CN104583888B - 自主移动装置及自主移动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种自主移动装置及自主移动系统，其具有即使在对发生故障的自主移动装置进行回收的过程中也不会产生意外行驶的情况的结构。该自主移动装置具有：在停车时锁定车轮的车轮锁定部(116)；设置在能够从自主移动装置(1)自身的外部进行操作的位置的操作部(119)；在通过来自外部的力操作操作部(119)时，解除车轮的锁定的车轮锁定部(118)。另外，在对操作部(119)施加规定以上的力时，车轮锁定部(118)解除车轮的锁定，在对操作部(119)施加的力未达到规定的力时，车轮锁定部(118)维持车轮的锁定。

Description

自主移动装置及自主移动系统
技术领域
本发明涉及基于地图、路径而自主移动的自主移动装置及自主移动系统的技术。
背景技术
近年来，作为使用自主移动装置的新的自主移动系统，正在考虑如下的自主移动系统，在该自主移动系统中，乘客搭乘其呼叫的自主移动装置或待机的自主移动装置并指定目的地，从而通过自主行驶将乘客运送至目的地。
在这样的自主移动系统中，由于自主移动装置在人类生活环境中行驶，因而需要确保周围的安全。特别是，当在坡道停车时，为了不使车轮旋转，通常配备使用了电磁制动器等的车轮锁定装置。
但是，如果使用这样的车轮锁定装置，则自主移动装置不能轻易地移动，因而不能轻易地通过牵引而回收自主移动装置，而且也不能轻易地使其向不妨碍行人的地点移动。
作为应对这样的问题的一例，在专利文献1中公开了一种车轮电动机，在该电动机中，在车辆停止时通过无励磁动作的电磁制动器锁定电动机的旋转，但通过卸下向车轮传递电动机的转矩的螺杆等卡定构件而使车轮相对于电动机自由旋转，从而能够利用车轮移动车辆。另外，在专利文献2中记载的是从电动机经由蜗轮向驱动轮传递转矩的技术。而且，在专利文献2记载的技术中，公开了一种辖区内行驶车辆，在该辖区内行驶车辆中，虽然在车辆停止时驱动轮处于锁定的状态，但通过从外部进行的操作使驱动轮从接地面悬空，并取而代之使可旋转的从动轮接地，能够使车辆移动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-30772号公报
专利文献2:日本特开平05-131922号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在使用专利文献1、2记载的技术而能够使自主移动装置从锁定状态开始行驶时，一旦自主移动装置能够行驶，则没有对车轮进行制动的机构。因此，会产生下述等问题：在自主移动装置的移动作业过程中，当来到斜坡时自主移动装置加速，反之当移动结束时自主移动装置无法停止。因此，在移动作业过程中当操作者离开自主移动装置时，自主移动装置会产生意外行驶，这种情形不是所希望的。
本发明鉴于这样的背景作出，其目的在于提供一种自主移动装置及自主移动系统，该自主移动装置及自主移动系统具有不会产生意外行驶的结构。
用于解决课题的方案
为解决上述课题，本发明的特征在于，具有：锁定车轮的车轮锁定部；能够从外部进行操作的操作部；以及在对该操作部进行操作时解除车轮的锁定的车轮锁定解除部。
发明效果
根据本发明，能够提供一种自主移动装置及自主移动系统，该自主移动装置及自主移动系统具有不会产生意外行驶的结构。
附图说明
图1是表示本实施方式的自主移动系统的结构例的图。
图2是表示本实施方式的自主移动装置的结构例的图。
图3是表示第一实施方式的自主移动装置的具体结构例的图。
图4是表示第一实施方式的控制装置的结构例的图。
图5是表示自主移动装置停止时的动作步骤的流程图。
图6是汇总自主移动装置的故障部位、停止位置、停止机构、回收方法的关系的表。
图7是表示自主移动装置的停车位置的图。
图8是表示在自主移动装置发生故障时的动作步骤的流程图。
图9是表示在回收车开始进行故障车的回收作业之前的步骤的流程图。
图10是表示回收作业的情况的图。
图11是表示第二实施方式的自主移动装置的具体结构例的图。
图12是表示第二实施方式的自主移动装置的移动情况的图。
图13是表示第三实施方式的安保部分的图。
图14是表示第四实施方式的故障车的停止方法的图。
图15是说明第五实施方式的故障车被牵引回收时的动作的图。
具体实施方式
接下来，适当地参照附图对实施本发明的形态(简称“实施方式”)详细地进行说明。另外，在各附图中，对相同的结构要素标注相同的附图标记而省略说明。
另外，在本实施方式中，对使用自主移动装置的自主移动系统的概要和在该系统内自主移动装置发生故障时的处理的例子进行说明。
【自主移动系统】
图1是表示本实施方式的自主移动系统的结构例的图。
自主移动系统10具有：自主移动装置1，其通过自主行驶将乘客运送至目的地；主要设施2，其具有自主移动装置1主要进行待机的空间；以及控制装置3，其设置于把握自主移动装置1的状态并指示调配车辆信息的控制站31。另外，自主移动装置1例如供一人搭乘。
在此，自主移动装置1的状态是指自主移动装置1的位置、速度、蓄电池余量、以及零件是否存在故障等。另外，调配车辆信息是指各自主移动装置1的待机位置、乘客的呼叫位置、以及发生故障的自主移动装置1(以下称为故障车)的回收位置等。
在乘客不使用时，自主移动装置1在主要设施2等由控制装置3指示的合适的待机地点待机。在乘客呼叫自主移动装置1时，控制装置3使自主移动装置1向乘客的所在地移动。在乘客搭乘自主移动装置1并设定目的地而执行引导开始操作后，自主移动装置1朝向目的地自主行驶。
