JP2014219782A - 自立走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で正確な走行が可能な自立走行装置を提供する。【解決手段】自立走行装置１０が、外れ方向と、旋回方向とが対応付けされた旋回方向情報を記憶する記憶部と、誘導ライン２０に沿って継続的に走行した継続走行間隔と、旋回半径とが対応付けされた旋回半径情報を記憶する記憶部とを備え、床面側からの反射光を検知し、検知した反射光から、床面とは反射率の異なる誘導ラインから外れた非適正走行状態になったか否かを判定し、継続走行間隔を導出し、継続走行間隔に対応する旋回半径を特定し、外れ方向を特定し、外れ方向に対応する旋回方向を特定し、特定した旋回半径と旋回方向とに基づいて、自立走行装置本体に取り付けられた車輪を操舵するための操舵装置を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、誘導経路として予め床面上に設けられた誘導ラインに沿って自立走行する自立走行装置に関する。

従来から、光学的な手段を用いて、床面と走行コースを識別して自立走行する自立走行装置がある。

例えば、テープが付された天井部を撮影する撮影部と、床面に埋め込まれた複数の磁気ピンによる磁気マーカラインを検出する磁気センサとを備えて、撮影部により撮影された映像に基づいて床面を走行し、磁気センサにより検出した磁気ピンに基づいて制動停止させるものがある（特許文献１参照）。

特開２００９−３０１２４３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されているような自立走行装置では、正確な走行のためには、高価な撮影装置や磁気センサが必要になるという課題があった。すなわち、安価に構成されており、かつ正確な走行が可能な自立走行装置が求められていた。

また、磁気ピンを埋め込む必要があり、設置コストだけでなく設置可能な場所を選ぶという課題があった。すなわち、より設置が簡単であり汎用性の高い自立走行装置が求められていた。

本発明は、上記の課題を解決すべく、安価な構成で正確な走行が可能な自立走行装置を提供することを目的とする。

本発明に係る自動走行装置は、誘導経路として予め床面上に設けられた誘導ラインに沿って自立走行する自立走行装置であって、前記誘導ラインから走行ラインが外れた際の外れ方向と、前記自立走行装置本体を旋回させる方向を示す旋回方向とが対応付けされた旋回方向情報を記憶する旋回方向情報記憶手段と、前記誘導ラインに沿って継続的に走行した継続走行間隔と、前記自立走行装置本体を旋回させるときの旋回半径とが対応付けされた旋回半径情報を記憶する旋回半径情報記憶手段と、前記床面方向に光を照射し、前記床面側からの反射光を検知する反射光検知手段と、該反射光検知手段により検知された反射光から導出される反射率に基づいて、前記床面とは反射率の異なる誘導ラインから走行ラインが何れかの方向に外れた非適正走行状態になったか否かを判定する非適正走行状態判定手段と、該非適正走行状態判定手段により非適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記継続走行間隔を導出する継続走行間隔導出手段と、
前記旋回半径情報を参照して、前記継続走行間隔導出手段により特定された継続走行間隔に対応する旋回半径を特定する旋回半径特定手段と、前記非適正走行状態判定手段により非適正走行状態になったと判定された際に、前記外れ方向を特定する外れ方向特定手段と、前記旋回方向情報を参照して、前記外れ方向特定手段により特定された外れ方向に対応する旋回方向を特定する旋回方向特定手段と、前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径と、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向とに基づいて、前記自立走行装置本体に取り付けられた車輪を操舵するための操舵装置を制御する操舵装置制御手段とを含むことを特徴とする自立走行装置。

上記の構成としたことで、簡単かつ安価な構成で自立走行を行う自立走行装置を提供することができるようになる。

前記反射光検知手段は、帯状に形成された前記誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲を照射範囲として前記床面方向に光を照射し、前記床面側からの反射光を検知し、前記非適正走行状態判定手段は、前記反射光検知手段により検知された反射光において誘導ラインを示す部分と誘導ライン以外の床面を示す部分とが所定の関係となったときに非適正走行状態になったと判定する構成とされていてもよい。

前記操舵装置制御手段により前記操舵装置を制御しているときに、前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定する適正走行状態判定手段と、該適正走行状態判定手段により適正走行状態になっていないと判定されたことに応じて、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向と、前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径よりも大きい旋回半径とに基づいて前記操舵装置を再度制御する再制御手段とを含む構成とされていてもよい。

前記操舵装置制御手段により前記操舵装置を制御しているときに、前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定する適正走行状態判定手段と、該適正走行状態判定手段により適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向とは逆の旋回方向と、前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径よりも小さな旋回半径とに基づいて前記操舵装置を制御する逆旋回制御手段とを含む構成とされていてもよい。

前記継続走行間隔特定手段は、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったときから前記非適正走行間隔となるまでの走行時間または走行距離を特定することにより継続走行間隔を特定する構成とされていてもよい。

走行動作の内容を示す動作内容と、当該動作内容を指示する動作指示マーカの配設態様とが対応付けされた動作関連情報を記憶する動作関連情報記憶手段と、前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインの両サイドに所定の態様で設けられた動作指示マーカを検知したか否かを判定する動作指示マーカ検知判定手段と、該動作指示マーカ検知判定手段により動作指示マーカを検知したと判定されたことに応じて、検知された動作指示マーカの配設態様に対応する動作内容を特定する動作内容特定手段と、該動作内容特定手段により特定された動作内容に基づいて動作制御する動作制御手段とを含む構成とされていてもよい。

走行する経路を一意に特定可能な情報を示す走行経路情報を設定する走行経路情報設定手段を含み、前記動作関連情報記憶手段は、走行動作の内容を示す動作内容と、動作指示マーカの配設方向および配設本数を示す配設態様と、前記走行経路情報とが対応付けされた動作関連情報を記憶し、前記動作内容特定手段は、検知された動作指示マーカの配設方向および配設本数と、前記走行経路情報設定手段により設定された走行経路情報と、前記動作関連情報とを参照して動作内容を特定する構成とされていてもよい。

走行する経路を一意に特定可能な情報を示す走行経路情報を設定する走行経路情報設定手段を含み、前記動作関連情報は、配設方向と配設本数とを含む動作指示マーカの配設態様と、当該動作指示マーカの配設方向と配設本数とに対応する前記走行経路情報とを含み、前記動作内容特定手段は、検知された動作指示マーカの配設方向および配設本数と、前記走行経路情報設定手段により設定された走行経路情報と、前記動作関連情報とを参照して動作内容を特定する構成とされていてもよい。

前記動作内容特定手段により分岐する誘導ラインに向けた移動を開始することを示す動作内容を特定したことに応じて、分岐する誘導ラインが存在する方向に向けて旋回するように前記操舵装置を制御して分岐旋回処理を開始する分岐旋回処理開始手段と、前記反射光検知手段により検知された反射光から導出される反射率に基づいて、前記非適正走行状態から前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態になったことを検知する適正走行状態検知手段と、該適正走行状態検知手段により適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記分岐旋回処理を終了する分岐旋回処理終了手段とを含む構成とされていてもよい。

