JP2018139020A - 自律移動装置および反射部材 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザレーダを１台のみ搭載した自律移動装置において、１８０°を越える範囲に存在する障害物（他の自律移動装置を含む）を適切に検出することのできる技術を提供する。【解決手段】レーザ光を略水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、１８０°よりも広い走査範囲に存在する物体を検知する検知センサと、前記検知センサと比べて広い幅を有する本体部と、前記本体部を搭載し、前記本体部を移動させる駆動装置と、前記検知センサの検知情報に基づいて、前記駆動装置による前記本体部の移動を制御する制御装置とを備えた自律移動装置であって、前記検知センサと同じ高さ位置に配置され、他の自律移動装置から射出されたレーザ光を反射するレーザ光反射部材を有し、同一直線上に延在する前記レーザ光反射部材の幅が、前記本体部の幅の５０〜１２０％の範囲内である自律移動装置。【選択図】図1

Description

本発明は、自律移動装置および反射部材に関する。

従来、周囲環境に存在する障害物を検出し、環境地図を更新しながら動的に移動ルートを更新する自律移動装置が知られている。障害物を検出する手段としては、たとえば、レーザ光（検知波）を水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、物体を走査するレーザレーダ（たとえばＬｉＤＡＲ：Light Detection And Ranging）が知られている。

たとえば、特許文献１では、半円状（１８０°）の検知領域（走査範囲）にレーザ光を射出することで、この半円状の検知領域に存在する物体を検知するレーザレンジファインダ（レーザレーダ）を備える自律移動装置が開示されている。
近年、３６０°回転して全方位を走査するレーザレーダも提案されている（たとえば、非特許文献１）。

特開２０１４−１８６６９５号公報

http://www.slamtec.com/

複数台の自律移動装置を走行させて所定の搬送作業を行わせたいというニーズがある。自律移動装置の移動ルートを迅速に変更するためには、１８０°を越える範囲に存在する障害物（他の自律移動装置を含む）を検出することが効果的である。

たとえば、特許文献１では、１台のレーザレーダで半円状（１８０°）の検知領域しか物体を検知できないため、前方と後方にレーザレーダを１台ずつ配置して、全方位（３６０°）における物体の検知を行っている。
しかしながら、自律移動装置の台数が増えるとコストも倍増するため、高価な部品の使用個数を減らすことで自律移動装置の価格を下げたいという課題がある。
製造コストを削減するためには、レーザレーダのような高価な部品数を減らすことが効果的であるが、特許文献１においてレーザレーダを１台にしてしまうと、物体を検知できない死角が１８０°となってしまい、周囲の物体を適切に検知できない場合がある。その結果、複数台の自律移動装置を走行させた場合に、自律移動装置同士が衝突してしまうおそれが生じることとなる。

本発明は、レーザレーダを１台のみ搭載した自律移動装置において、１８０°を越える範囲に存在する障害物（他の自律移動装置を含む）を適切に検出することのできる技術を提供することを目的とする。