对于主要设施2而言，设想例如医院、机场、商业设施、娱乐设施等一定程度上预计需要自主移动系统10的设施，但也可以是便利店、街边的停车场的一角等，能够根据自主移动装置1的使用方式而重新设置或变更待机地点。
控制装置3从自主移动装置1接收关于自主移动装置1的状态的信息，并基于各自主移动装置1的位置和当前的调配车辆信息等，将各自主移动装置1的新的调配车辆信息发送至各自主移动装置1。
在乘客开始利用该自主移动系统10时，乘客可以搭乘待机中的自主移动装置1，或通过设置在主要设施2的预约终端、乘客持有的智能手机等终端呼叫自主移动装置1而搭乘所呼叫的自主移动装置1。乘客通过设置在自主移动装置1车内的显示器等指定目的地，在操作显示器等所显示的引导开始键后，自主移动装置1通过自主行驶开始从当前位置向指定的目的地移动。在移动过程中，自主移动装置1能够适当地通过显示器显示、语音等向乘客告知当前所在地、到达目的地的时间、以及目的地周边的区域信息等。在到达目的地并通过重量传感器、摄像头(camera)等确认乘客已下车后，自主移动装置1自主行驶到从控制装置3接收到的下次的调配车辆位置。
【自主移动装置】
图2是表示本实施方式的自主移动装置的结构例的图。另外，在图2中，实线表示通过软件而具体化的部分和信息的收发。虚线表示机械机构和力学上的力的作用。
自主移动装置1具有：无线通信部102、环境识别部104、路径生成部106、行驶处理部(停车处理部)108、驱动部110、制动部112、车轮114、车轮锁定部116、车轮锁定解除部118、操作部119、搜索处理部120、回收处理部122、故障检测部124及地图数据库150。
无线通信部102进行与控制装置3之间的通信。
环境识别部104基于环境信息检测出本车的位置、障碍物。
路径生成部106接收来自控制装置3的调配车辆指示并根据本车的位置和地图数据库150的信息而生成本车移动的路径。另外，路径生成部106根据从环境识别部104获得的障碍物检测等信息、经由无线通信部102从控制装置3获得的调配车辆位置等信息，生成自主移动装置1应当行驶的轨道。
行驶处理部108根据所生成的路径和检测出的障碍物等的位置进行行驶控制。行驶处理部108通过控制电动机410(图3)、未图示的转向部(steering)而使自主移动装置1追随路径生成部106生成的路径。另一方面，行驶处理部108基于从环境识别部104获得的信息、电动机410的旋转量、电磁离合器418(图3)的状态等，生成自主移动装置1的位置、速度等这样的自主移动装置1的状态信息。而且，行驶处理部108经由无线通信部102向控制装置3发送所生成的状态信息。
驱动部110根据行驶处理部108的指令对车轮114进行驱动。
制动部112根据行驶处理部108的指令对车轮114进行制动。
车轮114安装于自主移动装置1，使自主移动装置1移动。另外，车轮114具有：被传递由电动机410(图3)得到的驱动力的驱动轮和没有被传递驱动力的从动轮。另外，车轮114包括履带(crawler)等。
车轮锁定部116在自主移动装置1停止时锁定车轮114的旋转。
操作部119设置于能够从自主移动装置1的外部进行操作的地点，在对该操作部119进行操作时，车轮锁定解除部118解除车轮114的锁定。
搜索处理部120经由通信部102接收来自控制装置3的指令等并向行驶处理部108发出指令，从而搜索发生了故障的自主移动装置1。另外，搜索处理部120向控制装置3发送搜索的结果，进而接收来自控制装置3的指示。搜索处理的详细情况如后所述。
在从搜索处理部120接收到发现了故障车的这种信息的通知时，回收处理部122基于搜索处理部120通知的故障车的位置，经由行驶处理部106进行用于回收故障车的处理。回收处理的详细情况如后所述。
故障检测部124在检测出本车的故障后，向控制装置3通知该信息，并且向控制装置3通知故障部位。故障检测部124通过监视电动机410的旋转量、电磁离合器418(图3)的状态等对自主移动装置1的故障进行检测并确定故障部位。
地图数据库150保存着自主移动系统10应用的范围的地图信息。
图3是表示第一实施方式的自主移动装置的具体结构例的图。
自主移动装置1具有：无线装置402、环境传感器404、存储器406、CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)408、电动机410、电磁离合器418、手柄428、用于使手柄428返回初始位置的弹簧420、金属丝422a、422b、杠杆机构424及齿轮426。
无线装置402与控制装置3进行无线通信，从控制装置3向存储器406发送调配车辆位置信息，或将基于由环境传感器404获得的环境信息计算出的自身位置的信息、关于自主移动装置1的状态的信息发送至控制装置3。另外，无线装置402相当于图2的无线通信部102。
环境传感器404包括GPS(Global Positioning System：全球定位系统)、编码器、激光测距仪、毫米波雷达、超声波传感器、摄像头等传感器类构件。环境传感器404检测本车的位置、检测处于本车的周围的障碍物、以及识别操作者及别的自主移动装置1。
在ROM(Read Only memory：只读存储器)等存储器406中，存储有图2的无线通信部102、环境识别部104、路径生成部106、行驶处理部108、搜索处理部120、回收处理部122、故障检测部124等的程序，通过由CPU408执行这些程序，使无线通信部102、环境识别部104、路径生成部106、行驶处理部108、搜索处理部120、回收处理部122、故障检测部124等具体化。
