JP2015225065A - 距離センサの動作確認方法及び自律走行体 - Google Patents

Abstract

【課題】距離センサが正常に動作しているか確認する技術を提供する。【解決手段】検出光を照射する投光部８と、投光部８前方の物体による検出光の反射光を受光する受光部９とを有し、受光した反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部８前方の物体との距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサ５の動作確認方法は、以下のように行われる。距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、受光部９への外部光の進入が抑制されるようにし、その状態で出力される距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは距離センサ５は正常作動しているが外乱光環境下にあると認識する。【選択図】図６

Description

本発明は、距離センサの動作確認方法及び自律走行体に関する。

この種の技術として、特許文献１は、複数の駆動輪を備えて走行し、発光部から走行領域の走行面に投光した照射光の反射光を受光する受光部を有して走行領域における走行面までの距離を検知する距離検出部を備えた移動体を開示している。このような距離検出部は、走行面の段差を検出することを目的として搭載される。照射光は、赤外光としている。

特開２００６−２３１４７７号公報

一般に、距離検出部の出力値が異常値となった場合、移動体を直ちに停止させる処理が実行される。なぜなら、距離検出部の出力値が異常値となった場合、距離検出部が故障したものと見做すのが自然であり、距離検出部が故障したのなら走行面の段差を検出できなくなるので移動体は直ちに停止させるべきだからである。

しかしながら、特許文献１のように距離検出部が赤外光を利用している場合、太陽光が直接的又は間接的に移動体に照射されるような環境下では、距離検出部が故障していなくても、距離検出部の出力値が異常値となる場合がある。なぜなら、距離検出部が利用する赤外光に比べて、太陽光に含まれる赤外光があまりにも強力だからである。

これに対し、上記特許文献１の構成では、距離検出部の出力値が異常値となった場合、その原因が太陽光によるものか否か判定できない以上、とりあえず距離検出部が故障したものと見做して移動体を直ちに停止させなければならなかった。結果として、上記特許文献１の構成では、距離検出部が故障していなくとも移動体によるサービスを停止させなければならない場合があり、サービス提供の機会が過度に失われていた。

そこで、本発明の目的は、距離センサが正常に動作しているか確認する技術を提供することにある。

本願発明の第１の観点によれば、検出光を照射する投光部と、投光部前方の物体による前記検出光の反射光を受光する受光部とを有し、受光した前記反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部前方の物体との距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサの動作確認方法であって、前記距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、前記受光部への外部光の進入が抑制されるようにし、その状態で出力される前記距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは前記距離センサは正常作動しているが外乱光環境下にあると認識する、動作確認方法が提供される。以上の方法によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。
本願発明の第２の観点によれば、検出光を照射する投光部と、投光部前方の物体による前記検出光の反射光を受光する受光部とを有し、受光した前記反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部前方の物体との距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサと、駆動手段により駆動されるアームと、前記アームを駆動制御するための制御装置とを備えた自律走行体であって、前記距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、前記受光部への外部光の進入を抑制する位置へ前記アームが位置するよう前記制御装置によって前記アームが駆動制御されると共に、その状態での前記距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは前記距離センサは正常作動しているが外乱光環境下に前記自律走行体が存在すると認識する、自律走行体が提供される。以上の構成によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。
前記自律走行体は、前記受光部への外部光の進入を抑制する位置へ前記アームが位置した状態で引き続き前記距離計測処理結果信号が異常値を示す場合は、前記距離センサが故障していると認識する。以上の構成によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。

本発明によれば、前記距離センサが正常に動作しているか確認することができる。

サービスロボットの斜視図である。（第１実施形態） サービスロボットの機能ブロック図である。（第１実施形態） サービスロボットの制御フローである。（第１実施形態） サービスロボットの制御フローである。（第１実施形態） サービスロボットが西日を浴びている様子を示す斜視図である。（第１実施形態） サービスアームを降ろした状態を示す斜視図である。（第１実施形態） サービスロボットの制御フローである。（第２実施形態） サービスロボットの斜視図である。（第３実施形態） サービスロボットの制御フローである。（第３実施形態） サービスロボットが西日を浴びている様子を示す斜視図である。（第３実施形態） サービスアームを降ろした状態を示す斜視図である。（第３実施形態） サービスロボットの制御フローである。（第４実施形態）