前記反射光検知手段は、帯状に形成された前記誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲内において、照射範囲が前記誘導ラインの幅方向にずれた２つのセンサにより、前記床面側からの反射光を検知し、前記適正走行状態検知手段は、前記２つのセンサそれぞれが、前記誘導ラインから外れたことを検知したあとに、分岐する誘導ラインを検知したときに、適正走行状態となったことを検知する構成とされていてもよい。

本発明によれば、安価な構成で正確な走行が可能な自立走行装置を提供することができるようになる。

自立走行装置システムの構成の例を示す説明図である。 自立走行装置の構成の例を示す説明図である。 情報処理装置の構成の例を示すブロック図である。 旋回半径情報の格納状態の例を示す説明図である。 動作関連情報の格納状態の例を示す説明図である。 通常走行処理の例を示すフローチャートである。 通常走行処理による自動走行装置の動作例を説明する説明図である。 特定動作処理の例を示すフローチャートである。 特定動作処理における自動走行装置の動作例を示す説明図である。 分岐旋回処理の例を示すフローチャートである。 分岐旋回処理における自動走行装置１０の動作例を示す説明図である。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る自立走行装置システム１００の構成の例を示す説明図である。図１は、自立走行装置システム１００の構成の例を示す説明図である。図２は、自立走行システム１００における自立走行装置１０の構成の例を示す説明図である。

図１および図２に示すように、自立走行システム１００は、自立走行装置１０の本体部１１と、本体部１１の前側の左右に取り付けられる前輪１２Ｌ，１２Ｒと、前輪１２Ｌと前輪１２Ｒとをつなぐステアリングシャフト１３と、ステアリングモータ１４と、本体部１１の後側の左右に取り付けられる後輪１５Ｌ，１５Ｒと、後輪１５Ｌと後輪１５Ｒとをつなぐドライビングシャフト１６と、駆動モータ１７と、コース誘導センサ１８と、動作制御センサ１９と、不図示のバッテリと、走行経路としての誘導ライン２０と、自立走行装置１０の所定の動作を指示する動作指示マーカ３０と、情報処理装置４０とを含む。

本体部１１は、略直方体形状に形成され、自立走行装置１０の筐体部分を形成する。本体部１１は、前輪１２Ｌ，１２Ｒやステアリングシャフト１３やステアリングモータ１４などで形成される操舵機構（操舵装置）、後輪１５Ｌ，１５Ｒやドライブシャフト１６や駆動モータ１７などで形成される駆動機構、およびコース誘導センサ１８や動作制御センサ１９などで形成されるセンサ機構などが直接または間接に取り付けられている。

前輪１２Ｌ，１２Ｒは、自立走行装置１０の前側の左右において、ステアリングシャフト１３を介して同軸上に設けられることにより回転自在に支持されている。前輪１２Ｌ，１２Ｒは、ステアリングモータ１４の動力を受けて操舵輪として機能する。

ステアリングシャフト１３は、前輪１２Ｌと前輪１２Ｒを同軸上で接続する。また、ステアリングシャフト１３は、ステアリングモータ１４から受けた力に応じて前輪１２Ｌ，１２Ｒの角度を変える機能を有する。

ステアリングモータ１４は、ステアリングシャフト１３に取り付けられる。ステアリングモータ１４は、情報処理装置４０（制御部５０）から出力された制御信号を受け付けて、制御信号に応じた力を出力する。

後輪１５Ｌ，１５Ｒは、自立走行装置１０の後側左右において、ドライブシャフト１６を介して同軸上に設けられることにより回転自在に支持されている。後輪１５Ｌ，１５Ｒは、駆動モータ１７の動力を受けて駆動輪として機能する。

ドライブシャフト１６は、後輪１５Ｌと後輪１５Ｒを同軸上で接続する。また、ドライブシャフト１６は、駆動モータ１７から受けた力により回転し、当該回転による回転エネルギーを後輪１５Ｌ，１５Ｒに伝える。また、ドライブシャフト１６は、不図示のディファレンシャルギア（差動装置）と連結する構成としている。連結するディファレンシャルギアによって、自立走行装置１０は、旋回する際に後輪１５Ｌと後輪１５Ｒとの間に生じる速度差を実現している。

駆動モータ１７は、回転エネルギーを生成するモータであり、後輪１５Ｌ，１５Ｒをつなぐドライブシャフト１６に取り付けられる。駆動モータ１７は、情報処理装置４０により回転エネルギーを生成し、生成された回転エネルギーは、ドライブシャフト１６を介して後輪１５Ｌ，１５Ｒに伝達され、後輪１５Ｌ，１５Ｒが回転することにより自立走行装置１０が駆動する。

コース誘導センサ１８は、誘導ライン２０を含めた床面に対して光を照射し、照射した光の反射光を検知する反射光検知手段としてのセンサである。本例におけるコース誘導センサ１８は、２つのセンサ機構により構成され、本体部１１に取り付けられる。したがって、コース誘導センサ１８は、自動走行装置１０の旋回に伴って旋回する。

２つのセンサ機構は、左側を検知領域とするセンサ機構としての左側誘導センサ１８Ｌと、右側を検知領域とする右側誘導センサ１８Ｒとにより構成される。左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒは、それぞれ、一対の投光部と受光部とによって構成される。投光部は、床面方向に光を照射する。受光部は、床面側から反射してきた光を受光する。左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒは、それぞれの受光部が受けた光の量の変化を電気信号に変換し、変換した電気信号を情報処理装置４０に出力する。

左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒは、図２に示すように、本体部１１を走行方向に沿って２分割するライン（以下、中心線Ｃと呼ぶ場合がある。）と直交する方向に、かつ、当該中心線Ｃを対称線として距離Ｘ離間する検知領域を有するように設けられる。また、距離Ｘは、誘導ライン２０の幅方向長さの２分の１よりも短い距離となるように構成される。また、本例における検知領域は、直径が誘導ライン２０の幅方向長さの４分の１程度の円形に構成されており左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒの検知領域が被らないように構成されているが、このような構成には限られず、長方形の検知領域でもよいし、左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒの検知領域が被るように構成されていてもよい。

動作制御センサ１９は、動作指示マーカ３０を含めた床面方向に光を照射し、床面側からの反射光を検知する反射光検知手段としてのセンサである。本例のおける動作制御センサ１９は、２つのセンサ機構により構成され、本体部１１に取り付けられる。したがって、動作制御センサ１９は、自動走行装置１０の旋回に伴って旋回する。

２つのセンサ機構は、左側を検知領域とするセンサ機構としての左制御情報センサ１９Ｌと右制御情報センサ１９Ｒとにより構成される。左制御情報センサ１９Ｌおよび右制御情報センサ１９Ｒは、それぞれ、一対の投光部と受光部とによって構成される。投光部は、床面方向に光を照射する。受光部は、床面側から反射してきた光を受光する。左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒは、それぞれの受光部が受けた光の量の変化を電気信号に変換し、変換した電気信号を情報処理装置４０に出力する。

左制御情報センサ１９Ｌおよび右制御情報センサ１９Ｒは、図２に示すように、中心線Ｃと直交する方向、かつ、中心線Ｃを対称線として距離Ｙ離間する検知領域を有するように設けられる。また、距離Ｙは、誘導ライン２０の幅方向長さの２分の１より長い長さとなるように構成される。したがって、動作制御センサ１９は、誘導ライン２０の両サイドの床面の状態を検知可能なように構成されている。なお、距離Ｙは、誘導ライン２０の両サイドに設けられる左右の動作指示マーカ３０の離間距離との関係によって定められる。

