JP2017004158A - 自律走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動経路の変更、移動方向の指示および実行すべき機能の指示などを、容易かつ迅速に、自律走行装置に与えることを課題とする。【解決手段】駆動部材を制御する走行制御部と、走行方向の前方空間を含む所定の空間を撮影するカメラと、前記カメラによって撮影された画像データに含まれる物体を抽出し、前記抽出された物体から取得されるその物体を特徴づける検知情報に予め対応づけられた指示を認識する指示認識部と、前記認識された指示に基づいて、前記走行制御部による駆動部材の制御および所定の機能の少なくともいずれか一方を実行させる指示実行部とを備える。【選択図】図８

Description

この発明は、自律走行装置に関し、特に、離れた位置に存在する指示者から与えられた指示に基づいて、自動的に所定の機能を実行する自律走行装置に関する。

今日、荷物を搬送する搬送用ロボットや、建物内および建物周辺や所定の敷地内の状況を監視する監視用ロボットなど、自律的に移動する自律走行装置が利用されている。
このような従来の自律走行装置は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、カメラ、距離画像センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を走行する。

たとえば、特許文献１では、移動体の前面および側面に複数個の距離センサを取付け、移動体が移動する通路に存在する壁等の地図情報を記憶し、地図情報に基づいて位置検出に使用する距離センサを選び出し、選択された距離センサによって検出された距離を利用して地図情報に記憶された移動ルートとのずれ量と車体角を求めることによって、ずれ量および車体角が小さくなるように移動体の移動方向を制御する移動体の自動誘導制御装置が提案されている。
また、特許文献２では、カメラによって撮影された画像データを用いて、自律移動ロボットの前方に存在する人の移動を検知し、人の移動に合わせてロボットを移動させ、人が歩いて教示した倣い経路から移動可能な範囲を認識しつつ、移動可能な経路を生成するロボット制御装置が提案されている。

さらに、特許文献３では、２台のＣＣＤを用いたカメラによって撮影された画像から各画素ごとの距離情報が定義された３Ｄ画像等を生成し、生成された３Ｄ画像等から人物の輪郭を抽出し、さらに、この輪郭から人物の頭頂点と顔位置と手位置とを抽出して、抽出された顔および手の位置と、予め定義された手の位置の領域区分に対応づけられた人物の姿勢とから、人物の姿勢に対応する指示を判定して、その指示に対応した動作をロボットに行わせる姿勢認識装置が提案されている。

特許第２８２５２３９号公報 特許第４４６４９１２号公報 特開２００４−７８３１６号公報

しかし、地図情報や経路情報を予め記憶して自律走行を行う場合、路面の状態の変化や工事などのために、一時的に経路を変更する必要があると、その都度、担当者が変更後の経路情報を作成し、自律走行装置に記憶させなければならない。また、経路情報変更中は、自律走行自体を一時停止しなければならない場合もある。
たとえば、工事をするために、６０分間程度だけ経路変更をする場合、工事が終了すればすぐに元の経路に戻す必要があるにもかかわらず、変更後の経路情報を作成するのには、多くの時間と労力がかかるため、迅速な対応をすることができない場合もあり、作成者の負担も大きい。
また、特許文献２では、一時的な経路を変更するために、担当者がロボットを追従させながら、変更後の経路を歩いて、変更後の移動経路を生成させる必要がある。
この場合、担当者によって経路の作成作業をする必要はないが、経過変更があるごとに、担当者が変更後の経路を歩くという作業が必要となり、ロボットが変更後の経路を自律走行できるようになるまでに相当の時間がかかり、迅速な対応が難しい。

さらに、特許文献３では、経路変更が必要な場合や、所定の位置で一時的に停止させる必要のある場合は、所定の位置に担当者が立ち、所定の姿勢を取ることにより、ロボットにその姿勢に予め対応づけられた行動を取らせることができる。
また、特許文献３においてロボットに行わせる動作は、「来い」という指示や、後退、停止、握手というような単純な行動であり、担当者の姿勢を利用して、その行動をどのように行うのかを指示するものではない。たとえば、担当者のいる位置まで、直線的に移動するのか、高速で移動するのか、あるいは、監視画像を撮影しながら移動するのかを指示するものではない。

そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、自律走行装置の走行する経路の変更と、走行方法および実行すべき機能等を、必要なときに、担当者に大きな負担をかけることなく、迅速に、自律走行装置に教示することが可能なものとすることを課題とする。

この発明は、駆動部材を制御する走行制御部と、走行方向の前方空間を含む所定の空間を撮影する撮像部と、前記撮像部によって撮影された画像データに含まれる物体を抽出し、前記抽出された物体から取得されるその物体を特徴づける検知情報に予め対応づけられた指示を認識する指示認識部と、前記認識された指示に基づいて、前記走行制御部による駆動部材の制御および所定の機能の少なくともいずれか一方を実行させる指示実行部とを備えたことを特徴とする自律走行装置を提供するものである。

また、前記抽出された物体のうち人体の所定の特徴を持つ物体を人体として検知し、前記検知情報として、前記検知された人体の姿勢を特徴づける検知人体データを前記画像データから取得する人検知部と、前記検知人体データと比較可能な複数個の人体姿勢と、その各人体姿勢に予め対応づけられた指示の内容とからなる姿勢指示情報を記憶した記憶部とをさらに備え、前記撮影された画像データから取得された検知人体データとほぼ一致可能な人体姿勢が、前記姿勢指示情報の中に存在する場合、前記指示認識部は、前記ほぼ一致可能な人体姿勢に予め対応づけられた指示を認識し、前記指示実行部が、前記認識された指示に基づく機能を実行させることを特徴とする。
これによれば、所定の人体姿勢をとった指示者の画像を撮影することによって、容易かつ迅速に、所望の機能を実行させることができる。

また、前記姿勢指示情報の指示には、走行方向および走行方法を示した走行情報が含まれ、前記指示実行部は、前記認識された指示に従って、指示に示された所定の走行方法で所定の目的地に向かって移動させ、所定の移動経路を変更させ、あるいは所定の位置で停止させるように、前記駆動部材を制御することを特徴とする。
また、前記画像データから抽出された物体が所定の姿勢をとっている人体である場合、前記移動する目的地はその人体が所在する位置であることを特徴とする。

また、走行方向の前方空間に所定の光を出射して、前記前方空間内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部をさらに備え、前記距離検出部は、光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記前方空間の所定の複数の測点に向けて前記光が出射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備え、前記走査制御部によって所定の距離測定領域内に前記光を走査させ、前記複数の測点に向けて出射された光が物体に反射された場合に、物体に反射された反射光が前記受光部に受光されたことが確認され距離が検出された測点の位置に物体の一部分が存在すると判定し、前記指示認識部は、前記物体の一部分が存在すると判定された複数の測点を含む領域内にその物体が存在し、前記複数の測点を含む領域の情報から、前記物体の形状あるいは人体の姿勢を特徴づける検知情報を取得することを特徴とする。
また、前記距離検出部は、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間に、レーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲを用いることを特徴とする。

