JP2019174177A

JP2019174177A - 移動量検出装置

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Publication number: JP2019174177A
Application number: JP2018060075A
Authority: JP
Inventors: 英典藪下; Hidenori Yabushita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2019-10-10
Also published as: EP3546882A1; US20190302788A1; CN110307782A; EP3546882B1; KR102192070B1; KR20190118112A

Abstract

【課題】移動体において、並進運動と回転運動を複合させた運動での移動量を精度良く検出でき、かつ、光学センサを配置させる位置の自由度を向上させることができる移動量検出装置を提供する。【解決手段】複数の光学センサと、光学センサから取得したイメージデータを用いて移動体の移動量を取得する移動量取得部と、複数の光学センサのそれぞれの所定の座標系における移動体の移動量を用いて演算処理することにより移動体上の基準位置の座標系における移動体の移動量を検出する演算処理部と、を備える移動量検出装置において、複数の光学センサは、３つ以上が同一直線上に並ばないように、かつ、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系が、基準位置における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、移動量検出装置に関する。

移動体に複数搭載された光学センサを用いて、移動体の移動量を検出する移動量検出装置が知られている。特許文献１には、４つの光学式マウス型センサなどの光学センサが、移動体における前後左右の端部位置に搭載されている構成が開示されている。特許文献２には、光学センサとして光学式マウス型センサを用いた移動量検出装置において、上面視で同一円周上に９０°間隔で光学センサを４つ配置した構成が開示されている。特許文献２において、各光学センサは、１方向の移動量のみ検出可能な構成であり、各光学センサにおける移動量を検出することが可能な方向がそれぞれ上記円周の接線方向となるように配置されている。

特開２０１５−１８７７９８号公報特開平４−１５１７１５号公報

複数の光学センサを用いて移動体の移動量を検出する場合、各光学センサの取り付け位置および移動量出力方向の向き次第で、移動体における、並進運動と回転運動を複合させた運動での移動量を精度良く検出できない場合が起こり得る。特許文献１には、複数の光学センサをそれぞれどのように取り付けるか、についての詳細（取り付け位置および移動量出力方向の向き）は開示されていない。また、特許文献１には、各光学センサによって取得されたデータをどのように用いて移動体の移動量および位置を検出するかについては開示されていない。

一方、特許文献２には、上述のように、各光学センサの取り付け状況や移動体の移動量および位置を検出方法が示されている。しかしながら、特許文献２に記載の移動量検出装置は、４つの光学センサを同一円周上に９０°間隔で配置させ、かつ、移動量を検出する基準位置を各光学センサが配置された同一円周の中心にする必要があるなど、光学センサの配置位置の自由度が低い。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、移動体において、並進運動と回転運動を複合させた運動での移動量を精度良く検出でき、かつ、光学センサを配置させる位置の自由度を向上させることができる移動量検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、移動体が位置する床面を照射する光源を備え、床面のイメージデータを取得する少なくとも３つの複数の光学センサと、前記光学センサから取得したイメージデータを用いて、一軸または二軸の所定の座標系における前記移動体の移動量を取得する移動量取得部と、前記移動量取得部により取得された、前記複数の光学センサのそれぞれの前記所定の座標系における前記移動体の移動量を用いて演算処理することにより前記移動体上の基準位置の座標系における前記移動体の移動量を検出する演算処理部と、を備える移動量検出装置において、前記複数の光学センサは、前記移動体の上面視において、３つ以上が同一直線上に並ばないように、かつ、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系が、前記基準位置における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置され、前記演算処理部は、前記複数の光学センサのそれぞれにおける、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系での前記移動体の移動量を、前記基準位置の座標系における前記移動体の移動量に変換して積算する演算処理を繰り返し実行することによって、前記基準位置の座標系における前記移動体の移動量を検出するものである。

移動体の上面視において、複数の光学センサの３つ以上が同一直線上に並ばないように配置されることで、並進移動に対して複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。また、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系が、基準位置の座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されることで、回転移動に対して複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。これにより、並進移動、回転移動のいずれ対しても、複数の光学センサ間での感度のばらつきを抑えられる。

さらに、前記複数の光学センサは、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系の座標中心が、前記基準位置を中心とする円周上に配置され、前記複数の光学センサは、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系と前記基準位置における座標系とのなす角度が、９０°を前記複数の光学センサの数で割った角度ずつずれるように配置されるものである。
複数の光学センサの感度は、基準位置からの距離に依存している。複数の光学センサにおいて、光学センサごとに設定された所定の座標系の座標中心が、基準位置としての制御中心１０を中心とする同一円周上に配置されていると、各光学センサの感度を揃えることができる。また、複数の光学センサにおいて、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系と基準位置の座標系とのなす角度が、９０°を複数の光学センサの数で割った角度ずつ、ずれるように配置されると、回転移動における感度のばらつきをより抑えることができる。