（第１実施形態）
以下、図１〜図６を参照して、第１実施形態を説明する。

図１には、例えばイベント会場などのサービス環境内で移動して各種のサービスを行うサービスロボット１（自律走行体、移動体）を示している。サービスロボット１は、台車２（移動体本体）と、サービスブロック３と、サービスアーム４（アーム、可動部）と、距離センサ５（距離計測部）と、４つの車輪６と、制御部７と、を備える。

サービスブロック３は、台車２に対して水平に旋回可能に取り付けられている。

サービスアーム４は、例えば来場者に対して各種のサービスを行う部分である。各種のサービスとは、例えば、来場者に対してパンフレットなどの冊子を配布することが挙げられる。図１に示すように、サービスアーム４は、台車２に対して相対変位可能であって、変形自在に構成されている。サービスアーム４は、駆動手段４ａによって駆動される。詳しくは、サービスアーム４は、多関節型のアームによって構成されている。サービスアーム４は、サービスブロック３によって支持されている。

距離センサ５は、主として、走行面P（物体）の段差を検出するために設けられたセンサである。距離センサ５は、台車２の走行方向側の面である前面２ａに設けられている。距離センサ５は、走行面Pに対して赤外光（検出光）を照射する投光部８と、投光部８によって照射された赤外光の反射光を受光する受光部９と、を有する。距離センサ５は、受光部９が受光した反射光に基づいて、走行面Pまでの距離を計測し、計測結果（距離計測処理結果信号）を制御部７に出力する。

４つの車輪６は、台車２に取り付けられている。サービスロボット１は、４つの車輪６を用いて、サービスロボット１は、前後方向に走行すると共に、任意の方向へ旋回し、更には超信地旋回する。

図２に、制御部７の機能ブロック図を示している。制御部７は、中央演算処理器としてのCPU１０（Central Processing Unit）と、読み書き自由のRAM１１（Random Access Memory）、読み出し専用のROM１２（Read Only Memory）を備えている。そして、CPU１０がROM１２に記憶されている移動体制御プログラムを読み出して実行することで、移動体制御プログラムは、CPU１０などのハードウェアを、目的地情報記憶部２０やルート情報生成部２１、ルート情報記憶部２２、距離取得部２３、自律移動制御部２４、サービスアーム制御部２５（制御装置）、異常処理部２６として機能させる。

目的地情報記憶部２０は、サービスロボット１が各種のサービスを行うために移動する目的地を目的地情報として記憶する部分である。

ルート情報生成部２１は、目的地情報記憶部２０に記憶されている目的地情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達するのに適したルートを生成する部分である。ルート情報生成部２１は、生成したルートをルート情報としてルート情報記憶部２２に保存する。

距離取得部２３は、所定の時間間隔で距離センサ５の出力値を取得し、取得した出力値をRAM１１に保存する。

自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されているルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御する部分である。その際、自律移動制御部２４は、常時、RAM１１に記憶されている距離取得部２３の出力値を監視することで、サービスロボット１の走行方向において走行面Pに段差がないか確認する。

サービスアーム制御部２５は、サービスロボット１が目的地に到達したら、各種のサービスを行うために、サービスブロック３を旋回させたり、サービスアーム４を屈曲及び進展させたりする部分である。