誘導ライン２０（２１）は、自立走行装置１０の走行を誘導する予め床面上に設けられた帯状のラインである。また、誘導ライン２０は、複数のルートを形成するように床面上に設けられている。分岐元となる誘導ライン２０と分岐する誘導ライン２１とは、ひとつながりには形成されておらず、わずかに離間する。したがって、自動走行システム１００における誘導ライン２０（２１）は、開始地点から終了地点までが一本道となるように構成されている。また、本例では、分岐する誘導ライン２１のスタート部分が、分岐元の誘導ライン２０と略平行な状態から伸び始め、弧を描くように設けられている。なお、特に分岐元となる誘導ライン２０と分岐する誘導ライン２１とを区別する必要がある場合を除き、分岐元となる誘導ライン２０と分岐する誘導ライン２１とを区別せずに誘導ライン２０として説明をする。

誘導ライン２０および動作指示マーカ３０は、各センサ（コース誘導センサ１８および動作制御センサ１９）が導出した床面側からの反射光から導出される反射率が床面とは異なる素材により構成される。したがって、誘導ラインおよび動作指示マーカ３０は、安価な素材を用いることができる。本例における誘導ライン２０および動作指示マーカ３０は、一般的に使用される粘着物質を塗布した塩化ビニルで構成されている。

動作指示マーカ３０は、誘導ライン２０の両サイドに設けられ、走行方向に対して左側に設けられる左制御情報３０Ｌと、走行方向に対して右側に設けられる右制御情報３０Ｒとにより構成される。動作指示マーカ３０は、例えば、減速動作を開始させる位置や、停止動作を開始させる位置や、分岐動作を開始させる位置などに設けられる。

動作指示マーカ３０は、誘導ライン２０と直交する方向に向けた帯状の直線によって構成され、０本〜Ｎ本（Ｎは任意の整数）ルート数に合わせて設けられる。動作指示マーカ３０の本数は、自動走行装置１０の動作と関連している。各動作に対応する動作指示マーカ３０の本数に関しては、後で詳しく説明する。なお、本例における動作指示マーカ３０は、直線で構成され、配設本数により動作と関連付けているが、特定の形（例えば、丸や四角など）をなすように床面に設けて、特定の形と自動走行装置１０の動作とを対応付ける構成とされていてもよい。

図３は、情報処理装置４０の構成の例を示すブロック図である。図３に示すように、情報処理装置４０は、制御部５０と、記憶部６０と、メモリ７０と、出力部８０と、入力部９０とを含む。

制御部５０は、例えばＣＰＵにより構成され、記憶部６０に記憶されたコンピュータプログラム（自立走行装置１０に動作制御させるための各種コンピュータプログラムである。）に従い、自立走行装置１０を構成する各要素を統括制御し、各種の処理を実行するための各種の機能を有する。

制御部５０は、図３に示すように、センサ情報処理部５１と、モータ制御部５２と、間隔計測部５３とを含む。

センサ情報処理部５１は、それぞれのセンサ（左側誘導センサ１８Ｌ、右側誘導センサ１８Ｒ、左制御情報センサ１９Ｌ、および右制御情報センサ１９Ｒ）から受け付けた情報が示す反射率に基づいて走行している床面の状況を特定する機能を有する。ここでいう床面の状況とは、所定の反射率を有する床面と、床面とは反射率の異なる誘導ラインとを含む状況のことをいう。

モータ制御部５２は、センサ情報処理部５１により特定された情報に基づいて、各種モータ（ステアリングモータ１４および駆動モータ１７）の動作制御信号を生成し、各種モータに対して出力する処理を実行する機能を有する。具体的には、モータ制御部５２は、誘導ライン２０から外れたときに誘導ライン２０に戻すように走行させるとき、および分岐する誘導ラインに移動させるときにステアリングモータ１４に対して所定の動作制御信号を出力する処理を実行する機能を有する。また、モータ制御部５２は、発進、増速、減速、停止させるときに駆動モータ１７に対して動作制御信号を出力する処理を実行する機能を有する。

継続走行間隔導出部５３は、自立走行装置１０が走行しているときに、誘導ラインに沿って継続的に走行した継続走行間隔を導出する処理を実行する機能を有する。すなわち、継続走行間隔導出部５３は、適正走行状態となってから、非適正走行状態となるまでの時間を計測する機能を有する。なお、本例では、誘導ライン２０を外れる間隔として時間を計測することとしているが、距離を計測する構成としてもよい。

記憶部６０は、ＲＯＭやＲＡＭなどで構成され、自立走行装置１０が使用する各種コンピュータプログラムや、情報など、自立走行装置として必要または有用な各種情報を記憶する記憶媒体である。

記憶部６０は、図３に示すように、旋回方向情報記憶部６１と、旋回半径記憶部６２と、動作関連情報記憶部６３と、設定ルート情報記憶部６４とを含む。

旋回方向情報記憶部６１は、誘導ラインから走行ラインが外れた際の外れ方向と、自立走行装置１０を旋回させる方向を示す旋回方向とが対応付けされた旋回方向情報を記憶する記憶媒体である。本例では、旋回方向情報は、旋回方向と外れ方向とが逆の方向となるように構成されている。すなわち、右に外れたときには旋回方向を左とし、左に外れたときには旋回方向を右とするように構成される。

旋回半径情報記憶部６２は、誘導ラインに沿って継続的に走行した継続走行間隔と、自立走行装置１０を旋回させるときの旋回半径とが対応付けされた旋回半径情報を記憶する記憶媒体である。

図４は、旋回半径情報記憶部６２における旋回半径情報の格納状態の例を示す説明図である。本例では、旋回半径情報は、継続走行間隔が長くなるにつれて、旋回半径を小さくするように構成されている。具体的には、図４に示すように、継続走行間隔が「０Ｓｅｃ以上１０Ｓｅｃ未満」、「１０Ｓｅｃ以上３０Ｓｅｃ未満」、「３０Ｓｅｃ以上６０Ｓｅｃ未満」、「６０Ｓｅｃ以上」として区分けされて構成されており、それぞれのセクションに対応するように所定の旋回半径が設定されている。

動作関連情報記憶部６３は、進路変更（右旋回または左旋回）と、減速と、停止とを含む特定の走行動作の内容を示す動作内容と、当該動作内容を指示する動作指示マーカ３０の本数とを含む動作関連情報を記憶する記憶媒体である。

図５は、動作関連情報記憶部６３における動作関連情報の格納状態の例を示す説明図である。図５に示すように、本例における動作内容は、減速、停止、右旋回、左旋回という４種類の動作が設定されている。これらの動作内容に対して、動作指示マーカの本数が対応している。例えば、「左右いずれかに１本」である場合には「減速」が対応しており、「左に３本」である場合には「ルート２が設定されているとき左旋回」が対応している。

設定ルート情報記憶部６４は、自立走行を開始する前に、本システムの管理者によって予め設定される走行ルートを示す走行ルート情報を記憶する記憶媒体である。走行ルート情報は、複数種類の走行ルートのうち、何れの走行ルートであるかのみを示す情報であり、具体的なルート内容などは含まれない。すなわち、ルート情報は、ルートを一意に特定可能なルートＩＤのみで構成される。