この発明によれば、カメラで撮影された画像データの中に含まれる物体を抽出し、抽出された物体を特徴づける検知情報に予め対応づけられた指示を認識して、その指示に基づいた走行制御や機能等を実行するので、自律走行装置に対して、容易かつ迅速に、たとえば走行経路の一時的な変更などの指示を与えることができる。
また、これによって、自律走行装置に経路情報を予め記憶している場合に、一時的な経路変更があるごとに、その記憶された経路情報を変更させる必要はなくなるので、経路情報作成者の負担を軽減することができる。

この発明の自律走行装置の一実施例の外観図である。 この発明の自律走行装置の走行に関係する構成の説明図である。 この発明の自律走行装置の一実施例の構成ブロック図である。 この発明の距離検出部の一実施例の概略説明図である。 記憶部に記憶される情報の一実施例の概略説明図である。 この発明の距離検出部から出射されるレーザーの走査方向の概略説明図である。 この発明のレーザーの照射領域を、上方向および後方から見た概略説明図である。 人体検知および姿勢認識に基づく行動の一実施例の説明図である。

以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
＜自律走行装置の構成＞
図１に、この発明の自律走行装置の一実施例の外観図を示す。
図１において、この発明の自律走行装置１は、所定の経路情報に基づいて、障害物を避けながら、自律的に移動する機能を有する車両である。
また、自律走行装置１は、移動機能に加えて、輸送機能、監視機能、掃除機能、誘導機能、通報機能などの種々の機能を備えてもよい。
以下の実施例では、主として、屋外の所定の監視領域や通路を自律走行し、監視領域等の監視や輸送を行うことのできる自律走行装置について説明する。

図１の外観図において、自律走行装置１（以下、車両とも呼ぶ）は、主として、車体１０と、４つの車輪（２１，２２）と、監視ユニット２と、制御ユニット３とを備える。
監視ユニット２は、移動する領域や路面の状態を確認する機能や監視対象を監視する機能を有する部分であり、たとえば、移動する前方空間の状態を確認する距離検出部５１、カメラ（撮像部）５２、走行している現在位置の情報を取得する位置情報取得部５５などから構成される。
制御ユニット３は、この発明の自律走行装置の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、たとえば後述するような制御部５０、人検知部５３、指示認識部５４、通信部５８、指示実行部５９、記憶部７０などから構成される。

この発明の自律走行装置では、特に、カメラ５２や距離検出部５１等を利用して、指示者の姿勢を認識して、その姿勢に予め対応づけられた指示に基づいて、車体１０の進行方向前方の状態を確認しながら自走する。たとえば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、指示に対応する機能を実行することを特徴とする。

図２に、この発明の自律走行装置の走行に関係する構成の説明図を示す。
図２（ａ）は、車両１の右側面図であり、右側の前輪２１や後輪２２を仮想線で示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図を示し、後述するスプロケット２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂを仮想線で示している。車体１０の前面１３に前輪（２１，３１）を配置し、後面１４に後輪（２２，３２）を配置する。
車体１０の各側面１２Ｒ，１２Ｌには帯状のカバー１８が設置され、車体１０の前後方向に沿って延びている。カバー１８の下側には、前輪２１、３１および後輪２２、３２をそれぞれ回転支持する車軸２１ａ，３１ａおよび車軸２２ａ、３２ａが設けられている。各車軸２１ａ，３１ａ，２２ａ，３２ａは、動力伝達部材によって結合されない場合は、独立して回転可能となっている。

左右のそれぞれ一対の前輪（２１，３１）と後輪（２２，３２）とには、動力伝達部材であるベルト２３，３３が設けられている。具体的には、右側の前輪２１の車軸２１ａにはスプロケット２１ｂが設けられ、後輪２２の車軸２２ａにはスプロケット２２ｂが設けられる。また、前輪のスプロケット２１ｂと後輪のスプロケット２２ｂとの間には、例えばスプロケットと歯合する突起を内面側に設けたベルト２３が巻架されている。同様に、左側の前輪３１の車軸３１ａにはスプロケット３１ｂが設けられるとともに、後輪３２の車軸３２ａにはスプロケット３２ｂが設けられており、前輪のスプロケット３１ｂと後輪のスプロケット３２ｂとの間には、ベルト２３と同様の構造を持つベルト３３が巻架されている。

したがって、左右のそれぞれ一対の前輪と後輪（２１と２２、３１と３２）は、ベルト（２３，３３）によって連結駆動されるので、一方の車輪を駆動すればよい。たとえば、前輪（２１，３１）を駆動すればよい。一方の車輪を駆動輪とした場合に、他方の車輪は、動力伝達部材であるベルトによってスリップすることなく駆動される従動輪として機能する。
左右それぞれ一対の前輪と後輪とを連結駆動する動力伝達部材としては、スプロケットとこのスプロケットに歯合する突起を設けたベルトを用いるほか、例えば、スプロケットとこのスプロケットに歯合するチェーンを用いてもよい。さらに、スリップが許容できる場合は、摩擦の大きなプーリーとベルトを動力伝達部材として用いてもよい。ただし、駆動輪と従動輪の回転数が同じとなるように動力伝達部材を構成する。
図２では、前輪（２１、３１）が駆動輪に相当し、後輪（２２、３２）が従動輪に相当する。

車体１０の底面１５の前輪側には、右側の前後輪２１，２２を駆動するための電動モータ４１Ｒと、左側の前後輪３１，３２を駆動するための電動モータ４１Ｌの２つのモータが設けられている。右側の電動モータ４１Ｒのモータ軸４２Ｒと右側の前輪２１の車軸２１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｒが設けられている。同様に、左側の電動モータ４１Ｌのモータ軸４２Ｌと左側の前輪３１の車軸３１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｌが設けられている。ここでは、２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌは車体の進行方向の中心線に対して左右対称となるように並列配置されており、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌもそれぞれ電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの左右外側に配設されている。

ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌは、複数の歯車や軸などから構成され、電動モータからの動力をトルクや回転数、回転方向を変えて出力軸である車軸に伝達する組立部品であり、動力の伝達と遮断を切替えるクラッチを含んでいてもよい。なお、左右の後輪２２，３２はそれぞれ軸受４４Ｒ，４４Ｌによって軸支されており、軸受４４Ｒ，４４Ｌはそれぞれ車体１０の底面１５の右側面１２Ｒ、左側面１２Ｌに近接させて配設されている。

以上の構成により、進行方向右側の一対の前後輪２１，２２と、左側の一対の前後輪３１，３２とは、独立して駆動することが可能となる。すなわち、右側の電動モータ４１Ｒの動力はモータ軸４２Ｒを介してギアボックス４３Ｒに伝わり、ギアボックス４３Ｒによって回転数、トルクあるいは回転方向が変更されて車軸２１ａに伝達される。そして、車軸２１ａの回転によって車輪２１が回転するとともに、車軸２１ａの回転は、スプロケット２１ｂ、ベルト２３、および、スプロケット２２ｂを介して後軸２２ｂに伝わり、後輪２２を回転させることになる。左側の電動モータ４１Ｌからの前輪３１および後輪３２への動力の伝達については上記した右側の動作と同様である。