电动机410经由齿轮426与车轮114连接，根据行驶处理部108(图2)的指令产生转矩而在车轮114产生驱动力。在此，齿轮426只要能够从电动机410向车轮114传递转矩即可，可以是任何结构，例如可以是轴、带、链等。在此，电动机410、齿轮426相当于图2的驱动部110。
电磁离合器418是非励磁动作的装置，在通电时通过螺线管(未图示)释放离合器，在不通电时零件由弹簧420压住而使离合器啮合。在传递转矩的齿轮426(由多个齿轮构成)中，在一个齿轮426的轴上连接有电磁离合器418的旋转轴。这样一来，电磁离合器418主体被固定于车体构件，在轴上连接有电磁离合器418的齿轮426在电磁离合器418不通电时不再能够旋转。即，在想要通过电动机410的转矩使自主移动装置1移动时，即，在为了使自主移动装置1移动而解除车轮114的锁定时，根据CPU408的指令对电磁离合器418通电，从而解除车轮114的锁定。另外，在自主移动装置1停止的状态下，不对电磁离合器418通电而锁定车轮114的旋转。即，电磁离合器418相当于不使车轮114旋转的图2的车轮锁定部116。车轮锁定部116不限定于电磁离合器418，只要在自主移动装置1停止时能阻碍转矩从驱动部110(图2)向车轮114传递并锁定车轮114，且在自主移动装置1行驶时能释放该锁定即可，车轮锁定部116可以是任何结构，例如可以采用在自主移动装置1的停车中夹着齿轮426或未图示的带的转矩传递系统而固定的机构。
在此，电磁离合器418、齿轮426相当于图2的制动部112。
手柄428被安装于能够从自主移动装置1的外部操作的位置，经由金属丝422a、杠杆机构424、金属丝422b与电磁离合器418的螺线管(未图示)连接。即，通过从车体外部拉拽手柄428，代替螺线管而借助金属丝422b在电磁离合器418内产生与螺线管相同方向的力。由此，电磁离合器418被释放。由此，即使电磁离合器418未通电，也能够解除车轮114的锁定。另外，在停止拉拽手柄428后，通过电磁离合器418内的弹簧420的力使离合器再次啮合，车轮114被锁定而不能旋转。即，在手柄428处于操作过程中时，车轮114的锁定被解除，在手柄428处于非操作过程中时，车轮114被锁定。此时，手柄428也被金属丝422a、422b拉拽而返回原来的位置。优选为，为了在牵引自主移动装置1时使其易于移动，手柄428例如安装在与自主移动装置1的重心相同的高度等力易于作用在移动方向上的位置，但并不仅限于此种情况。
在本实施方式中，手柄428设置在自主移动装置1的前面下方，但也可以设置在后方等。
另外，杠杆机构424位于与手柄428连接的金属丝422a和与电磁离合器418连接的金属丝422b之间，使力的方向发生变化。
在此，手柄428相当于图2的操作部119，金属丝422a、422b、杠杆机构424相当于图2的车轮锁定解除部118。
图4是表示第一实施方式的控制装置的结构例的图。
控制装置3具有无线通信部302、调配车辆位置管理部304、状态管理部306及调配车辆信息数据库350。
无线通信部302进行与自主移动装置1之间的通信。
调配车辆位置管理部304基于自主移动装置1的状态和当前的调配车辆信息，计算出各自主移动装置1的新的调配车辆位置。具体而言，调配车辆位置管理部304从状态管理部306和调配车辆信息数据库350接收信息，并基于包含于该信息中的各主要设施(图1)2的所需台数和各自主移动装置1的位置，生成调配车辆信息。调配车辆位置管理部304通过最优化各自主移动装置1的调配车辆位置而生成调配车辆信息，以使例如自主移动系统10整体的蓄电池消费量最少。然后，调配车辆位置管理部304经由无线通信部302向自主移动装置1指示所生成的调配车辆信息。
状态管理部306对自主移动装置1的状态进行存储、管理。另外，自主移动装置1经由无线通信部102向控制装置3的无线通信部402发送本车的位置、速度、蓄电池余量、自主移动装置1的故障信息等。进而，状态管理部306在从自主移动装置1的故障检测部124收到产生了故障这种信息的通知后，确定故障车的位置或计算出故障车所处的范围，通知回收故障车的自主移动装置1(以下简称为回收车)。
调配车辆信息数据库350保存着自主移动装置1的各主要设施2的所需信息，在状态管理部306中根据自主移动系统10每天的利用状况统计性地算出上述所需信息。
另外，程序被存储在未图示的HD(Hard Disk：硬盘)等中，通过使该程序在RAM(Random Access Memory：随机存储器)等存储器312中展开并由CPU314执行，从而使调配车辆位置管理部304及状态管理部306具体化。
【停车及回收方法】
接下来，参照图1～图4并利用图5～图10对自主移动装置1的停车时的动作步骤及其回收方法进行说明。
图5是表示自主移动装置停止时的动作步骤的流程图。
此处的“停止”包括但不限于故障时，还包括在障碍物堵塞道路时的紧急停止等停止。
首先，在自主移动装置1停止(S101)后，车轮锁定部116通过上述机构锁定车轮114(S102)。
在车轮114被锁定的状态下，在对操作部119(手柄428)进行操作时(S103→是)，车轮锁定解除部118解除车轮114的锁定(S104)。
在操作部119的操作停止时(S103→否)，车轮锁定部116再次锁定车轮114(S102)。即，车轮锁定解除部118通过车轮锁定部116维持车轮114的锁定。
接下来，作为停止的具体例，对自主移动装置1发生异常、在街上发生故障而停止的状况下的应对措施进行说明。在此，发生了故障的自主移动装置1是指只要不修理故障部位就无法自主行驶的装置。因此需要进行故障车的回收作业。回收地列举自主移动装置1的基地(base station)、主要设施2中具有修理机构的主要设施等。