異常処理部２６は、所定の時間間隔で、RAM１１に記憶されている距離センサ５の出力値を監視し、距離センサ５の出力値が異常値であった場合、所定の処理を実行する部分である。具体的には、異常処理部２６は、距離センサ５の出力値が異常値となった場合、太陽光（外部光）が距離センサ５の受光部９に入らないようにサービスアーム４を駆動し、サービスアーム４を駆動したことにより距離センサ５の出力値が異常値でなくなった場合、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する。また、異常処理部２６は、サービスアーム４を駆動しても距離センサ５の出力値が異常値のままであった場合、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は距離センサ５の故障であると判定する。

なお、距離センサ５の出力値が異常値である場合とは、例えば、距離センサ５の出力値がHIGH側又はLOW側に張り付いた場合や、距離センサ５の出力値が異常にHIGH側又はLOW側に寄った場合、予め定められた範囲を超えた場合が挙げられる。距離センサ５の受光部９に太陽光が直接的又は間接的に入射すると距離センサ５の出力値はHIGH側に張り付くことなるので、距離センサ５の出力値は異常値になる、と言える。

次に、図３〜図６を参照して、サービスロボット１の制御フローを説明する。

先ず、サービスロボット１の管理者が来場者に提供したいサービスの種別をサービスロボット１に入力する。すると、制御部７は、入力されたサービスの種別に応じて目的地を設定し、設定した目的地を目的地情報として目的地情報記憶部２０に保存する(S100)。

次に、ルート情報生成部２１は、目的地情報記憶部２０に記憶されている目的地情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達するのに適したルートを探索して生成し(S110)、生成したルートをルート情報としてルート情報記憶部２２に保存する。

次に、自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されているルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動の制御を開始する(S120)。その際、自律移動制御部２４は、常時、RAM１１に記憶されている距離取得部２３の出力値を監視することで、サービスロボット１の走行方向において走行面Pに段差がないか確認する。

次に、自律移動制御部２４は、サービスロボット１が目的地に到達したか判定し(S130)、サービスロボット１が目的地に到達したと判定するまで(S130:NO)、サービスロボット１の自律移動の制御を継続する。

自律移動制御部２４は、サービスロボット１が目的地に到達したと判定したら(S130:YES)、自律移動の制御を終了する(S140)。そして、サービスアーム制御部２５は、サービスアーム４を駆動して、来場者に対して所望のサービスを提供し(S150)、処理を終了する(S160)。

上記のように自律移動制御部２４がサービスロボット１の自律移動を制御している間（S120-S130）、異常処理部２６は、所定の時間間隔で距離センサ５の出力値を監視し、距離センサ５の出力値が異常値であった場合(S170:YES)、図４に示す異常処理(S180)を実行する。以下、説明のために、図５に示すように、サービスロボット１が西日を正面から受けたことで、距離センサ５の受光部９に太陽光が直接的に入射し、距離センサ５の出力値がHIGH側に張り付くような異常値となったものとする。異常処理(S180)は、S200-S260で構成される。以下、異常処理(S180)を詳しく説明する。

即ち、距離センサ５の出力値が異常値であった場合(S170:YES)、先ず、自律移動制御部２４は、サービスロボット１の移動を停止させる(S200)。次に、サービスアーム制御部２５は、図６に示すように、サービスアーム４が距離センサ５に覆い被さるようにサービスアーム４を十分に降下させる(S210)。

次に、サービスアーム制御部２５は、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮ることを目的として、台車２に対するサービスブロック３の旋回を開始する(S220)。サービスアーム制御部２５は、例えば、台車２に対するサービスブロック３の相対的な旋回角であって、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮るのに最も合理的な旋回角である基準旋回角を中心とし、（基準旋回角+α）を旋回開始角とし、（基準旋回角-α）を旋回終了角とするように、台車２に対するサービスブロック３の旋回を開始する(S220)。換言すれば、サービスアーム制御部２５は、台車２に対するサービスブロック３の相対的な旋回角が旋回終了角に到達するまで、台車２に対するサービスブロック３の旋回を継続する(S240:NO)。異常処理部２６は、台車２に対するサービスブロック３の旋回中、常時、距離センサ５の出力値を監視し、一度でも距離センサ５の出力値が異常値でなくなった場合(S230:YES)、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する(S250)。即ち、異常処理部２６は、S230でYESの場合、距離センサ５は正常動作しているが外乱光環境下にあると認識する。一方、台車２に対するサービスブロック３の旋回中、一度も距離センサ５の出力値が異常値でなくなることなく(S230:NO)、台車２に対するサービスブロック３の旋回角が旋回終了角に到達したら(S240:YES)、異常処理部２６は、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は距離センサ５の故障であると判定する(S260)。

