JP4840162B2

JP4840162B2 - 自律移動システム

Info

Publication number: JP4840162B2
Application number: JP2007017050A
Authority: JP
Inventors: 宏一三谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: JP2008186097A

Description

本発明は、自律移動ロボットなどの自律移動装置が通路に配設された複数の電子タグの情報を参照しつつ移動する自律移動システムに関する。

近年、自律的に移動して運搬や案内、危険作業や清掃作業などを行う自律移動装置が、工場や病院、公共施設や家庭などの広範囲の分野で稼働しつつある。このような自律移動装置が、自己位置を見失い、万一階段や段差など危険領域へ侵入した場合、重大な事故につながる虞があるので、危険領域への侵入防止のための種々の手段が提案されている。

例えば、自律移動装置が備えた記憶装置に記憶している地図情報に対して移動範囲の制限を加える、いわゆるソフトウエア的な手段が提案されている。しかしながらこの方法では、地図上の自己位置を誤認識した際などには、有効でなくなってしまう。

また、自律移動装置の下面に、床面との距離を測定するセンサを配置し、このセンサにより段差を検出することにより、階段領域などへの進入に際して非常停止させることが提案されている。しかしながらこの方法では、危険領域の直近でしか非常停止できないので、高速走行時には、危険領域の侵入を確実には止めることができない。また、予め決めた危険領域を示すパターンのマーキングを画像処理装置で検出して自律移動装置を非常停止させることが提案されている。この場合も、外乱光の影響などによって画像処理が不確実となるなど、確実性に難がある。

ところで、近年、ＲＦ型ＩＣタグなどの電子的な標識、とりわけ電池を内蔵せず近距離での無線交信が可能なパッシブ型の電子タグが、種々の情報を記憶させる比較的安価な手段として広く普及しつつある。そこで、自律移動装置がこのような電子タグから情報を取得し、自己位置や危険領域などを認識できるようにして、危険領域への侵入防止を図ることが提案されている。

上述の電子タグを用いる場合、進入禁止情報や位置認識情報など走行に必要な情報、または、これらの情報に関連づけられた情報を記憶している電子タグを、自律移動装置の走行環境に埋設したりして配設する。自律移動装置は、この電子タグに記憶された情報を電子タグリーダによって取得し、この取得した情報に基づいて位置の修正や安全の確保のための動作停止等を行い、正確な走行動作や安全動作を確保する。

例えば、電子タグとして、自律移動装置の通常の動作を指示するための通常タグと、進入禁止領域への進入禁止を指示するための禁止タグとを備え、この禁止タグを進入禁止領域との境界に設置するようにした自律移動システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１７８５７８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示されるような自律移動システムにおいては、次のような問題がある。すなわち、電子タグを用いて、進入禁止などの安全対策を講じたとしても、電子タグリーダの動作が完全であるという保証はなく、電子タグの読み取りミスによる誤情報を取得した場合、自律移動装置が階段へ落下するなどの重大なトラブルを起こす可能性がある。また、検出すべき電子タグを検出できなかった場合に、そのまま自律移動装置が危険領域に侵入する可能性が高くなってしまう。

本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、電子タグ情報の取得動作の信頼性を向上させ、自律移動装置の危険領域へ侵入をより確実に防止できる自律移動システムを提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、通路に配設した複数の電子タグと、前記電子タグの情報を読み取る電子タグリーダおよび前記電子タグリーダによって読み取られた前記電子タグの情報に基づいて動作制御を行う動作制御手段を有する自律移動装置と、を備える自律移動システムにおいて、前記電子タグのいずれかは、前記自律移動装置の動作確認用の情報を記憶している動作確認用電子タグであって、その動作確認用電子タグのいずれかは前記電子タグリーダの読み取り動作確認用電子タグであり、また、前記電子タグのいずれかは、危険領域の近傍に配設され、危険領域検出用の情報を記憶している危険領域検出用電子タグであり、前記動作確認用電子タグは、前記危険領域検出用電子タグに対して前記危険領域とは反対側に配設されており、前記動作制御手段は、前記電子タグリーダによる前記読み取り動作確認用電子タグの読み取り動作に対する動作確認を行いつつ自律移動装置の動作制御を行い、前記電子タグリーダによって読み取られた電子タグの情報が前記危険領域検出用の情報である場合に、前記動作確認用の情報を読み取ることができる領域まで自律移動装置が移動するように動作制御を行うものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自律移動システムにおいて、前記動作確認用の情報を記憶している電子タグは、前記通路の進行方向を横切る方向に沿ってその通路の端から端まで配設されているものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自律移動システムにおいて、前記電子タグのいずれか複数個は、当該電子タグの位置情報を記憶しており、これらの電子タグは前記電子タグリーダによって２つ以上同時に読み取られるように配設されているものである。