メモリ７０は、制御部５０が処理する各種情報を一時的に保持する記憶媒体であり、ＲＡＭなどの半導体記憶装置により構成される。

次に、自動走行システム１００において自動走行装置１０が実行する通常走行処理の例について図を参照して説明する。

図６は、自動走行装置１０が実行する通常走行処理の例を示すフローチャートである。本例における通常走行処理では、非適正走行状態となった自立走行装置１０を誘導ラインに沿った適正走行状態に調整することにより、自立走行装置１０を目的地に確実に到着させるとともにできる限りスムーズに走行させる処理が実行される。ここで、「適正走行状態」とは、誘導ライン２０から走行ラインが外れることなく走行している自立走行装置１０の状態のことをいう。「非適正走行状態」とは、誘導ラインから走行ラインが何れかの方向に外れた自立走行装置１０の走行状態のことをいう。また、ここで、走行ラインとは、自立走行装置１０の走行方向の延長線を示す仮想的な線である。

通常走行処理において、先ず、制御部５０は、本システムの管理者からルートＩＤの入力を受け付けて、走行ルートを設定する（ステップＳ１０１）。本例では、走行ルートを「２」に設定したものとして説明を行う。

走行ルートを「２」に設定すると、自立走行装置１０は、自立走行システム１００の管理者によりスタート位置にセットされて、当該管理者からスタートの合図を受け付けて、誘導ライン２０に沿った自立走行を開始する（ステップＳ１０２）。このとき、スタート位置においては、左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒによる検知情報が、誘導ライン２０を一部に検知可能な情報となっている状態からスタートすることとする。すなわち、自立走行装置１０の走行ラインが誘導ライン２０から外れていない状態から走行を開始することとする。

図７は、通常走行処理による自動走行装置１０の動作例を説明する説明図である。ここでは、図７に示す自立走行装置１０の走行例に基づいて説明をする。なお、図７（Ａ）は、誘導ライン２０を外れることなく走行している適正走行状態時の例を示す説明図である。また、図７（Ｂ）は、非適正走行状態となった自立走行装置１０を示す説明図である。また、図７（Ｃ）は、操舵装置により操作制御されたことにより適正走行状態となった例を示す説明図である。図７（Ａ）に示すように、自立走行装置１０は、左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒが誘導ライン２０を検知していることから、適正走行状態で走行している。

自立走行を開始すると、制御部５０は、誘導ライン２０から外れるまでの間隔を示す継続走行間隔を導出するために、適正走行状態となってからの時間の計測を開始する（ステップＳ１０３）。

時間の計測を開始すると、制御部５０は、動作指示マーカ３０を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すわなち、センサ情報処理部５１は、左制御情報センサ１９Ｌおよび右制御情報センサ１９Ｒから受け付けた床面側からの反射率を示す情報に基づいて、床面とは反射率の異なる動作指示マーカ３０が検知可能であるか否かを判定する。

動作指示マーカ３０を検知したと判定したとき（ステップＳ１０４のＹ）には、特定動作制御処理を実行する（ステップＳ２００）。なお、特定動作処理については後で詳しく説明する。

一方で、動作指示マーカ３０を検知していないと判定したとき（ステップＳ１０４のＮ）には、制御部５０は、誘導ライン２０から外れたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、センサ情報処理部５１において、左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒから受け付けた床面側からの反射率を示す情報に基づいて、両方のセンサにおいて床面とは反射率の異なる誘導ライン２０を検知しているか否かを判定する。なお、本例では、制御部５０は、何れのセンサにおいても誘導ライン２０を検知できるときには、誘導ライン２０から外れていないと判定し、何れかのセンサにおいて誘導ライン２０が検知できなくなったときには、誘導ライン２０から外れていると判定する。したがって、本例の制御部５０は、図７（Ｂ）にて示すように、左側誘導センサ１８Ｌにより誘導ラインが検知できないときには、制御部５０は、誘導ライン２０から外れていると判定する。

誘導ライン２０から外れていないと判定したとき（ステップＳ１０５のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ１０４に移行し、再度動作指示マーカ３０を検知したか否かを判定する。

一方で、誘導ライン２０から外れたと判定したとき（ステップＳ１０５のＹ）には、制御部５０は、時間の計測を終了し、誘導ライン２０に沿って継続的に走行した間隔を示す継続走行間隔を特定する（ステップＳ１０６）。

継続走行間隔を特定すると、制御部５０は、旋回半径情報を参照して、特定した継続走行間隔に対応する旋回半径を特定しメモリ７０に格納する（ステップＳ１０７）。具体的には、誘導ライン２０から外れるまで継続的に走行してきた時間が２０秒である場合には、図４に示すように、２０秒に対応する「１０Ｓｅｃ以上３０Ｓｅｃ未満」に対応する「３°」が特定される。

旋回半径を特定すると、制御部５０は、誘導ライン２０から走行ラインが外れた際の外れ方向を特定する（ステップＳ１０８）。すなわち、センサ情報処理部５１において、左側誘導センサ１８Ｌおよび右側誘導センサ１８Ｒのどちらから出力された情報によって誘導ライン２０から外れたのかを特定する。図７（Ｂ）の左側誘導センサ１８Ｌの軌跡Ｚ１が示すように、走行ラインと誘導ライン２０とのわずかなずれが、走行を進めるにつれて徐々に大きくなり、やがて左側誘導センサ１８Ｌは誘導ライン２０から外れる。

外れ方向を特定すると、制御部５０は、旋回方向情報を参照して、特定した外れ方向に対応する旋回方向を特定し目盛り７０に格納する（ステップＳ１０９）。具体的には、制御部５０は、左方向に外れたことを特定しているので、旋回方向情報を参照して、右方向へ旋回させることを特定する。

旋回半径を特定すると、自立走行装置１０は、特定した旋回方向と旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ１１０）。具体的には、本例の制御部５０が、「右方向に向けて３°旋回」という動作制御信号をステアリングモータ１４に出力し、当該動作制御信号を受け付けたステアリングモータ１４が動作指示信号に応じた動力を出力し、出力した動力がステアリングシャフト１３を介することにより前輪１２Ｌおよび前輪１２Ｒが角度を変え、自立走行装置１０が旋回する。

ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、誘導ライン２０上に戻ったか否かを判定する（ステップＳ１１１）。すなわち、制御部５０は、適正走行状態となったか否かを判定する。図７（Ｃ）における左側誘導センサ１８Ｌの軌跡Ｚ１が示すように、誘導ライン２０を検知できなかったセンサ（本例であれば、左側誘導センサ１８Ｌ）が、右旋回により徐々に誘導ライン２０に近づいていき、所定の位置までくると、誘導ライン２０を検知することができる走行状態となる。

誘導ライン２０上に戻っていないと判定されたとき（ステップＳ１１１のＮ）には、制御部５０は、動作指示マーカ３０を検知したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。すわなち、センサ情報処理部５１は、左制御情報センサ１９Ｌおよび右制御情報センサ１９Ｒから受け付けた床面側からの反射率を示す情報に基づいて、床面とは反射率の異なる動作指示マーカ３０が検知可能であるか否かを判定する。

