JP2011075287A - 走行体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前面に凹部2を有する走行体の外郭部3と、凹部2に設けられ、回転走査を行って凹部2から走行体の前方を臨む領域に存在する物体までの距離を測定する光学式の回転走査型距離センサ4と、凹部2の回転走査型距離センサ4の後方に設けられ、回転走査型距離センサ4によって測定される少なくとも二つの異なる既知の距離の経路L1,L2を形成する経路形成部5と、経路形成部5により形成された少なくとも二つの距離を回転走査型距離センサ4が計測した値l1、l2に基づいて、回転走査型距離センサ4の異常を検知する異常検知部6とを有する。
【選択図】 図3
Description
しかしながら、従来の技術においては、走行体の運用時にはこのような異常判定を行えないため、異常状態を判定することができずに運用を行うおそれがあるという問題があった。
(1)
δ2(t)=|L2−l2|
図4は、実施の形態1における回転走査型距離センサ4の異常検出の例を示す。図4において、経路形成部5は、上下方向に長いスリット51を有する第1の反射板52と、第1の反射板52の回転走査型距離センサ4に対する後方に設けられた第2の反射板53を有し、回転走査型距離センサ4から照射されて第1の反射板52で反射された反射光を受信するまで、回転走査型距離センサ4から照射された光が進行した第1の経路L1と、回転走査型距離センサ4から照射されてスリット51を介して第2の反射板53で反射された反射光を受信するまで、回転走査型距離センサ4から照射された光が進行した第2の経路L2とを形成している。この場合において、予め、回転走査型距離センサ4による回転に同期して設定された測定位置の角度差をθとすると、経路L1における経路L2方向における測定された距離成分はl1・cosθで表される。
+|δ1a+δ2a| (2)
なお、図5と図6に示されるように、回転走査型距離センサ4をチルト台45に搭載し、図6に示されるように、回転走査型距離センサ4を上下方向に角度φだけ傾斜させて図4に示した測定を行うことにより、経路形成部5により4つ以上の経路を形成することもできる。この場合、式(2)の計測誤差の相加平均δnaはφの関数として表されることとなる。なお、図6においてBは回転走査型距離センサ4より照射された光ビームを示している。
図7は、経路形成部5の他の構成例を示す図である。図7(a)は側面図であり、図7(b)は平面図を示している。図7に示される経路形成部5は、第3の反射板55と第4の反射板56と反射鏡57とを有し、回転走査型距離センサ4から照射されて第3の反射板55で反射された反射光を受信するまで、回転走査型距離センサ4から照射された光が進行した第3の経路L3と、回転走査型距離センサ4から照射されて反射鏡57を介して第4の反射板56で反射されるまでの経路を片道路として、回転走査型距離センサから照射された光が進行する第4の経路L4(L3+Hr)とを形成する。
図8は移動ロボットの前面の両側部に備えられ障害物までの距離を測定する単方向測距センサを用いて、回転走査型距離センサの測距異常を検出する場合を説明する説明図である。
実施の形態1〜4において計測した回転走査型距離センサ4の測距値における計測誤差δを図2で示した記憶装置63に所定時間ごとに履歴として記憶させることにより、その経時変化(経年変化)による回転走査型距離センサ4の異常検出を行うこともできる。
(付記1)
前面に凹部を有する走行体の外郭部と、
前記凹部に設けられ、回転走査を行って凹部から走行体の前方を臨む領域に存在する物体までの距離を測定する光学式の回転走査型距離センサと、
前記凹部の前記回転走査型距離センサの後方に設けられ、前記回転走査型距離センサによって測定される少なくとも二つの異なる既知の距離の経路を形成する経路形成部と、
前記経路形成部により形成された前記少なくとも二つの距離を前記回転走査型距離センサが計測した値に基づいて、前記回転走査型距離センサの異常を検知する異常検知部と
を有する走行体。
(付記2)
前記経路形成部は、上下方向に長いスリットを有する第1の反射板と、前記第1の反射板の後方に設けられた第2の反射板を有し、前記回転走査型距離センサから照射されて前記第1の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第1の経路と、前記回転走査型距離センサから照射されて前記スリットを介して前記第2の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第2の経路とを形成する付記1に記載の走行体。
(付記3)