発明者は、３６０°回転して水平方向を全方位走査するレーザレーダを用いることで、高価な部品の使用数を減らしながら１８０°を越える範囲に存在する障害物（他の自律移動装置を含む）を検出することを試みた。たとえば、幅の広い本体部（胴部）の上に、幅の狭いレーザーレーダ（頭部）を搭載した自律移動装置によれば、３６０°の範囲に存在する障害物を検出することができる。しかしながら、水平方向に射出されたレーザ光により他の自律移動装置が検出された場合、レーザレーダの大きさの障害物があると誤認識し、衝突するという問題が発生した。レーダレーダは、同じ高さにある他の自律移動装置のレーダレーザまでの距離を自律移動装置間の距離として検知するが、本体部はレーザレーダと比べて幅が広いため、本体部同士の距離は、レーザレーダ同士の距離よりも短くなる。その結果、自律移動装置間の距離（レーザレーダ間の距離）が十分にあると判断し、他の自律移動装置と衝突してしまう場合があるためであった。なお、水平方向（二次元方向）ではなく、三次元方向で物体を走査するレーザレーダも知られているが、このようなレーザレーダは水平方向の物体を走査するレーザレーダと比べてコストが大幅に増大するという問題があり、水平方向（二次元方向）の物体を走査するレーザレーダを用いて、他の自律移動装置と衝突してしまうことを抑制可能な自律移動装置が望まれていた。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明は以下の技術手段を備える。
本発明に係る自律移動装置は、レーザ光を略水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、１８０°よりも広い走査範囲に存在する物体を検知する検知センサと、前記検知センサと比べて広い幅を有する本体部と、前記本体部を搭載し、前記本体部を移動させる駆動装置と、前記検知センサの検知情報に基づいて、前記駆動装置による前記本体部の移動を制御する制御装置とを備えた自律移動装置であって、前記検知センサと同じ高さ位置に配置され、他の自律移動装置から射出されたレーザ光を反射するレーザ光反射部材を有し、同一直線上に延在する前記レーザ光反射部材の幅が、前記本体部の幅の５０〜１２０％の範囲内である。
前記自律移動装置において、前記レーザ光反射部材は、第１の方向に延在する第１の反射面と、第２の方向に延在する第２の反射面とを備えるように構成することができる。
前記自律移動装置において、前記第１の反射面と前記第２の反射面とが、６０°〜１２０°の角度を構成するように配置されているように構成することができる。
前記自律移動装置において、前記自律移動装置を正面から見た場合に、前記レーザ光反射部材の幅が前記本体部の幅と略同一となるように、前記レーザ光反射部材を構成することができる。
前記自律移動装置において、前記自律移動装置を側面から見た場合に、前記レーザ光反射部材の幅が前記本体部の幅と６０〜８０％となるように、前記レーザ光反射部材を構成することができる。
前記自律移動装置において、前記検知センサは、平面視において前記本体部の中心よりも前方に偏って配置されているように構成することができる。
前記自律移動装置において、前記検知センサは、３６０°回転走査が可能なレーザレンジファインダであるように構成することができる。

本発明に係るレーザ光反射部材は、レーザ光を略水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、１８０°よりも広い走査範囲に存在する物体を検知する検知センサと、前記検知センサと比べて広い幅を有する本体部と、前記本体部を搭載し、前記本体部を移動させる駆動装置と、前記検知センサの検知情報に基づいて、前記駆動装置による前記本体部の移動を制御する制御装置とを備える自律移動装置に着脱可能なレーザ光反射部材であって、第１の方向に延在する第１の反射面と、第２の方向に延在する第２の反射面とを備え、前記第１の反射面と前記第２の反射面とが、６０°〜１２０°の角度を構成するように配置されており、前記第１の反射面と前記第２の反射面とにより構成される先端部の近傍に、前記レーザ光反射部材の幅よりも幅狭である前記検知センサを配置して使用される。

本発明によれば、レーザレーダを１台のみ搭載した自律移動装置において、１８０°を越える範囲に存在する障害物（他の自律移動装置を含む）を適切に検出することができる技術を提供することが可能となる。

本実施形態に係る自律移動装置の斜視図である。 本実施形態に係る自律移動装置の正面図である。 本実施形態に係る自律移動装置の側面図である。 本実施形態に係るレーザレーダおよびレーザ光反射部材の平面図である。 本実施形態に係る自律移動装置の機能を示すブロック図である。 比較例の自律移動装置の動作を説明するための図である。 本実施形態に係る自律移動装置の動作を説明するための図である。 他の実施形態に係るレーザレーダおよびレーザ光反射部材の平面図である。 他の実施形態に係るレーザレーダおよびレーザ光反射部材の平面図である。

以下に、図を参照して、本発明の実施形態に係る自律移動装置を説明する。本実施形態に係る自律移動装置１は、倉庫内の決められた集荷場所まで自律移動し、集荷場所において作業者に商品を自律移動装置が備える収納スペースに収納してもらい、その後、目的の場所まで自律移動して商品の運搬を行うことで、作業者の棚卸を支援する装置である。なお、以下においては、自律移動装置１が他の自律移動装置１との衝突を回避する動作を説明するために、複数の自律移動装置１を、本自律移動装置１ａおよび他の自律移動装置１ｂと分けて説明する場合もある。

図１は、本実施形態に係る自律移動装置の斜視図、図２は、本実施形態に係る自律移動装置の正面図、図３は、本実施形態に係る自律移動装置の側面図である。また、図４は、レーザレーダおよびレーザ光反射部材の平面図である。図５は、本実施形態に係る自律移動装置の機能を示すブロック図である。