２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回転数が同じである場合、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比（減速比）を同じにすれば、自律走行装置１は前進あるいは後進を行うことになる。自律走行装置１の速度を変更する場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を同じ値に維持しつつ変化させればよい。
また、進行方向を変える場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を変更して、右側の前輪２１および後輪２２の回転数と左側の前輪３１および後輪３２の回転数とに、回転差を持たせればよい。さらに、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌからの出力の回転方向を変えることにより、左右の車輪の回転方向を反対にすることで車体中央部を中心とした定置旋回が可能になる。

自律走行装置１を定置旋回させる場合は、前後の車輪の角度を可変にするステアリング機構が設けられていないため、前後の車輪の間隔（ホイールベース）が大きいほど、車輪にかかる抵抗が大きくなり、旋回のために大きな駆動トルクが必要となる。しかし、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌ内のギア比は可変にしているので、旋回時の車輪の回転数を下げるだけで車輪に大きなトルクを与えることができる。

例えば、ギアボックス４３Ｒ内のギア比として、モータ軸４２Ｒ側のギアの歯数を１０、中間ギアの歯数を２０、車軸２１ｂ側のギアの歯数を４０とした場合、車軸２１ｂの回転数はモータ軸４２Ｒの１／４の回転数となるが、４倍のトルクが得られる。そして、更に回転数が小さくなるようなギア比を選択することによって、より大きなトルクを得ることができるため、不整地や砂地などの車輪に係る抵抗が大きな路面であっても旋回が可能となる。

また、モータ軸４２Ｒ，４２Ｌと車軸２１ａ、３１ａとの間にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを設けているため、車輪２１，３１からの振動が直接モータ軸に伝わることがない。さらに、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌに動力の伝達と切り離し（遮断）を行うクラッチを設けておき、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの非通電時には、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌ側と駆動軸となる車軸２１ａ，３１ａとの間の動力伝達を遮断しておくことが望ましい。これにより、仮に停止時に車体１０に力が加わり車輪が回転しても、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌには回転が伝わらないため、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌに逆起電力が発生することはなく、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回路を損傷するおそれもない。

このように、左右のそれぞれ前後一対の前輪と後輪を動力伝達部材で連結し、前輪側に配置した２つの電動モータで駆動可能するようにして４輪を駆動しているので、後輪専用の電動モータ、さらに、この電動モータと後輪との間に必要な後輪専用のギアボックスを設ける必要がなく、後輪専用の電動モータやギアボックスのための設置スペースを削減することができる。
上記したように、車体１０の底面１５の前輪２１、３１側には２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌを進行方向左右に配置し、さらに各電動モータ４１Ｒ，４１Ｌのそれぞれの左右側方にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを配置しているが、底面１５の後輪２２、３２側には軸受４４Ｒ，４４Ｌを配置しているだけであるため、車体１０の底面１５には、その中央位置から例えば車体の後端までにわたって、広い収容スペース１６を確保できる。

各電動モータ４１Ｒ，４１Ｌは、例えばリチウムイオン電池などのバッテリ（充電池）４０を動力源とし、バッテリ４０を収容スペース１６に設置する。具体的には、バッテリ４０は、例えば直方体の外形をなし、図２（ｂ）に示すように、底面１５の略中央位置に載置することが可能である。また、車体１０の後面１４は例えば上面あるいは底面１５に対して開閉可能に構成し、収容スペース１６へのバッテリ４０の出し入れを容易にすることが望ましい。これにより、長時間走行を実現させるための大容量のバッテリ４０を車体１０の収容スペース１６に搭載可能になり、また、バッテリ４０の交換、充電、点検などの作業は、後面１４から容易に実施可能になる。さらに、バッテリ４０を底面１５に配置することができるため、車体１０の重心が低く、安定した走行が可能な電動車両を得ることができる。

図３に、この発明の自律走行装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
図３において、この発明の自律走行装置１は、主として、制御部５０、距離検出部５１、カメラ５２、人検知部５３、指示認識部５４、位置情報取得部５５、走行制御部５６、車輪５７、通信部５８、指示実行部５９、充電池６０、記憶部７０を備える。
また、自律走行装置１は、ネットワーク６を介して、管理サーバ５に接続され、管理サーバ５から送られる指示情報等に基づいて自律走行し、取得した監視情報などを管理サーバ５に送信する。
ネットワーク６としては、現在利用されているあらゆるネットワークを利用することができるが、自律走行装置１は、移動する装置であるので、無線通信が可能なネットワーク（たとえば、無線ＬＡＮ）を利用することが好ましい。

無線通信のネットワークとしては、公衆に開放されているインターネットなどを利用してもよく、あるいは、接続できる装置が限定される専用回線の無線ネットワークを利用してもよい。無線通信路での無線伝送方式としては、各種無線ＬＡＮ（Local Area Network）（ＷｉＦｉ（登録商標）認証の有無は問わない）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＬＥ（Low Energy）などの規格に準じた方式が挙げられ、無線到達距離や伝送帯域などを考慮して使用すればよいが、例えば携帯電話網などを利用してもよい。
管理サーバ５は、主として、通信部９１、監視制御部９２、記憶部９３を備える。通信部９１は、ネットワーク６を介して、自律走行装置１と通信する部分であり、無線による通信機能を有することが好ましい。
監視制御部９２は、自律走行装置１に対する移動制御、自律走行装置１の情報収集機能および監視機能などを実行させる部分である。
記憶部９３は、自律走行装置１に対して移動指示をするための情報、自律走行装置１から送られてきた監視情報（受信監視情報９３ａなど）、監視制御のためのプログラムなどを記憶する部分である。

自律走行装置１の制御部５０は、走行制御部５６などの各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各種ハードウェアを有機的に動作させて、この発明の走行機能、指示認識機能などを実行する。

距離検出部５１は、車両の現在位置から、進行方向の前方空間に存在する物体および路面までの距離を検出する部分である。ここで、車両が屋外を走行する場合、物体とは、たとえば、建物、柱、壁、突起物などを意味する。
距離検出部５１は、走行方向の前方空間に所定の光を出射した後、前方空間に存在する物体および路面によって反射された反射光を受光して、物体および路面までの距離を検出する。具体的には、距離検出部５１は、主として、光を出射する発光部５１ａと、物体によって反射された光を受光する受光部５１ｂと、光の出射方向を、２次元的あるいは３次元的に変化させる走査制御部５１ｃとから構成される。

図４に、この発明の距離検出部５１の一実施例の説明図を示す。
ここでは、発光部５１ａから出射されたレーザー５１ｄが、物体１００に反射して、受光距離Ｌ０だけ往復して戻ってきたレーザーの一部分が受光部５１ｂに受光されることを示している。

