JP2022034519A - 移動車両の走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でライントレース及びＳＬＡＭの走行モードに切り替え可能な、自律走行できる移動車両の走行システムを提供する。【解決手段】搬送台車１０は、駆動制御部１３とマーカー検出部３０とマーカー制御部３３と障害物検出部４５とこれらを制御するＣＰＵ部とを含む。走行路に沿って複数箇所にマーカーを配置し、障害物処理部４７で検出した障害物の位置と記憶された走行路のマップデータ５５により現在位置及び方向を算出してＳＬＡＭ走行情報５６を取得する。また、走行路の横断方向に横一列で複数個のマークを備え、各マークに走行情報５０と進行方向横方向のずれ検知のために異なる記号を付した配置位置情報５１とを設定する。さらに、ＳＬＡＭ走行モードでは搬送台車がマップデータにより指定された走行路に沿って自律走行し、ライントレース走行モードでは読み出したマーカーに基づいて指定された走行路に沿って自律走行する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば工場や倉庫等において無人の移動車両を自律走行させる移動車両の走行システムに関するものである。

移動体の自律航法と呼ばれる技術は、古くから航空機や船舶等で実用化されており、近年では自動車やドローン等でも実現されている。このような移動体は、それぞれ移動環境に対応して種々のセンサを組み合わせて使用することにより周囲の状況を把握する必要があり、そのためには適切なセンサを使用しなければならない。各種センサの低価格化、高性能化も進んでおり、ＧＰＳ，ジャイロセンサ，カメラ等が大いに利用されている。特にレーザーを用いた測距センサは、周囲の対象物までの距離を高精度で測定でき、３６０度の範囲で三次元データとして対象物を検出することが可能である。

これに対して、例えば工場や倉庫等で使用される積載重量が１トン程度の台車やゴルフカート，遊園地の乗り物等のように、私有地や関係者以外の立入りが制限される環境での移動体の運用においては、走行路に沿って白線や磁気テープ（特許文献１参照），ポイント，レール等を敷設し、これらで構成されるラインに沿って走行する（ライントレース）ことによって所定箇所から所定箇所まで移動させることも実用化されている。特に、走行路に沿って白線を敷設して白線に沿って自律走行させる場合、白線を容易に且つ低コストで敷設しなければならない。

さらに本発明者等により、走行路を横切る方向に横長の複数のマークを有するマーカーを用いた移動車両の走行システムを開示している（特許文献２参照）。各マークには、移動車両が走行すべき走行情報と移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定されている。このマーカーを用いた移動車両の走行システムは設置と運用が簡単でコース変更や拡張が容易であるので、柔軟性が高い走行システムが構築できるという特徴がある。

このような閉鎖的領域での自律走行においても、近年ではレーザー測距センサを用いた全周囲の計測により、白線やレール等がなくても自律走行による移動が実現されている。
この場合、レーザー測距センサの検出信号、所謂ＳＬＡＭ技術（Simultaneously Localization and Mapping：自己位置推定と地図作成を同時に行う）を用いて、レーザー測距センサにより前もって作成された周囲マップと、自律走行時の計測データを照合して、移動体の自己位置を認識すると同時に、前もって作成された周囲マップから目標地点へのルートを計算して、移動体が目標地点まで自律走行する。

特開平１０－１２４１４４号公報 国際公開第２０２０／０１３３３７号

しかしながら、上述の走行路に敷設した白線を使用する自律走行において、走行路を変更する場合には白線を敷設し直す必要があることから、手間がかかり走行路を頻繁に変更することは困難である。また、走行路に沿って敷設した白線は汚れたり剥離したりするので、走行路全体に亘って白線のメンテナンスが必要になる。

レーザー測距センサを用いて周囲の対象物を検出する方式は、周囲の対象物が高精度で検出できるものの、レーザー測距センサ自体が一般に数十万円から数百万円するため、初期投資が著しく増大する。また、前もって作成された周囲マップとの照合が必要で、周囲環境が頻繁に変化する工場や倉庫等で使用するには周囲マップを頻繁に更新する必要があり、運用面での作業が面倒である。他のセンサ、例えばＧＰＳや無線強度による自己位置推定等で補完することも可能であるが、一般に工場や倉庫等の室内ではＧＰＳ利用は期待できない。無線強度による自己位置推定では、前もって複数個の無線送信機を設置するので設備コストが高くなる。また、ジャイロセンサやカメラを用いて周囲マップの欠如を補完しながら自律走行する方法も周囲マップとの照合が前提となるため、非常に狭い範囲でしか周囲マップの補完ができず、その利用は限定的になる。また、二次元のレーザー測距センサにより二次元の位置座標検出を用いたＳＬＡＭによる自律走行では、段差など傾斜がある走行路では、自己位置の検出ができないなど不安定さが生じる場合がある。

本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成により、低コストな横長の複数のマーカーによる走行モードと共に、必要に応じて、ライントレース、ＳＬＡＭの走行モード及びステレオカメラを用いたＶＳＬＡＭ（Vision Simultaneously Localization and Mapping：画像による自己位置推定と地図作成を同時に行う）による自律走行を用いた仮想マーカー走行モードに切り替え可能な移動車両の走行システムを提供することを目的としている。

上記第１の目的を達成するため、本発明による移動車両の走行システムは、
本体部と地上を走行するための走行部と、走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、障害物検出部と、該駆動制御部，マーカー検出部及び障害物検出部を制御するＣＰＵ部と、を含む移動車両と、移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、が配備され、移動車両が走行路に沿って移動する移動車両の走行システムであって、
移動車両のマーカー検出部が、本体部の下方を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して走行路に配置したマーカーを検出する画像処理部と、画像処理部で検出されたマーカーに基づいてマーカーに前もって設定された走行情報を駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
移動車両の障害物検出部が、本体部の前方の障害物との距離を含む画像を撮像する障害物センサと、障害物センサで撮像された撮像画面を画像処理して障害物を検出する障害物処理部と、障害物処理部で検出された障害物の位置と前もって記憶された走行路のマップデータとにより移動車両の現在位置及び方向を算出してＳＬＡＭ走行情報を取得し該ＳＬＡＭ走行情報を駆動制御部に出力するＳＬＡＭ走行制御部と、を備えており、
マーカーは、横長帯状に形成されて走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには移動車両が走行すべき走行情報と移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
マーカー制御部が、マーカーの走行情報及び配置位置情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して駆動制御部に出力し、
駆動制御部によりマーカー制御部からの修正走行情報に基づいて走行部を駆動制御して、移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿って自律走行し、
さらに、マーカーの走行情報にはＳＬＡＭ走行モード又はライントレース走行モードに関する情報が含まれており、
マーカー制御部が、マーカーの走行情報からＳＬＡＭ走行情報又はライントレース走行情報への制御切り替え情報を検出した場合には、制御切り替え情報を生成して駆動制御部に出力し、
制御切り替え情報がＳＬＡＭ走行情報である場合には、駆動制御部によりＳＬＡＭ走行制御部からの走行情報に基づいて走行部を駆動制御して、移動車両がマップデータにより指定された走行路に沿って自律走行し、
制御切り替え情報がライントレース走行情報である場合には、マーカー検出部が、走行路に沿って配置されたライントレースのためのマーカーを読み出し、マーカー制御部が、マーカー検出部で検出されたライントレース走行情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して駆動制御部に出力し、駆動制御部によりマーカー制御部からの修正走行情報に基づいて走行部を駆動制御して、移動車両がマーカーにより指定された走行路に沿って自律走行する。

上記構成によれば、簡単な構成で且つ低コストでルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適しているマーカーモードで自律走行でき、必要に応じて、狭い通路を精度よく走行することができるライントレースモード及び予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行えるＳＬＡＭの走行モードに切り替えが可能な極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。

好ましくは、移動車両に接続されるネットワークとネットワークに接続される移動車両の外部運転制御部とを備え、外部運転制御部が、ネットワークを介して必要に応じてマーカーにおける走行情報及び／又はＳＬＡＭ走行行情報を変更することで移動車両の走行路を任意に変更できる。
好ましくは、移動車両が障害物記憶部を備え、該障害物記憶部は、走行路のマップデータをマップ情報として記憶する。好ましくは、ＳＬＡＭ走行制御部は、障害物処理部からのマップ情報に基づいてＳＬＡＭ走行情報を生成して駆動制御部に出力し、駆動制御部は該ＳＬＡＭ走行情報に基づいて走行部を駆動制御し、障害物処理部から障害信号が入力された場合には移動車両の走行方向に障害物が検出されたと判断して非常停止信号を生成して、駆動制御部に出力し、非常停止信号に基づいて走行部を駆動制御してモータの駆動を停止するか又は回避動作をする。
好ましくは、ＳＬＡＭ走行制御部には、移動車両の各車輪に設けられた車輪回転センサからの車輪回転数情報と、慣性計測ユニットからの検出信号が入力されており、車輪回転数情報に基づいて移動車両の移動距離を算出すると共に、該ＳＬＡＭ走行制御部は慣性計測ユニットの検出信号に基づいて車輪のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいてＳＬＡＭ走行情報を修正し、修正したＳＬＡＭ走行情報を駆動制御部に出力する。
本発明による移動車両の走行システムは、好ましくは、ステレオカメラと該ステレオカメラに接続されるＶＳＬＡＭ制御部とをさらに備え、ＶＳＬＡＭ制御部は、移動車両にて走行路を所定の回数マーカーモードで走行してマーカー制御部でマーカーの位置座標を取得すると共に、ステレオカメラでマーカーの位置座標を取得し、マーカー制御部で取得したマーカーの位置座標とステレオカメラで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路の仮想マーカー情報を作成し、仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとしてＶＳＬＡＭ制御部の仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報をＣＰＵ部に送出し、ＣＰＵ部は、仮想マーカー情報を走行情報及び／又は修正走行情報として駆動制御部に送出して、移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させる。
好ましくは、仮想マーカー走行モードで自律走行中に、マーカー制御部がマーカー情報を検出した場合には、駆動制御部が、仮想マーカー情報よりも該マーカー情報を優先して走行部を駆動制御する。
好ましくは、走行路に可変マーカーが配設されており、可変マーカーがマーカー制御部で検出された場合には、検出された可変マーカー情報がマーカー制御部からＶＳＬＡＭ制御部に送出され、該マーカー情報により新たな走行路で自律走行する。

本発明によれば、移動車両において、ルート設定が簡便であり、人の移動手段としての用途のほか、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適し、簡単な構成で低コストなマーカーモードで自律走行でき、かつ、必要に応じて、狭い通路を精度よく走行し得るライントレースモードと、予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができるＳＬＡＭの走行モードとＶＳＬＡＭを用いた仮想マーカー走行モードにも切り替えが可能な、極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。

本発明による移動車両として搬送台車の走行システムの一実施形態を示す概略部分平面図である。 図１に示す搬送台車において、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は操作部の拡大平面図である。 図２の搬送台車を示す底面図である。 図２の搬送台車の内部構成を示すブロック図である。 図１におけるマーカーの構成を示す図である。 図２の搬送台車におけるマーカー検出部のカメラを示す概略図である。 直進を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。 追従モード切替えを表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。 携帯型ビーコンによる搬送台車の停止の状態を示し、（Ａ）は幅方向のずれがある場合、（Ｂ）は走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合の説明図である。 マーカー検出部のマーカー制御部による自律走行の動作を示すフローチャートである。 マーカーによる自律走行の具体例を示す説明図である。 走行モードの切り替えを説明する模式図である。 第２の実施形態を示す概略部分平面図である。 第３の実施形態を示す概略部分平面図である。 搬送台車と被牽引台車との接続を示す概略側面図である。 図１４において、弧状の左旋回を表すマーカーによる搬送台車の走行状態を示す説明図である。 第３の実施形態の変形例１に係る移動車両の走行システムにおいて、搬送台車と被牽引台車との接続を示す概略側面図である。 図１７の搬送台車の底面図である。 搬送台車の内部構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の変形例２に係る移動車両の走行システムにおいて、搬送台車と被牽引台車との接続の際の位置関係を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略側面図である。 搬送台車と被牽引台車との接続関係を示し、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は概略側面図である。 図２１（Ａ）のＡ－Ａ線に沿った搬送台車の牽引部材及び拘束部材の断面図を示し、（Ａ）は接続前１の状態、（Ｂ）は接続前２の状態、（Ｃ）は接続時の状態、（Ｄ）は離脱時の状態である。 搬送台車の内部構成を示すブロック図である。 図２３の搬送台車において、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は底面図である。 仮想マーカー走行モードにより走行する走行路を説明する図である。 ステレオカメラによるマップマッチングの位置情報の取得と、カメラによる床に貼り付けたマーカーの検出マーク情報の取得を模式的に示す図である。 仮想マーカー走行モードを説明するフロー図である。 仮想マーカー走行モードにおける仮想マーカー情報を説明する図である。 第１の走行路に可変マーカーが貼られている場合に、第１の走行路から第２の走行路を経て、第３の走行路を走行する場合の模式的な図である。 可変マーカーのある場合の制御を示すフロー図である。 仮想マーカー走行モードによる実際の走行路を示す図である。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１－図４は本発明による移動車両として第１の実施形態に係る搬送台車の走行システムを示す。図１において、搬送台車の走行システム１は、搬送台車１０と、搬送台車１０の走行エリア２に配置されたマーカー４０（後述）と、から構成されている。