发生故障的判断由故障检测部124进行判定，其基于从环境传感器404、电动机410获取的信号是否表示异常值来进行判定。例如，故障检测部124监控在电动机410中流动的电流，在其相比正常输出的电流值而较大偏离时(电动机410的目标电流值与向电动机410实际供给的电流值相差太大时等)，行驶处理部108判断为电动机410异常。
故障发生时的自主移动装置1的停止位置、停止机构、回收方法根据故障部位而不同。
图6是汇总自主移动装置的故障部位、停止位置、停止机构、回收方法的关系的表。
例如，如附图标记601所示，在无线装置402发生故障时，环境识别部104对障碍物、路肩进行检测，而使得故障车能够自主行驶。因此，如图7(a)所示，行驶处理部108使故障车(自主移动装置1)向道路701的路肩移动(停止位置：路肩)。此后，行驶处理部108利用制动部112及车轮锁定部116使自主移动装置1停止(停止机构：制动部/车轮锁定部)。通过如上所述使故障车移动到路肩，难以妨碍其他的自主移动装置1、行人。另外，关于回收方法，在后文中进行说明。
如附图标记602所示，在环境传感器404、未图示的蓄电池发生故障时，自主移动装置1不能够进行自主行驶。因此，行驶处理部108如图7(b)所示利用制动部112及车轮锁定部116使发生故障的自主移动装置1当场停止(停止位置：当场，停止机构：制动部/车轮锁定部)。
如附图标记603所示，在驱动部110发生故障时，行驶自身已经不可能，所以行驶处理部108利用制动部112及车轮锁定部116使自主移动装置1当场停止(停止位置：当场，停止机构：制动部/车轮锁定部)。
如附图标记604所示，在制动部112发生故障时，自主移动装置1如果继续像原来一样行驶则恐怕会碰到下坡路等，所以行驶处理部108利用车轮锁定部118使自主移动装置1当场停止(停止位置：当场，停止机构：车轮锁定部)。这是因为在制动部112发生故障时不希望自主移动装置1行驶，因而行驶处理部108利用车轮锁定部116使自主移动装置1当场停止。
如附图标记605所示，在车轮锁定部116发生故障时，考虑以下的两种情况。(1)在车轮锁定部116锁定了车轮114的状态下产生故障时，由于行驶自身已经不可能，因而行驶处理部108利用制动部112使自主移动装置1当场停止(停止位置：当场，停止机构：制动部)。(2)在车轮114未锁定的状态下发生故障时，因为自主移动装置1能够自主行驶，所以行驶处理部108基于来自环境识别部104的信息等使其移动到路肩，能够使其避开在车轮114未被锁定时会导致车体滑动的坡道等而停止(停止位置：路肩)。此时，行驶处理部108利用制动部112使自主移动装置1停止(停止机构：制动部)。避开坡道等而停止这种操作是基于来自环境识别部104的信息等而进行。
另外，在故障部位存在多个而使得当场的停止和移动至路肩而停止的条件交叉时(例如，无线装置402、驱动部112同时发生故障时)，使当场的停止优先。另外，只要能够靠近路肩而停车，行驶处理部108就采取这样的措施。
这样，根据自主移动装置1的故障部位而选择停车位置，具体而言，通过对在当场停车还是移动至路肩而停车进行判定，能够进行将对行人等的影响抑制在最小限度的停车。
接下来，对发生了故障的自主移动装置1的回收方法进行说明。
发生了故障的自主移动装置1的回收方法根据故障部位而不同。
如附图标记601、602所示，在无线装置402或环境传感器404、蓄电池(未图示)发生了故障时，通过牵引进行回收(回收方法：牵引)。另一方面，如附图标记603～605所示，在驱动部110、制动部112、车轮锁定部116发生故障时，由于车轮114存在不能正常旋转的可能性，不能通过牵引进行回收，因而将其装载于卡车等的货箱而进行回收(回收方法：装载)。在此，在对发生了故障的自主移动装置1进行牵引而回收时，通过自主移动系统10中的另外的自主移动装置1的自主行驶而进行回收作业。但是，在需要由有人驾驶汽车进行牵引或通过其他方法进行牵引的情况下，或采用上述方式时效率高的情况下，也可以进行上述那样的处置。
图8是表示在自主移动装置发生故障时的动作步骤的流程图。
图8是表示在图6的流程图中当停止是因故障而导致时的具体的动作步骤的流程图。
在故障发生时，如图8所示的流程图示出的那样，自主移动装置1向控制装置3发出通知。即，如果故障检测部124检测出故障(S201)，则故障检测部124判定是否能够使用无线通信部102(S202)。
在步骤S202的结果是能够使用无线通信部102时(S202→是)，行驶处理部108向控制装置3发送本车的故障待机地点(S203)，如图6所示，自主移动装置根据故障部位而当场停止或者移动至路肩停止，并等待回收车(S204)。也可以在移动到待机地点后向控制装置3发送待机地点的信息。
在步骤S202的结果是不能使用无线通信部102时(S202→否)，行驶处理部108使自主移动装置1直接当场待机或移动到路肩后待机(S204)。在不向控制装置3发送待机地点时，控制装置3通过以下的方法判定故障车的位置。控制装置3的状态管理部306不断地记录自主行驶装置3的位置信息。而且，如果在一定时间以上不能收到来自主移动装置1的位置信息，则控制装置3的状态管理部306根据该自主移动装置1发送来的最后的位置信息、自接收到位置信息起经过的时间、及向发生了故障的自主移动装置1已发送的调配车辆信息，推定发生了故障的自主移动装置1所处的范围。