本実施形態に係る自律移動装置１は、図１に示すように、レーザレーダ１０と、レーザ光反射部材２０と、本体部３０と、駆動部４０と、制御部５０とを備える。

レーザレーダ（レーザレンジファインダ）１０は、レーザ光を射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、物体の位置（物体が存在する方角および物体までの距離）を検知する。レーザレーダ１０は、レーザ光を射出する射出部１１と、射出したレーザ光の反射光を受光する受光部１２とを備える。射出部１１と受光部１２とは同一水平面上に並んで配置されており、射出部１１から水平方向にレーザ光を射出し、水平方向にある物体からの反射光を受光部１２で受光する。レーザレーダ１０は、図５に示すように、後述する制御部５０と電気的に接続しており、制御部５０の制御により、射出部１１からレーザ光を射出する。また、レーザレーダ１０は、受光部１２が反射光を受光した場合に、反射光が飛来した方角と、レーザ光の射出から反射光の受光までの時間とを制御部５０に送信する。これにより、制御部５０は、物体が存在する方角と物体までの距離とを決定することができる。

本実施形態に係る自律移動装置１では、製造コスト削減のため、水平方向の物体検出手段として１台のレーザレーダ１０のみを備えている。１台のレーザレーダ１０のみで周囲の物体を検知する場合、死角となる範囲が広すぎると、死角に存在する物体を検知することができず、その結果、自律移動を行った場合に、周囲の物体に衝突してしまうおそれがある。そのため、本実施形態のレーザレーダ１０では、１８０°よりも広い範囲とすることが好ましく、例えば２００°〜３５０°の範囲、より好ましくは２４０°〜３００°の範囲で物体を検知する。

具体的には、レーザレーダ１０は、回転部１３を有し、回転部１３の上に射出部１１および受光部１２が搭載されている。回転部１３は、水平面上を３６０°回転することができ、これにより、射出部１１および受光部１２も水平面上を３６０°回転することができる。その結果、レーザレーダ１０は、全方位（３６０°）においてレーザ光の射出と反射光の受光とを行うことができ、全方位（３６０°）において物体を検知することが可能となっている。

本実施形態に係るレーザレーダ１０は、全方位において物体を検知することが可能となっているが、図４に示すように、進行方向（Ｘ軸正方向）を含む角度θ１（１８０°＜θ１＜３６０°）の範囲を走査し、自律移動装置１の後方（Ｘ軸負方向）を含む角度θ２（θ２＝３６０°−θ１）の範囲（非検知範囲）においては物体の検知を行わないような制御を制御部５０のソフトウェアにより行っている。ただし、先端部に設けられた開口２４を通過する反射光に基づき、物体を検知する仕様としてもよい。

また、レーザレーダ１０は、例えば、ＳＬＡＭＴＥＣ社のＲＰＬＩＤＡＲ Ａ２を使用することができ、１秒間に２〜１０回転の速度（２〜１０Ｈｚ）で回転することができ、７７５〜７９５ｎｍの波長のレーザ光を射出し、サンプリング間隔は５００ｎｓ以下である。さらに、レーザレーダ１０は、レーザレーダ１０から半径８〜１６メートルの距離にある物体を検知可能となっている。なお、レーザレーダ１０の回転速度や検知距離は、使用する製品の仕様により適宜変更される。

レーザ光反射部材２０は、他の自律移動装置１ｂが射出したレーザ光を反射することで、他の自律移動装置１ｂに本自律移動装置１ａを検知させるための部材である。レーザ光反射部材２０の素材は、例えば、樹脂や塗装された金属により構成されるが、レーザ光を一定の反射率以上で反射できるものであれば、特に限定されない。たとえば、木材を用いてレーザ光反射部材２０を構成してもよい。一方、鏡はレーザ光を乱反射する場合があるためレーザ光反射部材２０の素材としては適していない。さらに、レーザレーダ１０の性能にもよるが、光を吸収する黒色の素材もレーザ光反射部材２０の素材としては好ましくない。