搬送台車１０は、本体部１１と、本体部１１の下部に設けられた走行部１２と、駆動制御部１３と、ビーコン検出部２０と、マーカー検出部３０と、ＣＰＵ部３６と、を含む。ＣＰＵ部３６は、電子計算機のチップを搭載したＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＣＰＵに接続される各種のセンサ、つまり、後述するマーカー検出部３０、ライダー等のレーザー測距センサを用いた障害物検出部４５等のインターフェース回路、後述するネットワーク８０に接続される送受信機を含む通信部、外部メモリ等から構成される。ＣＰＵ３６としては、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)、ＥＣＵ(Engine Control Unit)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等が使用できる。搬送台車１０の主スイッチ３７はＣＰＵ部３６によりオン／オフされてもよい。

本体部１１は例えばその外形が偏平な直方体状に形成され、その上面が平坦な載置台１１ａとして形成されると共に、その後端から上方に伸びるハンドル１１ｂを備える。走行部１２は、図２（Ｂ）、図３に示すように、本体部１１の下面にて、その前方（図２（Ｂ）にて矢印で示す方向）の両側に配置された一対の車輪１５と、各車輪１５をそれぞれ駆動する減速機構１６ａを備えたモータ１６と、その後方の両側に配置された一対のキャスター１７と、から構成される。各駆動モータ１６が後述する駆動制御部１３により駆動制御されることで各車輪１５が回転駆動され、搬送台車１０が前進，後退又は左右に転回して所定の方向に走行する。走行部１２は、車輪１５に限らず、例えば無限軌道等の他の駆動手段により構成されてもよい。各車輪１５には、それぞれその回転数を検出する車輪回転センサ１５ａが設けられる。

駆動制御部１３は本体部１１内に配置される。駆動制御部１３及び各モータ１６への給電は、本体部１１の下面中央付近に配置された電源１３ａから行なわれる。電源１３ａは電池や充電可能な二次電池、例えばリチウム二次電池を使用できる。駆動制御部１３は、本体部１１に設けられたビーコン検出部２０又はマーカー検出部３０からの後述する走行情報に基づいて、走行部１２の各駆動モータ１６をそれぞれ駆動制御して車輪１５をそれぞれ独立的に駆動し、前進，後退，左右転回等の走行を行なわせる。

駆動制御部１３は、障害物検出部４５からの情報に基づいて障害物を検出した場合には走行部１２を停止させてもよい。障害物検出部４５は、搬送台車１０を障害物に対して衝突前に停止させるために設けてあり、搬送台車１０の周囲、進行方向及び搬送台車１０の施設内の位置を監視できればよい。障害物センサは、例えばレーザーレーダーやミリ波レーダー等を使用できる。レーザーレーダーは、レーザー画像検出とＴＯＦ(Time Of Flight)方式による測距を行うセンサである。二次元や三次元のセンサが使用できる。

センサとして、搬送台車１０の加速度や角加速度を測定するための二軸又は三軸加速度センサあるいはジャイロセンサを利用した慣性計測ユニット１８が備えられる。この慣性計測ユニット１８はＩＭＵとも呼ばれる。さらに、駆動制御部１３は、各車輪１５の回転数をそれぞれ検出する二つの車輪回転センサ１５ａから入力される検出信号に基づいて搬送台車１０の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット１８から入力される検出信号１８ａを参照して搬送台車１０の進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出する。これにより駆動制御部１３は、車輪１５の滑り等による移動距離及び角度のずれを補正し補正した移動距離を算出すると共に、搬送台車１０の進行方向の角度を修正することができる。駆動制御部１３は、この補正した移動距離に基づいて後述する走行情報５０ａ，２５ｂによる走行部１２の駆動制御を行なう。

駆動制御部１３は、ハンドル１１ｂの上部に取り付けられた操作部１９により操作されてもよい。図２（Ｄ）に示すように、操作部１９は、所謂シフトレバー１９ａ，ジョイスティック１９ｂと非常停止操作部としての非常停止スイッチ１９ｃと、後述する主スイッチ３７とを備える。シフトレバー１９ａは、例えばＰ（パーキング），Ｎ（ニュートラル） ，Ｄ（ドライブ），Ｆｏ（追従）の四つのモードを有する。ジョイスティック１９ｂを任意の方向に倒すことで種々の入力操作ができる。非常停止スイッチ１９ｃは、操作時に非常停止信号１９ｄをＣＰＵ部３６に出力する。操作部１９には、さらに速度切替えダイヤル１９ｅを設けてもよい。シフトレバー１９ａ及び速度切替えダイヤル１９ｅは、モードの位置や速度を示す表示灯１９ｆ，１９ｇをさらに備えてもよい。ＣＰＵ部３６は、非常停止信号１９ｄが入力されたとき、この非常停止信号１９ｄに基づいて走行情報５０ａによる自律走行を中断して、非常停止の走行情報５０ｂを生成して駆動制御部１３に送出する。

ビーコン検出部２０はそれ自体公知であって、例えば図２～図４に示すように本体部１１の前部に設けられ、一対の撮像手段としての赤外線カメラ２１及び２２と、ビーコン演算部２４と、ビーコン処理部２５と、ビーコン記憶部２５ａ等から構成される。ビーコン演算部２４とビーコン処理部２５とビーコン記憶部２５ａの各動作は、ＣＰＵ部３６内に格納されたプログラムにより実行される。又、ビーコン記憶部２５ａは、ＣＰＵ部３６内の記憶装置又はＣＰＵ部３６の外部に設けた記憶装置を使用することができる。各赤外線カメラ２１及び２２は、それぞれ本体部１１の前方の追尾すべきビーコンＢからの識別光を撮像するために本体部１１の互いに横方向に離れてそれぞれ前方に向かって、例えば前端の左右両側にて前方に向かって配置される。即ち、各赤外線カメラ２１及び２２は、各光軸が互いにほぼ平行に、例えば上向きに傾斜して前方に延びるように配置される。各光軸の傾斜角度は、例えば光軸が前方１メートルで高さ５０ｃｍ程度の位置を通るように、例えば傾斜角度１０度から３０度程度に設定される。

各赤外線カメラ２１，２２は公知の赤外線ステレオカメラで、撮像素子及びレンズ等の光学系から構成される。各赤外線カメラ２１，２２として赤外線ステレオカメラを用いた場合には、ビーコンＢまでの距離と角度を計測することが可能となる。撮像素子が入射する赤外線を検知することで太陽光等の外乱光の影響を低減することができ、夜間等の暗い場所においても確実にビーコンＢからの識別光を検出することが可能である。赤外光を検出する撮像素子としては、通常の撮像素子の入射側に赤外線のみを透過する光学フィルターを配置して構成してもよい。各赤外線カメラ２１，２２は、追尾すべきビーコンＢを所定時間ごとに撮像して、撮像した撮像信号をビーコン演算部２４に送出する。

ビーコン演算部２４は、各赤外線カメラ２１，２２からのビーコンＢの撮像画面を画像処理することにより、所謂ステレオ視によるビーコンＢの位置情報２４ａ、即ち方向及び距離を算出してビーコン処理部２５に送出する。ビーコン演算部２４は、ビーコンＢの撮像画面に関して、各赤外線カメラ２１，２２の光学系による歪み補正を行なうと共に、各赤外線カメラ２１，２２の本体部１１への取付姿勢、即ちそれぞれの光軸の間の平行からのずれを修正して撮像画面上における中心位置を修正する。ビーコン演算部２４は、障害物センサ４６で測定されたビーコンまでの距離を参照することによりビーコンまでの距離をより正確に算出してもよい。ビーコン演算部２４は、赤外線カメラ２１，２２からの撮像画面の画像処理によりビーコンＢの位置情報２４ａを算出できないときには、ビーコンＢの位置情報２４ａを作成せず、ビーコン処理部２５に送出しない。ビーコン処理部２５は、ビーコン演算部２４で算出されたビーコンＢの位置情報２４ａを、本搬送台車１０が走行すべき領域に関してマッピングしてビーコン記憶部２５ａに登録し、またＣＰＵ部３６に送出すると共に、このビーコンＢの位置情報２４ａに基づいてそのときの追尾すべきビーコンＢに対する方向及び距離から、搬送台車１０をビーコンＢに追従させるための速度及び方向（操舵角）から成る走行情報２５ｂを生成する。ビーコン処理部２５は、当該ビーコンＢの位置情報２４ａと直前のビーコンＢの位置情報２４ａとを比較することによりビーコンＢと搬送台車１０との相対速度及び距離の変化を算出して、ビーコンＢに対する距離が所定範囲内に収まるように走行情報２５ｂに含まれる速度を決定する。走行情報２５ｂは、左右の車輪１５を駆動する駆動モータ１６の回転速度を制御するための制御情報であって、左右の駆動モータ１６を互いに異なる回転速度で制御することにより、その速度差により操舵角を実現する。ビーコン処理部２５は、所定時間毎にビーコン演算部２４から送られてくるビーコンＢの位置情報２４ａを順次にマッピングしてビーコン記憶部２５ａに登録すると共に、ビーコン記憶部２５ａから順次にビーコンＢの位置情報２４ａを読み出して、そのときのビーコンＢに対する方向及び距離に基づいて走行情報２５ｂを生成して駆動制御部１３に送出する。ビーコン処理部２５は、ビーコン演算部２４からビーコンＢの位置情報２４ａが送られてこないときには、既にビーコン記憶部２５ａに登録されているマッピングによるビーコンの位置情報２４ａに基づいて走行情報２５ｂを生成して駆動制御部１３に送出する。これにより、追尾すべきビーコンＢが屈曲した経路を進行し又は左右に曲がる場合であっても、マッピングされたビーコンＢの位置情報２４ａに基づいて確実に追尾を行なう。

本実施形態における搬送台車の走行システム１は、走行エリア２に配置されたマーカー４０と、このマーカー４０を検出するためにマーカー検出部３０を備える。マーカー４０は少なくとも１個のマークを有し、このマークは走行路２ａを横切るように横方向に及び／又は走行路２ａに沿って縦方向に、好ましくは複数個で構成される。マーカー４０に複数個のマークを付す場合は、マーカーは１本の帯状に構成されるのが好ましい。
マーカー４０は、走行路２ａに沿って縦方向に、複数個のマークを線状に連続的に付して、１本以上で配置してもよい。この場合、マーカー４０は、走行路２ａに沿って進行方向に所定の間隔で複数本配置するか又は連続的に１本を配置してもよい。マーカー４０は帯状に形成されることが好ましく、横方向に及び／又は縦方向に並んだ複数個のマークがこの帯状のマーカーに付される。マークは同じマークでも異なるマークであってもよい。例えば、帯状のマーカー４０が走行路２ａを横切るように配置されている場合、この帯状の１本のマーカーに横方向に１列に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。図５に示すように、１本のマーカー４０に２列以上を配置して、列毎に複数個の同一のマーク又は異なるマークを配置してもよい。マーカー４０を走行路２ａに沿って縦方向に複数本併置してもよい。帯状のマーカー４０に付された複数個のマークは、上記のように同一のマーク又は異なるマークから構成されてもよい。例えば２本のマーカー４０を走行路２aの進行方向中央で併置してもよく、或いは、通路の左右に間隔をあけて併置してもよい。また、横方向の中央のマーカー４０を第１のマーカーとするとその両側にさらに第２、第３のマーカー４０を併置してもよい。これらの場合も、マーカー毎に同じマークを付しても異なるマークを付してもよい。

図５は図１のマーカーの構成の一例を示す。マーカー４０は走行方向を横切って１本の帯状に構成され、帯状の１本のマーカーに、図において上下に２列でそれぞれ９個並んでマークが付されている。すなわち、マーカー４０は、搬送台車１０の走行方向（矢印図示）に対して手前側の第一列の９個のマーク４１と後方の第二列の９個のマーク４２とから構成される。第一列のマーク４１は、左方から順に、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ，４１ｉであり、各マーク４１ａ～４１ｉを、ａ行からｉ行と呼ぶ。第二列のマーク４２は、同様に左方から順に、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉである。各マーク４２ａ～４１ｉも同様にａ行からｉ行と呼ぶ。マーカー４０の行方向は、順にマーク４１の意味する記号として例えば数字や文字を異ならせても良い。列方向（横方向）に記号の異なる複数のマーク４１を配置した場合には、横方向の左側から右側の記号が後述する配置位置情報５１を有している。マーカー４０を検知した時の搬送台車１０は、マーク４１の配置位置情報５１により横方向のずれを検知する。又、走行方向に手前から後方側に複数のマーカー４０を配列する場合、同じ数字や同じ文字を並べると、進行方向の速度が上がった時にマーカー４０の配置位置情報５１のデータ取得の失敗やエラーを無くすことができる。マーカー４０を、走行路２ａに沿って縦方向に配置する場合は、横方向のずれを検知するために走行路２ａを横切るように横方向にもマーカー４０を設けてもよい。また、マーカー４０を走行路２ａに沿って中央及び左右に配置する場合には、左右に配設されるマーカー４０を構成するマークに横方向に関する配置位置情報５１を設定してもよい。