出射される光としては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などを用いることができるが、夜間でも測距が充分可能でなければならないため、レーザーを用いることが好ましい。
また、今日、距離検出用センサーとして、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging：ライダー）が用いられているが、これを距離検出部５１として用いてもよい。
ＬＩＤＡＲは、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間にレーザーを出射し、距離測定領域内の複数の測点における距離を測定する装置である。
また、ＬＩＤＡＲは、発光部５１ａからレーザーを出射した後、物体によって反射された反射光を受光部５１ｂで検出し、たとえば、出射時刻と受光時刻との時間差から、受光距離Ｌ０を算出する。この受光距離Ｌ０が、後述する測定距離情報７３に相当する。

発光部５１ａから出射されたレーザーが、距離Ｌ０だけ離れた動かない物体に当たったとすると、発光部５１ａの先端から物体表面までの距離Ｌ０の２倍に相当する距離（２Ｌ０）だけ進行して、受光部５１ｂに受光される。
レーザーを出射した時刻と受光した時刻とは、レーザーが上記距離（２Ｌ０）を進行するのにかかる時間Ｔ０だけずれている。すなわち、時間差が生じている。この時間差Ｔ０と、光の速度とを利用することによって、上記受光距離Ｌ０を算出することができる。

図４には、距離検出部５１を動かさない場合を示しており、発光部５１ａから出射されるレーザーは同じ光路を進行する場合を示している。
したがって、物体１００の一点に当たって反射してきた反射光を受光した場合、発光部５１ａの先端と物体の一点との距離のみが算出される。

走査制御部５１ｃは、走行方向の前方空間の所定の複数の測点に向けて光が出射されるように、光の出射方向を走査させる部分であり、距離検出部５１の向きを一定時間ごとに少しずつ変化させることによって、出射されるレーザーが進行する光路を少しずつ移動させる。
ＬＩＤＡＲ５１では、水平方向の所定の２次元空間の範囲内で、レーザーの出射方向を所定の走査ピッチずつ変化させて、物体までの距離を算出する（水平方向の２次元走査）。また、３次元的に距離を算出する場合は、垂直方向に、所定の走査ピッチだけレーザーの出射方向を変化させて、さらに上記の水平方向の２次元走査を行って距離を算出する。

図６に、距離検出部（ＬＩＤＡＲ）５１から出射されるレーザーの走査方向の概略説明図を示す。
また、図７に、距離検出部（ＬＩＤＡＲ）５１から出射されたレーザーの照射領域を、上方から見た図（図７（ａ））と、後方から見た図（図７（ｂ））を示す。
図６において、１つの点は、所定の距離だけ離れた位置の垂直方向の２次元平面（垂直平面）において、レーザーが当たった位置（以下、測点と呼ぶ）を示している。

たとえば、距離検出部５１の発光部５１ａから出るレーザーの出射方向を、水平方向に所定の走査ピッチだけ右方向に移動するように、距離検出部５１の向きを変化させると、レーザーは、水平方向の右方向に走査ピッチだけずれた隣の位置（測点）の垂直平面に当たる。
もし、この垂直平面の位置に物体が存在したとすると、各測点において反射されたレーザーの反射光の一部分が、受光部５１ｂに受光される。
このように順次、水平方向に、所定の走査ピッチずつ、レーザーの照射方向をずらしていくと、所定数の測点に対してレーザーが照射される。このように、複数の測点ごとに、反射光の受光の有無を確認して距離を算出する。

図７（ａ）には、レーザーの照射方向を、水平方向に走査ピッチずつずらして、図の左右方向（すなわち水平方向）に、レーザーを走査する例の説明図を示している。
たとえば、図７（ａ）に示すように、最も右側方向に、レーザーが照射された場合、その方向に物体が存在すれば、物体からの反射光を受光することによって、受光距離Ｌ０が算出される。

また、図６に示すように、レーザーを走査する方向を垂直方向とした場合、たとえば、レーザーを出射する方向を、垂直方向の上方向に所定の走査ピッチだけずらした場合は、レーザーは、垂直方向の上方向に走査ピッチだけずれた隣の位置（測点）の垂直平面に当たる。
レーザーの出射方向を垂直方向の上方向に１走査ピッチだけずらした後、図７（ａ）に示すように、水平方向にレーザーの照射方向をずらせば、前回の測点よりも上方向に１走査ピッチだけずれた位置の測点に対して、レーザーが照射される。
このように、水平方向のレーザーの走査と、垂直方向のレーザーの走査を順次行うことによって、所定の３次元空間に対してレーザーが照射され、３次元の測定空間に物体が存在すれば、その物体までの距離が算出される。

また、複数の測点に向けて出射された光（レーザー）が物体に反射された場合に、物体に反射された反射光が受光部に受光されたことが確認され距離が検出された測点の位置に物体の一部分が存在すると判定される。
さらに、物体の一部分が存在すると判定された複数の測点を含む領域内に、その物体が存在し、その複数の測点を含む領域の情報から、物体の形状あるいは人体の姿勢を特徴づける検知情報を取得する。
検知情報は、何らかの物体を特徴づける情報であるが、距離検出部５１によって取得してもよく、あるいは、後述するように、カメラ５２によって撮影された物体の画像データから取得してもよい。

なお、２次元走査において、レーザーを走査する方向を、水平方向として説明したが、これに限るものではなく、垂直方向にレーザーを出射する方向を変化させてもよい。
３次元的な測定空間にレーザーを照射する場合は、垂直方向の２次元走査をした後、水平方向に所定の走査ピッチだけずらして、順次、同様の垂直方向の２次元走査を行えばよい。

図７（ｂ）には、レーザーを水平方向と垂直方向に走査した場合に、３次元空間に照射されるレーザーの測点の概略説明図を示している。
もし、レーザーが出射された１つの測点の方向に、物体が存在しなければ、レーザーはそのまま光路上を進行し、反射光は受光されず、距離は測定できない。
逆に、ある測点に出射されたレーザーに対して反射光が受光された場合は、距離が算出され、算出された距離だけ離れた位置に、物体が存在することが認識される。
図７（ｂ）では、右下部分の６つの測点において、反射光が検出されたことを示しており、この６つの測点を含む領域に、何らかの物体（たとえば、人体、障害物など）が存在することが認識される。

距離検出部５１の受光部５１ｂにレーザー５１ｄが入射されると、そのレーザーの受光強度に対応した電気信号が出力される。
制御部５０は、受光部５１ｂから出力される電気信号を確認し、たとえば、所定のしきい値以上の強度を有する電気信号が検出された場合に、レーザーを受光したと判断する。
発光部５１ａには、従来から用いられているレーザー発光素子が用いられ、受光部５１ｂには、レーザーを検出するレーザー受光素子が用いられる。

また、制御部５０は、発光部５１ａから出射されたレーザーの出射時刻と、受光部５１ｂに反射光が受光されたことを確認された受光時刻との時間差Ｔ０を利用して、発光部５１ａと複数の測点との間の距離である受光距離Ｌ０を算出する。
制御部５０が、たとえば、タイマーを利用して現在時刻を取得し、レーザーの出射時刻と、レーザーの受光が確認された受光時刻との時間差Ｔ０を算出し、この両時刻の時間差Ｔ０と、レーザーの速度とを利用して、受光距離Ｌ０を算出する。