動作指示マーカ３０を検知したと判定したとき（ステップＳ１１２のＹ）には、特定動作制御処理を実行する（ステップＳ２００）。

一方で、動作指示マーカ３０を検知していないと判定したとき（ステップＳ１１２のＮ）には、制御部５０は、ステアリング制御を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。所定時間が経過していないと判定されたとき（ステップＳ１１３のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ１１１に移行し、再度誘導ライン２０に戻ったか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、所定時間経過したと判定したとき（ステップＳ１１３のＹ）には、再度所定の旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ１１４）。ここで十石するステアリング制御は、ステップＳ１０７で特定した旋回半径よりも大きいわずかに大きい旋回半径と、ステップＳ１０９で特定した旋回方向と同じ旋回方向とに基づいて操舵装置を再度制御する構成としている。ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、ステップＳ１１１に移行し、再度誘導経路２０に戻ったか否かを判定する。

ステップＳ１１１に戻って、誘導ライン上に戻ったと判定したとき（ステップＳ１１１のＹ）には、制御部５０は、ステップＳ１０３に移行し、誘導ライン２０を外れるまでの時間の計測を開始する。

次に、自動走行装置１０が実行する特定動作処理の例について図を用いて説明を行う。本例における特定動作処理は、ステップＳ１０４から移行する場合とステップＳ１１２から移行する場合との２通り存在する。

図８は、自動走行装置１０が実行する特定動作処理の例を示すフローチャートである。特定動作処理は、動作指示マーカ３０から特定される動作に従って、自立走行装置１０が実行する所定の動作処理である。また、図９は、特定動作処理における自動走行装置１０の動作例を示す説明図である。特に、図９（Ａ）は、動作指示マーカ３０の検知前の走行状態の例を示す説明図である。また、図９（Ｂ）は、動作指示マーカ３０を検知時の走行状態の例を示す説明図である。また、図９（Ｃ）は、走行していた誘導ライン２０から左に分岐する誘導ライン２１に向けた移動を実行した例を示す説明図である。

特定動作処理において、先ず、制御部５０は、検知した動作指示マーカ３０に対応して実行する動作を特定する（ステップＳ２０１）。図９に示すように、本例では、左制御情報センサ１９Ｌが左制御情報３０Ｌを検知し、検知した左制御情報３０Ｌは３本である。したがって、「左に３本」であり設定されているルートが「２」であることから、図５に示す動作関連情報を参照すると、「ルート２」および「左に３本」に対応する動作として「左旋回」を行う動作が特定される。

動作指示マーカ３０に対応して実行する動作を特定すると、制御部５０は、特定した動作が「減速」であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。特定した動作が「減速」であるとき（ステップＳ２０２のＹ）には、制御部５０は、自立走行装置１０の走行速度を落とすために、駆動モータ１７に対して動作指示信号を出力する（ステップＳ２０３）。制御部５０は、動作指示信号を出力すると、特定動作処理を終了し、通常走行処理に移行する。具体的には、制御部５０は、ステップＳ１０４において動作指示マーカ３０を検知したと判定して特定動作処理に移行したときには、ステップＳ１０３の処理に移行する。一方で、制御部５０は、ステップＳ１１２において動作指示マーカ３０を検知したと判定して特定動作処理に移行したときには、ステップＳ１１１の処理に移行する。

一方で、特定した動作が「減速」ではないと判定したとき（ステップＳ２０２のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ２０１で特定した動作内容が「左旋回」または「右旋回」であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。「左旋回」または「右旋回」であると判定したとき（ステップＳ２０４のＹ）には、制御部５０は、左旋回または右旋回して分岐する誘導ライン２１に移動する分岐旋回処理を実行する（ステップＳ３００）。図９（Ｂ）に示すように、本例では、左制御情報３０Ｌに基づいて特定した動作が「左旋回」であるため、自立走行装置１０は、分岐旋回処理を開始する。分岐旋回処理については後で詳しく説明するが、自動走行装置１０は、所定の距離を移動したあとに、現在走行している誘導ライン２０から外れるように左旋回を開始し、図９（Ｃ）に示すように、ルート２として選択されるべき誘導ライン２１上の走行を開始する。

一方で、特定した動作が「左旋回」または「右旋回」ではないと判定したとき（ステップＳ２０４のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ２０１で特定した動作内容が「停止」であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。「停止」であると判定したとき（ステップＳ２０５のＹ）には、制御部５０は、自立走行を停止するための動作指示信号を駆動モータ１７に対して出力し、自立走行装置１０は、走行動作を停止する（ステップＳ２０６）。走行動作を停止すると、制御部５０は、ここでの処理を終了するとともに、通常走行処理も終了する。

一方、制御部５０は、特定した動作が「停止」ではないと判定したとき（ステップＳ２０５のＮ）には、制御部５０は、特定の動作を実行しないことを特定する（ステップＳ２０７）。すなわち、制御部５０は、現在走行している誘導ライン２０に沿って走行を続けるように動作処理を実行する。

特定の動作を実行しないことを特定すると、制御部５０は、ここでの処理を終了し、通常走行処理におけるステップＳ１０３の処理に移行する。

次に、自動走行装置１０が実行する分岐旋回処理の例を図を用いて説明する。なお、本例では、左方向に向けた分岐旋回処理を例にして説明を行う。右方向に向けた分岐旋回処理については、左方向に向けた分岐旋回処理と方向を逆にした処理が実行されるため、右旋回処理についての詳細な説明は省略する。

図１０は、分岐旋回処理の例を示すフローチャートである。また、図１１は、分岐旋回処理における自動走行装置１０の動作例を示す説明図である。特に、図１１（Ａ）は、左旋回を行うことにより誘導ライン２０から片方のセンサが外れるときを示す説明図である。また、図１１（Ｂ）は、先に外れたセンサが移動先の誘導ライン２１に入ったときを示す説明図である。また、図１１（Ｃ）は、誘導ライン２１への移動が完了したときを示す説明図である。

分岐旋回処理において、先ず、制御部５０は、動作指示マーカ３０を検知してから所定時間経過後に左旋回するステアリング制御を実行する（ステップＳ３０１）。すなわち、制御部５０は、ステアリングモータ１４に対して動作指示信号を出力する。

左旋回するステアリング制御を実行すると、制御部５０は、左側誘導センサ１８Ｌが走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。すなわち、左側誘導センサ１８Ｌから受け付けた反射光に関する情報に基づいて、誘導ライン２０を特定できるか否かを判定する。

誘導ライン２０から外れていないと判定したとき（ステップＳ３０２のＮ）には、制御部５０は、ステアリング制御を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。所定時間が経過していないと判定されたとき（ステップＳ３０３のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ３０２に移行し、再度左側誘導センサ１８Ｌが走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、所定時間経過したと判定したとき（ステップＳ３０３のＹ）には、再度所定の旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ３０４）。ここで実行するステアリング制御は、ステップＳ３０１によりステアリング制御と同じ旋回方向であって、わずかに大きくした旋回半径とに基づいて操舵装置を再度制御する構成としている。ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、ステップＳ３０２に移行し、再度左側誘導センサ１８Ｌが走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する。