さらに、前記演算処理部において前記基準位置の移動量を用いて算出した前記移動体の現在位置と、予め計画された前記移動体の計画移動経路上における前記現在位置に最も近い点と、のずれ量を小さくするように制御する制御部をさらに備えるものである。
このようにすると、移動体は、計画移動経路に沿って自律移動することが可能になる。

本発明によれば、移動体において、並進運動と回転運動を複合させた運動での移動量を精度良く検出でき、かつ、光学センサを配置させる位置の自由度を向上させることができる。

本実施の形態にかかる移動量検出装置を組み込んだ移動体の構成について示す模式図である。本実施の形態にかかる移動量検出装置を組み込んだ移動体における複数の光学センサの配置の一例を示す模式図である。複数の光学センサが、１つの座標軸方向の移動量を検出する一軸センサである場合に、各光学センサの配置を、複数の光学センサが二軸センサである場合の配置（図２）と同様にした例を示す模式図である。比較例１の移動体における複数の光学センサの配置である。比較例２の移動体における複数の光学センサの配置である。比較例３の移動体における複数の光学センサの配置である。本実施の形態にかかる移動量検出装置を組み込んだ移動体における複数の光学センサ２の配置の、図２とは別の一例（変形例１）を示す模式図である。移動体における複数の光学センサの数が４つの光学センサの配置の例（変形例２）について示す模式図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

まず、図１を参照して本実施の形態にかかる移動量検出装置が組み込まれた移動体１の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる移動量検出装置が組み込まれた移動体１の構成について示す模式図である。図１に示すように、移動体１は、移動量検出装置としての構成要素である、少なくとも３つの複数の光学センサ２と、移動量取得部３と、演算処理部４と、を備える。光学センサ２、移動量取得部３および演算処理部４は、筐体６の内部に配置されている。

光学センサ２は、移動体１が位置する床面を照射する光源を備え、床面のイメージデータを取得する。光学センサ２は、例えば、光学式マウスセンサである。光学センサ２の光源は、例えば、レーザ光やＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）である。移動体１における複数の光学センサ２の配置の詳細については後述する。

移動量取得部３は、光学センサ２から取得したイメージデータを用いて、一軸または二軸の所定の座標系における移動体の移動量を取得する。移動量取得部３は、光学センサ２からの信号を増幅するアンプなどを含む。

演算処理部４は、移動量取得部３により取得された、複数の光学センサ２のそれぞれの所定の座標系における移動体の移動量を用いて演算処理することにより移動体上の基準位置の座標系における移動体の移動量を検出する。

移動体１は、車輪７を備え、筐体６の内部には、車輪７と接続されたモータやモータを駆動するためのバッテリなどを含む駆動部８が設けられている。この駆動部８におけるモータを駆動することによって、車輪７が回転して、移動体１が移動する。移動体１は、演算処理部４において基準位置の移動量を用いて算出した移動体の現在位置と、予め計画された移動体１の計画移動経路上における現在位置に最も近い点と、のずれ量を小さくするように駆動部８を制御する制御部５をさらに備えていてもよい。このようにすると、移動体１は、計画移動経路に沿って自律移動することが可能になる。

演算処理部４および制御部５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、通信用のインタフェイスなどを有する演算処理装置である。また、演算処理部４および制御部５は、各種プログラムや制御パラメータなどを記憶し、そのプログラムやデータを必要に応じてメモリ等に供給するための、着脱可能なＨＤＤ、光ディスク、光磁気ディスク等を有していてもよい。なお、演算処理部４および制御部５を、一つの演算ユニットとして構成してもよい。

次に、移動体１における複数の光学センサ２の配置について説明する。
図２は、移動体１における複数の光学センサ２（光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃ）の配置の一例を示す模式図である。ここで、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、２つの座標軸方向の移動量を検出する二軸センサであるとする。図２に示すように、複数の光学センサ２（光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃ）は、移動体１の上面視において、３つ以上が同一直線上に並ばないように配置されている。すなわち、光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの全てが同一直線上に並ばないように配置されている。