カメラ５２は、主として、車両の走行方向の前方空間の画像を撮影する部分であり、撮影する画像は、静止画でも、動画でもよい。撮影された画像は、入力画像データ７１として、記憶部７０に記憶され、必要に応じて、管理サーバ５に転送される。
また、カメラ５２は、１台だけでなく、複数台備えてもよい。たとえば、車体の前方、左方、右方、後方をそれぞれ撮影するように、４台のカメラを固定設置してもよく、また各カメラの撮影方向を変更できるようにしてもよく、ズーム機能を備えてもよい。
また、車両が屋外を走行する場合、天候がよく撮影領域が十分に明るい場合は、カメラで撮影した画像を分析することにより、人体、障害物、路面の状態等を検出する。
特に後述するように、カメラに撮影された物体が人体であると認識された場合は、その人体の姿勢、たとえば、その人体が手を上げている状態であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて、人体の姿勢に予め対応づけられている指示を抽出して、その指示内容に基づく機能（たとえば、人体の存在する位置への移動）を実行する。

人検知部５３は、カメラ５２によって撮影された画像データ（入力画像データ７１）の中から、人体を検知する部分である。たとえば、撮影された画像データに含まれる物体を抽出し、抽出された物体が、人体の所定の特徴を持つ物体である場合に、その物体を人体として検知し、画像データから、検知された人体の姿勢を特徴づける検知人体データを、検知情報として取得し、記憶部７０に記憶する。
また、入力画像データ７１に含まれる物体を抽出し、その物体が、予め記憶されている人体に関する情報（人体比較情報７４）にほぼ一致可能な場合、その物体部分の画像を人体と認識し、検知人体データ７２として記憶してもよい。

指示認識部５４は、カメラによって撮影された画像データに含まれる物体を抽出し、抽出された物体から取得されるその物体を特徴づける検知情報に予め対応づけられた指示を認識する部分である。たとえば、人検知部５３によって検知された人体のデータ（検知人体データ７２）に予め対応づけられた指示を認識する。
後述するように、取得された検知人体データ７２が、記憶部７０に予め記憶されている情報（姿勢指示情報７５）のうち、どの姿勢に近いかを判断し、検知人体データとほぼ一致可能な人体姿勢が、姿勢指示情報７５の中に存在する場合、ほぼ一致可能な人体姿勢に予め対応づけられて記憶されている指示を認識する。
認識された指示に基づいて、後述する指示実行部５９が、走行制御部５６による車輪の回転の制御や、指示された所定の機能を実行させる。

位置情報取得部５５は、車両の現在位置を示す情報（緯度、経度など）を取得する部分であり、たとえば、ＧＰＳ（Global Position System：全地球測位システム）を利用して、現在位置情報７６を取得してもよい。
取得された現在位置情報７６と、記憶部７０に予め記憶された経路情報７７とを比較しながら、車両の進行すべき方向を決定し、車両を自律走行させる。
車両を自律走行させるためには、上記した距離検出部５１、カメラ５２、位置情報取得部５５のすべてから得た情報を用いることが好ましいが、あるいは少なくともいずれか１つから得た情報を利用して自律走行させてもよい。また、自律走行の方法（方向、速度、停止位置など）は、指示認識部５４によって認識された指示の内容に基づいて決定してもよい。
また、位置情報取得部５５としては、ＧＰＳと同様に、現在利用されている他の衛星測位システムを用いてもよい。たとえば、日本の準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：QZSS）、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＥＵのガリレオ、中国の北斗、インドのＩＲＮＳＳ（Indian Regional Navigational Satellite System）などを利用してもよい。

走行制御部５６は、駆動部材を制御する部分であり、主として、駆動部材に相当する車輪５７の回転を制御して、直線走行および回転動作などをさせることによって、自動的に車両を走行させる。駆動部材としては、車輪、キャタピラなどを含む。
車輪５７は、図１および図２に示したような４つの車輪（２１、２２、３１、３２）に相当する。
また、上記したように、車輪のうち、左右の前輪（２１，３１）を駆動輪とし、左右の後輪（２２，３２）は回転制御をしない従動輪としてもよい。
また、図示しないエンコーダを、駆動輪（２１，３１）の左輪と右輪にそれぞれ設け、車輪の回転数や回転方向、回転位置、回転速度によって車両の移動距離等を計測し、走行を制御してもよい。

通信部５８は、ネットワーク６を介して、管理サーバ５と、データの送受信を行う部分である。上記したように、無線通信によってネットワーク６に接続し、管理サーバ５と通信できる機能を有することが好ましい。

指示実行部５９は、指示認識部５４によって認識された指示に基づいて、車両１の自律走行など、その指示に予め対応づけられた所定の機能を実行させる部分である。
たとえば、姿勢指示情報７５の指示の内容に、走行方向および走行方法を示した走行情報が含まれる場合には、認識された指示に従って、指示に示された所定の走行方法で所定の目的地に向かって車両を移動させる。特に、抽出された物体が所定の姿勢をとっている人体である場合は、移動する目的地を、その人体が所在する位置としてもよい。
また、走行情報に従って所定の移動経路を変更させ、あるいは、所定の位置で停止させるように、車輪の回転を制御する。
さらに、指示の内容に基づいて、指定された位置への自律走行、照明の点灯または消灯、画像データなどの監視情報の管理サーバへの送信、応援車両の要請、警告音を発するなどの機能を実行させる。

充電池６０は、車両１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、走行機能、距離検出機能、指示認識機能、通信機能を行うための電力を供給する部分である。
たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、鉛電池、各種燃料電池などの充電池が用いられる。
また、図示しない電池残量検出部を備え、充電池の残りの容量（電池残量）を検出し、検出された電池残量に基づいて、所定の充電設備の方へ帰還するべきか否かを判断し、電池残量が所定残量よりも少なくなった場合は、充電設備へ自動的に帰還するようにしてもよい。

記憶部７０は、自律走行装置１の各機能を実行するために必要な情報やプログラムを記憶部する部分であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体記憶素子、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記憶装置、その他の記憶媒体が用いられる。

記憶部７０には、たとえば、入力画像データ７１，検知人体データ７２，測定距離情報７３，人体比較情報７４，姿勢指示情報７５，現在位置情報７６，経路情報７７，送信監視情報７８などが記憶される。

測定距離情報７３は、上記のように距離検出部５１から取得した情報によって算出された受光距離Ｌ０である。１つの受光距離Ｌ０は、所定の距離測定領域内の１つの測点において測定された距離を意味する。
また、この情報７３は、所定の距離測定領域内に属する測点ごとに記憶され、各測点の位置情報と対応づけて記憶される。たとえば、測点が水平方向にｍ個あり、垂直方向にｎ個ある場合は、合計ｍ×ｎ個の測点にそれぞれ対応した受光距離Ｌ０が記憶される。

