ラインに沿って前記自動走行装置を走行させつつ、判定した前記検出位置に基づき、前記ラインの幅方向における前記自動走行装置の走行位置を制御する、請求項３に記載の自動走行装置。
5. 前記所定の基準は、前記検出部で検出することが可能なライン幅の上限値である、請求項１〜４の何れかに記載の自動走行装置。
6. 前記検知センサは、走行ルート上に配された通信タグを前記マーカとして検知する、請求項１〜５の何れかに記載の自動走行装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の自動走行装置と、
   前記自動走行装置が通る走行ルート上に配された走行ガイド用のラインであって、幅が拡がった拡幅部を部分的に有するラインと、
   を備える、自動走行システム。
8. 前記ラインは、前記走行ルート上に貼付された磁気テープから構成されており、当該磁気テープに交差する様に別の磁気テープが貼付されることにより、前記拡幅部が形成されている、請求項７に記載の自動走行システム。

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