さらに、複数の光学センサ２は、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃごとに設定された所定の座標系が、基準位置である制御中心１０における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。ここで、制御中心１０の座標系をｘ−ｙ座標系、光学センサ２ａに設定された所定の座標系をｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定された所定の座標系をｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定された所定の座標系をｘ３−ｙ３座標系とする。

光学センサ２ａのｘ１−ｙ１座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ１の角度を持つ。光学センサ２ｂのｘ２−ｙ２座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ２の角度を持つ。光学センサ２ｃのｘ３−ｙ３座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ３の角度を持つ。θ１、θ２、θ３はそれぞれ異なる角度である。

光学センサ２ａのｘ１−ｙ１座標系における座標中心は、制御中心１０から距離Ｒ１の位置にある。光学センサ２ｂのｘ２−ｙ２座標系における座標中心は、制御中心１０から距離Ｒ２の位置にある。光学センサ２ｃのｘ３−ｙ３座標系における座標中心は、制御中心１０から距離Ｒ３の位置にある。光学センサ２の所定の座標系における座標中心が、制御中心１０から離れれば離れる程、当該光学センサ２の感度が高くなる。

次に、基準位置の座標系における移動体の移動量を検出する方法について説明する。なお、以下の説明において、移動体１の構成については図１を、複数の光学センサ２の配置については図２を適宜参照する。

演算処理部４は、複数の光学センサ２のそれぞれにおける、複数の光学センサ２ごとに設定された所定の座標系での移動体の移動量を、基準位置の座標系における移動体の移動量に変換して積算する演算処理を繰り返し実行する。このようにすることで、演算処理部４は、基準位置の座標系における移動体の移動量を検出する。

光学センサ２の所定の座標系における移動量ΔＰ_ｓｅｎは、制御中心の移動量ΔＰ_ｏｄｏｍと光学センサ２の幾何学的な配置から決定される行列Ｍによって、式（１）のように表される。
ΔＰ_ｓｅｎ＝ＭΔＰ_ｏｄｏｍ（１）

図２に示すように、複数の光学センサ２が、３つの光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃである場合、式（１）は式（２）のように表される。すなわち、式（２）において、左辺の行列がΔＰ_ｓｅｎ、右辺第１項の行列がＭ、右辺第２項の行列がΔＰ_ｏｄｏｍである。ここで、Δｘ_１、Δｙ_１は、それぞれ、光学センサ２ａのｘ１座標、ｙ１座標における移動量、Δｘ_２、Δｙ_２は、それぞれ、光学センサ２ｂのｘ２座標、ｙ２座標における移動量、Δｘ_３、Δｙ_３は、それぞれ、光学センサ２ｃのｘ３座標、ｙ３座標における移動量である。Δｘ_ｏｄｏｍ、Δｙ_ｏｄｏｍ、Δθ_ｏｄｏｍは、それぞれ、制御中心のｘ座標、ｙ座標、θ座標における移動量である。

ΔＰ_ｏｄｏｍは、式（３）で表される行列Ｍの疑似逆行列Ｍ_ｉｎｖを用いて、式（４）のように表される。

式（４）より求めた制御中心の移動量ΔＰ_ｏｄｏｍを、式（５）に示すように積算することにより、移動体１の現在位置を算出することができる。ここで、ｘ_{ｏｄｏｍｎ}、ｙ_{ｏｄｏｍｎ}、θ_{ｏｄｏｍｎ}は今回算出した現在位置の座標、ｘ_{ｏｄｏｍｏ}、ｙ_{ｏｄｏｍｏ}、θ_{ｏｄｏｍｏ}は前回算出した現在位置の座標である。

図３は、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃが、１つの座標軸方向の移動量を検出する一軸センサである場合に、各光学センサの配置を、複数の光学センサ２が二軸センサである場合の配置（図２）と同様にした例を示す模式図である。

図３に示す場合においても、複数の光学センサ２（光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃ）は、移動体１の上面視において、３つ以上が同一直線上に並ばないように配置されている。すなわち、光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの全てが同一直線上に並ばないように配置されている。さらに、複数の光学センサ２は、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃごとに設定された所定の座標系が、基準位置である制御中心１０における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。

ここで、制御中心１０の座標系をｘ−ｙ座標系、光学センサ２ａに設定された所定の座標系をｘ１座標系、光学センサ２ｂに設定された所定の座標系をｘ２座標系、光学センサ２ｃに設定された所定の座標系をｘ３座標系とする。光学センサ２ａのｘ１座標系は、制御中心１０のｘ座標系に対してθ１の角度を持つ。光学センサ２ｂのｘ２座標系は、制御中心１０のｘ座標系に対してθ２の角度を持つ。光学センサ２ｃのｘ３座標系は、制御中心１０のｘ座標系に対してθ３の角度を持つ。θ１、θ２、θ３はそれぞれ異なる角度である。