請求項１の発明によれば、電子タグが記憶している動作確認用の情報に基づいて自律移動装置の動作確認を行いつつ自律移動装置の動作制御を行うので、電子タグの情報に基づいて自律移動装置の危険領域への侵入をより確実に防止できる。ここで、動作確認の対象となる動作は、１つは電子タグリーダの読み取り動作であり、また、他の１つは自律移動装置の自己位置認識の動作であり、さらに、必要に応じて他の確認対象の動作を追加できる。電子タグリーダによる読み取り動作に対する動作確認をすることにより電子タグ情報の取得動作の信頼性を向上させることができる。すなわち、自律移動装置は、電子タグリーダが正常に動作しているかどうかのチェックを行うことにより、危険状態に係る情報を見逃すことなく、早めに検出して対策を行うことができる。また、電子タグが動作確認用として記憶している当該電子タグの位置座標に基づいて、自律移動装置が認識している自己位置の確認、または修正をすることができるので、予め定められた危険領域に自律移動装置が誤って近づいたり進入したりすることがなくなり、自律移動装置の危険領域へ侵入をより確実に防止できる。
また、本発明によれば、動作の順序として、電子タグリーダの動作確認や自己位置の確認を行った後に、危険領域検出用の情報を取得することになるので、もしも、電子タグリーダの動作確認時に異常が判明した場合や、現在認識している自己位置と動作確認用（自己位置確認用）の情報との齟齬が発生した場合に、危険領域検出用の情報を記憶している電子タグの位置まで接近する前に、その場停止などを行うことができ、このような２段階の安全策によって、より確実に危険を回避できる。
さらに、本発明によれば、電子タグリーダの動作確認用情報を記憶した電子タグを、安全領域を示すものとして用いることができるので、より確実に危険を回避できる。

請求項２の発明によれば、電子タグを十分密に配置することにより通路を通行中に動作確認用の電子タグを見逃すことなく検出できるので、電子タグリーダの読み取り動作を確認して電子タグリーダの故障という危険をより確実に検出したり、自己位置認識用の情報によって自己位置の認識を修正したりすることができる。

請求項３の発明によれば、複数の位置情報を同時に取得することができるので、自律移動装置の現在位置だけでなく自律移動装置が向いている方向、すなわち姿勢の情報を得ることができ、危険領域への侵入をより確実に防止できる。

以下、本発明の一実施形態に係る自律移動システムについて、図面を参照して説明する。図１は自律移動システムのブロック構成を示し、図２は自律移動システムにおける移動中の自律移動装置を示し、図３は自律移動装置の底面を示す。自律移動システム１は、通路Ｒに配設した複数の電子タグ３と、電子タグ３の情報を読み取る電子タグリーダ４および電子タグリーダ４によって読み取られた電子タグ３の情報に基づいて移動や停止などの動作を制御する走行制御部（動作制御手段）５を有する自律移動装置２と、を備えて構成されている。

電子タグ３のいずれかは電子タグリーダ４の動作を確認するための動作確認用情報３０を記憶している。ここで、動作確認の対象となる動作は、１つは電子タグリーダ４の読み取り動作であり、また、他の１つは自律移動装置２の自己位置認識の動作であり、さらに、必要に応じて他の確認対象の動作を追加できる。以下では、動作確認用情報３０を記憶している電子タグ３を動作確認用電子タグ３と呼ぶことにする。走行制御部５は、動作確認用電子タグ３から読み取った動作確認用情報３０に基づいて電子タグリーダ４の動作確認を行いつつ自律移動装置２の動作制御を行う。

動作確認用情報３０は、電子タグリーダ４の読み取り動作確認用のものの場合、例えば、一般的な通信手順において用いられる特定のコード列と誤り検出符号とを備えたデータで構成される。また、自己位置認識の動作確認用のものの場合、動作確認用情報３０として、電子タグ３に記憶されているその電子タグ３の位置座標情報を用いることができる。この場合には、自律移動装置２が現在認識している自己位置の座標情報と電子タグ３の位置座標情報とを比較して動作確認、すなわち、自己位置認識動作の動作確認をすることができる。

このような自律移動システム１によれば、電子タグリーダ４の動作確認を行いつつ自律移動装置２が動作するので、電子タグリーダ４による電子タグ情報の取得動作の信頼性を向上させ、電子タグ３の情報に基づいて自律移動装置２の危険領域へ侵入などを防止できる。すなわち、自律移動装置２は、電子タグリーダ４が正常に動作しているかどうかのチェックを行うことにより、危険状態の情報などを見逃すことなく、早めに検出して対策を行うことができる。

自律移動装置２についてさらに説明する。自律移動装置２は、図１に示すように、上述の電子タグリーダ４と動作制御手段５の他に、自律的に移動して作業を行うために、駆動車輪６、スキャン型距離センサ７、障害物検知センサ８、入出力部９等を備えている。自律移動装置２は、例えば、図２、図３に示すように、外形が略直立円柱形であり、矢印ｘで示す方向を前方方向としている。この自律移動装置２は、病院等において自律走行しつつ薬品や医療器具などを搬送するロボットとして用いられる。