第一列のマーク４１ａ～４１ｉ及び第二列のマーク４２ａ～４２ｉは、前もって搬送台車１０の当該マーカー４０を通過した後の搬送台車１０の走行情報５０が設定されている。この走行情報５０は、例えば直進，Ｕターン，左旋回，右旋回，停止又は追従モード切替であり、直進の場合にはさらに数段階、例えば低速，中速及び高速の走行速度を設定されている。例えば図５に示す１８個のマーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉから成る一本のマーカー４０は、すべて同じ走行情報５０に関連付けられている。個々のマーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉは、図示の場合、ＡｒＵｃｏマーカーが使用され、それぞれ縦横、例えば２ｃｍ程度の大きさを有すると共に、互いに例えば８ｃｍ程度の間隔で配置されている。個々のマーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉの大きさと間隔は、後述するが、マーカー４０を検出するカメラ３１の設置位置とカメラ３１に装着されるレンズの画角から決定される。個々のマーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉは、ＡｒＵｃｏマーカーに限らず、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等を使用してもよい。一本のマーカー４０は搬送台車１０の走行路２ａを完全に横切るような幅を備える。マーカー４０を構成する各マーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉは、左端から右端まで順次に左右方向、そして第一列か第二列かの配置位置情報５１を設定されている。例えばマーク４１ｃは、第一列三番目という配置位置情報５１を設定されている。各マーク４１ａ～４１ｉ及び４２ａ～４２ｉの走行情報５０及び配置位置情報５１は、それぞれ後述するＣＰＵ部３６で前もって設定され、ＣＰＵ部３６内のマーカー記憶部３４に記憶される。図５において、マーカー４０は、全体として一枚のシート状に構成され、例えば裏面に接着剤が塗布されて床面等に貼り付けることができる。これにより、各マークの間隔等を調整することなく容易にマーカー４０全体を正しい配置で設置することができる。図５に示すように、マーカー４０のシートの一部に、その走行情報５０の内容を示す『ＲＩＧＨＴ』という表記４３を備えれば、マーカー４０の取扱いがより一層容易となる。図示の『ＲＩＧＨＴ』は右旋回を示す。

マーカー検出部３０は、図４に示すように、撮像手段としてのカメラ３１と画像処理部３２とを備え、画像処理部３２からの信号が、ＣＰＵ部３６内のマーカー制御部３３に出力され必要に応じてマーカー記憶部３４に保存される。マーカー制御部３３とマーカー記憶部３４の各動作は、ＣＰＵ部３６内に格納されたプログラムにより実行される。マーカー記憶部３４は、ビーコン記憶部２５ａと同様にＣＰＵ部３６内の記憶装置又はＣＰＵ部３６の外部記憶装置を使用できる。カメラ３１は、図２（Ｃ）及び図３に示すように、太陽光の影響を受けにくい位置、図示の場合、搬送台車１０の本体部１１の下面にて下方に向かうように下向きに配置されると共に、その画角内を照明する発光部３１ａを備える。発光部３１ａから出射する光の波長は、可視光や赤外線とし得る。カメラ３１及び発光部３１ａとして、好ましくは外乱光の影響を受けにくいよう、例えば赤外線カメラ及び赤外線発光部が使用される。カメラ３１は、図６に示すように走行面から垂直に高さＨ（例えば１２ｃｍ程度）の位置に取り付けられ、走行面にて幅Ｗ（例えば１５ｃｍ程度）の範囲の画角を備える。発光部３１ａは例えば発光ダイオード等から構成され、この画角の範囲を照明するように、図示の場合カメラ３１の両側に配置される。マーカー４０の配置は、カメラ３１の設置位置とカメラ３１のレンズの視野角、つまり画角から決定され、最大視野角内に３個以上のマーカー４０が見えるようなマーカー間距離にすれば、搬送台車１０がマーカー４０上のどこを通過しても２個以上のマーカーが見える。

画像処理部３２は、カメラ３１からの撮像信号３１ｂが入力され、この撮像信号３１ｂによる撮像画面を画像処理し、撮像画面内に写っているマーカー４０及び当該マーカー４０の並び方向３２ａを検出する。画像処理部３２は、この撮像画面内のマーカー４０のうち、最も中央寄りの第一列のマーク４１ａ～４１ｉを特定すると共に、同様に最も中央よりの第二列のマーク４２ａ～４２ｉを特定する。画像処理部３２は、特定した第一列のマーク４１ａ～４１ｉと第二列のマーク４２ａ～４２ｉの横方向位置が同じ場合には、以下第一列のマーク４１ａ～４１ｉに基づいて、第一列のマーク４１ａ～４１ｉ又は第二列のマーク４２ａ～４２ｉのうち、一方が撮像画面不良により特定できない場合には、特定が可能な第一列のマーク４１ａ～４１ｉ又は第二列のマーク４２ａ～４２ｉに基づいて、当該マーク４１ａ～４１ｉ又は４２ａ～４２ｉを検出マーク情報３２ｂとして、並び方向３２ａと共にマーカー制御部３３に出力する。画像処理部３２が、第一列のマーク４１ａ～４１ｉ及び第二列のマーク４２ａ～４２ｉのいずれも特定できない場合には、エラー信号３２ｃを生成してマーカー制御部３３に出力する。

マーカー制御部３３は、画像処理部３２からの検出マーク情報３２ｂに基づいて、画像処理部３２で特定されたマーク４１ａ～４１ｉ又は４２ａ～４２ｉに対して前もって設定された走行情報５０及び配置位置情報５１をマーカー記憶部３４から読み出す。マーカー制御部３３は、並び方向３２ａと配置位置情報５１から、そのときの走行方向及び走行路２ａにおける横方向のずれと、慣性計測ユニット１８からの進行方向のずれ、つまり角度のずれを検出して正しい走行方向及横方向のずれを補正する。角度のずれの検出や補正は慣性計測ユニット１８内のジャイロセンサにより行われる。マーカー検出部３０は、マーカー４０の認識によりマーカー４０に対する搬送台車１０のＸＹ位置と角度を演算し、マーカー制御部３３に出力する。ここで、Ｘ位置は走行路２ａにおける横方向であり、Ｙ位置は進行方向を示す。マーカー４０の検出では、マーク４１ａが１個でも検出できれば補正は可能であり、２個以上の連続したマーカー４０又は同じマーカー４０を見つけることで、後述するマーカー４０の示す、直進、停止、右左折等の走行情報を認識する。マーク４１ａの数を２個以上とすることで、搬送台車１０が走行する走路となる床の汚れなどと間違って誤検知することを回避する。このように、マーカー４０は、必ずしも図５に示すマーク４１の内、中央のものを優先して利用しなくてもよい。

マーカー制御部３３は、搬送台車１０の走行方向の横方向のずれと現在角度をマーカー４０から取得し、走行方向のずれを０にし、さらに角度のずれを無くすように走行方向を修正し、走行路２ａにおける横方向のずれを中央に戻すように走行路２ａによる横位置及び現在角度を修正することにより、読み出した走行情報５０を修正して、修正走行情報５０ａを生成して駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、この修正走行情報５０ａに基づいて走行部１２を駆動制御する。よって、搬送台車１０は、修正走行情報５０ａに従ってマーカー４０により指定された通りに移動走行を行なう。マーカー制御部３３は、画像処理部３２からエラー信号３２ｃが入力された場合には、マーカー４０の読取失敗と判断して非常停止信号３３ａを生成して、搬送台車１０の駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、この非常停止信号３３ａに基づいて走行部１２を駆動制御して、モータ１６の駆動を停止させる。

マーカー制御部３３は、搬送台車１０の各車輪１５に設けられた車輪回転センサ１５ａから車輪回転数情報１５ｂと、慣性計測ユニット１８からの検出信号１８ａが入力されており、これらの車輪回転数情報１５ｂに基づいて搬送台車１０の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット１８の検出信号１８aに基づいて車輪１５のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいて走行情報５０を修正し、修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。

さらに、マーカー制御部３３は、マーカーによる自律走行の制御中に、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５からビーコンＢの位置情報２４ａを受け取ったときには、マーカーによる自律走行を中断して、駆動制御部１３に対する制御をビーコン検出部２０のビーコン処理部２５に引き継いで、ビーコン処理部２５がビーコンの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離（例えば３ｍ）だけ直進して停止するような走行情報２５ｂを作成して、駆動制御部１３に送出する。

さらに、本実施形態における搬送台車の走行システム１は、走行エリア２にマーカー４０が配置されていない領域が存在する。この場合は、所謂ＳＬＡＭ技術（Simultaneously Localization and Mapping：自己位置推定と地図作成を同時に行う）による自律走行が可能となるように、走行エリア２の壁や障害物を検出する障害物検出部４５を備えている。本明細書においては、ＳＬＡＭ技術による自律走行を、ＳＬＡＭ走行モードと呼ぶ。
障害物検出部４５は、図４に示すように、障害物センサ４６と障害物処理部４７とを備え、障害物処理部４７からの信号が、ＣＰＵ部３６内のＳＬＡＭ走行制御部４８に出力され必要に応じて障害物記憶部４９に保存される。なお、ＣＰＵ部３６内の障害物記憶部４９は、搬送台車が走行する施設内のマップデータをマップ情報として記憶している。障害物処理部４７と障害物記憶部４９の各動作は、ＣＰＵ部３６内に格納されたプログラムにより実行される。障害物記憶部４９は、ビーコン記憶部２５ａと同様にＣＰＵ部３６内の記憶装置又はＣＰＵ部３６の外部記憶装置を使用できる。

障害物センサ４６として、本体部１１の前部に障害物センサ４６ａが、本体部１１の後方に障害物センサ４６ｂが配置され、走行路２ａ（図１）の前方及び後方にある障害物に対して赤外線を出射してその反射波を検出して当該障害物までの距離を測定する。障害物センサ４６ｂは本体部１１の後方に設けられているので、前方の障害と共に後述する被牽引台車１２０Ａの検知も可能となる。これにより、ほぼ周囲の３６０度の障害物の検知が可能となる。障害物センサ４６は、マップマッチングが可能で１０ｍから３０ｍ程度の範囲にある障害物を検知できるステレオカメラ、ライダー、ＴＯＦ(Time of Flight)カメラ等の障害物センサである。ライダーは、レーザーレーダーとも呼ばれるセンサであり、光検出と測距（LIDAR(Light Detection and Ranging)）又はレーザー画像検出と測距（Laser Imaging Detection and Ranging)を行なうセンサで、LIDARとも表記される。ライダーとしては二次元ライダー又は三次元ライダーが使用される。ＴＯＦカメラは距離計測技術を用いた測距センサ搭載のカメラであって、撮像したＴＯＦ画像データ３５ｂには画素毎に被写体までの距離情報を含んでおり、それ自体三次元画像を構成している。ＴＯＦカメラは二次元ＴＯＦカメラ又は三次元ＴＯＦカメラが使用される。例えば１０ｍの距離まで検知可能な二次元の障害物センサを用いれば、屋内の平面路において搬送台車の走行ができる。また、３０ｍの距離まで検知可能な三次元の障害物センサを用いれば、屋内及び／又は屋外において搬送台車の走行ができる。

障害物処理部４７には障害物センサ４６からの撮像信号４６ｃが入力され、この撮像信号４６ｃによる撮像画面を画像処理し、撮像画面内に写っている障害物と移動車両１０との距離を検出して、障害物情報４７ａをＳＬＡＭ走行制御部４８に出力する。具体的には、障害物センサ４６は、例えばレーザースキャナ及び受光部から構成され、レーザースキャナによりレーザービームを放射して、物流倉庫等の施設内の壁面で反射されたレーザービームを受光部で収集することで、障害物処理部４７は物流倉庫内における現在位置及び方向を算出して、ＳＬＡＭ走行制御部４８に出力する。
マーカー４０の走行情報５０にはＳＬＡＭ走行モード又は後述するライントレース走行モードに関する情報が含まれており、マーカー制御部３３が、マーカー４０の走行情報からＳＬＡＭ走行情報５６又はライントレース走行情報への制御切り替え情報を検出した場合には、制御切り替え情報を生成して駆動制御部３３に出力し、制御切り替え情報がＳＬＡＭ走行情報５６である場合には、駆動制御部３３によりＳＬＡＭ走行制御部４８からの走行情報５６に基づいて走行部１２を駆動制御して、搬送台車１０がマップデータにより指定された走行路２に沿って自律走行する。

ここで、種々のマーカー４０、即ちマーカー４０－１～４０－１０による搬送台車１０の動作について説明する。マーカー４０－１，２，３はそれぞれ低速，中速及び高速の直進、マーカー４０－４は左９０度旋回、マーカー４０－５は右９０度旋回、マーカー４０－６は停止、マーカー４０－７は進入禁止、マーカー４０－８は反時計回りのＵターン、マーカー４０－９は時計周りのＵターン、マーカー４０－１０は追従モード切替に関連付けられている。
まず、直進の場合、図７に示すように、前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０－１，４０－２又は４０－３）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂに基づいてマーカー記憶部３４から当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。搬送台車１０は、当該マーカー４０から２ｍ、又は３～１０ｍ程度（設定可能）の間で徐行しながら走行方向及び幅方向のずれを補正し、補正終了後は走行情報５０に設定された速度まで加速し直進する。

徐行の距離は上記の範囲で設定可能である。この際、当該マーカー４０に設定された走行情報５の速度指示が同じ場合には徐行しないで、例えば高速の場合には速度を落とさずに走行方向及び幅方向のずれを補正してもよい。このように、速度を落とさずに走行方向及び幅方向のずれを補正すると、牽引物が後ろから押して台車が押されたり、台車が滑ったりして生じる誤差を減少させることができる。
走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図７（Ａ）に示すように幅方向のずれが修正され、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合には、図７（Ｂ）に示すように走行方向と幅方向のずれの双方が修正される。