図３に示すように、３つの光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃが一軸センサである場合、式（１）は式（６）のように表される。ここで、Δｘ_１は光学センサ２ａのｘ１座標における移動量、Δｘ_２は光学センサ２ｂのｘ２座標における移動量、Δｘ_３は光学センサ２ｃのｘ３座標における移動量である。Δｘ_ｏｄｏｍ、Δｙ_ｏｄｏｍ、Δθ_ｏｄｏｍは、それぞれ、制御中心のｘ座標、ｙ座標、θ座標における移動量である。

式（３）〜式（５）において、式（６）の左辺の行列をΔＰ_ｓｅｎ、右辺第２項の行列をΔＰ_ｏｄｏｍとすれば、二軸センサの場合と同様に移動体１の現在位置を算出することができる。

ここで、比較例１〜３における複数の光学センサ２の配置位置の問題点と、図２を参照して説明した本実施の形態にかかる移動体１における複数の光学センサ２の配置位置の効果について説明する。

図４は、比較例１の移動体７０１における複数の光学センサ２の配置である。図４に示すように、移動体７０１では、移動体７０１の上面視において、３つの光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃが同一直線上に並んでいる。また、複数の光学センサ２ごとに設定された所定の座標系が、基準位置である制御中心における座標系と同じに配置されている。すなわち、光学センサ２ａに設定されたｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定されたｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定されたｘ３−ｙ３座標系が、いずれも制御中心１０のｘ−ｙ座標系と座標軸の方向が同じになっている。複数の光学センサ２をこのように配置すると、並進移動、回転移動のいずれ対しても、複数の光学センサ間での感度のばらつきが大きくなる。

図５は、比較例２の移動体８０１における複数の光学センサ２の配置である。図５に示すように、移動体８０１では、移動体８０１の上面視において、光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの３つが同一直線上に並ばないように配置されている。このため、並進移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。しかしながら、光学センサ２ａに設定されたｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定されたｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定されたｘ３−ｙ３座標系が、いずれも制御中心１０のｘ−ｙ座標系と座標軸の方向が同じになっている。このため、回転移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが大きくなる。

図６は比較例３の移動体９０１における複数の光学センサ２の配置である。図６に示すように、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃごとに設定された所定の座標系が、基準位置としての制御中心における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。すなわち、光学センサ２ａに設定されたｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定されたｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定されたｘ３−ｙ３座標系が、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対して、それぞれ異なる角度θ１、θ２、θ３を持つように配置されている。このため、回転移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。しかしながら、移動体９０１では、移動体９０１の上面視において、３つの光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃが同一直線上に並んでいる。このため、並進移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが大きくなる。

比較例１〜３に対して、本実施の形態にかかる移動体１では、図２に示すように、移動体１の上面視において、光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの３つが同一直線上に並ばないように配置されている。このため、並進移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。また、複数の光学センサ２ごとに設定された所定の座標系が、基準位置としての制御中心における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。すなわち、光学センサ２ａに設定されたｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定されたｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定されたｘ３−ｙ３座標系が、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対して、それぞれ異なる角度θ１、θ２、θ３を持つように配置されている。このため、回転移動に対しては、複数の光学センサ間での感度のばらつきが抑えられる。このように、本実施の形態にかかる移動体１では、並進移動、回転移動のいずれ対しても、複数の光学センサ間での感度のばらつきを抑えられる。

［変形例１］
図７は、移動体１における複数の光学センサ２の配置の、図２とは別の一例（変形例１）を示す模式図である。図７に示すように、変形例１にかかる、複数の光学センサ２の配置では、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、光学センサごとに設定された所定の座標系の座標中心が、基準位置としての制御中心１０を中心とする同一円周上に配置されている（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３）。また、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃは、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系と基準位置としての制御中心１０における座標系ｘ−ｙとのなす角度が、９０°を複数の光学センサの数で割った角度３０°（９０°／３＝３０°）ずつ、ずれるように配置される。制御中心１０のｘ−ｙ座標系とのなす角度は、光学センサ２ａに設定されたｘ１−ｙ１座標系で角度θ１＝０、光学センサ２ｂに設定されたｘ２−ｙ２座標系で角度θ２＝−３０°、光学センサ２ｃに設定されたｘ３−ｙ３座標系で角度θ３＝−６０°である。