距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定したら(S250)、サービスアーム制御部２５は、サービスアーム４を元の位置へと上昇させる(S270)。そして、ルート情報生成部２１は、目的地情報記憶部２０に記憶されている目的地情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達するのに適した別のルートを探索して生成し(S280)、生成したルートをルート情報としてルート情報記憶部２２に保存する。そして、自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されている新しいルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動の制御を再開し(S290)、処理をS170に戻す。

一方、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が距離センサ５の故障であると異常処理部２６が判定したら(S260)、自律移動制御部２４は、サービスロボット１の自律移動の制御を終了する(S300)。

以上に、第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は、以下の特長を有する。

検出光を照射する投光部８と、投光部８前方の走行面P（物体）による検出光の反射光を受光する受光部９とを有し、受光した反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部８前方の走行面Pとの距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサ５の動作確認方法であって、距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、受光部９への外部光の進入が抑制されるようにし、その状態で出力される距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは距離センサ５は正常作動しているが外乱光環境下にあると認識する。以上の方法によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。

検出光を照射する投光部８と、投光部８前方の走行面Pによる検出光の反射光を受光する受光部９とを有し、受光した反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部８前方の走行面Pとの距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサ５と、駆動手段４ａにより駆動されるサービスアーム４（アーム）と、サービスアーム４を駆動制御するためのサービスアーム制御部２５（制御装置）とを備えたサービスロボット１（自律走行体）であって、距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、受光部９への外部光の進入を抑制する位置へサービスアーム４が位置するようサービスアーム制御部２５によってサービスアーム４が駆動制御されると共に、その状態での距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは距離センサ５は正常作動しているが外乱光環境下にサービスロボット１が存在すると認識する。以上の構成によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。

受光部９への外部光の進入を抑制する位置へサービスアーム４が位置した状態で引き続き距離計測処理結果信号が異常値を示す場合は、距離センサ５が故障していると認識する。以上の構成によれば、前記距離センサの正常な動作を簡単かつ確実に確認することができる。

（１）サービスロボット１（移動体）は、サービス環境内で移動してサービスを行うものである。サービスロボット１は、台車２（移動体本体）と、台車２に設けられ、サービス環境の走行面Pに対して赤外光（検出光）を照射する投光部８と、投光部８によって照射された赤外光の反射光を受光する受光部９と、を有して走行面Pまでの距離を計測する距離センサ５（距離計測部）と、サービスを行うサービスアーム４（可動部）と、制御部７と、を備える。制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった場合(S170:YES)、太陽光（外部光）が受光部９に入らないようにサービスアーム４を駆動し(S210、S220)、サービスアーム４を駆動したことにより距離センサ５の出力値が異常値でなくなった場合(S230:YES)、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する(S250)。以上の構成によれば、距離センサ５の出力値が異常値となった場合、その原因が太陽光によるものか否か判定することができる。

（４）制御部７は、サービスアーム４を駆動しても距離センサ５の出力値が異常値のままであった場合(S240:YES)、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は距離センサ５の故障であると判定する(S260)。以上の構成によれば、距離センサ５の出力値が異常値となった場合、その原因が太陽光によるものではなく、距離センサ５の故障であると判定することができる。

（６）制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると判定した場合、目的地へのルートとして別のルートを探索する(S280)。以上の構成によれば、太陽光による影響を排除できる場合がある。