図７で説明した直進の他に、左折、右折、停止、進入禁止、Ｕターン等もこれらを示すマーカー４０を用いることにより搬送台車の走行状態を制御することができる（特許文献２参照）。

（ビーコンへの追従）
次に、ビーコンへの追従モード切替えの場合には、図８に示すように前方に走行する搬送台車１０がマーカー４０（マーカー４０－１０）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された走行情報５０を読み出し、マーカー４０による自律走行を中断して、駆動制御部１３の制御をビーコン検出部２０のビーコン処理部２５に引き継ぐ。その後は、搬送台車１０はビーコン検出部２０で検出されたビーコンＢに追従する。ビーコンＢは作業者が装着してもよい。走行路２ａに対する幅方向のずれのみがある場合は、図８（Ａ）に示すように幅方向のずれは修正されずにそのままビーコンＢに追従し、また走行路２ａに対する走行方向のずれ及び幅方向のずれがある場合は、図８（Ｂ）に示すように走行方向のずれも幅方向のずれも修正されず、そのままビーコンＢに追従する。このような追従モードへの切替えによって、走行路２ａの途中で、走行路２ａから外れた位置までビーコンＢにより搬送台車１０を誘導して、搬送台車１０の載置台１１ａ上に搭載した荷物等の積み下ろしを行なうことが可能となる。

図９に示すように、搬送台車１０のマーカーによる自律走行中に、ビーコン検出部２０がビーコンＢ（携帯型ビーコン）からの識別光を検出した場合は、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５がビーコンＢの位置情報２４ａをマーカー検出部３０のマーカー制御部３３に送出する。マーカー検出部３０のマーカー制御部３３は、マーカー４０による自律走行を中断して、ビーコンＢの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離（例えば３ｍ）だけ直進して停止する走行情報５０を作成して駆動制御部１３に送出する。これを受けて駆動制御部１３は走行部１２を駆動制御することにより、搬送台車１０は、ビーコンＢの近傍まで走行路２ａに沿って所定距離だけ直進して停止する。このとき、走行方向のずれや幅方向のずれの修正は行なわれず、図９（Ａ）に示すように走行方向のずれがない場合も、図９（Ｂ）に示すように走行方向のずれがある場合も、搬送台車１０はそのまま直進する。搬送台車１０の走行が再開されたとき、ビーコン検出部２０がビーコンＢからの識別光を検出している間は、マーカー制御部３３による自律走行は行なわれず、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５によるビーコン追尾走行が行なわれるが、ビーコンＢからの別光を検出しなくなった時点で、搬送台車１０は走行路２ａ上に位置しているので、マーカー検出部３０はマーカーによる自律走行を再開することができる。

搬送台車１０に設けた非常停止スイッチ１９ｃが操作されたとき、非常停止信号１９ｄがマーカー検出部３０のマーカー制御部３３に入力される。マーカー制御部３３は、非常停止信号１９ｄに基づいて走行情報５０ａによる自律走行を中断して非常停止の走行情報５０を生成して駆動制御部１３に送出する。これを受けて駆動制御部１３は、非常停止の走行情報５０に基づいてただちに走行部１２を駆動制御して、搬送台車１０の走行を緊急停止させる。

マーカー検出部３０のマーカー制御部３３は、マーカーの走行情報５０ａにより駆動制御部１３を制御する。マーカー制御部３３は、図１０に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。自律走行モードでは、まずステップＳＴ１にて、自律走行開始後にマーカー検出部３０が最初のマーカーを探し、マーカー４０を検出する。マーカー検出部３０は、ステップＳＴ１で検出したマーカー４０が関連付けられている走行情報５０の種類により、「直進」，「左旋回」，「右旋回」，「停止」，「Ｕターン」，「進入禁止」、「追従モード切替」、ニュートラルモード、ライントレース走行モード、ＳＬＡＭ走行モード、後述する被牽引台車との自動接続と及び被牽引台車との自動脱離を判別する。

「前進」の場合には、マーカー制御部３３はステップＳＴ２にて図７に示すように、直進の走行情報５０ａを作成して、ステップＳＴ３にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正した後、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させて、ステップＳＴ１に戻る。「左旋回」及び「右旋回」の場合には、マーカー制御部３３は、それぞれステップＳＴ５及びステップＳＴ６にて左旋回又は右旋回の走行情報５０ａを作成して左旋回又は右旋回させた後、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「停止」の場合には、マーカー制御部３３はステップＳＴ７にて停止の走行情報５０ａを作成し、ステップＳＴ８にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップＳＴ９にて操作者の自律走行再開の操作を待って、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御し、搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「Ｕターン」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１０にてＵターンの走行情報５０ａを作成してＵターンさせた後、ステップＳＴ１１にて走行方向のずれ及び幅方向のずれを修正し、ステップＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。「進入禁止」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１２にて走行方向のずれや幅方向のずれの修正を行なわずにただちに停止させる。この場合、マーカー制御部３３は、ステップ１３にてマーカーによる自律走行を終了して操作者の操作を待つ。その間、マーカー制御部３３は自律走行を停止し、ステップＳＴ１４で示すようにニュートラルモードにする。「追従モード切替」の場合には、マーカー制御部３３は、ステップＳＴ１５にて図８に示すようにマーカーによる自律走行を中断して、ステップＳＴ１６にて追従モードに切り替える。

上記搬送台車の走行システム１のマーカー４０による走行モードの具体的な使用例を、図１１を参照して説明する。搬送台車１０が走行すべき例えば倉庫等の走行エリア内において、点線で示すように走行路２ａを設定し、この走行路２ａに沿って搬送台車１０を誘導するために、適宜の箇所６１～７２にそれぞれマーカー４０を設置する。位置６１及び６９のマーカー４０は停止の走行情報を設定され、位置６２，６３，６５，７１及び７２のマーカー４０は直進の走行情報を設定され、位置６４，６６，６８及び７０のマーカー４０は左折（左９０度旋回）の走行情報を設定され、位置６７のマーカー４０は右折（右９０度旋回）の走行情報を設定されている。

このような走行エリア内において、位置６１で停止している搬送台車１０がマーカーによる自律走行を開始すると、位置６２及び６３で直進し、位置６４で左折し、位置６５で直進し、位置６６で左折，位置６７で右折し、さらに位置６８で左折し、位置６９で停止する。図１１に点線で示す搬送台車１０の走行経路の各位置（６１～６９）において、それぞれ走行方向のずれ及び直進の場合には幅方向のずれが修正されることによって、搬送台車１０は確実に走行路２ａに沿って自律走行する。各マーカー４０は、走行エリアの床面に接着等により設置され、走行路２ａを変更する場合には、既設のマーカー４０は容易に剥がすことができると共に、所定の位置に適宜のマーカー４０を新たに設置することにより容易に走行路２ａの変更ができる。

（走行モードの切り替え）
次に、マーカー４０による走行モードからマーカー４０を用いない他の走行モードへの切り替えについて説明する。
図１２は、走行モードの切り替えを説明する模式図である。搬送台車１０は、マーカー４０による走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え（図１２のＡ参照）、ライントレースによる走行モードからＳＬＡＭによる走行モードへの切り替え（図１２のＢ参照）、ＳＬＡＭによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え（図１２のＣ参照）、ライントレースによる走行モードからマーカー４０による走行モードへの切り替え（図１２のＤ参照）、マーカー４０による走行モードからＳＬＡＭによる走行モードへの切り替え（図１２のＥ参照）、ＳＬＡＭによる走行モードからマーカー４０による走行モードへの切り替え（図１２のＦ参照）等を組み合わせて行うことができる。

（マーカーによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替え）
図１２においてＡに示すように、マーカー４０による走行モードからライントレースの走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０の走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレースの領域の走行は、マーカー４０による走行モードと同様にマーカー検出部３０とマーカー制御部３３とにより行われる。ライントレースは、従来と同様のライントレース用の白線を施設等の床に貼り付けたものや、マーカー４０を用いることができる。ライントレース用の白線は、白の樹脂や紙のテープ、磁気テープ等を用いることができる。

ライントレース用の白線としてマーカー４０を用いる場合には、１個以上のマーク４１を進行方向に並べ、マーク４１がカメラの視野角による水平認識範囲である例えば２５ｃｍから外れないように横方向ずれを修正しながら走行する。その際、カメラ３１で認識したマーク４１の水平方向のずれと傾き角度を、搬送台車１０の進行方向補正値として用いる。
この場合、図１０に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。ライントレースによる走行モードでは、ステップＳＴ２０にて、マーカー検出部３０がマーカー４０ｌを検出し、マーカー検出部３０は、ステップＳＴ２０で検出したマーカー４０ｌが関連付けられている走行情報５０の種類により、「ライントレース走行モード」を判別する。「ライントレース走行モード」の場合には、マーカー制御部３３はライントレース走行モードの走行情報５０ａを作成して、駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させる。そして、ライントレース走行モードの終了に関するマーカー４０を検出したときにステップＳＴ４に進み、ＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させて、ステップＳＴ１に戻る。このようにして、制御切り替え情報がライントレース走行情報である場合には、マーカー検出部３０が、走行路２の直進方向に配置されたライントレースのためのマーカー４０を読み出し、マーカー検出部３０が、走行路２の直進方向に配置されたライントレースのためのマーカーを４０読み出す。
次に、マーカー制御部３３が、マーカー検出部３０で検出されたライントレース走行情報に基づいて移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報５０ａを生成して駆動制御部１３に出力し、駆動制御部１３により、マーカー制御部３３からの修正走行情報５５ａに基づいて走行部１２を駆動制御して、搬送台車１０がマーカー４０により指定された走行路２に沿って自律走行する。

ライントレースの走行モードによれば、マーカー４０による走行モードでは走行停止が生じるような狭い通路を精度よく走行することができる。さらに、ライントレースの走行モードによれば、後述するＳＬＡＭによる走行モードを用いることが困難な走行路２で有効である。このような走行路２としては、ＳＬＡＭの走行に用いることができる障害物が無く、且つ、精度よく走行したいエリア、センサ検知範囲に壁など固定障害物が少ない広い倉庫、トラックバース、例えば倉庫のトラック横付けエリア及び常に物が流動しているようなエリア等が挙げられる。

（ライントレースによる走行モードからＳＬＡＭの走行モードへの切り替え）
図１２においてＢに示すように、ライントレースによる走行モードからＳＬＡＭによる走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０の走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。この場合、図１０に示す自律走行モードのフローチャートに従って以下のように動作する。ライントレースによる走行モードでは、ステップＳＴ２０にてマーカー検出部３０がマーカー４０ｓを検出し、マーカー検出部３０は、ステップＳＴ２１で検出したマーカー４０ｓが関連付けられている走行情報５０の種類により、「ＳＬＡＭの走行モード」を判別する。マーカー４０ｓに附される走行情報５０には、「ＳＬＡＭの走行モード」を意味付けするために、ＳＬＡＭの走行モードで使用するマップデータの種類、ＳＬＡＭの走行モードの開始位置、終了位置を示す識別番号が付されてもよい。ＳＬＡＭの走行モードによる走行は、マーカー４０による走行モードとは異なり障害物検出部４５とＳＬＡＭ走行制御部４８とにより行われる。ここで、障害物記憶部４９は施設内のマップデータを備えると共に、図１２のＢに示すＳＬＡＭ走行路１２ｓも登録している。さらに、ＳＬＡＭ走行制御部４８は、ＳＬＡＭ走行路２ｓの位置の新設，廃止等の変更の際には逐次更新されて、常に最新のマップデータを有している。

ＳＬＡＭ走行制御部４８は、障害物処理部４７からのマップ情報５５に基づいてＳＬＡＭ走行情報５６を生成して駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、このＳＬＡＭ走行情報５６に基づいて走行部１２を駆動制御する。よって、搬送台車１０は、ＳＬＡＭ走行情報５６に従って障害物処理部４７からのマップ情報５５により指定された通りに移動走行を行なう。ＳＬＡＭ走行制御部４８は、障害物処理部４７から障害信号４７ｃが入力された場合には、搬送台車１０の走行方向に障害物が検出されたと判断して非常停止信号４８ａを生成して、搬送台車１０の駆動制御部１３に出力する。駆動制御部１３は、この非常停止信号４８ａに基づいて走行部１２を駆動制御して、モータ１６の駆動を停止するか又は回避動作をする。

ＳＬＡＭ走行制御部４８は、搬送台車１０の各車輪１５に設けられた車輪回転センサ１５ａから車輪回転数情報１５ｂと、慣性計測ユニット１８からの検出信号１８ａが入力されており、これらの車輪回転数情報１５ｂに基づいて搬送台車１０の移動距離を算出すると共に、慣性計測ユニット１８の検出信号１８aに基づいて車輪１５のすべり等を検出して移動距離を補正し、補正した移動距離に基づいてＳＬＡＭ走行情報５６を修正し、修正したＳＬＡＭ走行情報５６を駆動制御部１３に出力する。

さらに、ＳＬＡＭ走行制御部４８は、ＳＬＡＭによる走行モード中に、ビーコン検出部２０のビーコン処理部２５からビーコンＢの位置情報２４ａを受け取ったときには、ＳＬＡＭによる自律走行を中断して、駆動制御部１３に対する制御をビーコン検出部２０のビーコン処理部２５に引き継いで、ビーコン処理部２５がビーコンの近傍まで走行路２ａに沿って例えば３ｍの所定距離だけ直進して停止するような走行情報２５ｂを作成して、駆動制御部１３に送出する。なお、ＳＬＡＭの走行モードの終了に関するマーカー４０を検出したときには、ステップＳＴ４に進み、ＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させてステップＳＴ１に戻る。