这样，控制装置3根据基于从故障车发送的位置信息、来自自主移动装置1的通信记录而推定的推定位置，把握故障车的所处范围。而且，将能够正常发挥功能的自主移动装置1中的、针对操作者的调配车辆的优先度低的自主移动装置作为回收用的自主移动装置1(回收车)而故障车的位置调配。
图9是表示在回收车开始进行故障车的回收作业之前的步骤的流程图。
首先，作为回收车被调配的自主移动装置1基于由控制装置3提供的故障车的所处范围信息对故障车进行搜索。
回收车(自主移动装置1)的搜索处理部120使用环境识别部104对自主移动装置1进行搜索(S301)。此时，回收车首先不区分正常或故障地搜索自主移动装置1。作为搜索自主移动装置1的方法，例如回收车的搜索部120存储来自各个方向的摄像头图像、由激光测定装置得到的形状。而且，回收车的搜索部120使用通过摄像头、激光测距仪进行匹配的方法等，对物体是否为自主移动装置1进行判定。例如，在自主移动装置1设置有画有规定的图案的反射板(反射板设置在易于从外部看到的位置，例如，自主移动装置1的上部)，回收车发出光并通过摄像头获取来自反射板的按照规定的图案反射的光而进行判别，可考虑采用上述方式进行搜索的方法等。如果使用这样的方法，则被搜索的自主移动装置1不需要电源。
接下来，回收车的搜索处理部120对被发现的自主移动装置1是否为故障车进行判定(S302)。例如，存在如下等方法：正常运行过程中的自主移动装置1的前面亮绿灯，故障车亮红灯，回收车的搜索处理部120通过摄像头对该颜色进行识别。如果电气系统发生故障，则导致红灯也熄灭，在灯熄灭时，回收车的搜索处理部120可以将其判断为故障车。另外，也可以考虑如下的方法：除了这样的灯以外，由灯光显示屏(electrical scoreboard)、显示器等显示正常、故障，回收车的搜索处理部120基于上述显示对正常、故障进行识别。例如，当在显示器显示“故障中”的情况下，不仅回收车，即便是一般的行人等也能识别故障车处于故障停止中，因而具有能够提高在通过故障车附近时的安全性这样的优势。
在步骤S302的结果是故障车时(S302→是)，搜索处理部120向回收处理部122通知发现了故障车并通知故障车位置，由回收处理部122进行故障车的回收作业(S303)。
图10是表示回收作业的情况的图。
在自主移动装置1安装有牵引装置(牵引部)430。虽然该牵引装置430在图3中没有示出，但如图10所示，其被设置在自主移动装置1的后部。牵引装置430为了能够牵引故障车1b(自主移动装置1)而形成牵引装置430的前端插入自主移动装置1的手柄428而挂住的结构。为了利用牵引装置430将回收车1a(自主移动装置1)与故障车1b自动地连接，回收车1a的回收处理部122首先通过未图示的摄像头检测故障车1b的前面。此后，回收车1a的回收处理部122使本车位于故障车1b的前方并与故障车1b同向排列。接着，回收车1a的回收处理部122使本车朝向故障车1b的前面向后接近，伸展出牵引装置430并将牵引装置430与故障车1b的手柄428连接。在回收车1a在该状态下前进并开始缓慢地牵引故障车1b时，通过拉拽手柄428而解除故障车1b的车轮114的锁定。由此，回收车1a能够对故障车1b进行牵引。为了实现这样的动作，解除车轮114的锁定的力与移动自主移动装置1(故障车1b)所需的力满足以下的式(1)的关系。
拉拽手柄428而解除车轮114的锁定的力＜使自主移动装置1移动所需的力(1)
在此，右边的“使自主移动装置1移动所需的力”由自主移动装置1的滚动阻力、摩擦力确定。这样一来，如果回收车1a停止或牵引装置430误从手柄428脱离，则手柄428借助上述结构而返回原来的状态，故障车1b因车轮114的再次锁定而停止。在连接牵引装置430时，回收处理部122使本车在故障车5的前方隔开一定程度的间隔而停车，使用电动机410等促动器使牵引装置430向回收车1a的后方伸展，使其与故障车1b的手柄428连接。
通过具有这样的牵引装置430，不使用人工即可回收故障车1b。
返回图9的说明。
在步骤S302的结果不是故障车时(S302→否)，回收车向控制装置3发送不能发现故障车1b的信息。
收到了不能发现故障车的信息的控制装置3对是否在全部的所处范围中结束了搜索进行判定。(S304)。
当并未在全部的所处范围中结束搜索时(S304→否)，控制装置3的状态管理部316基于从回收车发送的回收车的位置信息，对结束了搜索的范围进行识别，在进行搜索期间逐渐对故障车的所处范围进行限定(S305)，自主移动系统10使处理返回到步骤S301。即，控制装置3的状态管理部316继续向回收车发送除已经搜索过一次的范围之外的所处范围信息。
当在全部的所处范围中结束了搜索时(S304→是)，即，在全部的所处范围中都未能发现故障车的情况下，由于存在尽管回收车接近故障车仍未能识别的可能性，因而控制装置3再次基于最初的故障车的所处范围向回收车发出再搜索的指示(S306)。或者，由于考虑到实际上故障车也有可能处在最初的故障车的所处范围以外，所以控制装置3的状态管理部316也可以扩大所处范围而使回收车进行再搜索。
这样，通过对回收车进行调配并由回收车的搜索处理部120搜索故障车，能够将自主移动装置1用作回收车，因而不使用人工即可回收故障车。
根据本实施方式，具有：对车轮114进行锁定的车轮锁定部116、以及在操作部119(手柄428)被操作时解除车轮114的锁定的车轮锁定解除部118，因而易于使停车而车轮114被锁定的自主移动装置1移动，并且通过在操作过程中以外对车轮114进行锁定，能够提高安全性。