レーザ光反射部材２０は、レーザレーダ１０から、レーザ光の射出方向に向かって延在する２つの反射面を備えた板状部材であり、右羽２１および左羽２２を有する。図１〜４に示すように、レーザ光反射部材２０とレーザレーダ１０とは、平面からなる板状の載置部材の上面に配置されており、同じ高さ位置に設置されている。右羽２１の外側面である第１の反射面および左羽２２の外側面である第２の反射面は、いずれも平面からなる。これにより、他の自律移動装置１ｂのレーザレーダ１０から射出されたレーザ光は、本自律移動装置１ａのレーザ光反射部材２０に反射し、他の自律移動装置１ｂのレーザレーダ１０に受光される。その結果、他の自律移動装置１ｂは、本自律移動装置１ａが周囲に存在することを検知することができる。また、右羽２１および左羽２２は、図４に示すように、レーザレーダ１０の近傍からレーザ光の射出方向に向かって延在することで、レーザレーダ１０から射出されたレーザ光がレーザ光反射部材２０で遮蔽される範囲を小さくすることができ、レーザレーダ１０の死角を小さくすることができる。

また、レーザ光反射部材２０では、右羽２１と左羽２２とが、連結部２３を介して連結している。連結部２３は、右羽２１と左羽２２とを上方および下方で連結する構成としてもよいし、開口２４を遮蔽することで連結力を強化してもよい。なお、連結部２３は、右羽２１および左羽２２を補強するための部材であり、連結部２３を備えない構成とすることもできる。

さらに、レーザ光反射部材２０は、図１に示すように、右羽２１、左羽２２、および連結部２３で囲われた開口２４を有する。同一直線上に延在するレーザ光反射部材２０の幅が、本体部３０の幅の５０〜１２０％（好ましくは９０〜１１０％）の範囲内とした場合には、右羽２１か左羽２２のいずれか一方のみを備える構成とすることもできる。

図４に示すように、右羽２１および左羽２２はハの字（略Ｖの字）に配置されている。具体的には、右羽２１と左羽２２とは、レーザレーダ１０の中心線Ｃを挟んで左右対称に配置されており、右羽２１と左羽２２との間の狭角θ２は、１８０°未満、好ましくは６０°〜１２０°とされる。本実施形態では、右羽２１と左羽２２との間の狭角θ２が非検知範囲となっており、レーザレーダ１０により物体の検知が行われない。たとえば、制御部５０が、非検知範囲における受光データを除いて物体検知処理を行うことで、あるいは、非検知範囲においてレーザレーダ１０にレーザ光の射出を行わせないことで、非検知範囲における物体の検知を行わない構成とすることができる。これにより、自律移動装置１の後方（Ｘ軸負方向）に作業者が立って作業を行う場合に作業者を回避対象として認識してしまうことを有効に防止することができる。また、非検知範囲を設けることで、制御部５０のデータ処理量を低減させることができるため、物体の検知が必要な検知範囲（角度θ１の範囲）において精度のより高い物体検知が可能となる。

また、本実施形態に係るレーザ光反射部材２０は、以下のように構成される。すなわち、図４に示すように、右羽２１のレーザレーダ１０側の端部２１１がレーザレーダ１０の右端位置Ｐ１に位置し、右羽２１のレーザレーダ１０側と反対側の端部２１２が本体部３０の右隅位置Ｐ２に位置するように、右羽２１が構成される。同様に、左羽２２のレーザレーダ１０側の端部２２１がレーザレーダ１０の左端位置Ｐ３に位置し、左羽２２のレーザレーダ１０側と反対側の端部２２２が本体部３０の左隅位置Ｐ４に位置するように、左羽２２が構成される。これにより、図４に示すように、自律移動装置１を進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合に、レーザ光反射材２０のレーザレーダ１０側の側面の幅（開口２４の幅）はレーザレーダ１０の直径と略同一のＷ２ａとなり、レーザ光反射材２０のレーザレーダ１０側と反対側の側面の幅（Ｐ２とＰ４とを結ぶ幅）は本体部３０の幅と略同一のＷ１ａとなる。