上述したように、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの感度は、基準位置としての制御中心１０からの距離が離れれば離れる程、高くなる。すなわち、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃの感度は、基準位置としての制御中心１０からの距離に依存している。複数の光学センサ２において、光学センサごとに設定された所定の座標系の座標中心が、基準位置としての制御中心１０を中心とする同一円周上に配置されていると、各光学センサの感度を揃えることができる。また、複数の光学センサ２において、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系と基準位置としての制御中心１０における座標系ｘ−ｙとのなす角度が、９０°を複数の光学センサの数で割った角度ずつ、ずれるように配置されると、回転移動における感度のばらつきをより抑えることができる。

［変形例２］
配置する光学センサ２の数は４つ以上であってもよい。図８は、移動体における複数の光学センサの数が４つの光学センサの配置の例（変形例２）について示す模式図である。図８に示すように、複数の光学センサ２（光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、移動体１の上面視において、３つ以上が同一直線上に並ばないように配置されている。

さらに、複数の光学センサ２は、複数の光学センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄごとに設定された所定の座標系が、基準位置である制御中心１０における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置されている。ここで、制御中心１０の座標系をｘ−ｙ座標系、光学センサ２ａに設定された所定の座標系をｘ１−ｙ１座標系、光学センサ２ｂに設定された所定の座標系をｘ２−ｙ２座標系、光学センサ２ｃに設定された所定の座標系をｘ３−ｙ３座標系、光学センサ２ｄに設定された所定の座標系をｘ４−ｙ４座標系とする。

光学センサ２ａのｘ１−ｙ１座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ１の角度を持つ。光学センサ２ｂのｘ２−ｙ２座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ２の角度を持つ。光学センサ２ｃのｘ３−ｙ３座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ３の角度を持つ。光学センサ２ｃのｘ４−ｙ４座標系は、制御中心１０のｘ−ｙ座標系に対してθ４の角度を持つ。θ１、θ２、θ３、θ４はそれぞれ異なる角度である。

配置する光学センサ２の数は４つ以上の場合であっても、上述のように複数の光学センサ２を配置することで、並進移動、回転移動のいずれ対しても、複数の光学センサ間での感度のばらつきを抑えられる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、変形例２で説明した、配置する光学センサ２の数は４つ以上の場合についても、変形例１のように配置することは可能である。すなわち、複数の光学センサは、光学センサごとに設定された所定の座標系の座標中心が、基準位置としての制御中心１０を中心とする同一円周上に配置される。また、複数の光学センサは、複数の光学センサごとに設定された所定の座標系と基準位置としての制御中心における座標系ｘ−ｙとのなす角度が、９０°を複数の光学センサの数で割った角度ずつ、ずれるように配置される。

１移動体
２光学センサ
３移動量取得部
４演算処理部
５制御部
６筐体
７車輪
８駆動部
１０制御中心

Claims

移動体が位置する床面を照射する光源を備え、床面のイメージデータを取得する少なくとも３つの複数の光学センサと、
前記光学センサから取得したイメージデータを用いて、一軸または二軸の所定の座標系における前記移動体の移動量を取得する移動量取得部と、
前記移動量取得部により取得された、前記複数の光学センサのそれぞれの前記所定の座標系における前記移動体の移動量を用いて演算処理することにより前記移動体上の基準位置の座標系における前記移動体の移動量を検出する演算処理部と、を備える移動量検出装置において、
前記複数の光学センサは、前記移動体の上面視において、３つ以上が同一直線上に並ばないように、かつ、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系が、前記基準位置における座標系に対して、それぞれ異なる角度を持つように配置され、
前記演算処理部は、前記複数の光学センサのそれぞれにおける、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系での前記移動体の移動量を、前記基準位置の座標系における前記移動体の移動量に変換して積算する演算処理を繰り返し実行することによって、前記基準位置の座標系における前記移動体の移動量を検出する、移動量検出装置。
前記複数の光学センサは、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系の座標中心が、前記基準位置を中心とする円周上に配置され、
前記複数の光学センサは、前記複数の光学センサごとに設定された前記所定の座標系と前記基準位置における座標系とのなす角度が、９０°を前記複数の光学センサの数で割った角度ずつずれるように配置される、請求項１に記載の移動量検出装置。
前記演算処理部において前記基準位置の移動量を用いて算出した前記移動体の現在位置と、予め計画された前記移動体の計画移動経路上における前記現在位置に最も近い点と、のずれ量を小さくするように制御する制御部をさらに備える、請求項１または２に記載の移動量検出装置。