なお、S220-S240で、台車２に対するサービスブロック３の旋回を必要とするのは以下の理由に依る。即ち、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮るための、距離センサ５の受光部９から見たサービスアーム４の相対的な位置は、幾何学的にある程度算出することができるが、その相対的な位置を厳密に求めようとすると計算コストが相当高くなる。従って、本実施形態では、その相対的な位置を厳密に求めることに代えて、台車２に対してサービスブロック３を旋回させ、旋回中に、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を瞬間的でもよいので遮るようにしている。

上記第１実施形態は、以下のように変更できる。

距離センサ５は、赤外光を用いて走行面Pの段差を検出するものとしたが、これに代えて、レーザーを利用して走行面Pの段差を検出するものとしてもよい。

また、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、ルート情報生成部２１が別ルートを探索する(S280)ことに代えて、自律移動制御部２４は、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光をサービスアーム４で遮りながら、ルート情報記憶部２２に記憶されている当初のルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御するようにしてもよい。

（第２実施形態）
次に、図７を参照して、第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

図４に示すように、上記第１実施形態では、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、ルート情報生成部２１が別ルートを探索することとした(S280)。しかし、これに代えて、図７に示すように、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、自律移動制御部２４は、所定時間、サービスロボット１をその場で待機させ(S280)、その後、ルート情報記憶部２２に記憶されている当初のルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御するようにしてもよい(S290)。このように所定時間、サービスロボット１をその場で待機させると、太陽が移動することにより太陽光による影響を排除できる場合があるからである。

（５）即ち、制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると判定した場合(S250)、所定時間、サービスロボット１の移動を停止させる(S280)。以上の構成によれば、太陽が移動して、太陽光による影響を排除できる場合がある。

（第３実施形態）
次に、図８〜図１１を参照して、第３実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と相違する点を説明し、重複する説明は省略する。

図１に示すように、上記第１実施形態において、距離センサ５は、主として、走行面Pの段差を検出するために設けられたセンサとした。これに対し、本実施形態では、図８に示すように、距離センサ５は、主として、サービスロボット１の移動方向における障害物（物体）を検出するために設けられたセンサである。即ち、距離センサ５は、障害物に対して赤外光を照射する投光部８と、投光部８によって照射された赤外光の反射光を受光する受光部９と、を有する。距離センサ５は、受光部９が受光した反射光に基づいて、障害物までの距離を計測し、計測結果を制御部７に出力する。

本実施形態において、自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されているルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御する部分である。その際、自律移動制御部２４は、常時、RAM１１に記憶されている距離取得部２３の出力値を監視することで、サービスロボット１の走行方向において障害物がないか確認する。

本実施形態において、異常処理部２６は、所定の時間間隔で、RAM１１に記憶されている距離センサ５の出力値を監視し、距離センサ５の出力値が異常値であった場合、所定の処理を実行する部分である。具体的には、異常処理部２６は、距離センサ５の出力値が異常値となった場合、太陽光が距離センサ５の受光部９に入らないようにサービスアーム４を駆動し、サービスアーム４を駆動したことにより距離センサ５の出力値が異常値でなくなり、かつ、距離センサ５の出力値がサービスアーム４の姿勢に対応した値となった場合、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する。また、異常処理部２６は、サービスアーム４を駆動しても距離センサ５の出力値が異常値のままであった場合、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は距離センサ５の故障であると判定する。

次に、図３及び図４、図９〜図１１を参照して、サービスロボット１の制御フローを説明する。

図３に示すように、本実施形態の自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されているルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動の制御を開始する(S120)。その際、自律移動制御部２４は、常時、RAM１１に記憶されている距離取得部２３の出力値を監視することで、サービスロボット１の走行方向において障害物がないか確認する。

図９に示す本実施形態の異常処理(S180)は、図４に示す上記第１実施形態の異常処理(S180)と異なる。以下、説明のために、図１０に示すように、サービスロボット１が西日を正面から受けたことで、距離センサ５の受光部９に太陽光が直接的に入射し、距離センサ５の出力値がHIGH側に張り付くような異常値となったものとする。異常処理(S180)は、S200-S260で構成される。以下、異常処理(S180)を詳しく説明する。