このように、自律移動装置１の進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合の、レーザ光反射部材２０の幅Ｗ１ａと本体部３０の幅とを略同一の幅とすることで、本自律移動装置１ａの前方に他の自律移動装置１ｂが存在する場合には、レーザ光反射部材２０により本体部３０の幅と略同一の幅の範囲においてレーザ光を反射することができる。これにより、他の自律移動装置１ｂに、本体部３０の幅と略同一の幅の物体が周囲に存在することを検知させることができ、本自律移動装置１ａと他の自律移動装置１ｂとが正面衝突してしまうことを有効に防止することができる。なお、本実施形態では、レーザ光反射部材２０の幅Ｗ１ａと本体部３０の幅とを略同一の幅とする構成を例示したが、これに限定されず、レーザ光反射部材２０の幅Ｗ１ａを本体部３０の幅の５０〜１２０％とすることができる。レーザ光反射部材２０の幅Ｗａ１が本体部３０の幅の５０％未満とした場合には、他の自律移動装置１ｂに本自律移動装置１ａの幅を適切に把握させることができず、すれ違いに自律移動装置１同士が接触してしまう可能性が大きくなり、また、レーザ光反射部材２０の幅Ｗａ１が本体部３０の幅の１２０％よりも大きい場合には、レーザ光反射部材２０の右羽２１および左羽２２が本体部３０よりも外側に突出することとなり、自律移動装置１の自律移動を阻害してしまうことがある。なお、自律移動装置１を、周囲の物体から一定距離（一定マージン）以上離れて走行する設定としてもよいが、自律移動装置１の姿勢を認識せずにマージンを設定すると移動可能空間が狭くなり、ルーティングの柔軟性が損なわれるというデメリットが生じることとなるので、レーザ光反射部材２０を設ける方が有利である。

さらに、右羽２１および左羽２２は、図４に示すように、自律移動装置１の側面（Ｙ軸方向側）から見た場合の、右羽２１および左羽２２の長さＷ３ｂが、本体部３０の長さの５０〜９０％、より好ましくは６０〜８０％となるように構成される。これにより、本自律移動装置１ａの側面に他の自律移動装置１ｂが存在する場合も、他の自律移動装置１ｂは本自律移動装置１ａの本体部３０の幅に近いＷ３ｂの幅の物体が存在することを検知することができるため、本自律移動装置１ａの側面から他の自律移動装置１ｂが衝突してしまうことを有効に抑制することができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、平面視において、レーザレーダ１０が、本体部３０の中心位置よりも前方（進行方向側）に偏在して配置される。これにより、右羽２１および左羽２２を本体部３０よりも外側に大きく突出させることなく、右羽２１および左羽２２の長さを十分に確保することが可能となる。

本体部３０は、レーザレーダ１０が設置される筐体であって、レーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅よりも広い幅を有する。本実施形態では、レーザレーダ１０が本体部３０の中段に設置されているが、この構成に限定されず、たとえば、本体部３０の上部にレーザレーダ１０を載置してもよいし、あるいは、本体部３０の下部にレーダレーダ１０を取り付けてもよい。本実施形態に係る自律移動装置１は、商品の搬送を行うため、本体部３０に収納スペースを備えている。また、本実施形態に係る本体部３０は、作業者が、収納すべき商品の情報を確認するためのディスプレイや操作部も備えている。なお、本実施形態では、商品の搬送を自律移動で行う自律移動装置１を例示しているが、本体部３０は、レーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅よりも広い幅を有するものであれば足りる。

駆動部４０は、ベース、電源、モータおよびタイヤなどの部材を有し、ベースの上に搭載された本体部３０を目的地まで移動させる。また、図５に示すように、駆動部４０は、制御部５０と接続しており、制御部５０の制御により、駆動制御が行われる。本実施形態では、Ｙｕｊｉｎ Ｒｏｂｏｔ社の自律走行ロボット開発用プラットフォームであるＫｏｂｕｋｉを採用した。

制御部５０は、自律走行制御を行うプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、各機能を実行させる動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）と、を備えるコンピュータである。本実施形態において、制御部５０は、レーザレーダ１０から受信した検知データに基づいて、自律移動装置１の周囲に存在する物体を検知し、検知した物体との衝突を回避するように本体部３０の移動制御を行う。たとえば、制御部５０は、レーザレーダ１０から受信した検知データ（物体が存在する方角および距離）から、物体の座標位置を特定し、特定した物体の座標位置を回避するように、予め設定された目的地までの移動経路を算出する。そして、制御部５０は、算出した移動経路上を自律移動装置１が走行するように、駆動部４０に移動指示を行うことができる。

次に、図６および図７を参照して、本実施形態に係る自律移動装置１の動作について説明する。なお、図６は、比較例の自律移動装置（レーザ光反射部材２０を備えない自律移動装置１）での動作例を示す図であり、図７は、本実施形態に係る自律移動装置１の動作例を示す図である。なお、図６および図７においては、レーザレーダ１０および本体部３０を示す平面概略図であり、相手側の自律移動装置１で反射されるレーザ光を実線で示し、相手側の自律移動装置１で反射されないレーザ光を破線で示す。また、比較的大きな白抜きの矢印は、自律移動装置１ａ，１ｂの移動経路を示す。