进而，由于在对操作部119施加了规定以上的力时解除车轮114的锁定，且在对操作部119施加的力未达到规定的力时不解除车轮114的锁定(维持锁定)，因而能够防止自主移动装置1意外地移动。
另外，由于在对操作部119施加了规定以上的力时解除车轮114的锁定，且在对操作部119施加的力未达到规定的力时不解除车轮114的锁定，因而在回收车刹车时，作用于车轮锁定部116的力减弱，所以故障车的车轮114自然而然被锁定，从而能够进行适当的牵引。
由于自主移动装置1单独进行自主行驶，因而在因故障而停止时，作业人员需要前往故障/停止地点等，作业车的负担大。
根据本实施方式，由于能够利用其他的自主移动装置1进行回收，因而也具有减轻作业人员的负担的效果。
【第二实施方式】
接下来，参照图11、图12，对本发明的第二实施方式进行说明。
在第二实施方式中，具有如下的结构：在自主移动装置1发生故障而停止了时，在因停在道路的中央附近或即便是路肩但是是建筑物的出入口等而需要马上移动时，能够通过人工简单地移动故障车。另外，因为除自主行驶装置的具体结构以外的自主移动系统10的结构及处理与第一实施方式相同，所以省略附图及说明。
图11是表示第二实施方式的自主移动装置的具体结构例的图。
另外，在图11中，对于与图3相同的结构要素，标注了相同的附图标记而省略说明。
第二实施方式的自主移动装置1A除第一实施方式的自主移动装置1的结构之外，还设置有自主移动装置1A后方的按键432作为操作部119(图2)。而且，作为与按键432相关的结构，具有杠杆机构424b和金属丝422c。即，手柄428相当于操作部119(图2)，金属丝422a、422b、以及杠杆机构424相当于车轮锁定解除部118(图2)，除此之外，按键432相当于操作部119，杠杆机构424b、以及金属丝422c相当于车轮锁定解除部118。
按键432设置在能够从自主移动装置1A后方的外部进行操作的位置。按键432经由杠杆机构424b、金属丝422c与通过螺线管(未图示)使电磁离合器418动作的零件相连接。即，通过从自主移动装置1A的外部按压按键432，即使电磁离合器418未通电，也能够代替螺线管而通过金属丝424c使电磁离合器418产生与螺线管相同的方向的力而释放离合器。由此，操作者能够通过按压按键432而解除车轮114的锁定。
另外，如果操作者停止按压按键432，则离合器借助电磁离合器418内的弹簧(未图示)的力而再次啮合，车轮114被锁定而不能旋转。此时，按键432也借助金属丝422c而返回原来的位置。优选为，按键432例如安装在与自主移动装置1A的重心相同的高度等、力容易作用于自主移动装置1A的移动方向的位置。
对于这样的结构的自主移动装置1A发生异常而停止的状况进行考虑。如第一实施方式所记载的那样，自主移动装置1A在发生故障而停止时，在自主移动装置1A能够自主行驶的情况下，移动到路肩后停止，在自主移动装置1A不能自主行驶的情况下，当场停止。此时，不论是当场还是路肩，根据停止的位置，都存在妨碍行人或其他的自主移动装置1A的情况，从而存在想要推动自主移动装置1A以使其移动即便只使其移动数米的情况。此时，在车轮114锁定的状态下不能移动。
在这样的情况下，如图12所示，操作者4按压按键432并直接推动自主移动装置1A，从而可以在解除自主移动装置1A的车轮114的锁定的同时使自主移动装置1A移动。为了实现这样的动作，解除车轮114的锁定的力与使自主移动装置1A移动所需的力之间满足以下的式(2)的关系。
按压按键432而解除车轮114的锁定的力＜使自主移动装置1A移动所需的力(2)
在此，“使自主移动装置1A移动所需的力”与第一实施方式同样地被确定。
在自主移动装置1A的移动结束时，在操作者4放开按键432时，车轮114借助上述结构而再次锁定。根据这样的结构，自主移动装置1A不会因操作者4放手而意外行驶。另外，即使在自主移动装置1A来到下坡路等而导致其与操作者4的想法无关地加速的情况下等，因为在操作者4的手离开按键432的一瞬间车轮114被锁定而使自主移动装置1A停止，所以也能够提高安全性。
另外，在第二实施方式中，也可以省略图11的手柄428、金属丝422a、杠杆机构424、以及金属丝422b。
根据第二实施方式，在由于自主移动装置1A停在道路的中央附近或即便是路肩但是是建筑物的出入口等而需要马上移动时，能够通过人工简单地移动发生了故障的自主移动装置1A。
【第三实施方式】
接下来，参照图13对本发明的第三实施方式进行说明。
若任何人都能通过按压自主移动装置1A后部的按键432而简单地移动自主移动装置1A，则恐怕存在失窃等的可能。因此，在第三实施方式中考虑对按键432的操作设置安保措施的情况。
图13是表示第三实施方式的安保部分的图。
图13(a)是从后方看第三实施方式的自主移动装置的图。如图13(a)所示，在按键432的侧方设置有带转盘锁(dial lock)的门440。另外，图13(b)是从上方看自主移动装置1B的后部的透视图。在操作者打开带转盘锁的门440后，在其中设置有能够手动操作的滑动销444。滑动销444与按键432的一部分啮合，阻碍按键432的移动。
操作者通过转动设置在带转盘锁的门440的外部的转盘446而输入密码。如果密码相符则带转盘锁的门440的锁定被解除。在锁定解除后，操作者打开带转盘锁的门440，并将滑动销444移动至不妨碍按键432的移动的位置，从而能够对按键432进行操作。
另外，带转盘锁的门440、滑动销444及转盘446相当于安保部。
另外，因为除带转盘锁的门440、滑动销444及转盘446以外，自主移动系统10的结构及处理与第二实施方式一样，所以省略附图及说明。