一方で、誘導ラインから外れたと判定したとき（ステップＳ３０２のＹ）には、左側誘導センサ１８Ｌが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する（ステップＳ３０５）。すなわち、左側誘導センサ１８Ｌから受け付けた反射光に関する情報に基づいて、誘導ライン２１を特定できるか否かを判定する。図１１（Ａ）における左側誘導センサ１８Ｌの軌跡Ｚ２が示すように、左旋回するステアリング制御により走行ラインが誘導ライン２０から外れることにより、左側誘導センサ１８Ｌが誘導ライン２０から外れていく。

誘導ライン２１に入っていないと判定したとき（ステップＳ３０５のＮ）には、制御部５０は、ステアリング制御を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０６）。所定時間が経過していないと判定されたとき（ステップＳ３０６のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ３０５に移行し、左側誘導センサ１８Ｌが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、所定時間経過したと判定したとき（ステップＳ３０６のＹ）には、再度所定の旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ３０７）。ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、ステップＳ３０２に移行し、左側誘導センサ１８Ｌが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、左側誘導センサ１８Ｌが入ったと判定したとき（ステップＳ３０５のＹ）には、制御部５０は、右側誘導センサ１８Ｒが走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。図１１（Ｂ）における左側誘導センサ１８Ｌの軌跡Ｚ２が示すように、左旋回するステアリング制御を維持しながらの走行に伴って、左側誘導センサ１８Ｌは、移動先の誘導センサ２１に徐々に寄っていき、誘導センサ２１を検知可能となる位置まで移動する。

誘導ライン２０から外れていないと判定したとき（ステップＳ３０８のＮ）には、制御部５０は、ステアリング制御を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０９）。所定時間が経過していないと判定されたとき（ステップＳ３０９のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ３０８に移行し、再度右側誘導センサ１８Ｒが、走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、所定時間経過したと判定したとき（ステップＳ３０９のＹ）には、再度所定の旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ３１０）。ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、ステップＳ３０８に移行し、再度右側誘導センサ１８Ｒが走行していた誘導ライン２０から外れたか否かを判定する。

一方で、誘導ライン２０から外れていると判定したとき（ステップＳ３０９のＹ）には、制御部５０は、右側誘導センサ１８Ｒが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する（ステップＳ３１１）。図１１（Ｂ）における右側誘導センサ１８Ｒの軌跡Ｚ３が示すように、旋回方向と同じ方向に設けられた左側誘導センサ１８Ｌが誘導ライン２０から外れるのに遅れて、旋回方向と逆の方向に設けられた右側誘導センサ１８Ｒは、誘導ライン２０から外れる。

誘導ライン２１に入っていないと判定したとき（ステップＳ３１１のＮ）には、制御部５０は、ステアリング制御を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３１２）。所定時間が経過していないと判定されたとき（ステップＳ３１２のＮ）には、制御部５０は、ステップＳ３１１に移行し、右側誘導センサ１８Ｒが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する。

一方で、制御部５０は、所定時間経過したと判定したとき（ステップＳ３１２のＹ）には、再度所定の旋回半径に基づいてステアリング制御を実行する（ステップＳ３１３）。ステアリング制御を実行すると、制御部５０は、ステップＳ３１１に移行し、左側誘導センサ１８Ｌが移動先の誘導ライン２１に入ったか否かを判定する。

一方で、右側誘導センサが移動先の誘導ライン２１に入ったと判定したとき（ステップＳ３１１）には、制御部５０は、ここでの処理（分岐旋回処理）および特定動作処理を終了して、通常走行処理におけるステップＳ１０３に移行する。図１１（Ｃ）における右側誘導センサ１８Ｒの軌跡Ｚ３が示すように、旋回方向と同じ方向に設けられた左側誘導センサ１８Ｌが分岐する誘導ライン２１に入るのに遅れて、旋回方向と逆の方向に設けられた右側誘導センサ１８Ｒは、分岐する誘導ライン２１に入る。

なお、本例における分岐旋回処理では、自動走行装置１０における左側誘導センサ１８Ｌが誘導ライン２０から外れたことを判定し（ステップＳ３０２）、左側誘導センサ１８Ｌが誘導ライン２１に入ったことを判定し（ステップＳ３０５）、右側誘導センサ１８Ｒが誘導ライン２０から外れたことを判定し（ステップＳ３０８）、右側誘導センサ１８Ｒが誘導ライン２１に入ったことを判定する（ステップＳ３１１）構成としているが、それぞれのセンサが分岐前の誘導ライン２０から外れたことと、誘導ライン２０から外れたあとに分岐する誘導ライン２１に入ったこととを特定する処理を実行するように構成されていればよい。

以上に説明したように、上述の実施の形態では、誘導経路として予め床面上に設けられた誘導ラインに沿って自立走行する自立走行装置が、誘導ラインから走行ラインが外れた際の外れ方向と、自立走行装置本体を旋回させる方向を示す旋回方向とが対応付けされた旋回方向情報を記憶する旋回方向情報部６１と、誘導ラインに沿って継続的に走行した継続走行間隔と、自立走行装置本体を旋回させるときの旋回半径とが対応付けされた旋回半径情報を記憶する旋回半径情報記憶部６２とを備え、床面方向に光を照射し、床面側からの反射光を検知し、検知した反射光から導出される反射率に基づいて、床面とは反射率の異なる誘導ラインから走行ラインが何れかの方向に外れた非適正走行状態になったか否かを判定し（例えばステップＳ１０５）、非適正走行状態になったと判定したことに応じて、継続走行間隔を導出し（例えばステップＳ１０６）、旋回半径情報を参照して、特定した継続走行間隔に対応する旋回半径を特定し（例えばステップＳ１０７）、非適正走行状態になったと判定した際に、外れ方向を特定し（例えばステップＳ１０８）、旋回方向情報を参照して、特定した外れ方向に対応する旋回方向を特定し（例えばステップＳ１０９）、特定した旋回半径と旋回方向とに基づいて、自立走行装置本体に取り付けられた車輪を操舵するための操舵装置（例えば前輪１２Ｌ，１２Ｒ、ステアリングシャフト１３、ステアリングモータ１４）を制御する構成としている。このような構成によれば、走行経路から外れたか否かを検知することができるようになるとともに、外れた方向を特定することができるようになり、外れた方向に応じて走行経路に戻すことができるようになる。したがって、安価な構成で正確な走行が可能な自立走行装置を提供することができるようになる。

特に、走行経路上の走行を開始したときから走行経路を外れたときまでの間隔に応じて、旋回半径を決定することができるようになるため、走行経路の外れ方を考慮して走行経路上の走行を長くすることができるようになる。したがって、スムーズな直進走行を実現することができるようになるとともに、限られたスペースであっても回りの作業者の邪魔をすることなく設置可能な自立走行装置を提供することができるようになる。

また、上述の実施の形態において、自立走行装置１０が、帯状に形成された誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲を照射範囲として床面方向に光を照射し、床面側からの反射光を検知し、検知した反射光において誘導ラインを示す部分と誘導ライン以外の床面を示す部分とが所定の関係となったときに非適正走行状態になったと判定する構成としている。このような構成によれば、マーカの幅方向長さとの相対的な関係を用いることにより走行経路から外れたか否かを検知することができるようになる。したがって、従来に比べて格段に簡単かつ安価な構成でマーカに沿った自立走行を確実に行わせることができるようになる。