図６に示す例において、自律移動装置１ａ，１ｂはともにレーザ光反射部材２０を有していない。そのため、自律移動装置１ａ，１ｂのレーザレーダ１０から水平方向にレーザ光を射出すると、レーザ光は、同じ高さにある相手側のレーザレーダ１０には反射するが、高さが低い本体部３０では反射されずに本体部３０の上を通過してしまう。そのため、レーザ光Ｌ１，Ｌ２は本体部３０の上を通過し、その結果、本体部３０が存在するにもかかわらず、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の射出方向に物体が存在しないと判断する。これにより、自律移動装置１ａ，１ｂは、前方には相手側のレーザレーダ１０に該当する物体のみが存在すると判断し、このまま直進しても相手側の自律移動装置１ａ，１ｂには衝突しないと判断し、直進を行う。しかしながら、図６に示すように、本体部３０はレーザレーダ１０に対して幅が広いため、自律移動装置１ａ，１ｂが直進することで、自律移動装置１ａの本体部３０ａと、他の自律移動装置１ｂの本体部３０ｂとが衝突してしまう。

一方、図７に示す例では、自律移動装置１ａ，１ｂはともにレーザ光反射部材２０を有する。そのため、自律移動装置１ａ，１ｂのレーザレーダ１０から水平方向にレーザ光を射出すると、レーザ光は、同じ高さ位置にある相手側のレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０に反射する。図６に示す例では本体部３０の上方を通過したレーザ光Ｌ１，Ｌ２も、図７に示す例では、レーザ光反射部材２０に反射してレーザレーダ１０に受光される。これにより、自律移動装置１ａ，１ｂは、前方に、レーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅の物体が存在していると判断し、直進した場合にはこの物体と衝突する可能性があると判断し、図７に示すように、相手側の自律移動装置１ａ，１ｂを回避する移動制御を行う。

このように、本実施形態に係る自律移動装置１では、１８０°よりも広い走査範囲を走査するレーザレーダ１０と、レーザレーダ１０と同じ高さ位置にレーザ光反射部材２０とを備えることで、他の自律移動装置１ｂから射出されるレーザ光を、本自律移動装置１ａのレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０で反射し、他の自律移動装置１ｂに本自律移動装置１ａを検知させ易くすることができる。特に、回転走査するレーザレーダ１０を１台のみを備える比較例の自律移動装置においては、レーザレーダと同じ高さ位置にレーザ光を遮蔽する遮蔽物を配置していないため、他の自律移動装置の本体部の幅を適切に検知できず、他のレーザレーダまでの距離を他の自律移動装置までの距離として検出していた。そのため、他の自律移動装置までの距離（レーザレーダ間の距離）が十分にあると判断して自律移動を行った場合に、自律移動装置の本体部同士が衝突してしまう場合があった。

これに対して、本実施形態では、レーザレーダ１０と同じ高さ位置に、レーザ光の射出方向に向かって延在するレーザ光反射部材２０を備えることで、本自律移動装置１ａの死角を小さくしながらも、他の自律移動装置１ｂに、本自律移動装置１ａの本体部３０の幅と同程度の幅の物体が存在することを検知させることができ、本自律移動装置１ａと他の自律移動装置１ｂとが衝突することを低減させることができる。また、本実施形態に係る自律移動装置１は、既存の自律移動装置に、比較的安価に作成できるレーザ光反射部材２０を取り付けるだけで実現することができ、新たなプログラムを開発する必要はないため、システム開発にかかる莫大な費用や時間を削減することができる。さらに、本実施形態に係る自律移動装置１では、レーザレーダ１０の走査範囲を１８０°よりも広い範囲としているため、１台のレーザレーダ１０で、たとえば斜め後ろから近づく他の自律移動装置１ｂを検知することもでき、低コストで、自律移動装置１同士の衝突を低減することができる。