这样一来，除非对带转盘锁的门440输入正确的密码并移动滑动销444，否则不能操作按键432。因此，不是任何人都能容易地移动自主移动装置1B。即，提高了安全性。不过，密码能通过例如联络自主移动装置1B上记载的呼叫中心的电话号码而比较容易地获得。此时，也可以通过与询问人的身份、联络地等交换地告知密码来防盗。
另外，在第三实施方式中，虽然安保部由带转盘锁的门440、滑动销444及转盘446构成，但并不限于此，也可以采用如下结构：例如通过罩上便携式电话、智能手机等、或罩上能够发出规定的电磁波的机器，从而能够操作按键432。
【第四实施方式】
接下来，参照图14对本发明的第四实施方式进行说明。
在本实施方式中，是在第一～第三实施方式的自主移动系统10中故障车的故障部位是无线通信部402(图2)时，容易通过回收车进行故障车的搜索的方法。另外，在第四实施方式中，由于自主移动系统10的结构及处理与第一实施方式相同，因而省略说明。
图14是表示第四实施方式的故障车的停止方法的图。
在自主移动装置1中，规定图案的反射板(通知部)450例如被安装在上部。在正常行驶时反射板450朝向前方。而且，即使在故障检测部124(图2)检测到故障而开始向路肩移动时，自主移动装置1的反射板450也朝向前方。在自主移动装置1向路肩移动时，自主移动装置1的行驶处理部108使反射板450朝向检测到故障的位置的方向。或者，自主移动装置1的行驶处理部108也可以使反射板450朝向最后将本车的位置发送至控制装置3的地点的方向。与此相对，回收车的搜索处理部120从发光部(未图示)向周围发光，通过摄像头(未图示)对由反射板450反射的图案进行搜索。通过如上所述进行处理，回收车对故障车进行搜索。
根据第四实施方式，即使在故障车因无线通信部402发生故障而不能向控制装置3发送故障待机位置、且回收车基于由控制装置提供的故障车的最后的位置信息而进行搜索的情况下，由于故障车将反射板450作为标记朝向易于由回收车识别的方向，因而回收车也易于发现故障车。
另外，虽然在本实施方式中使用了反射板450，但并不限于此，例如也可以使用像灯光显示屏那样按照一定图案使光闪烁的构件。
【第五实施方式】
接下来，参照图15，对本发明的第五实施方式进行说明。
在第五实施方式中，对在第一～第四实施方式的自主移动系统10中对故障车进行牵引回收的情况下用于防止与周围发生碰撞的方法进行说明。
图15是说明第五实施方式的故障车被牵引回收时的动作的图。
首先，如果控制装置3检测到自主移动装置1的故障，则为了进行回收作业而向故障车1b(自主移动装置1)的地点至少调配回收车1a(自主移动装置1)和安全确认车1c(自主移动装置1)这两台车辆。而且，如果回收车1a发现故障车1b，则回收车1a通过在第一实施方式中记载的方法连接故障车1b并牵引。在牵引过程中，安全确认车1c跟在故障车1b的后方行驶。在回收作业过程中，回收车1a通过摄像头等环境识别部104(图2)对故障车1b与前方及侧面前方的障碍物的碰撞进行监视。另一方面，安全确认车1c对故障车1b与后方及侧面后方的障碍物的碰撞进行监视。
在通过回收车1a预测到故障车1b的碰撞的情况下，回收车1的行驶处理部108(图2)停止，并且经由控制装置3向安全确认车1c发送停止命令。同样，在通过安全确认车1c预测到故障车1b的碰撞的情况下，安全确认车1c的行驶处理部108(图2)经由控制装置3向回收车1a发送停止命令，并且安全确认车1c也停止。
根据第五实施方式，能够防止回收作业过程中的故障车1b与周围碰撞。通过这样的操作，能够提高回收作业过程中或故障车1b的牵引过程中的安全性。
另外，本发明并不限于上述实施方式，还包括各种变形例。例如，为了便于理解本发明而详细地说明了上述实施方式，但并不限于必须具有已说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分更换为其他的实施方式的结构，也可以在某实施方式的结构中加入其他的实施方式的结构。另外，对于各实施方式的一部分结构，也能够进行其他结构的追加、删除、替换。
另外，上述各结构、功能、路径生成部106、行驶处理部108、搜索处理部120、回收处理部122、地图数据库150、调配车辆位置管理部304、状态管理部306、以及调配车辆数据库350等的一部分或全部也可以通过例如采用集成电路进行设计等而由硬件实现。另外，如图3、图4及图11所示，上述各结构、功能等也可以通过由CPU408、314等处理器对实现各个功能的程序进行解释、执行而由软件实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息，除如图3、图4及图11所示存储于存储器406、312以外，也能够存储于SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等存储装置、或IC(Integrated Circuit：集成电路)卡、SD(Secure Digital：安全数字)卡、DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)等存储介质中。
另外，在各实施方式中示出了在说明方面认为是必要的控制线、信息线，但对于产品而言未必示出全部的控制线、信息线。实际上，也可以认为几乎全部的结构都是相互连接的。
附图标记说明
1 自主移动装置
2 主要设施
3 控制装置
10 自主移动系统
31 控制站
102 无线通信部(自主移动装置)
104 环境识别部
106 路径生成部
108 行驶处理部(停车处理部)