即ち、図３のS170で距離センサ５の出力値が異常値であった場合(S170:YES)、図９に示すように、先ず、自律移動制御部２４は、サービスロボット１の移動を停止させる(S200)。次に、サービスアーム制御部２５は、図１１に示すように、サービスアーム４が距離センサ５に覆い被さるようにサービスアーム４を十分に降下させる(S210)。

次に、サービスアーム制御部２５は、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮ることを目的として、台車２に対するサービスブロック３の旋回を開始する(S220)。サービスアーム制御部２５は、例えば、台車２に対するサービスブロック３の相対的な旋回角であって、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮るのに最も合理的な旋回角である基準旋回角を中心とし、（基準旋回角+α）を旋回開始角とし、（基準旋回角-α）を旋回終了角とするように、台車２に対するサービスブロック３の旋回を開始する(S220)。換言すれば、サービスアーム制御部２５は、台車２に対するサービスブロック３の相対的な旋回角が旋回終了角に到達するまで、台車２に対するサービスブロック３の旋回を継続する(S240:NO)。異常処理部２６は、台車２に対するサービスブロック３の旋回中、常時、距離センサ５の出力値を監視し、一度でも距離センサ５の出力値が異常値ではなく400mmとなった場合(S230:YES)、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する(S250)。一方、台車２に対するサービスブロック３の旋回中、一度も距離センサ５の出力値が異常値でなくなることなく(S230:NO)、台車２に対するサービスブロック３の旋回角が旋回終了角に到達したら(S240:YES)、異常処理部２６は、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は距離センサ５の故障であると判定する(S260)。

距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定したら(S250)、サービスアーム制御部２５は、サービスアーム４を元の位置へと上昇させる(S270)。そして、ルート情報生成部２１は、目的地情報記憶部２０に記憶されている目的地情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達するのに適した別のルートを探索して生成し(S280)、生成したルートをルート情報としてルート情報記憶部２２に保存する。そして、自律移動制御部２４は、ルート情報記憶部２２に記憶されている新しいルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動の制御を再開し(S290)、処理をS170に戻す。

一方、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が距離センサ５の故障であると異常処理部２６が判定したら(S260)、自律移動制御部２４は、サービスロボット１の自律移動の制御を終了する(S300)。

以上に、第３実施形態を説明したが、上記第３実施形態は、以下の特長を有する。

（２）サービスロボット１（移動体）は、サービス環境内で移動してサービスを行うものである。サービスロボット１は、台車２（移動体本体）と、台車２に設けられ、サービス環境内の障害物に対して赤外光（検出光）を照射する投光部８と、投光部８によって照射された赤外光の反射光を受光する受光部９と、を有して障害物までの距離を計測する距離センサ５（距離計測部）と、サービスを行うサービスアーム４（可動部）と、制御部７と、を備える。制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった場合(S170:YES)、太陽光（外部光）が受光部９に入らないようにサービスアーム４を駆動し(S210、S220)、サービスアーム４を駆動したことにより距離センサ５の出力値が異常値でなくなった場合(S230:YES)、距離センサ５の出力値が異常値となった原因は太陽光であると判定する(S250)。以上の構成によれば、距離センサ５の出力値が異常値となった場合、その原因が太陽光によるものか否か判定することができる。

（３）制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった場合(S170:YES)、太陽光が受光部９に入らないように、かつ、投光部８が照射した赤外光がサービスアーム４で反射するようにサービスアーム４を駆動し(S210、S220)、サービスアーム４を駆動したことにより距離センサ５の出力値がサービスアーム４の姿勢に対応した値となった場合(S230:YES)、距離センサ５が正常に動作していると判定する。以上の構成によれば、距離センサ５が故障しておらず正常に動作していることを確認することができる。