前記経路形成部は、前記凹部内で前記回転走査型距離センサを搭載したチルト台を有し、前記チルト台の上下方向の角度を少なくとも二通りに変更して前記回転走査型距離センサによって測定される少なくとも二つの距離の異なる経路を形成する付記1又は付記2に記載の走行体。
(付記4)
前記経路形成部は、第3の反射板と第4の反射板と反射鏡とを有し、前記回転走査型距離センサから照射されて前記第3の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第3の経路と、前記回転走査型距離センサから照射されて前記反射鏡を介して前記第4の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第4の経路とを形成する付記1に記載の走行体。
(付記5)
前記異常検知部は、第1の経路と第2の経路との測定値に基づいて、前記回転走査型距離センサの回転速度に異常があることを検知する付記2に記載の走行体。
(付記6)
前記異常検知部は、前記回転走査型距離センサにより計測された値を履歴管理し、経年変化を検知する付記1乃至付記5のいずれかに記載の走行体。
(付記7)
走行体の前側面に設けられ、回転走査を行って走行体の前方に存在する物体までの距離を測定する光学式の回転走査型距離センサと、
前記走行体の全面側の両側部に設けられ、それぞれが前記走行体の前方に存在する物体までの距離を測定する少なくとも二つの補助センサと、
前記補助センサによる測定値に基づいて前記走行体の向きが、前記走行体の前方にある壁面に対して垂直となるように制御する姿勢制御部と、
前記姿勢制御部により姿勢を制御された状態において前記走行体と壁の間の距離を変更させる距離制御部と、
前記距離制御部により変更された距離を変更前後で前記回転式走査型距離センサにより測定させ、該測定された二つの測定値に基づいて、前記回転走査型距離センサの異常を検知する異常検知部と
を有する走行体。
Claims (5)
- 前面に凹部を有する走行体の外郭部と、
前記凹部に設けられ、回転走査を行って凹部から走行体の前方を臨む領域に存在する物体までの距離を測定する光学式の回転走査型距離センサと、
前記凹部の前記回転走査型距離センサの後方に設けられ、前記回転走査型距離センサによって測定される少なくとも二つの異なる既知の距離の経路を形成する経路形成部と、
前記経路形成部により形成された前記少なくとも二つの距離を前記回転走査型距離センサが計測した値に基づいて、前記回転走査型距離センサの異常を検知する異常検知部と
を有する走行体。 - 前記経路形成部は、上下方向に長いスリットを有する第1の反射板と、前記第1の反射板の後方に設けられた第2の反射板を有し、前記回転走査型距離センサから照射されて前記第1の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第1の経路と、前記回転走査型距離センサから照射されて前記スリットを介して前記第2の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第2の経路とを形成する請求項1に記載の走行体。
- 前記経路形成部は、前記凹部内で前記回転走査型距離センサを搭載したチルト台を有し、前記チルト台の上下方向の角度を少なくとも二通りに変更して前記回転走査型距離センサによって測定される少なくとも二つの距離の異なる経路を形成する請求項1又は請求項2に記載の走行体。
- 前記経路形成部は、第3の反射板と第4の反射板と反射鏡とを有し、前記回転走査型距離センサから照射されて前記第3の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第3の経路と、前記回転走査型距離センサから照射されて前記反射鏡を介して前記第4の反射板で反射された反射光を受信するまで、前記回転走査型距離センサから照射された光が進行した第4の経路とを形成する請求項1に記載の走行体。
- 走行体の前側面に設けられ、回転走査を行って走行体の前方に存在する物体までの距離を測定する光学式の回転走査型距離センサと、
前記走行体の全面側の両側部に設けられ、それぞれが前記走行体の前方に存在する物体までの距離を測定する少なくとも二つの補助センサと、
前記補助センサによる測定値に基づいて前記走行体の向きが、前記走行体の前方にある壁面に対して垂直となるように制御する姿勢制御部と、
前記姿勢制御部により姿勢を制御された状態において前記走行体と壁の間の距離を変更させる距離制御部と、
前記距離制御部により変更された距離を変更前後で前記回転式走査型距離センサにより測定させ、該測定された二つの測定値に基づいて、前記回転走査型距離センサの異常を検知する異常検知部と
を有する走行体。
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