また、各測点の方向に、レーザーを反射する物体（障害物、路面、柱など）が存在し、その物体からの反射光を受光できた場合は、その物体までの受光距離Ｌ０が記憶される。ただし、測点方向に物体が存在しない場合は、反射光が受光されないので、測点距離情報７３として、たとえば、受光距離Ｌ０の代わりに、測定できなかったことを示す情報を記憶してもよい。

入力画像データ７１は、カメラ５２によって撮影された画像データである。カメラが複数台ある場合は、各カメラごとに記憶される。画像データとしては、静止画および動画のどちらでもよい。画像データは、人体の検知、人体の姿勢に対応づけられた指示の認識、車両の進路決定などに利用され、また送信監視情報７６の１つとして、管理サーバ５に送信される。

検知人体データ７２は、入力画像データ７１の中に写っている人体の部分を抽出したデータであり、人体の姿勢を特徴づける検知情報である。
図５（ａ）に、検知人体データ７２の一実施例の概略イメージの説明図を示す。
たとえば、カメラで撮影された静止画像を分析し、その中に写っている物体の輪郭を抽出し、物体の画像を切り出す。
切り出した物体の画像について、人体の特徴となる顔、胴体、手、足などに相当する部分が存在するか否かをチェックし、人体の特徴となる部分を持つ物体を人体と認識し、その物体の画像を、検知人体データ７２として記憶する。
あるいは、切り出した物体の画像と予め記憶された人体比較情報７４とを比較し、物体の画像が、人体比較情報７４のどれかと一致可能な場合に、その物体の画像を検知人体データ７２として記憶してもよい。

人体比較情報７４は、複数の人体の姿勢の画像を示した情報であり、記憶部７０に予め記憶される情報である。
人体の姿勢は、車両に対して何らかの指示を与えるための外観であり、各指示と対応づけられた姿勢が予め定義される。

図５（ｂ）に、人体比較情報７４の一実施例の概略イメージの説明図を示す。
人体比較情報７４は、カメラで撮影された人体の姿勢を認識するのに用いられる。
図５（ｂ）では、５つの人体の姿勢を示しているが、ただしこれに限るものではない。
各人体姿勢の情報は、検知人体データ７２と比較可能な画像データとして記憶される。
カメラで撮影された画像データから抽出された検知人体データ７２と、図５（ｂ）のような複数の人体比較情報７４とを比較し、検知人体データ７２にほぼ一致可能な人体比較情報７４が存在する場合は、検知された人体が、ほぼ一致可能な人体比較情報７４の姿勢をとっていると認識される。

姿勢指示情報７５は、人体の姿勢と、自律走行装置に行わせる指示とを対応づけた情報であり、記憶部７０に予め記憶される情報である。
図５（ｃ）に、姿勢指示情報７５の一実施例の説明図を示す。１つの姿勢指示情報７５は、主として、人体姿勢と、指示とからなる。
人体姿勢は、検知人体データと比較可能な情報であり、図５（ｃ）のように、複数個の人体姿勢を予め設定してもよく、あるいは必要に応じて設定変更や、追加、削除ができるようにしてもよい。指示は、各人体姿勢に予め対応づけられた情報であり、たとえば、車両の走行方向、走行方法などを示した走行情報が含まれる。
図５（ｃ）では、人体姿勢は、上記した人体比較情報７４の番号で示している。
ただし、図５（ｂ）と図５（ｃ）の人体姿勢は、一対一に対応する情報であるので、図５（ｃ）の人体姿勢に、図５（ｂ）に示した人体姿勢の情報を含むものとすれば、図５（ｂ）の情報を記憶しなくてもよい。

図５（ｃ）において、たとえば、番号「０１」の情報では、人体姿勢が「Ｐ００１」の場合、その姿勢に対応した指示は、「こちらに向かって低速移動」であることを意味する。
すなわち、カメラで撮影された人体の姿勢が、図５（ｂ）の「Ｐ００１」に示すように、両手を下方に広げたような姿勢であった場合、自律走行装置に対して、その姿勢をとっている人体がいる位置に向かって、低速で移動することを要求することを意味する。

人検知部５３が、抽出された検知人体データ７２が図５（ｂ）の「Ｐ００１」に対応する人体姿勢にほぼ一致すると認識した場合、指示認識部５４は、図５（ｃ）の姿勢指示情報７５から、「Ｐ００１」に対応づけられた指示（こちらに向かって低速前進）を抽出する。その後、指示実行部５９が、抽出された指示に基づいて、対応する所定の機能を実行する。

また、図５（ｃ）の「Ｐ００２」に対応する人体姿勢を認識した場合は、人体が存在する方向に向かって高速移動することを要求する指示がされたことを意味する。
図５（ｃ）の「Ｐ００３」の場合は、車両に備えられている照明を点灯させる指示がされたことを意味する。
さらに、図５（ｄ）の「Ｐ００４」の場合は、カメラで撮影した画像を記憶し、管理サーバに送信することを要求する指示がされたことを意味し、「Ｐ００５」の場合は、車両の走行停止を要求する指示がされたことを意味する。
図５（ｂ）、（ｃ）に示した人体姿勢と、指示内容は一つの実施例であり、これに限るものではなく、自律走行装置を利用する環境や使用形態に対応して、種々の人体姿勢と、それに対応する指示内容を設定すればよい。また、必要に応じて、予め設定した情報（７４，７５）を、新たな使用形態に対応するように、設定変更してもよい。

現在位置情報７６は、位置情報取得部５５によって取得された車両の現在位置を示す情報である。たとえば、ＧＰＳを利用して取得された緯度と経度とからなる情報である。この情報は、たとえば、車両の進路を決定するのに用いられる。

経路情報７７は、車両が走行すべき経路の地図を予め記憶したものであり、たとえば、移動する経路や領域が予め固定的に決まっている場合は、当初から固定的な情報として記憶される。ただし、経路変更をする必要がある場合などでは、ネットワーク６を介して、管理サーバ５から送信される情報を、新たな経路情報として記憶してもよい。

送信監視情報７８は、走行中に取得した種々の監視情報であり、ネットワーク６を介して管理サーバ５に送信される情報である。この情報としては、たとえば、カメラ５４によって撮影された画像データ、地形データ、障害物データ、路面情報、警告情報などが含まれる。

＜自律走行装置の移動指示＞
図８に、指示者が、所定の姿勢をとることによって、自律走行装置に所定の指示を出して、指示に対応した自律走行をさせる実施形態の説明図を示す。
（実施形態１）
図８（ａ）では、車両１から離れた位置であって、カメラによって撮影が可能な位置に指示者が所在する場合を示している。
この状態で、指示者が、図５に示した「Ｐ００１」に対応する姿勢をとったとする。
カメラで撮影された画像データ７１の中に、指示者が含まれている場合、まず、人検知部５３が、入力された画像データの中に物体が存在し、その物体が人体に相当するか否かを判断することにより、人体検知をする。人体と判断した場合、その物体の画像データを、検知人体データ７２として記憶する。
次に、指示認識部５４が、記憶された検知人体データ７２と、人体比較情報７４の人体姿勢とを比較して、ほぼ一致する人体姿勢が存在する場合は、姿勢指示情報７５を検索し、ほぼ一致する人体姿勢に対応する指示を認識する。