なお、上記の「400mm」は、距離センサ５がサービスアーム４を検出した際の、距離センサ５とサービスアーム４との間の距離に相当する。距離センサ５とサービスアーム４との間の距離は、サービスアーム４の姿勢、即ち、サービスアーム４の各関節の関節角に基づいて幾何学的に一義的に求められるものである。

なお、台車２に対するサービスブロック３の旋回を必要とするのは以下の理由に依る。即ち、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を遮るための、距離センサ５の受光部９から見たサービスアーム４の相対的な位置は、幾何学的にある程度算出することができるが、その相対的な位置を厳密に求めようとすると計算コストが相当高くなる。従って、本実施形態では、その相対的な位置を厳密に求めることに代えて、台車２に対してサービスブロック３を旋回させ、旋回中に、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光を瞬間的でもよいので遮るようにしている。

上記第３実施形態は、以下のように変更できる。

距離センサ５は、赤外光を用いて障害物を検出するものとしたが、これに代えて、レーザーを利用して障害物を検出するものとしてもよい。

また、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、ルート情報生成部２１が別ルートを探索する(S280)ことに代えて、自律移動制御部２４は、距離センサ５の受光部９に入射する太陽光をサービスアーム４で遮りながら、ルート情報記憶部２２に記憶されている当初のルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御するようにしてもよい。

（第４実施形態）
次に、図１２を参照して、第４実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第３実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

図９に示すように、上記第３実施形態では、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、ルート情報生成部２１が別ルートを探索することとした(S280)。しかし、これに代えて、図１２に示すように、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると異常処理部２６が判定した場合(S250)、自律移動制御部２４は、所定時間、サービスロボット１をその場で待機させ(S280)、その後、ルート情報記憶部２２に記憶されている当初のルート情報に基づいて、サービスロボット１が目的地に到達できるようにサービスロボット１の自律移動を制御するようにしてもよい(S290)。このように所定時間、サービスロボット１をその場で待機させると、太陽が移動することにより太陽光による影響を排除できる場合があるからである。

（５）即ち、制御部７は、距離センサ５の出力値が異常値となった原因が太陽光であると判定した場合(S250)、所定時間、サービスロボット１の移動を停止させる(S280)。以上の構成によれば、太陽が移動して、太陽光による影響を排除できる場合がある。