また、レーザレーダ１０の走査範囲が１８０°よりも狭い場合には、障害物が自律移動装置１から離れている場合でも、そのことを認識できず、障害物が近くに存在すると判断して遠回りの走行経路で移動してしまうという場合があった。しかしながら、本実施形態に係る自律移動装置１では、レーザレーダ１０の走査範囲を１８０°よりも広い範囲としたことで、障害物が自律移動装置１から離れた場合には障害物が離れたことを正しく認識することができ、最適な走行経路で移動することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る自律移動装置１では、正面から見た場合には、レーザ光反射部材２０の幅が本体部３０の幅の５０〜１２０％の範囲内となり、側面から見た場合には、レーザ光反射部材２０の幅が本体部３０の幅の５０〜９０％の範囲内となる。言い換えると、本実施形態に係る自律移動装置１では、いずれの方角から見た場合も、レーザ光反射部材２０の幅が本体部３０の幅の５０〜１２０％の範囲内となるように、レーザ光反射部材２０が構成されている。これにより、他の自律移動装置１ｂがいずれの方角に存在する場合でも、他の自律移動装置１ｂから射出されるレーザ光を、本自律移動装置１ａの本体部３０と同程度の幅（５０〜１２０％、好ましくは８０〜１２０％、より好ましくは９０〜１１０％）において反射することができ、他の自律移動装置１ｂに本自律移動装置１ａの本体部３０の幅と同様の幅の物体が存在することを適切に検知させることができる。

さらに、本実施形態に係る自律移動装置１では、レーザレーダ１０は、平面視において本体部３０の中心よりも前方に偏って配置されている。これにより、自律移動装置１の側面から見て、レーザ光反射部材２０の幅を本体部３０の幅の５０〜９０％とするために、右羽２１および左羽２２の長さを長くする場合も、右羽２１および左羽２２が本体部３０の外側に大きく突出してしまうことを有効に防止することができる。

加えて、本実施形態に係る自律移動装置１では、レーザ光反射部材２０が、レーザレーダ１０の近傍からレーザ光の射出方向に沿って延在することで、レーザ光反射部材２０の幅を長くした場合でも、レーザレーダ１０から射出されるレーザ光を遮蔽する範囲を小さくすることができ、レーザレーダ１０の死角を小さくすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、図４に示すように、右羽２１のレーザレーダ１０側と反対側の端部２１２が本体部３０の右隅位置Ｐ２に位置し、左羽２２のレーザレーダ１０側と反対側の端部２２２が本体部３０の左隅位置Ｐ４に位置するように、右羽２１および左羽２２を構成する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図８（Ａ）に示すように、右羽２１のレーザレーダ１０側と反対側の端部２１２を本体部３０の右隅位置Ｐ２よりも進行方向側（Ｘ軸正方向側）の位置Ｐ５に位置し、左羽２２のレーザレーダ１０側と反対側の端部２２２を本体部３０の左隅位置Ｐ４よりも進行方向側（Ｘ軸正方向側）の位置Ｐ６に位置するように、右羽２１および左羽２２を構成することができる。すなわち、図８（Ａ）に示すように、右羽２１から左羽２２までの鋭角θ２を、図４に示す例よりも広くするとともに（たとえば６０°から１２０°に変更するとともに）、右羽２１および左羽２２を、本体部３０の左右両端から突出しないように、本体部３０の左右両端の位置まで延伸するように、レーザ光反射部材２０を構成することができる。この場合も、自律移動装置１の進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合に、レーザ光反射部材２０の幅Ｗ１ａは、本体部３０の幅と略同一の幅となり、自律移動装置１同士が正面衝突してしまうことを有効に防止することができる。

一方、図８（Ｂ）は、レーザ光反射部材２０において、好ましくない構成を例示したものである。図８（Ｂ）に示す例では、右羽２１および左羽２２が本体部３０の左右両端まで延びておらず、進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合に、レーザ光反射部材２０の幅が、本体部３０の幅よりも短くなっている。この場合、他の自律移動装置１ｂが本自律移動装置１ａの幅を適切に把握することができず、すれ違いなどに他の自律移動装置１ｂと本自律移動装置１ａとが接触してしまう可能性がある。このように、進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合のレーザ光反射部材２０の幅は、本体部３０の幅よりも短くすることはできるが、本体部３０の幅よりも短くすることは好ましいとは言えない。