110 驱动部
112 制动部
114 车轮
116 车轮锁定部
118 车轮锁定解除部
119 操作部
120 搜索处理部
122 回收处理部
124 故障通知部
150 地图数据库
302 无线通信部(控制装置)
304 调配车辆位置管理部
306 状态管理部
350 调配车辆数据库
402 无线装置
404 环境传感器
406 存储器(自主移动装置)
408 CPU(自主移动装置)
410 电动机
418 电磁离合器
420 弹簧
422a、422b、422c 金属丝(车轮锁定解除部)
426 齿轮
428 手柄(操作部)
424、424b 杠杆机构(车轮锁定解除部)
430 牵引装置(牵引部)
432 按键(操作部)
440 带转盘锁的门(安保部)
444 滑动销(安保部)
446 转盘(安保部)
450 反射板(通知部)

Claims (11)

1.一种自主移动装置，其特征在于，具有：
车轮锁定部，所述车轮锁定部在停车时锁定车轮；
操作部，所述操作部设置在能够从自主移动装置的主体的外部进行操作的位置；以及
车轮锁定解除部，在通过来自外部的力操作所述操作部时，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，
在对所述操作部施加规定以上的力时，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，在对所述操作部施加的力未达到规定的力时，所述车轮锁定解除部维持所述车轮的锁定，
所述操作部作为手柄而构成，在所述手柄被来自外部的力拉拽期间，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，在所述拉拽停止时，所述手柄返回所述拉拽前的状态，使得所述车轮锁定解除部维持所述车轮的锁定，
使所述自主移动装置移动的力大于在解除所述车轮的锁定时对所述手柄施加的力。
2.如权利要求1所述的自主移动装置，其特征在于，
具有牵引部，所述牵引部通过安装于其他的自主移动装置的所述手柄而能够对所述其他的自主移动装置进行牵引。
3.一种自主移动装置，其特征在于，具有：
车轮锁定部，所述车轮锁定部在停车时锁定车轮；
操作部，所述操作部设置在能够从自主移动装置的主体的外部进行操作的位置；以及
车轮锁定解除部，在通过来自外部的力操作所述操作部时，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，
在对所述操作部施加规定以上的力时，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，在对所述操作部施加的力未达到规定的力时，所述车轮锁定解除部维持所述车轮的锁定，
所述操作部作为按键而构成，在所述按键被来自外部的力按压期间，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定，在所述按压停止时，所述按键返回所述按压前的状态，使得所述车轮锁定解除部维持所述车轮的锁定，
使所述自主移动装置移动的力大于在解除所述车轮的锁定时对所述按键施加的力。
4.如权利要求3所述的自主移动装置，其特征在于，
还具有安保部，通过对所述安保部进行规定的操作而能够对所述按键进行操作。
5.一种自主移动系统，其特征在于，具有：
权利要求1～4中任一项所述的自主移动装置；以及
控制装置，所述控制装置监视所述自主移动装置的状态，向所述自主移动装置发送指示。
6.如权利要求5所述的自主移动系统，其特征在于，
所述自主移动装置具有停车处理部，在检测到所述自主移动装置自身的故障时，所述停车处理部根据所述故障的部位选择停车位置。
7.如权利要求6所述的自主移动系统，其特征在于，
所述自主移动装置具有环境识别部，所述环境识别部获取周围的环境信息，
在所述停车处理部对所述停车位置的选择的结果是选择了向路肩移动后停车时，
所述停车处理部基于所述环境识别部获取的环境信息，使自主移动装置自身向路肩移动后停车。
8.如权利要求5所述的自主移动系统，其特征在于，
所述自主移动装置具有搜索处理部，所述搜索处理部搜索发生故障而停车的其他的自主移动装置，
所述控制装置在从发生故障而停车的所述自主移动装置接收到发生故障而停车的通知时，向所述搜索处理部发送与发生故障而停车的所述自主移动装置的位置相关的信息。
9.如权利要求8所述的自主移动系统，其特征在于，
所述自主移动装置具有通知部，所述通知部向周围示意自主移动装置自身处于故障中，
所述搜索处理部基于来自所述通知部的通知，搜索发生故障而停车的所述其他的自主移动装置。
10.如权利要求5所述的自主移动系统，其特征在于，
所述自主移动装置具有：
作为所述操作部的手柄，在所述手柄被来自外部的力拉拽期间，所述车轮锁定解除部解除所述车轮的锁定；
环境识别部，所述环境识别部获取周围的环境信息；
牵引部，所述牵引部通过安装于其他的自主移动装置的所述手柄而能够对所述其他的自主移动装置进行牵引；以及
搜索处理部，在由所述牵引部对所述其他的自主移动装置进行牵引而行驶时，所述搜索处理部由所述环境识别部基于所获取的所述环境信息对障碍物进行检测。
11.如权利要求10所述的自主移动系统，其特征在于，
其他的自主移动装置在对发生故障的自主移动装置进行牵引时，其他的自主移动装置在发生故障的所述自主移动装置的后方，由所述环境识别部基于所获取的所述环境信息对障碍物进行检测的同时进行行驶。
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