（付記１）
サービス環境内で移動してサービスを行う移動体であって、
移動体本体と、
前記移動体本体に設けられ、前記サービス環境の走行面に対して検出光を照射する投光部と、前記投光部によって照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、を有して前記走行面までの距離を計測する距離計測部と、
前記サービスを行う可動部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記距離計測部の出力値が異常値となった場合、外部光が前記受光部に入らないように前記可動部を駆動し、
前記可動部を駆動したことにより前記距離計測部の出力値が異常値でなくなった場合、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因は前記外部光であると判定する、
移動体。
（付記２）
サービス環境内で移動してサービスを行う移動体であって、
移動体本体と、
前記移動体本体に設けられ、前記サービス環境内の障害物に向かって検出光を照射する投光部と、前記投光部によって照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、を有して前記障害物までの距離を計測する距離計測部と、
前記サービスを行う可動部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記距離計測部の出力値が異常値となった場合、外部光が前記受光部に入らないように前記可動部を駆動し、
前記可動部を駆動したことにより前記距離計測部の出力値が異常値でなくなった場合、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因は前記外部光であると判定する、
移動体。
（付記３）
付記２に記載の移動体であって、
前記制御部は、
前記距離計測部の出力値が異常値となった場合、外部光が前記受光部に入らないように、かつ、前記投光部が照射した前記検出光が前記可動部で反射するように前記可動部を駆動し、
前記可動部を駆動したことにより前記距離計測部の出力値が前記可動部の姿勢に対応した値となった場合、前記距離計測部が正常に動作していると判定する、
移動体。
（付記４）
付記１〜３の何れかに記載の移動体であって、
前記制御部は、前記可動部を駆動しても前記距離計測部の出力値が異常値のままであった場合、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因は前記距離計測部の故障であると判定する、
移動体。
（付記５）
付記１〜４の何れかに記載の移動体であって、
前記制御部は、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因が前記外部光であると判定した場合、所定時間、前記移動体の移動を停止させる、
移動体。
（付記６）
付記１〜４の何れかに記載の移動体であって、
前記制御部は、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因が前記外部光であると判定した場合、目的地へのルートとして別のルートを探索する、
移動体。
（付記７）
付記１〜６の何れかに記載の移動体であって、
前記検出光は、赤外光又はレーザーである、
移動体。
（付記８）
サービス環境内で移動してサービスを行う移動体であって、移動体本体と、前記移動体本体に設けられ、前記サービス環境の走行面に対して検出光を照射する投光部と、前記投光部によって照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、を有して前記走行面までの距離を計測する距離計測部と、前記サービスを行う可動部と、を備えた移動体の制御方法であって、
前記距離計測部の出力値が異常値となった場合、外部光が前記受光部に入らないように前記可動部を駆動し、
前記可動部を駆動したことにより前記距離計測部の出力値が異常値でなくなった場合、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因は前記外部光であると判定する、
移動体の制御方法。
（付記９）
サービス環境内で移動してサービスを行う移動体であって、移動体本体と、前記移動体本体に設けられ、前記サービス環境内の障害物に向かって検出光を照射する投光部と、前記投光部によって照射された前記検出光の反射光を受光する受光部と、を有して前記障害物までの距離を計測する距離計測部と、前記サービスを行う可動部と、を備えた移動体の制御方法であって、
前記距離計測部の出力値が異常値となった場合、外部光が前記受光部に入らないように前記可動部を駆動し、
前記可動部を駆動したことにより前記距離計測部の出力値が異常値でなくなった場合、前記距離計測部の出力値が異常値となった原因は前記外部光であると判定する、
移動体の制御方法。

１ サービスロボット
２ 台車
２ａ 前面
３ サービスブロック
４ サービスアーム
４ａ 駆動手段
５ 距離センサ
６ 車輪
７ 制御部
８ 投光部
９ 受光部
２０ 目的地情報記憶部
２１ ルート情報生成部
２２ ルート情報記憶部
２３ 距離取得部
２４ 自律移動制御部
２５ サービスアーム制御部
２６ 異常処理部

Claims (3)

1. 検出光を照射する投光部と、投光部前方の物体による前記検出光の反射光を受光する受光部とを有し、受光した前記反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部前方の物体との距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサの動作確認方法であって、
   前記距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、前記受光部への外部光の進入が抑制されるようにし、
   その状態で出力される前記距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは前記距離センサは正常作動しているが外乱光環境下にあると認識する、
   動作確認方法。
2. 検出光を照射する投光部と、投光部前方の物体による前記検出光の反射光を受光する受光部とを有し、受光した前記反射光によって生成される電気信号に基づいて投光部前方の物体との距離の計測処理を行って距離計測処理結果信号を出力する距離センサと、駆動手段により駆動されるアームと、前記アームを駆動制御するための制御装置とを備えた自律走行体であって、
   前記距離計測処理結果信号が予め定められた範囲を超える異常値を示した場合、前記受光部への外部光の進入を抑制する位置へ前記アームが位置するよう前記制御装置によって前記アームが駆動制御されると共に、その状態での前記距離計測処理結果信号が異常値でない信号を出力するときは前記距離センサは正常作動しているが外乱光環境下に前記自律走行体が存在すると認識する、
   自律走行体。
3. 請求項２に記載の自律走行体であって、
   前記受光部への外部光の進入を抑制する位置へ前記アームが位置した状態で引き続き前記距離計測処理結果信号が異常値を示す場合は、前記距離センサが故障していると認識する、
   自律走行体。

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