ＳＬＡＭによる走行モードよれば、障害物センサ４７により前もって作成された施設内のマップデータと、自律走行時の車輪回転センサ１５ａ及び慣性計測ユニット１８の計測データを照合して、搬送台車１０の自己位置を認識すると同時に、前もって作成されたマップデータから目標地点へのルートを計算して搬送台車１０が目標地点まで自律走行させることができる。その際、ＳＬＡＭ走行制御部４８は、障害物センサ４７とバンパーセンサ３８ｃからの検出信号に基づいて、走行中に走行路２にて障害物や人あるいは他の搬送台車１０やフォークリフト等と接触しないように停止するか又は回避動作をする。つまり、適宜に減速したり停止したりあるいは迂回することにより走行路２に沿って走行する。

ＳＬＡＭによる走行モードによれば、マーカー４０やライントレースを使用せずに予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができる。

（ＳＬＡＭによる走行モードからライントレースモードへの切り替え）
図１２のＣに示すように、ＳＬＡＭによる走行モードからライントレースによる走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０ｌの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレース及びＳＬＡＭによる走行モードは、図１２のＢで説明した方法と同様に行われる。

（ライントレースによる走行モードからマーカー４０による走行モードへの切り替え）
図１２においてＤで示すように、ライントレースによる走行モードからマーカー４０による走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０ｍの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ライントレースの走行モード及びマーカー４０による走行モードは、上述した走行モードと同様に、マーカー検出部３０とマーカー制御部３３とにより行われる。

（マーカー４０による走行モードからＳＬＡＭによる走行モードへの切り替え）
図１２においてＥで示すように、マーカー４０による走行モードからＳＬＡＭによる走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０ｓの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。ＳＬＡＭによる走行モードは、上述した走行モードと同様に、障害物処理部４７とＳＬＡＭ走行制御部４８とにより行われる。

（ＳＬＡＭによる走行モードからマーカーによる走行モードへの切り替え）
図１２においてＦで示すように、ＳＬＡＭによる走行モードからマーカー４０による走行モードへの切り替えは、搬送台車１０がマーカー４０ｍの走行モード変更の意味付けを読み取ることにより行われる。マーカー４０による走行モードは上述した走行モードと同様に行われる。

マーカー４０による走行モードによれば、ライントレースの走行モード及びＳＬＡＭによる走行モードに対してルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適している。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る移動車両の走行システム５について図１３を参照して説明する。この移動車両の走行システム５が図１に示す第１の実施形態に係る走行システム１と異なるのは、搬送台車１０に接続されるネットワーク８０と、ネットワーク８０に接続される搬送台車１０の外部運転制御部９０と、をさらに備えている点である。搬送台車１０は、ＣＰＵ部３６がネットワーク８０に接続される送受信機を含む通信部を備えている以外は、第１の実施形態に係る移動車両の走行システム１と同じ構成である。

ネットワーク８０は任意の構成のネットワークであって、専用回線ネットワークであっても、３Ｇ、ＬＴＥ、インターネットのような公衆回線ネットワークであってもよい。ネットワーク８０は無線に限らず有線であってもよい。有線を用いたネットワーク８０としては、ＬＡＮ（イーサネット（登録商標））、ＲＳ２３２Ｃ、 車載ネットワークであるＣＡＮ（Controlled Area Network）等であってよい。無線を用いたネットワーク８０としては所謂無線ＬＡＮであってよい。無線ＬＡＮとしてはＷｉＦｉ（登録商標）やブルートゥース（登録商標）が適用できる。ネットワーク８０としては、ＣＰＵ部３６の通信部が備える通信機能及び入出力機能として電気的な信号を送出できるトランジスタやリレーのような電子部品と伝送用ケーブル等により構成してもよい。ネットワーク８０により搬送台車１０と外部運転制御部９０がそれぞれ相互に接続される。必要に応じて各種信号が相互に送受信され得る。

外部運転制御部９０は、例えばタブレットとタブレットに格納されるプログラムにより構成されるが、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）やシーケンサ、リモコン等の制御装置を用いてもよい。本明細書においては、搬送台車１０を制御するプログラムが格納されているタブレットを用いる。

第２実施形態に従えば、外部運転制御部９０が、必要に応じてネットワーク８０を介して搬送台車１０の制御を行ってもよい。例えば、外部運転制御部９０となるタブレットにより搬送台車１０の走行路２ａを任意に変更してもよい。マーカー４０における走行情報が外部運転制御部９０により変更されてもよい。外部運転制御部９０は、下記のように必要に応じてネットワーク８０を介してマーカー４０における走行情報を変更することで移動車両１０の走行路２ａを任意に変更できる。

さらに、本発明の移動車両の走行システム１，５によれば、ルート設定が簡便であり、多品種、多量の搬送物を運ぶのに適しているマーカーモードで自律走行でき、必要に応じて、狭い通路や、ＳＬＡＭによる走行モードを用いるのが困難である、障害物が少ない通路又はマップデータが常に変動する通路等を精度よく走行することができるライントレースモード及び予め取得したマップデータと実際の位置で設定した走行ができ、曲線軌道や前後への動き等の任意の走行を行うことができるＳＬＡＭの走行モードに切り替えが可能な極めて優れた移動車両の走行システムを提供することができる。

（第３の実施形態）
次に、図１４及び図１５を参照して本発明の第３の実施形態に係る移動車両の走行システム１００を説明する。第３の実施形態では、移動車両が被牽引台車１２０とこの被牽引台車を牽引する搬送台車１１０とで構成される。これらの車両は、連結機構により互いに連結及び連結解除できるよう構成される。移動車両となる搬送台車１１０側の連結機構は、搬送台車１１０の後端に設けた連結器１３２と、被牽引台車１２０の前端に設けた連結器１３４と、これらを連結する連結用部材１３０とを備え、搬送台車１１０が先導して被牽引台車１２０を牽引して移動する構成である。被牽引台車１２０は、カゴ台車（ロールボックスパレット ）、六輪台車（スリムカート）、あるいは、パレット搬送可能な台車であってよい。搬送台車１１０側の連結機構は、連結器１３２を連結用部材１３０に可動に取り付ける場合は、被牽引台車１２０側の連結器１３４は固定して取り付ける。逆に、搬送台車１１０側の連結器１３２を固定して取り付ける場合は他方の連結器１３４を可動に取り付ければよい。被牽引台車１２０の積載量は１００ｋｇ～３００ｋｇとすることができる。各モータ１６を適宜に選定すれば被牽引台車１２０の積載量をさらに増大し、例えば６００ｋｇとすることも可能である。

（マーカーの変形例１）
移動車両１１０は、移動車両１０と同様に直進，Ｕターン，左旋回，右旋回及び停止、侵入禁止、追従モード、ニュートラルモード、ライントレース走行モード、ＳＬＡＭ走行モードを示すマーカー４０を使用できるが、図１４に示すように、さらに弧（Ｒ）を描く軌道を自律走行するマーカー４０も併用することができる。弧を描く軌道の自律走行を、直角状の左旋回及び右旋回と区別するために、それぞれ弧状の左旋回及び弧状の右旋回と呼ぶ。マーカーの変形例７として、旋回を示すマーカー４０について説明する。
図１６に示すように、被牽引台車１２０を牽引する搬送台車１１０が弧状の左旋回をする場合、搬送台車１１０がマーカー４０（マーカー４０－１２）を通過すると、マーカー検出部３０の画像処理部３２が当該マーカー４０の撮像画面からマーカー４０の並び方向３２ａ及び検出マーク情報３２ｂを検出する。マーカー４０－１２により最初に直進し、例えば２ｍ直進したときに走路２ａの中央位置になるよう搬送台車１１０の位置が補正され、次に旋回半径Ｒと旋回する角度が設定される。例えば２ｍ直進し、半径３ｍで６０°旋回（図１６のＡの軌跡参照）、２ｍ直進し、半径５ｍで９０°旋回（図１６のＢの軌跡参照）等に自由に設定ができる。

マーカー制御部３３は、検出マーク情報３２ｂから当該マーカー４０に設定された、直進する距離と旋回半径Ｒと旋回する角度に関する走行情報５０を読み出し、走行路２ａに対する走行方向のずれに関して修正した走行情報５０ａを駆動制御部１３に出力する。これにより、搬送台車１１０は当該マーカー４０－１２から所定の位置迄直進し、一旦停止した後、左方向に弧を描くような軌道で旋回する。つまり、移動車両１１０は、始めは直進マーカー（図７のマーカー４０－１～３）と同じように直進し、次に、マーカー４０－１２が示す旋回半径Ｒと旋回する角度に従って弧状の左旋回をする。この場合、直進する際に幅方向のずれに関する修正が行なわれる。これにより、搬送台車１１０は、被牽引台車１２０を牽引して弧状に左旋回をする際に円滑に旋回することができる。弧状の右旋回の場合は、上述した弧状の左旋回の場合と左右に関して逆に動作するので、詳細な説明は省略する。

（マーカーの変形例２）
マーカー４０は、特定の方向へ進む際に、所定の距離で停止、又は所定の距離まで直進して旋回するという、二つ以上の機能を組み合わせても良い。つまり、マーカー４０には、上述の直進，Ｕターン，左旋回，右旋回、停止、弧状の左旋回、弧状の右旋回の何れかに加えて、さらに、これらの一つ以上を組み合わせた走行情報を設定してもよい。例えば５ｍ先で停止、３ｍ先で弧状に右旋回又は弧状の右旋回等に設定できる。

（第３の実施形態の変形例１）
第３の実施形態の変形例１に係る移動車両の走行システム１００Ａを図１７～図１８を参照して説明する。搬送台車１１０Ａは、被牽引台車１２０Ａの連結機構として、自動的に着脱できる連結器１４２を備える。搬送台車１１０Ａの連結器１４２は、上下方向に移動可能な機構を備えた自動連結用部材１４４を備える。自動連結用部材１４４は、連結器１４２内に配置されたソレノイドやモータにより駆動されて、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを上下方向に移動する。被牽引台車１２０Ａは、搬送台車１１０Ａの連結器１４２と着脱可能な被牽引台車側の連結器１５４を備える。被牽引台車側の連結器１５４は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａが挿入される挿入孔を備える。

（搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続）
搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続について説明する。例えば、倉庫の走行路２ａにおいて、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続すべき箇所にマーカーＤと呼ぶマーカー４０が設置されている。マーカーＤは、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続される箇所と定義され、マーカー記憶部３４に保存される。搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続されることが、走行情報５０に関連付けられる。マーカーＤを検知したマーカー制御部３３は、ＣＰＵ部３６にマーカーＤの箇所で停止し、自動連結用部材１４４による自動接続をするように制御する。これを受けて、ＣＰＵ部３６は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを上方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部１４４ａが被牽引台車側の連結器１５４の孔に挿入する。ネットワーク８０に接続された外部運転制御部９０が、搬送台車１１０ＡのＣＰＵ部３６に「被牽引台車１２０Ａと接続する」の信号を送出しても良い。外部運転制御部９０としてＰＬＣを用いた場合は、ＰＬＣから被牽引台車１２０Ａと被牽引台車１２０Ａとが自動接続されるように制御することができる。ＰＬＣとＣＰＵ部３６とを接続するネットワーク８０は、ＣＰＵ部３６に接続されるスイッチや通信部を用いて構成してもよい。

（搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動脱離）
例えば倉庫の走行路２ａにおいて、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの接続を解除する場合、搬送台車１１０Ａを被牽引台車１２０Ａから離脱させる箇所にマーカー４０としてマーカーＥが設置されている。マーカーＥは、搬送台車１１０Ａを被牽引台車１２０Ａから離脱する箇所と定義され、マーカー記憶部３４に保存される。搬送台車１１０Ａが被牽引台車１２０Ａから離脱されることは、走行情報５０に関連付けられる。マーカーＥを検知したマーカー制御部３３は、ＣＰＵ部３６にマーカーＥの箇所で停止し、次に自動連結用部材１４４による自動離脱をするように制御する。これを受けて、ＣＰＵ部３６は、自動連結用部材１４４のピン部１４４ａを下方向に移動するようにソレノイドを制御して、ピン部１４４ａを被牽引台車側の連結器１５４から自動離脱させる。なお、搬送台車１１０Ａと被牽引台車１２０Ａとの自動接続と同様に、ネットワーク８０に接続した外部運転制御部９０が、搬送台車１１０ＡのＣＰＵ部３６に「被牽引台車１２０Ａから離脱」の信号を送出して、被牽引台車１２０Ａを離脱させてもよい。

搬送台車１１０Ａに被牽引台車１２０Ａを接続するときには、マーカー４０に後退の意味付けを行い、搬送台車１１０Ａを後退させて、連結器１４２と被牽引台車側の連結器１５４に対する位置合わせを行ってもよい。この位置合わせはＣＰＵ部３６により行うことができる。また、位置合わせは作業者が搬送台車１１０Ａのハンドルを操作して行ってもよい。或いは、ＰＬＣを用いた外部運転制御部９０に接続されたスイッチや、通信機能を用いて位置合わせしてもよい。このように、マーカーＤ又はマーカーＥに、自動接続又は自動離脱するように前もって走行情報が設定されていれば、搬送台車１１０ＡはＣＰＵ部３６によりマーカーＤ又はマーカーＥの箇所で停止し、次にソレノイドを制御して自動連結用部材１４４による自動接続又は自動離脱をする。