また、上述した実施形態では、進行方向（Ｘ軸正方向側）から見た場合に、レーザ光反射部材２０の幅Ｗ１ａが、本体部３０の幅と略同一となる構成を説明したが、この構成に限定されず、たとえば、いずれかの方角から見た場合においても、レーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅の合計Ｗ２が、本体部３０の幅Ｗ３と略同一の幅となる構成とすることもできる。すなわち、図９に示すように、一の方角Ｄから見たレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅の合計をＷ２とし、同じ方角Ｄから見た本体部３０の幅をＷ３とすると、レーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅Ｗ２が、本体部３０の幅Ｗ３と略同一となるように、レーザ光反射部材２０の幅（右羽２１および左羽２２の水平方向における幅）が構成される。すなわち、図９に示すように、たとえば、自律移動装置１を正面（Ｘ軸正方向側）から見た場合のレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅Ｗ２ａも、自律移動装置１を側面（Ｙ軸正方向側）から見た場合のレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅Ｗ２ｂも、自律移動装置１を斜め前方から見た場合のレーザレーダ１０およびレーザ光反射部材２０の幅Ｗ２ｃも、それぞれ同じ方角から見た場合の本体部３０の幅Ｗ２と略同一となるように、レーザ光反射部材２０の幅（右羽２１および左羽２２の水平方向における幅）を設計することができる。これにより、他の自律移動装置１ｂがいずれの方角に存在する場合でも、他の自律移動装置１ｂに本自律移動装置１ａの幅を適切に把握させることができ、他の自律移動装置１ｂと本自律移動装置１ａとの衝突を抑制することができる。

１…自律移動装置
１０…レーザレーダ
１１…射出部
１２…受光部
１３…回転部
２０…レーザ光反射部材
２１…右羽（第１の反射面を有する部材）
２２…左羽（第２の反射面を有する部材）
３０…本体部
４０…駆動部
５０…制御部

Claims (8)

1. レーザ光を略水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、１８０°よりも広い走査範囲に存在する物体を検知する検知センサと、
   前記検知センサと比べて広い幅を有する本体部と、
   前記本体部を搭載し、前記本体部を移動させる駆動装置と、
   前記検知センサの検知情報に基づいて、前記駆動装置による前記本体部の移動を制御する制御装置とを備えた自律移動装置であって、
   前記検知センサと同じ高さ位置に配置され、他の自律移動装置から射出されたレーザ光を反射するレーザ光反射部材を有し、
   同一直線上に延在する前記レーザ光反射部材の幅が、前記本体部の幅の５０〜１２０％の範囲内である自律移動装置。
2. 前記レーザ光反射部材は、第１の方向に延在する第１の反射面と、第２の方向に延在する第２の反射面とを備える請求項１に記載の自律移動装置。
3. 前記第１の反射面と前記第２の反射面とが、６０°〜１２０°の角度を構成するように配置されている請求項２に記載の自律移動装置。
4. 前記自律移動装置を正面から見た場合に、前記レーザ光反射部材の幅が前記本体部の幅と略同一となるように、前記レーザ光反射部材が構成されている自律移動装置。
5. 前記自律移動装置を側面から見た場合に、前記レーザ光反射部材の幅が前記本体部の幅と６０〜８０％となるように、前記レーザ光反射部材が構成されている自律移動装置。
6. 前記検知センサは、平面視において前記本体部の中心よりも前方に偏って配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載の自律移動装置。
7. 前記検知センサは、３６０°回転走査が可能なレーザレンジファインダである請求項１ないし６のいずれかに記載の自律移動装置。
8. レーザ光を略水平方向に射出し、射出したレーザ光が物体に反射した反射光を受光することで、１８０°よりも広い走査範囲に存在する物体を検知する検知センサと、前記検知センサと比べて広い幅を有する本体部と、前記本体部を搭載し、前記本体部を移動させる駆動装置と、前記検知センサの検知情報に基づいて、前記駆動装置による前記本体部の移動を制御する制御装置とを備える自律移動装置に着脱可能なレーザ光反射部材であって、
   第１の方向に延在する第１の反射面と、第２の方向に延在する第２の反射面とを備え、
   前記第１の反射面と前記第２の反射面とが、６０°〜１２０°の角度を構成するように配置されており、
   前記第１の反射面と前記第２の反射面とにより構成される先端部の近傍に、前記レーザ光反射部材の幅よりも幅狭である前記検知センサを配置して使用されるレーザ光反射部材。