その後、指示実行部５９が、認識された指示に対応する機能を実行させる。
図８（ａ）の場合、人体姿勢が「Ｐ００１」なので、図５（ｃ）の「Ｐ００１」に対応するように、車両は、指示者のいる位置に向かって、低速で移動する。
図８（ｂ）に示すように、途中に障害物等がなければ、車両はほぼ直線的に、指示者のいるところまで移動していく。
移動途中において、指示者は、「Ｐ００１」に対応する姿勢をずっととっていてもよいが、車両が移動を開始した後、予め設定された他の人体姿勢と同一の姿勢をとらないようにすれば、「Ｐ００１」の姿勢をとりつづける必要はない。
図８（ｃ）に、車両が指示者に接近してきたので、指示者が「Ｐ００５」の姿勢をとった場合を示している。
ここで図５（ｃ）に示すように、「Ｐ００５」の姿勢に対応する指示は、「停止」を意味するので、車両は、「Ｐ００５」の人体姿勢を認識した後、その姿勢に対応する停止動作を行う。

図８（ａ）から（ｃ）に示すように、指示者が車両から離れた位置において、２つの所定の人体姿勢をとることによって、車両の走行開始と、低速移動をすることと走行方向を指示し、さらに接近してきた場合に走行停止を指示することが可能となる。
また、図８（ａ）において、指示者がいないとき、車両は、予め記憶されている経路情報７７に基づいて、そのまま右方向に進行を続けるものであったとした場合、右方向の路面が工事中である状態の場合、工事中の路面の前方に指示者が「Ｐ００５」の姿勢をとって立つことにより、経路情報７７を変更することなく、一時的に、車両が工事中の路面に進入しないようにすることができる。

また、指示者がいないときは車両が高速走行をしている路面であったとしても、たとえば一時的に路面状態が悪化した場合、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、指示者が「Ｐ００１」の姿勢をとって立つことにより、低速での走行をさせることが可能となる。
また、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、車両の走行途中において、指示者の姿勢を変化させる例を示したが、これ以外にも、他の姿勢をとることによって、臨機応変に、その都度路面状態や環境の変化に対応させた、通常と異なる走行をさせることが可能となる。

（実施形態２）
図８（ｄ）に、車両の走行経路の途中に、障害物が存在する場合の実施例を示す。
指示者が、車両と離れた右方向の位置で、「Ｐ００２」の姿勢をとっていたとすると、その姿勢を認識した車両は、「Ｐ００２」に対応づけられた指示の動作（指示者の位置への高速移動）を実行する。
ただし、走行経路の途中に障害物が存在するので、車両は、距離検出部５１、あるいはカメラ５２によって、障害物が存在することを検出する。
障害物を検出した後、障害物を回避するためのルートを選択し、移動方向を変化させながら、指示者のいる方向に向かって走行する。
このように、指示者の姿勢を認識して、その姿勢に対応した指示に基づく移動をする場合であっても、距離検出部５１やカメラ５２から取得した情報を利用することによって、障害物を回避し、最適なルートを選択しながら、目的地である指示者のいる位置まで移動させることができる。

（実施形態３）
図８（ｅ）に、交差点の位置で、車両の走行経路を変更する場合の実施例を示す。
通常、記憶部７０に記憶されている経路情報７７に従って走行する場合、図８（ｅ）の破線で示すように、車両は、右方向に向かって移動し、交差点に入った後、上方向に移動するものとする。
ここでは、図８（ｅ）のような交差点の位置に、指示者が立ち、通常の移動経路と異なる下方向に車両を移動させる実施例について説明する。

車両が右方向へ走行中に、指示者が交差点に立ち、「Ｐ００２」の姿勢をとったとする。
このとき、車両は、指示者を検知し、その人体姿勢が「Ｐ００２」であると認識する。
その後、車両は、図５に示したその人体姿勢「Ｐ００２」に対応する指示に従って、高速で、指示者のいる交差点方向に移動する。

指示者は、上記のような車両の移動を見届けた後、交差点の下方向に進んで、交差点の方向を向いて立ち、「Ｐ００１」の姿勢をとったとする。車両が右方向に移動して交差点に入った場合、車両の右側に設置されたカメラにより、指示者のいる方向を撮影する。
この方向を撮影した画像データの中に、指示者が存在することを検知したとすると、その姿勢「Ｐ００１」を認識する。これにより、車両は、「Ｐ００１」に対応する指示である「指示者の位置への低速移動」を実行する。すなわち、交差点の下方向に向かって、低速で移動する。
さらに、車両が指示者のいる方向に向かって移動した後、指示者が、適切なタイミングで、「Ｐ００５」の姿勢をとったとすると、その位置で、車両を停止させることができる。

このように、指示者が適切な位置で車両に対して所定の姿勢を見せることによって、通常の走行ルートと異なる方向へ、容易に移動させることができる。この場合、経路情報を変更する必要はなく、突然の経路変更があっても、迅速に対応することができ、経路情報を作成する担当者の負担を軽減させることができる。

（実施形態４）
上記実施形態では、車両の走行経路の指示、走行方向や走行速度の変更、実行すべき機能の指示を、人体の姿勢で示すものについて説明した。ただし、これに限るものではなく、車両から離れた位置に存在する指示者の姿勢以外の情報を用いて、車両に指示を与えてもよい。

指示を与える認識対象が人間（指示者）である場合、その者の服の色、顔、音声などを利用して、異なる指示を与えてもよい。
たとえば、車両に、音声認識機能を備えている場合、比較的静かな場所で車両との距離が近ければ、指示者が、所定の指示に対応したキーワードを音声で発言することにより、車両に、その指示を与えることができる。
また、指示者の音声の特徴を予め記憶しておくことにより、指示者以外の者の音声によってキーワードが発言されても、その指示を実行しないようにしてもよい。

また、車両に顔認識機能を備え、指示者の顔の特徴を予め記憶しておくことによって、カメラによって記憶された顔とほぼ一致する顔が撮影された場合にのみ、指示者の指示を有効とする。ただし、撮影された顔が記憶されている顔と一致しない場合は、指示がされていることを認識したとしても、その指示を無効とする。これにより、顔の特徴が予め記憶されていない悪意を持った者が、車両に指示を与えたとしても、その指示を無効とし、セキュリティを高めることができる。

その他に、指示を与える認識対象として、人体以外を利用してもよい。
たとえば、所定の形状、色、および模様などを有するパネル、または、所定の文字、図形、および記号などが記載されたパネル、旗、その他の目印となる道具を、指示者が車両に対して提示することによって、そのパネル等に予め対応させた指示を、車両に与えてもよい。