この搬送台車１１０Ａは、図１８及び図１９に示すように、必要応じて、さらに、測距センサ１５３を備えて構成される。それ以外は、搬送台車１０と同様に構成される（図４参照）。測距センサ１５３は、障害物センサ４６ａ， ４６ｂが主として前方や後方の障害物を検知するのに対して、搬送台車１１０Ａよりも幅の広い被牽引台車１２０Ａを牽引する時に左右の斜め方向を含む、より距離の長い範囲にある障害物を検知する。距離は大凡５ｍ前後、例えば５～１０ｍ程度に設定してもよい。測距センサ１５３は、２次元のレーザレンジファインダー（２ＤＬＲＦ）と呼ばれている測距センサ、ステレオカメラ等のカメラによる画像認識により測距する測距センサ等が好適である。幅広の被牽引台車１２０Ａを牽引する際、進行方向前方の障害物を未然に検知し得ることで、障害物との衝突の前に搬送台車１１０Ａを停止したり障害物と衝突しないように回避する。２ＤＬＲＦはｍｍオーダの測距ができるので、局所的に高精度、高密度に搬送台車１１０Ａの周囲にある障害物との測距を行うことにより、障害物のための停止動作の早期化と障害物回避の動作を迅速に行う。重量物を積載している被牽引台車１２０Ａは、障害物を検知して停止する迄の制動時間が余計に掛かるので停止動作の安全性がより高くなる。

（第３の実施形態の変形例２）
第３の実施形態の走行システム１００Ｂでは、図２０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂを牽引する連結機構として、搬送台車１１０Ｂ側には、操作部１１９と、後述する被牽引台車１２０Ｂのピン１６０に接続するための牽引部材１７０と、拘束部材１７２と、該牽引部材１７２に接続されるリンク機構１７４と、該リンク機構１７４を駆動するソレノイド１７６等とが設けられるが、ハンドル１１１ｂを備えていない。牽引部材１７０は、被牽引台車１２０Ｂを連結する際にピン１６０を挿入する孔１７０が設けられている。拘束部材１７２は、ピン１６０が牽引部材１７０の孔１７２ａに挿入されたときに該ピン１６０の離脱を抑止するバネ性の部材である。この実施形態では、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下側に潜り込んだ態様で被牽引台車１２０Ｂを牽引し誘導する構成である。操作部１１９は、搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込む際に支障がないように本体部１１１の積載面と水平の位置から略下側に配置されている。被牽引台車１２０Ｂ側の連結機構として、本体部１２２の下部において下方に突出したピン１６０と、搬送台車１１０Ｂを被牽引台車１２０Ａの下部側に潜り込ませて保持する左右両側に設けた一対のガイド１６２を備えている。ガイド１６２の間隔Ｗｇは搬送台車１１０Ｂの幅と略同じかそれより僅かに幅広に形成され、被牽引台車１２０Ｂを潜り込ませてこれを保持し得る幅に設定されている。

（搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動接続）
図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、被牽引台車１２０Ｂ側にはその連結機構として、本体部１１１の下部側に、前述の一対のガイド１６２に加え下方に向かって突出するピン１６０を備える。搬送台車１１０Ｂは被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込み、ガイド１６２に沿って直進することにより搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａに被牽引台車１２０Ｂのピン１６０が挿入されて相互に連結する。連結機構による連結の動作を具体的に説明すると、まず、図２２（Ａ）に示すように搬送台車１１０Ｂが矢印方向に進むと、被牽引台車１２０Ｂのピン１６０に搬送台車１１０Ｂの拘束部材１７２が近接する。さらに進むと、図２２（Ｂ）に示すようにバネ１６４で所定位置に弾性保持されている拘束部材１７２を被牽引台車１２０Ｂのピン１６０がバネ力に抗して押し下げると共に、このピン１６０は搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａに入り込む。ピン１６０が孔１７０ａの終端まで進むと、図２２（Ｃ）に示すように拘束部材１７２は被牽引台車１２０Ｂのピン１６０と離れ、再びバネ１５４により所定位置に戻る。その結果、牽引部材１７０がピン１６０に水平方向で引っ掛かり、牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されることで被牽引台車１２０Ｂが搬送台車１１０Ｂに接続される。

（搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離）
図２２（Ｃ）に示す連結機構による連結を解除する場合は、図２２（Ｄ）に示すように搬送台車１１０Ｂの本体部の下部に配置されたソレノイド１７６を駆動してリンク機構１７４を吸引することで、牽引部材１７０をピン１６０より下方向（矢印Ｃ）に引き下げる。これにより、搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａから被牽引台車１２０Ｂのピン１６０の水平方向の接続を解除する。この状態で、搬送台車１１０Ｂが進行方向へ進むと被牽引台車１２０Ｂから離脱する。ソレノイド１７６はピン１６０から十分に離れた時間の経過後に停止することで、搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０はバネ１６４の力により所定の位置へ復帰する。搬送台車１１０Ｂが被牽引台車１２０Ｂの下部側に潜り込んで被牽引台車１２０Ｂを連結するので、被牽引台車１２０Ｂが移動車両１００Ａ単独の動作と同じ動きができ、被牽引台車を搬送台車の後方に接続した場合に被牽引台車のその場回転が可能になる。また、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとは積層状態で移動するので、全体の長さが短縮され作業効率が向上する。

ここで、ＳＬＡＭの走行モードにおいては、被牽引台車１２０Ｂは、マップデータとしての登録が無く、障害物検出部４５により障害物として判断されてしまう。これを解消し、ＳＬＡＭの走行モードにおいても搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動接続及び自動脱離をする方法について説明する。
搬送台車１１０Ｂにおいて、ＳＬＡＭの走行モード中に、被牽引台車１２０Ｂとの自動接続をするという走行情報が附されたマーカー４０を検出したときには、搬送台車１１０Ｂは被牽引台車１２０Ｂとの自動接続、つまり装着を行う。マーカー４０に附される走行情報５０には、「搬送台車１１０Ｂとの自動接続」を意味付けするために、搬送台車１１０Ｂの種類、自動接続の開始位置及び終了位置を示す識別番号が付されてもよい。この場合、障害物処理部４７は、予め障害物記憶部４９に記録された搬送台車１１０Ｂの本体部の形状、例えば車輪を含む形状から搬送台車１１０Ｂの移動車両側の連結機構１４２が、搬送台車１１０Ｂ側の連結機構１５４と自動接続できる位置へ走行して自動接続する。自動接続されたか否かは、ＣＰＵ部３６が搬送台車１１０Ｂの牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されることをスイッチ等で検出し、この検出信号の有無により判断してもよい。

ここで、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動接続が終了した後のその停止又は次のマーカー４０を探すために前進動作を行う。例えば、図１０に示す自律走行モードのフローチャートのＳＴ２２に示すように、「被牽引台車との自動接続」の場合には、マーカー制御部３３は、被牽引台車との自動接続に関する走行情報５０ａを作成して、駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１２０Ｂを前進させる。そして、ＣＰＵ部３６が、搬送台車１１０Ｂの牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されることを図示しないスイッチで検出したときに、自動接続がされた判断してステップＳＴ４に進み、ＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させ、ステップＳＴ１に戻ってもよい。

次に、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離について説明する。
搬送台車１１０Ｂにおいて、ＳＬＡＭの走行モード中に、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離のマーカー４０を検出したときには、ソレノイド１７６を駆動してリンク機構１７４を吸引することで、牽引部材１７０をピン１６０より下方向（図２２の矢印Ｃ）に引き下げる。これにより、搬送台車１１０Ｂの牽引部材１７０の孔１７０ａから被牽引台車１２０Ｂのピン１６０の水平方向の接続を解除し、被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離を行う。マーカー４０に附される走行情報５０には、「搬送台車１１０Ｂとの自動脱離」を意味付けするために、搬送台車１１０Ｂの種類、自動脱離の開始位置を示す識別番号が付されてもよい。この場合、自動脱離されたか否かは、ＣＰＵ部３６が、搬送台車１１０Ｂの牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されていないことをスイッチ等で検出し，このスイッチからの検出信号により自動脱離されたことを判断してもよい。

ここで、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動脱離が終了した後のその停止又は次のマーカー４０を探すために前進動作を行う。例えば、図１０に示す自律走行モードのフローチャートのＳＴ２３に示すように、「被牽引台車との自動脱離」の場合には、ＣＰＵ部３６が、搬送台車１１０Ｂの牽引部材の孔１７０ａにピン１６０が挿入されていないことを検出したときに、自動脱離がされたと判断してステップＳＴ４に進み、ＳＴ４にて駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御して搬送台車１０を前進させ、ステップＳＴ１に戻ってもよい。

ＳＬＡＭの走行モードにおける、搬送台車１１０Ｂと被牽引台車１２０Ｂとの自動接続及び自動脱離をする方法について説明したが、ＳＬＡＭの走行モードに限らず、ライントレースによる走行モードにおいてもＳＬＡＭの走行モードと同様に行うことができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る移動車両の走行システムについて説明する。
第４の実施形態に係る搬送台車の走行システムにおいて、搬送台車１００Ｃは、さらにＶＳＬＡＭ（Vision Simultaneously Localization and Mapping：画像による自己位置推定と地図作成を同時に行う）による自律走行の機能を備えている。ＶＳＬＡＭ機能を備えることで、マーカーによる走行モードとＶＳＬＡＭによる走行モードとを組み合わせた仮想マーカー走行モードによる自律走行が可能である。
図２３は搬送台車１００Ｃの内部構成を示すブロック図であり、図２４は図２３に示す搬送台車１００Ｃにおいて、（Ａ）概略斜視図、（Ｂ）底面図である。
この搬送台車１００Ｃが図４に示す搬送台車１０と異なるのは、ステレオカメラ４６ｄと、ステレオカメラ４６ｄに接続されるＶＳＬＡＭ制御部４５Ａを備えている点である。ステレオカメラ４６ｄは、図２４（Ａ）に示すように本体部１１の前部に設けられ、前方の画像及びマーカー４０を撮像して位置情報を取得する。ステレオカメラ４６ｄの視野は、前方の水平方向において１２０度～１４０度程度であり、仰角を２０度～４５度程度として、前方の仰角範囲を４０度～９０度程度とすることで、前方の三次元の画像取得が可能となる。他の構成は、図４に示す搬送台車１０のブロック図と同様であるので、説明は省略する。

ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、ステレオカメラ４６ｄからの画像信号から搬送台車１１０Ｃの前方にある例えば倉庫内の荷物、扉、パレット、窓、壁、天井等の特徴量と位置情報を抽出する画像処理部４７Ａと、後述する検出したマーカー４０から仮想マーカー情報を生成する仮想マーカー生成部４８Ｂと、画像処理部４７Ａ及び仮想マーカー情報から生成したマップを格納する仮想マーカー記憶部４９Ａと、を備えている。ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、図２４（Ｂ）に示すように、例えば、本体部１１の下面に配置される駆動制御部１３、１３の間に配置される。

（仮想マーカー走行モード）
仮想マーカー走行モードとは、施設内にマーカー４０を配設した走行路を、所定の回数マーカーモードで走行した後で、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａにより走行路のマップ作成と自己位置の推定を行い、取得した仮想マーカー情報を、ＶＳＬＡＭ制御部４５ＡからＣＰＵ部３６に送出し、ＣＰＵ部３６が駆動制御部１３を介して走行部１２を駆動制御して搬送台車１００Ｃを自律走行させるモードである。
すなわち、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、搬送台車１１０Ｃにて走行路２ａを所定の回数マーカーモードで走行してマーカー制御部３３でマーカー４０の位置座標を取得すると共に、ステレオカメラ４６ｄでマーカー４０の位置座標を取得し、マーカー制御部３３で取得したマーカーの位置座標とステレオカメラ４６ｄで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて走行路２ａの仮想マーカー情報を作成し、仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとしてＶＳＬＡＭ制御部４５Ａの仮想マーカー記憶部４９Ａに格納すると共に、該仮想マーカー情報をＣＰＵ部３６に送出する。ＣＰＵ部３６は、仮想マーカー情報を走行情報及び／又は修正走行情報として駆動制御部１３に送出し、搬送台車１００Ｃを仮想マーカー走行モードで自律走行させる。具体的には、仮想マーカー生成部４８Ｂにおいて、マップ作成と自己位置の推定とから走行路２ａの仮想マーカー情報を作成し、この仮想マーカー情報を仮想マーカー走行モード情報５７として、ＣＰＵ部３６に送出する。

図２５は仮想マーカー走行モードにより走行する走行路を示し、図２６はマーカー４０により走行する際のステレオカメラ４６ｄ及びＶＳＬＡＭ制御部４５Ａによる仮想マーカー走行モードのマップ作成を説明する図、図２７は仮想マーカー走行モードのマップ作成モードと仮想マーカー生成モードを説明するフロー図、図２８は仮想マーカー走行モードにおける仮想マーカー情報を説明する図である。図２５に示すように、走行路には、実施形態１で説明した直進，左旋回，右旋回及び停止等のマーカー４０が配置されている。