また、上述の実施の形態において、自立走行装置１０が、操舵装置を制御しているときに、検知した反射光に基づいて、誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定し、適正走行状態になっていないと判定されたことに応じて、特定した旋回方向と、特定した旋回半径よりも大きい旋回半径とに基づいて操舵装置を再度制御する構成としている。このような構成によれば、カーブする走行経路に差し掛かったときに、カーブであることを認識させることなく走行経路に沿った走行を可能にすることができるようになる。すなわち、より少ない情報で精度の高い自立走行を可能にする。例えばカーブなど場合においては、直進したときと同じ旋回半径で旋回させたとしても旋回半径が走行経路との相対的な関係おいては小さいこととなる。したがって、走行経路に戻るまでに大回りをすることとなり、走行経路を外れた状態が長く続くこととなってしまうものの、このような構成であれば、滑らかに走行経路に沿って走行させることができるようになる。

また上述の実施の形態において、自立走行装置１０が、走行動作の内容を示す動作内容と、当該動作内容を指示する動作指示マーカの配設態様とが対応付けされた動作関連情報を記憶する動作関連情報記憶部６３を備え、検知した反射光に基づいて、誘導ライン２０の両サイドに所定の態様で設けられた動作指示マーカ３０を検知したか否かを判定し（例えばステップＳ１０４）、動作指示マーカ３０を検知したと判定したことに応じて、動作関連情報を参照して、検知した動作指示マーカ３０の配設態様に対応する動作内容を特定し（例えばステップＳ２０１）、特定した動作内容に基づいて動作制御する（例えばステップＳ２０２〜Ｓ２０９）構成としている。このような構成によれば、マーカの配設態様により走行中の誘導ラインから離れた誘導ラインに移る動作や、減速動作や、停止動作などを決定することができるようになる。そのため、複数の経路が設けられている場合であっても、特別な動作データをマーカ側に埋め込むことなく所望の経路を自立走行させること、所望の速度で走行させること、および所望の位置で停止させることができるようになる。したがって、簡単かつ安価な構成で自立走行を行う自立走行装置を提供することができるようになる。

また、上述の実施の形態において、動作指示マーカの配設態様は、配設方向と配設本数とを含み、動作指示マーカは、誘導ラインと直交する方向に対して伸びるように設けられ、自動走行装置１０が、検知した動作指示マーカの配設方向と配設本数とに対応する動作内容を特定する構成としている。このような構成によれば、走行がふらついた場合であっても動作指示マーカの本数の検知の確実性を上げることができるようになるため、安価な構成であっても精度の高い自立走行を可能とする自立走行装置を提供することができるようになる。

また、上述の実施の形態において、走行する経路を一意に特定可能な情報を示す走行経路情報を設定し、走行動作の内容を示す動作内容と、動作指示マーカの配設方向および配設本数を示す配設態様と、走行経路情報とが対応付けされた動作関連情報を記憶する動作関連情報記憶部を備え、検知した動作指示マーカの配設方向および配設本数と、設定した走行経路情報と、動作関連情報とを参照して動作内容を特定する構成としている。このような構成によれば、走行経路のＩＤを設定することにより、所望の経路を容易に走行させることができるようになる。したがって、簡易かつ安価な構成で複数の経路を走行させることができる自立走行装置を提供することができるようになる。

また、上述した実施の形態において、分岐する誘導ラインに向けた移動を開始することを示す動作内容を特定したことに応じて、分岐する誘導ラインが存在する方向に向けて旋回するように操舵装置を制御して分岐旋回処理を開始し（例えばステップＳ３０１）、検知した反射光から導出される反射率に基づいて、非適正走行状態から誘導ライン２１に沿った走行状態を示す適正走行状態になったことを検知し、適正走行状態になったと判定されたことに応じて、分岐旋回処理を終了する構成としている。このような構成によれば、誘導ライン自体に特別な情報を含み、その情報を読み取る構成とすることなく、分岐する誘導ラインに移動させることができるようになる。したがって、簡易かつ安価な構成で複数の経路を走行させることができる自立走行装置を提供することができるようになる。

また、上述した実施の形態において、帯状に形成された誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲内において、照射範囲が誘導ラインの幅方向にずれた２つのセンサにより、床面側からの反射光を検知し、２つのセンサそれぞれが、誘導ラインから外れたことを検知したあとに、分岐する誘導ラインを検知したときに、適正走行状態となったことを検知する構成としている。このような構成によれば、より確実に分岐する誘導ラインに自動走行装置の走行経路を載せることができるようになるため、簡易かつ安価な構成で複数の経路を確実に走行させることができる自立走行装置を提供することができるようになる。

なお、上述した実施の形態では特に言及していないが、図６に示すフローにおけるステップＳ１１１において、誘導ライン上に戻ったと判定されたときに、制御部５０は、ステップＳ１０７で特定した旋回半径よりも小さな旋回半径であって、ステップＳ１０９で特定した旋回方向とは逆の方向を旋回半径とする逆旋回制御を実行する構成とされていてもよい。すなわち、自立走行装置１０が、操舵装置を制御しているときに、検知した反射光に基づいて、誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定し、適正走行状態になったと判定したことに応じて、特定した旋回方向とは逆の旋回方向と、特定した旋回半径よりも小さな旋回半径とに基づいて操舵装置を制御するように構成されていてもよい。このような構成によれば、脱線の回数をおさえ経路に沿った進路を取ることができるようになるため、スムーズな走行を行う自立走行装置を安価な構成で提供することができるようになる。

また、上述した実施の形態では自立走行装置１０が、床面に対する光の照射領域が２つ存在するように車体に取り付けられた少なくとも１以上センサ部により、床面のそれぞれの照射領域に対して光を照射し、床面からのそれぞれの反射光を検知し、少なくとも１以上のセンサ部は、走行方向と直交する方向にずれて位置する２つの照射領域を有し、２つの照射領域の最も離れた位置における距離は、帯状に形成された誘導ラインの幅方向長さ以下とする構成としてもよい。

なお、上述した実施の形態では特に言及していないが、自立走行装置１０が、走行速度を特定する走行速度特定手段を含み、旋回半径は、走行速度が遅いときに比べて走行速度が速いときの方が大きく設定されている構成としてもよい。このような構成によれば、脱線したときの速度が速いときであっても、脱線によるブレが大きくなることを防ぐことができる。したがって、搬送速度が速い場合であっても、回りの作業者の邪魔をすることなく設置可能な自立走行装置を提供することができるようになる。

なお、上述した実施の形態において、自立走行装置１０における誘導ラインおよび動作指示マーカは、地面に貼り付け可能な粘着物質を塗布した塩化ビニルで構成されている。このような構成によれば、特別な情報を有する走行経路を敷く必要が無く、市販の絶縁テープなどを用いることができるようになるため、簡単かつ安価に構成された自立走行装置を提供することができるようになる。

なお、上述した実施の形態で特に言及していないが、動作指示マーカ３０は、誘導ライン２０の２つに何れか一方に、２つの制御情報（左制御情報，右制御情報）を並列する構成としてもよい。また、動作指示マーカ３０は、誘導ライン２０の左右に１つずつではなく、計３つ以上並列して設けられる構成としてもよい。