車両に文字認識機能を備え、たとえば、「低速走行」という文字が記載されたパネルを車両に向かって提示した場合、車両が、「低速走行」という文字を認識をすることによって、その文字に対応する指示（低速による走行）を実行するようにしてもよい。これによれば、指示者が、指示を与えようとする現地で、パネルに、その指示に対応する文字または図形等を記入することによって、容易かつ迅速に、車両に所望の指示を与えることができる。

また、指示者が、車両と無線によるデータ通信が可能な携帯端末を持っている場合は、携帯端末において、指示者が所望の指示内容を入力して、携帯端末から車両へ、その指示内容を含むデータを送信してもよい。これによれば、送信されたデータに含まれる指示内容の機能を、確実に実行させることができる。
あるいは、指示者が、所定の赤外線、電波、超音波などのいずれかの信号を出力する信号発信機を所持し、車両に、出力された信号を受信することのできる受信機を備えてもよい。この場合、車両が赤外線等の信号を受信することによって、その信号が送信されてきた方向を認識して、指示者のいる位置を検出し、カメラで指示者を撮影することによってその人体姿勢から指示内容を認識すればよい。
また、出力される赤外線や電波等の信号に指示内容を含め、受信した赤外線等の信号を解析することによって、指示内容を認識してもよい。
このように、データ通信や信号の受信を行えば、指示者が車両のカメラによって撮影可能な場所にいなくても、指示を与えることができ、悪天候のために鮮明な画像が撮影できずあるいは現地に担当者が出向くことが困難な場合でも、容易かつ確実に指示を与えることができる。

なお、この発明では、車両に経路変更などの所定の指示を与えるために、カメラやＬＩＤＡＲによる画像撮影機能、姿勢認識機能、音声認識機能、顔認識機能、文字認識機能、データ通信機能などを備えることが好ましい。ただし、これらの機能をすべて備える必要はなく、コストを低減させるために、車両の実際の使用形態に対応して、車両を現場に導入する時に、車両に備えるべき機能を予め選択できるようにしてもよい。

また、すべての機能を予め備えていたとしても、その機能ごとに動作を有効にするかあるいは無効にするかを、必要に応じて設定できるようにしてもよい。すなわち、使用する機能をその都度選択変更できるようにすることにより、車両を走行させる現場の環境に適合した方法で、車両に指示を与えることができ、車両の動作にかかる負荷の低減や、充電池の消費電力の低減をすることができる。

１ 自律走行装置、 ２ 監視ユニット、 ３ 制御ユニット、 ５ 管理サーバ、 ６ ネットワーク、 １０ 車体、 １２Ｒ 右側面、 １２Ｌ 左側面、 １３ 前面、 １４ 後面、 １５ 底面、 １６ 収容スペース、 １８ カバー、 ２１ 前輪、 ２１ａ 車軸、 ２１ｂ スプロケット、 ２２ 後輪、 ２２ａ 車軸、 ２２ｂ スプロケット、 ２３ ベルト、 ３１ 前輪、 ３１ａ 車輪、 ３１ｂ スプロケット、 ３２ 後輪、 ３２ａ 車輪、 ３２ｂ スプロケット、 ３３ ベルト、 ４０ バッテリ、 ４１Ｒ 電動モータ、 ４１Ｌ 電動モータ、 ４２Ｒ モータ軸、 ４２Ｌ モータ軸、 ４３Ｒ ギアボックス、 ４３Ｌ ギアボックス、 ４４Ｒ 軸受、 ４４Ｌ 軸受、 ５０ 制御部、 ５１ 距離検出部（ＬＩＤＡＲ）、 ５１ａ 発光部、 ５１ｂ 受光部、 ５１ｃ 走査制御部、 ５２ カメラ、 ５３ 人検知部、 ５４ 指示認識部、 ５５ 位置情報取得部、 ５６ 走行制御部、 ５７ 車輪、 ５８ 通信部、 ５９ 指示実行部、 ６０ 充電池、 ７０ 記憶部、 ７１ 入力画像データ、 ７２ 検知人体データ、 ７３ 測定距離情報、 ７４ 人体比較情報、 ７５ 姿勢指示情報、 ７６ 現在位置情報、 ７７ 経路情報、 ７８ 送信監視情報、 ９１ 通信部、 ９２ 監視制御部、 ９３ 記憶部、 ９３ａ 受信監視情報

Claims (6)

1. 駆動部材を制御する走行制御部と、
   走行方向の前方空間を含む所定の空間を撮影する撮像部と、
   前記撮像部によって撮影された画像データに含まれる物体を抽出し、前記抽出された物体から取得される該物体を特徴づける検知情報に予め対応づけられた指示を認識する指示認識部と、
   前記認識された指示に基づいて、前記走行制御部による駆動部材の制御および所定の機能の少なくともいずれか一方を実行させる指示実行部とを備えたことを特徴とする自律走行装置。
2. 前記抽出された物体のうち人体の所定の特徴を持つ物体を人体として検知し、前記検知情報として、前記検知された人体の姿勢を特徴づける検知人体データを前記画像データから取得する人検知部と、
   前記検知人体データと比較可能な複数個の人体姿勢と、その各人体姿勢に予め対応づけられた指示の内容とからなる姿勢指示情報を記憶した記憶部とをさらに備え、
   前記撮影された画像データから取得された検知人体データとほぼ一致可能な人体姿勢が、前記姿勢指示情報の中に存在する場合、前記指示認識部は、前記ほぼ一致可能な人体姿勢に予め対応づけられた指示を認識し、前記指示実行部が、前記認識された指示に基づく機能を実行させることを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
3. 前記姿勢指示情報の指示には、走行方向および走行方法を示した走行情報が含まれ、
   前記指示実行部は、前記認識された指示に従って、指示に示された所定の走行方法で所定の目的地に向かって移動させ、所定の移動経路を変更させ、あるいは所定の位置で停止させるように、前記駆動部材を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の自律走行装置。
4. 前記画像データから抽出された物体が所定の姿勢をとっている人体である場合、前記移動する目的地はその人体が所在する位置であることを特徴とする請求項３に記載の自律走行装置。
5. 走行方向の前方空間に所定の光を出射して、前記前方空間内に存在する物体によって反射された反射光を受光して、前記物体までの距離を検出する距離検出部をさらに備え、
   前記距離検出部は、光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記前方空間の所定の複数の測点に向けて前記光が出射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備え、
   前記走査制御部によって所定の距離測定領域内に前記光を走査させ、前記複数の測点に向けて出射された光が物体に反射された場合に、物体に反射された反射光が前記受光部に受光されたことが確認され距離が検出された測点の位置に物体の一部分が存在すると判定し、
   前記指示認識部は、前記物体の一部分が存在すると判定された複数の測点を含む領域内にその物体が存在し、前記複数の測点を含む領域の情報から、前記物体の形状あるいは人体の姿勢を特徴づける検知情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
6. 前記距離検出部は、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間に、レーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲを用いることを特徴とする請求項５に記載の自律走行装置。