図２６に示すように、ステレオカメラ４６ｄによるマップマッチングのためのマーカーの位置情報と、カメラ３１による床に貼り付けたマーカー４０の検出マーク情報とが取得される。マーカー４０は、１列に１０個のマークを有している。ステレオカメラ４６ｄは搬送台車１００Ｃの進行方向に向けて設置されており（図２４（Ａ）参照）、カメラ３１は、搬送台車１００Ｃの下向きに設置されている（図６参照）。カメラ３１は、可視光カメラ又は赤外カメラでよい。
仮想マーカー情報は、ステレオカメラ４６ｄが取得した各マークの位置情報（式（１）参照）と、マーカー制御部３３で取得した各マークの位置情報（式（２）参照）とを紐づける情報（式（３）参照）である。ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａにおいては、仮想マーカー情報と前方の画像によるマップとが同時に取得されて、仮想マーカー情報及びマップとして仮想マーカー記憶部４９Ａに格納される。

式（３）に示すマーカー４０の横方向の１０個のマークの各ＩＤが、仮想マーカー記憶部４９Ａのマップ上の位置に推定されて、「仮想マーカーのマーク領域」として配置されている。なお、マーカー４０が配置された走行路で作成されたマップは、走行路を１周から数周程度走行させてから、仮想マーカー記憶部４９Ａに格納してもよい。

次に、図２７のフロー図によりマップ作成モードについて説明する。
図２７に示すように、操作部１９の操作によってステップＡ１にてマップ作成指示をＣＰＵ部３６に送出する。これを受けてＣＰＵ部３６は、ステップＡ２にてマップ作成指示をＶＳＬＡＭ制御部４５Ａに送出し、これを受けたＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、ステップＡ３にてマップ作成モードを実行する。

操作部１９によりステップＡ４にてマーカー走行指示をＣＰＵ部３６に送出し、ＣＰＵ部３６はステップＡ５にてマーカー制御部３３にマーカー取得指示を送出する。これを受けてマーカー制御部３３は、ステップＡ６にてマーカー４０から検出した検出マーク情報３２ｂをＣＰＵ部３６及びＶＳＬＡＭ制御部４５Ａに送出する。

ステップＡ４にて操作部１９からマーカー走行指示を受けたＣＰＵ部３６は、ステップＡ７にて走行情報５０及び／又は修正走行情報５０ａを駆動制御部１３に送出し、これを受けて駆動制御部１３が走行部１２を駆動制御することにより、ステップＡ８にて、搬送台車１１０Ｃはマーカー４０による走行モードで自律走行する。

図２５に示す走行路において、所定のマーカー走行モードで走行して走行路の終点に到着した場合には、ステップＡ９にて操作部１９で停止指示の操作をし、これを受けてＣＰＵ部３６は、ステップＡ１０にて駆動制御部１３に走行停止指示を送出する。

（仮想マーカー走行モードによる走行）
次に、マップ作成モードが終了した後の仮想マーカー走行モードについて説明する。
最初に、ステップＡ１２にて操作部１９によってＣＰＵ部３６に仮想マーカーモードによる走行指示を送出する。これを受けてＣＰＵ部３６は、ステップＡ１３にてＶＳＬＡＭ制御部４５Ａに仮想マーカー生成モード開始の指示を送出すると共に、ステップＡ１４にてマーカー制御部３３にマーカー取得指示を送出する。次に、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、ステップＡ１５にて仮想マーカー検出情報を生成してＣＰＵ部３６へ送出する。又、ステップＡ１６にてマーカー制御部３３は、検出したマーカーがある場合には検出マーク情報３２ｂをＣＰＵ部３６に送出する。
このようにして、ＣＰＵ部３６は、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａから送出される仮想マーカー検出情報とマーカー制御部３３から送出される検出マーク情報３２ｂから走行情報５０及び／又は修正走行情報５０ａを生成して、ステップＡ１７にて駆動制御部１３に送出することで、駆動制御部１３はステップＡ１８にてマーカー情報と仮想マーカー情報による走行モードで走行部１２のモータ１６を駆動制御し、搬送台車１００Ｃが自律走行する。

図２８は仮想マーカー情報による走行の説明図である。
仮想マーカーのマークによる走行では、走行路にマーカー４０を配置しない、つまり、実際のマーカー４０が存在しない状態でも走行が可能となる。図２８に示すように、ステレオカメラ４６ｄが取得したマップ位置情報（（Ｘ，Ｙ，θ）’’）に紐づいた仮想マーカー情報（ＩＤ, Ｘ，Ｙ，θ）’)を、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａから、ＣＰＵ部３６に送出し、ＣＰＵ部３６は、仮想マーカーのマーク情報（ＩＤ, Ｘ，Ｙ，θ）’から走行情報５７及び／又は修正走行情報５７ａを生成して駆動制御部１３に送出し、この走行情報５７及び／又は修正走行情報５７ａに基づいて走行部１２を駆動制御して、マーカー４０による走行モード及び／又は仮想マーカー情報により自律走行する（ステップＡ１８参照）。

例えば、マップ作成時には仮想マーカー記憶部４９Ａに下記式（４）の情報が記録されている。

実際の仮想マーカーのマーク走行時には、下記式（５）の情報が、後述するようにＶＳＬＡＭ制御部４５ＡからＣＰＵ部３６へ受け渡しされる。

図２８に示すように、搬送台車１００Ｃがマップ上に記録されたＩＤ１の「仮想マーカー領域」を通過する時、搬送台車１００Ｃはマーカーの傾き等がある場合でも、マーカー領域内のずれを想定した仮想マーカーのマーク情報(ID:45x,X,Y,θ)’として、ＣＰＵ部３６を介して駆動制御部１３へ走行情報５及び／又は修正走行情報５ａが送出される。

ここで、ステップＡ１８において、駆動制御部１３は、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａから送出される仮想マーカー検出情報よりもマーカー制御部３３から送出される検出マーク情報３２ｂを優先して走行部１２を駆動制御する。つまり、ステップＡ１８において、駆動制御部１３がマーカー制御部３３から検出マーク情報３２ｂを受信した場合にはステップＡ１９にて、仮想マーカー検出情報に優先して検出マーク情報３２ｂよる自律走行に移行する。これにより、仮想マーカー走行モードによる走行では、仮想マーカー情報により仮想マーカー記憶部４９Ａに格納したマップにより位置推定を行い、このマップ上で走行路に配置されたマーカー４０を再現（つまり仮想マーカーと呼ぶ）しながら、マーカー走行モードと類似の走行をさせることができる。

（仮想マーカー走行モードによる走行の停止）
仮想マーカー走行モードによる走行を停止する場合には、操作部１９からステップＡ２０にて停止指示の操作をし、これを受けてＣＰＵ部３６は、ステップＡ２１にて駆動制御部１３に走行停止指示を送出する。

（可変マーカーを検出した場合の制御）
走行路に可変マーカーが貼られていて、複数の走行路を仮想マーカー走行モードにより走行させる場合について説明する。
図２９は、第１の走行路に可変マーカー４４が貼られている場合に、第１の走行路２ｂから第２の走行路２ｃを経て、第３の走行路２ｄを走行する場合を示し、図３０は可変マーカー４４を検出した場合の制御のフロー図である。マーカー制御部３３は、第１の走行路２ｂにおいて第１の可変マーカー４４ａを検出した場合には、検出マーク情報３２ｂをステップＡ２０にてＣＰＵ部３６に送出すると共に、ステップＡ２１にてＶＳＬＡＭ制御部４５Ａに送出する。この場合、第１の可変マーカー４４ａには、第１の可変マーカー４４ａから直進して第２の走行路２ｃを走行するように定義付けがされている。

ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、検出マーク情報３２ｂを受けて第１の可変マーカー４４ａから直進して第２の走行路２ｃを走行するように仮想マーカー生成部４８Ｂに指示を送出し、ステップＡ２３にて仮想マーカー生成部４８Ｂは仮想マーカー検出情報をＣＰＵ部３６に送出する。ＣＰＵ部３６は、ステップＡ２４にて駆動制御部１３に走行情報５０及び／又は修正走行情報５０ａ、つまり走行情報を送出する。これにより、駆動制御部１３は、ステップＡ２５にてマーカー情報と仮想マーカー情報による走行モードで走行部１２のモータ１６を駆動制御し、搬送台車１００Ｃが第２の走行路を自律走行する。

搬送台車１００Ｃが第２の走行路２ｃを自律走行して、第１の走行路２ｂに進入する定義付けがされた第１の可変マーカー４４ａを通過した時、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、マップ情報を仮想マーカー記憶部４９Ａから読み出し、第１の走行路２ｂの仮想マーカー情報を生成する。これにより、搬送台車１００Ｃが再び第１の走行路２ｂを走行して、第１の走行路２ｂで第２可変マーカー４４ｂを検出する（ステップＡ３０及びステップＡ３０’参照）と、第１可変マーカー４４ａと同様に直進（ステップＡ３２～ステップＡ３４参照）をして、第３の走行路３ｄを自律走行する（ステップＡ３５参照）。このステップＡ３０からＡ３４は、ステップＡ２０からＡ２４と同様に制御される。

このように、仮想マーカー走行モードによれば、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、取得したマップ情報に基づいて自己位置推定を行い、マップ情報には仮想マーカー情報が記憶されているので、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、自己位置推定を行っている期間は、仮想マーカーの位置を通過する時に、ＣＰＵ部３６に仮想マーカー情報として送信する。ＣＰＵ部３６は、仮想マーカー情報に従い、駆動制御部１３により走行部１２を駆動制御する。これにより、仮想マーカー走行モードにおいては、ＳＬＡＭ走行制御部４８を使用しないで、走行部１２を駆動制御することができる。
なお、図２４（Ａ）に示すように本体部１１の前部には、例えば二次元ライダーを用いた障害物センサ４６ａが設けられているので、前方の障害物の距離等の検出は、ＳＬＡＭ走行モードと同様にＣＰＵ部３６のＳＬＡＭ走行制御部４８により実行される。

仮想マーカー走行モードによれば、マーカー４０を用いて走行路２ａを形成し、このマーカー４０が配置された走行路を、マーカー４０による位置座標とステレオカメラ４６ｄによる位置座標とを紐付けて仮想マーカーとして、マップ及び走行通路が例えば１～２時間で作成される。従来のＳＬＡＭ走行モードのマップ及び走行路の作成には、半日から１日掛かっていたのに比較して大幅に時間の短縮が図ることができる。
さらに、仮想マーカー走行モードによれば、仮想マーカーが作成された後は、マーカー４０を剥がしても搬送台車１００Ｃを、ステレオカメラ４６ｄとＶＳＬＡＭ制御部４５Ａとにより自己位置を推定しながら自律走行できる。このため、マーカー４０が、貼れない、剥がれ易い施設、油等ですぐに汚れる油面の床等の実質自律走行が不可能であった走行路２ａでも走行できるようになる。例えば、横長のマーカー４０による精度数十ｃｍの走行とライン状のマーカー４０による精度数ｃｍの自律走行が可能となる。
逆に、光線の変化が激しくステレオカメラ４６ｄでは特徴点の抽出やマッチングポイントが検出し難い環境では、搬送台車１００Ｃを仮想マーカー走行モードではなく、マーカー４０による走行モードで走行させてもよい。これにより、走行路２ａに応じて、搬送台車１００Ｃを、マーカー走行モードと仮想マーカー走行モードの柔軟な組み合わせで簡単に安定的な自律走行することが可能となる。

仮想マーカー走行モードを用いるＶＳＬＡＭ制御部４５Ａの制御によれば、ステレオカメラ４６ｄによる三次元（３Ｄ）の画像から位置座標を検出すると共に走行路が配置された施設内の特徴量を検出しているので、二次元の位置座標検出によるＳＬＡＭ走行モードにおける自己位置の検出ができない場合等による不安定さを解消することができる。

また、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、マップの生成をしないで、仮想マーカー情報のみを生成しても良い。この場合には、ＣＰＵ部３６は仮想マーカー情報をマーカー情報と同一に扱い、ＶＳＬＡＭ走行制御部４８を使用しないで、マーカー走行を行うことができる。ＣＰＵ部３６は、仮想マーカー及びマーカー４０が一定区間以上検出されない場合には、安全のために搬送台車１００Ｃを停止させてもよい。この操作は、マーカー走行モードによる走行時と同様の操作である。

さらに、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａは、常に自己位置推定が正常な確率、つまり、マップマッチングの比率をＣＰＵ部３６の駆動制御部１３に対して送信し、駆動制御部１３は、一定の期間において、自己位置推定の正常な確率が低下した場合には安全のために搬送台車１００Ｃを停止させてもよい。自己位置推定の正常な確率が下がり易い箇所には、ステレオカメラ４６ｄの検出可能な特徴点を増やすなどの対策を行うことができる。また、自己位置推定の正常な確率が下がり易い箇所には、マーカー４０を常時設置して、仮想マーカー走行モードからマーカー走行モードに切り替えてもよい。これにより、搬送台車１００Ｃの仮想マーカー走行モードで自律走行が不安定な箇所の改善を容易にできる。

（実施例）
キャリロ（株式会社ＺＭＰ製品）に、仮想マーカーモードのために以下のステレオカメラ４６ｄと、ＶＳＬＡＭ制御部４５Ａとを追加した。
ステレオカメラ（ＭＹＮＴ ＥＹＥ社製、型番：Ｓ１０３０）
制御部：
ＣＰＵ：Intel(登録商標)社製、型番：Core(登録商標)ｉ７
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）：８ＧＢ
記憶装置（ＳＳＤ）：３２ＧＢ