なお、上述した実施の形態では特に言及はしていないが、自立走行装置１０は運搬用の自立走行装置として用いられてもよい。

なお、上述した実施の形態では、後輪側に駆動モータ１５を取り付けた後輪駆動の自立走行装置１０を採用しているが、前輪駆動の自立走行装置を採用してもよいし、４輪駆動の自立走行装置を採用してもよい。

なお、上述した実施の形態では、特定動作処理が通常走行処理に含まれる構成としていたが、特定動作処理を通常走行処理とは別個の独立した処理として、特定動作処理と通常走行処理とを並行して実行する構成とされていてもよい。すなわち、例えば、自立走行装置１０が２つの制御部を備え、それぞれの制御部が通常走行処理と特定動作処理とを並行して実行する構成とされていてもよいし、また例えば、制御部５０がマルチスレッドで２つの処理を並行して実行する構成とされていてもよい。

１０ 自立走行装置。
１１ 本体部
１２Ｌ，１２Ｒ 前輪
１３ ステアリングシャフト
１４ ステアリングモータ
１５Ｌ，１５Ｒ 後輪
１６ ドライブシャフト
１７ 駆動モータ
１８ コース誘導センサ
１９ 動作制御センサ
２０，２１ 誘導ライン
３０ 動作指示マーカ
４０ 情報処理装置
５０ 制御部
６０ 記憶部
７０ メモリ
８０ 出力部
９０ 入力部
１００ 自立走行システム

Claims (10)

1. 誘導経路として予め床面上に設けられた誘導ラインに沿って自立走行する自立走行装置であって、
   前記誘導ラインから走行ラインが外れた際の外れ方向と、前記自立走行装置本体を旋回させる方向を示す旋回方向とが対応付けされた旋回方向情報を記憶する旋回方向情報記憶手段と、
   前記誘導ラインに沿って継続的に走行した継続走行間隔と、前記自立走行装置本体を旋回させるときの旋回半径とが対応付けされた旋回半径情報を記憶する旋回半径情報記憶手段と、
   前記床面方向に光を照射し、前記床面側からの反射光を検知する反射光検知手段と、
   該反射光検知手段により検知された反射光から導出される反射率に基づいて、前記床面とは反射率の異なる誘導ラインから走行ラインが何れかの方向に外れた非適正走行状態になったか否かを判定する非適正走行状態判定手段と、
   該非適正走行状態判定手段により非適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記継続走行間隔を導出する継続走行間隔導出手段と、
   前記旋回半径情報を参照して、前記継続走行間隔導出手段により特定された継続走行間隔に対応する旋回半径を特定する旋回半径特定手段と、
   前記非適正走行状態判定手段により非適正走行状態になったと判定された際に、前記外れ方向を特定する外れ方向特定手段と、
   前記旋回方向情報を参照して、前記外れ方向特定手段により特定された外れ方向に対応する旋回方向を特定する旋回方向特定手段と、
   前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径と、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向とに基づいて、前記自立走行装置本体に取り付けられた車輪を操舵するための操舵装置を制御する操舵装置制御手段とを含む
   ことを特徴とする自立走行装置。
2. 前記反射光検知手段は、帯状に形成された前記誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲を照射範囲として前記床面方向に光を照射し、前記床面側からの反射光を検知し、
   前記非適正走行状態判定手段は、前記反射光検知手段により検知された反射光において誘導ラインを示す部分と誘導ライン以外の床面を示す部分とが所定の関係となったときに非適正走行状態になったと判定する
   請求項１記載の自立走行装置。
3. 前記操舵装置制御手段により前記操舵装置を制御しているときに、前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定する適正走行状態判定手段と、
   該適正走行状態判定手段により適正走行状態になっていないと判定されたことに応じて、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向と、前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径よりも大きい旋回半径とに基づいて前記操舵装置を再度制御する再制御手段とを含む
   請求項１または２記載の自立走行装置。
4. 前記操舵装置制御手段により前記操舵装置を制御しているときに、前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったか否かを判定する適正走行状態判定手段と、
   該適正走行状態判定手段により適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記旋回方向特定手段により特定された旋回方向とは逆の旋回方向と、前記旋回半径特定手段により特定された旋回半径よりも小さな旋回半径とに基づいて前記操舵装置を制御する逆旋回制御手段とを含む
   請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の自立走行装置。
5. 前記継続走行間隔特定手段は、前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態となったときから前記非適正走行間隔となるまでの走行時間または走行距離を特定することにより継続走行間隔を特定する
   請求項１から請求項４のうち何れかに記載の自立走行装置。
6. 走行動作の内容を示す動作内容と、当該動作内容を指示する動作指示マーカの配設態様とが対応付けされた動作関連情報を記憶する動作関連情報記憶手段と、
   前記反射光検知手段により検知された反射光に基づいて、前記誘導ラインの両サイドに所定の態様で設けられた動作指示マーカを検知したか否かを判定する動作指示マーカ検知判定手段と、
   該動作指示マーカ検知判定手段により動作指示マーカを検知したと判定されたことに応じて、検知された動作指示マーカの配設態様に対応する動作内容を特定する動作内容特定手段と、
   該動作内容特定手段により特定された動作内容に基づいて動作制御する動作制御手段とを含む
   請求項１から請求項５のうちいずれかに記載の自立走行装置。
7. 前記動作指示マーカの配設態様は、配設方向と配設本数とを含み、
   前記動作指示マーカは、前記誘導ラインと直交する方向に対して伸びるように設けられ、
   前記動作内容特定手段は、前記動作指示マーカ検知手段により検知された動作指示マーカの配設方向と配設本数とに対応する動作内容を特定する
   請求項６記載の自立走行装置。
8. 走行する経路を一意に特定可能な情報を示す走行経路情報を設定する走行経路情報設定手段を含み、
   前記動作関連情報記憶手段は、走行動作の内容を示す動作内容と、動作指示マーカの配設方向および配設本数を示す配設態様と、前記走行経路情報とが対応付けされた動作関連情報を記憶し、
   前記動作内容特定手段は、検知された動作指示マーカの配設方向および配設本数と、前記走行経路情報設定手段により設定された走行経路情報と、前記動作関連情報とを参照して動作内容を特定する
   請求項６または請求項７記載の自立走行装置。
9. 前記動作内容特定手段により分岐する誘導ラインに向けた移動を開始することを示す動作内容を特定したことに応じて、分岐する誘導ラインが存在する方向に向けて旋回するように前記操舵装置を制御して分岐旋回処理を開始する分岐旋回処理開始手段と、
   前記反射光検知手段により検知された反射光から導出される反射率に基づいて、前記非適正走行状態から前記誘導ラインに沿った走行状態を示す適正走行状態になったことを検知する適正走行状態検知手段と、
   該適正走行状態検知手段により適正走行状態になったと判定されたことに応じて、前記分岐旋回処理を終了する分岐旋回処理終了手段とを含む
   請求項６から請求項８のうち何れかに記載の自立走行装置。
10. 前記反射光検知手段は、帯状に形成された前記誘導ラインの幅方向長さに収まる範囲内において、照射範囲が前記誘導ラインの幅方向にずれた２つのセンサにより、前記床面側からの反射光を検知し、
    前記適正走行状態検知手段は、前記２つのセンサそれぞれが、前記誘導ラインから外れたことを検知したあとに、分岐する誘導ラインを検知したときに、適正走行状態となったことを検知する
    請求項９記載の自立走行装置。

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