図３１は、仮想マーカー走行モードによる実際の走行路を示す図である。図３０では、屋内の６０ｍ×２０ｍの走行路において、一部で外から日差しが入り、ステレオカメラ４６ｄが使用できない領域があるにも関わらず、仮想マーカー走行モードで搬送台車１００Ｃの自律移動が確認できた。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。上述した実施形態では、マーカー４０の個々のマークとしてＡｒＵｃｏマーカーが使用されているが、他の種々のマーク、例えばＱＲコード（登録商標）等も使用され得る。マーカー４０は、二列×９個で並んで配置されたマークを備えているが、一列の配置又は三列以上でも、横方向に２～８又は１０以上のマークが並んでいてもよい。搬送台車１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの進行方向の速度が上がった時、マーカー４０の検知の可否はカメラ３１のシャッター速度とＣＰＵ部３６の処理速度に依存する。従って、進行方向のマーカー４０の列数を増して設置すれば、搬送台車１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの速度が上がった時でも、確実にマーカー４０から走行情報を取得することができる。
マーカー検出部３０をビーコン検出部２０と別体に独立して設けることなく、マーカー制御部３３とビーコン検出部２０のビーコン処理部２５を共通化してもよい。非常停止操作部としての非常停止スイッチ１９は、搬送台車１０の本体部１１に設けられることなく各種設定を行なう外部操作部に設けられてもよく、また搬送台車１０の走行エリア内に固定配置されてもよい。この非常停止スイッチ１９は、一つに限らず複数あっても良く、ジョイスティック１９ｂの操作に含ませてもよい。非常停止のための周囲センサは、超音波センサのような距離センサに限らず、バンパー３８に設けたバンパーセンサ３８ａによって検知してもよい。非常停止操作部としては、作業者が装着するビーコンや、他の赤外線や無線通信によるリモコン装置により、作業者がリモート操作により搬送台車１０，１１０を停止させる構成としても良い。

移動車両の走行システム１，５，１００，１１０Ａ，１１０Ｂの安全機能として、マーカー４０が例えば１０ｍ進んでも発見できない場合には、移動車両１０，１１０，１１０Ａ，１１０Ｂがコースを外れたと認識して自動で停止してもよい。搬送台車１０，１１０，１００Ａ，１００Ｂはスピーカを備えてもよい。スピーカによりマーカー４０の直進、左折、右折、緊急停止等の動作の前に搬送台車の周囲に警報音や効果音を発生することができる。上述した実施形態においては、移動車両として、搬送台車１０，１１０，１００Ａ，１００Ｂ、１００Ｃに例をとって説明したが、これに限らず、搬送台車以外のあらゆる移動車両に本発明を適用し得ることは明らかである。

搬送台車１００Ｃの仮想マーカー走行モードを、移動車両１０，１１０Ａ，１１０Ｂに適用してもよい。仮想マーカー走行モードにおいては、マップ作成時に記憶したマーカー情報の意味を、後から違う仮想マーカーとして設定しても良い。例えばマップ作成時に「直進」だったマーカーを「可変マーカーＡ」に変更し、仮想マップ上でマーカー４０を可変マーカーＡに変えても良い。

仮想マーカー走行モードにおいて、走行路２ａの変更がある場合には、マップ情報に対して、マップ作成時には存在しない仮想マーカーを後から配置しても良い。例えば、マップ作成時は長い直進の走行路２ａに対して、実際のマーカー４０を設置して走行路２ａを変えるのではなく、マップに仮想マーカーを後から設置して、走行路２ａを変更しても良い。さらに、仮想の一時停止マーカーを任意の位置に配置して搬送台車１００Ｃを一時停止させても良い。

上記の「可変マーカーＡ」、仮想マーカー、仮想の一時停止マーカーの追加等は、第２実施形態に従い、外部運転制御部９０が、必要に応じてネットワーク８０を介して搬送台車１００ＣのＶＳＬＡＭ制御部４５Ａの制御を行うことにより実行してもよい。

１…移動車両の走行システム、 ２…走行エリア、 ２ａ…走行路、
１０，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…搬送台車（移動車両）、 １１，１１１…本体部、 １１ａ…載置台、 １１ｂ，１１１ｂ…ハンドル、 １２…走行部、 １３…駆動制御部、 １３ａ…電源、 １５…車輪、 １５ａ…車輪回転センサ、 １５ｂ…車輪回転数情報、 １６…モータ、 １６ａ…減速機構、 １７…キャスター、 １８…慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、 １８ａ…検出信号、 １９，１１９…操作部、 １９ａ…シフトレバー、 １９ｂ…ジョイスティック、 １９ｃ…非常停止スイッチ、 １９ｄ…非常停止信号、 １９ｅ…速度切り替えダイヤル、 １９ｆ，１９ｇ…表示灯、
２０…ビーコン検出部、 ２１，２２…赤外線カメラ、 ２４…ビーコン演算部、
２４ａ…ビーコンＢの位置情報、 ２５…ビーコン処理部、 ２５ａ…ビーコン記憶部、 ２５ｂ…走行情報、
３０…マーカー検出部、 ３１…カメラ（撮像手段）、 ３１ａ…発光部、 ３１ｂ…
撮像信号、 ３２…画像処理部、 ３２ａ…並び方向、 ３２ｂ…検出マーク情報、
３２ｃ…エラー信号、 ３３…マーカー制御部、 ３３ａ…非常停止信号、 ３４…マーカー記憶部、 ３６…ＣＰＵ部、 ３７…主スイッチ、 ３８…バンパー、 ３８ａ…バンパーセンサ、 ４０，４０ｌ，４０ｍ，４０ｓ…マーカー、 ４１，４１ａ～４１ｉ…第一列のマーク、 ４２，４２ａ～４２ｉ…第二列のマーク、４４…可変マーカー
４５…障害物検出部、４５Ａ…ＶＳＬＡＭ制御部、 ４６…障害物センサ、４６ｄ…ステレオカメラ ４７…障害物処理部、４７Ａ…画像処理部 ４７ａ…障害物情報、 ４８…ＳＬＡＭ走行制御部、 ４８Ｂ…仮想マーカー生成部 ４９…障害物記憶部、 ４９Ａ…仮想マーカー記憶部、
５０…走行情報、 ５０ａ…修正走行情報、 ５１…配置位置情報、 ５５…マップ情報、 ５６…ＳＬＡＭ走行情報、 ５７…仮想マーカー走行モード情報、 ６１～７２…位置、 ８０…ネットワーク、 ９０…外部運転制御部、
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…被牽引台車、 １３０…連結用部材、
１３２，１４２…移動車両側の連結機構、
１３４，１５４…被牽引台車側の連結機構、
１４４…自動連結用部材、 １４４ａ…ピン部、 １５３…測距センサ、
１６０…ピン、 １６２…ガイド、 １６４…バネ、
１７０…牽引部材、 １７０ａ…牽引部材の孔、
１７２…拘束部材、 １７４…リンク機構、 １７６…ソレノイド

Claims (9)

1. 本体部と地上を走行するための走行部と、前記走行部を駆動制御する駆動制御部と、マーカー検出部と、障害物検出部と、該駆動制御部，該マーカー検出部及び該障害物検出部を制御するＣＰＵ部と、を含む移動車両と、
   前記移動車両が走行すべき走行路に沿って所定の複数箇所にそれぞれ配置されたマーカーと該マーカーが配置されない箇所と、
   が配備され、前記移動車両が前記走行路に沿って移動するようにした移動車両の走行システムであって、
   前記移動車両の前記マーカー検出部が、前記本体部の下方を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段で撮像された撮像画面を画像処理して前記走行路に配置した前記マーカーを検出する画像処理部と、前記画像処理部で検出されたマーカーに基づいて当該マーカーに前もって設定された走行情報を前記駆動制御部に出力するマーカー制御部と、を備え、
   前記移動車両の前記障害物検出部が、前記本体部の前方の障害物との距離を含む画像を撮像する障害物センサと、前記障害物センサで撮像された撮像画面を画像処理して前記障害物を検出する障害物処理部と、前記障害物処理部で検出された障害物の位置と前もって記憶された走行路のマップデータとにより前記移動車両の現在位置及び方向を算出してＳＬＡＭ走行情報を取得し該ＳＬＡＭ走行情報を前記駆動制御部に出力するＳＬＡＭ走行制御部と、を備えており、
   前記マーカーは、横長帯状に形成されて前記走行路の横断方向に配置され該帯状のマーカーに横一列で複数個のマークが設けられ、各マークには前記移動車両が走行すべき走行情報と前記移動車両の進行方向横方向のずれを検知するためにそれぞれ異なる記号が付された配置位置情報とが設定され、
   前記マーカー制御部が、前記マーカーの前記走行情報及び前記配置位置情報に基づいて前記移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して前記駆動制御部に出力し、前記駆動制御部により前記マーカー制御部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御して、前記移動車両が前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行し、
   さらに、前記マーカーの走行情報にはＳＬＡＭ走行モード又はライントレース走行モードに関する情報が含まれており、
   前記マーカー制御部が、前記マーカーの前記走行情報から前記ＳＬＡＭ走行情報又はライントレース走行情報への制御切り替え情報を検出した場合には、該制御切り替え情報を生成して前記駆動制御部に出力し、
   前記制御切り替え情報が前記ＳＬＡＭ走行情報である場合には、前記駆動制御部により前記ＳＬＡＭ走行制御部からの走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御して、前記移動車両が前記マップデータにより指定された走行路に沿って自律走行し、
   前記制御切り替え情報が前記ライントレース走行情報である場合には、前記マーカー検出部が、前記走行路に沿って配置されたライントレースのためのマーカーを読み出し、前記マーカー制御部が、前記マーカー検出部で検出された前記ライントレース走行情報に基づいて前記移動車両の横方向のずれ及び角度のずれを補正するための修正走行情報を生成して前記駆動制御部に出力し、前記駆動制御部により前記マーカー制御部からの前記修正走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御して、前記移動車両が前記マーカーにより指定された走行路に沿って自律走行する、移動車両の走行システム。
2. 前記移動車両に接続されるネットワークと、
   前記ネットワークに接続される前記移動車両の外部運転制御部と、を備え、
   前記外部運転制御部が、前記ネットワークを介して必要に応じて前記マーカーにおける前記走行情報及び／又は前記ＳＬＡＭ走行行情報を変更することにより、前記移動車両の走行路を任意に変更できる、請求項１に記載の移動車両の走行システム。
3. 前記移動車両が障害物記憶部を備え、該障害物記憶部は、前記走行路のマップデータをマップ情報として記憶する、請求項１又は２に記載の移動車両の走行システム。
4. 前記ＳＬＡＭ走行制御部は、前記障害物処理部からの前記マップ情報に基づいてＳＬＡＭ走行情報を生成して駆動制御部に出力し、
   前記駆動制御部は該ＳＬＡＭ走行情報に基づいて前記走行部を駆動制御する、請求項３に記載の移動車両の走行システム。
5. 前記ＳＬＡＭ走行制御部は、前記障害物処理部から障害信号が入力された場合には前記移動車両の走行方向に障害物が検出されたと判断して非常停止信号を生成して前記駆動制御部に出力し、
   前記駆動制御部は、前記非常停止信号に基づいて前記走行部を駆動制御してモータの駆動を停止するか又は回避動作をする、請求項１～４の何れかに記載の移動車両の走行システム。
6. 前記ＳＬＡＭ走行制御部には、前記移動車両の各車輪に設けられた車輪回転センサからの車輪回転数情報と慣性計測ユニットからの検出信号が入力されており、前記車輪回転数情報に基づいて前記移動車両の移動距離を算出すると共に、該ＳＬＡＭ走行制御部は前記慣性計測ユニットの検出信号に基づいて前記車輪のすべり等を検出して移動距離を補正し、前記補正した移動距離に基づいて前記ＳＬＡＭ走行情報を修正し、修正したＳＬＡＭ走行情報を前記駆動制御部に出力する、請求項１～５の何れかに記載の移動車両の走行システム。
7. ステレオカメラと該ステレオカメラに接続されるＶＳＬＡＭ制御部とをさらに備え、
   前記ＶＳＬＡＭ制御部は、
   移動車両にて前記走行路を所定の回数マーカーモードで走行してマーカー制御部でマーカーの位置座標を取得すると共に、前記ステレオカメラで前記マーカーの位置座標を取得し、前記マーカー制御部で取得したマーカーの位置座標と前記ステレオカメラで取得したマーカーの位置座標とを紐付けて前記走行路の仮想マーカー情報を作成し、
   前記仮想マーカー情報を仮想マーカーのマップとして前記ＶＳＬＡＭ制御部の仮想マーカー記憶部に格納すると共に、該仮想マーカー情報を前記ＣＰＵ部に送出し、
   前記ＣＰＵ部は、前記仮想マーカー情報を前記走行情報及び／又は修正走行情報として前記駆動制御部に送出して、前記移動車両を仮想マーカー走行モードで自律走行させる、請求項１～６の何れかに記載の移動車両の走行システム。
8. 前記仮想マーカー走行モードで自律走行中に、前記マーカー制御部がマーカー情報を検出した場合には、前記駆動制御部が、前記仮想マーカー情報よりも該マーカー情報を優先して前記走行部を駆動制御する、請求項７に記載の移動車両の走行システム。
9. 前記走行路に可変マーカーが配設されており、
   前記可変マーカーが前記マーカー制御部で検出された場合には、検出された可変マーカー情報がマーカー制御部から前記ＶＳＬＡＭ制御部に送出され、該マーカー情報により新たな走行路で自律走行する、請求項８に記載の移動車両の走行システム。
   

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