電子タグリーダ４は、電子タグ３の情報を読み取るためのアンテナと回路とを一体型にして構成されている。電子タグリーダ４は、自律移動装置２の下面における前方側左右に２個、後方側中央に３個備えられている。電子タグリーダ４は、自律移動装置２の走行時に、できるだけ広い範囲の電子タグ３、すなわち、複数の電子タグ３を読み取れるように配置されている。そこで、電子タグリーダ４のアンテナは、進行方向に対して直交する方向において広い範囲をカバーするように配置されている。また、自律移動装置２の下面において読み込まれる電子タグ３の位置分解能を上げるために、各電子タグリーダ４のアンテナは複数に分割して構成されている。

電子タグリーダ４は、使用する電子タグ３の構成に応じて、電磁誘導方式や電波方式のものが用いられる。また、電子タグ３がパッシブタグの場合は、電子タグリーダ４はパッシブ型のものを用いる。また、電子タグ３が、パッシブタグでなく、アクティブタグの場合には、電子タグ３から情報、例えば、上述の動作確認用情報を、定期に電子タグリーダ４に送ることになる。

走行制御部５は、地図情報記憶部、自己位置認識部、移動経路生成部など（いずれも不図示）を備えている。地図情報記憶部には、走行する領域の地図情報が予め記憶されている。走行制御部５は、入出力部９から目的地が入力されると、地図情報を参照して目的地までの移動経路を移動経路生成部によって生成し、その移動経路に沿って自律移動するように、駆動車輪６の回転を制御する。

駆動車輪６は、車体の略中央の左右に同軸に対向配置され、各駆動車輪６と同軸に設けられた駆動用モータ６１によって回転駆動される。駆動用モータ６１にはその回転数を計測するエンコーダ６２が付属されている。走行制御部５は、エンコーダ６２からの回転数情報によって自律移動装置２の移動距離や姿勢を把握することができる。また、自在キャスタ６ａが、自律移動装置２の車体を支えて安定性を保つために、駆動車輪６の前後に設けられている。

左右の駆動車輪６が同じ速度で同一方向に回転すると、自律移動装置２は前進動作または後退動作を行うことができ、左右の駆動車輪６が互いに逆方向に回転すると自律移動装置２はその場で旋回動作を行うことができる。

スキャン型距離センサ７は、例えばレーザレーダであり、自律移動装置２の前面に設けられ、矢印ｘで示す自律移動装置２の進行方向における障害物や壁面などとの水平距離を所定の角度範囲θ、例えばθ＝１８０゜、において測定する。走行制御部５は、スキャン型距離センサ７によって得られた障害物や壁などの位置情報（走行領域の環境情報）と、上述の地図情報記憶部の地図情報とに基づいて自律移動装置２の位置や姿勢を取得する。

障害物検知センサ８は、主に自律移動装置２の側面方向における障害物を検知するセンサであり、例えば超音波センサなどで構成される。

入出力部９は、自律移動装置２の上部に配置されており、ユーザが各種の指示を入力するためや、自律移動装置２の状態や任務を表示するために用いられる。その入力部は、例えば、タッチパネルやキーボードなどの一般的な入力装置の他に、無線通信装置などによっても構成される。また、音声入力装置を備えることもできる。さらに、入出力部９の出力部として、フラットパネルディスプレイなどの他に、周囲への報知のためのスピーカなどを備えることができる。

電子タグ３について説明する。電子タグ３は、ＩＤ情報、用途別情報、位置情報などの情報を、電子タグリーダ４によって読み取り可能な状態で記憶している。ＩＤ情報は、各電子タグ３を一意的に識別するための情報である。用途別情報は、上述の動作確認用電子タグ３における動作確認用の情報（図１に関連して説明した動作確認用情報３０）などである。また、動作確認用とは別に、用途別情報として、自律移動装置２の動作制御を行う情報がある。動作制御の情報は、電子タグ３が配置された現地において自律移動装置に与える、案内や掃除などの作業の開始や終了の動作指示の情報、走行速度制限の情報などである。このように電子タグ３は用途別情報を有するので、用途別に複数種類のものを用いることができる。位置情報は、例えば、自律移動装置２の稼動領域に定義された座標系における、電子タグ３の位置座標値情報である。

電子タグ３として、アクティブ型のものとパッシブ型のもののいずれでも用いることができる。ただし、電子タグリーダ４は、電子タグ３の型に対応したものでなければならない。アクティブ型の電子タグを用いる場合、動作確認用電子タグ３から電子タグリーダ４へは、情報が定期的に送信されることになる。また、電子タグ３は、電子タグリーダ４と定期的に交信して電子タグリーダ４に情報を与えることができるものであれば、どのような電子タグ３であってもよい。

自律移動装置２は、電子タグ３に記憶された上述のような位置情報を読み取ることにより、自己の位置を認識することができる。このような位置情報は、上述のエンコーダ６２を用いた移動距離の把握による自己位置認識、すなわちデッドレコニングの結果を修正するためにも用いることができる。

また、位置情報を記憶した電子タグ３を、複数（本実施形態では５個、図３）の電子タグリーダ４によって２つ以上同時に読み取り可能に配置しておき、電子タグリーダ４によって２つ以上同時に読み取ることにより複数の位置情報が得られる。複数の位置情報が同時に取得できると、自律移動装置２の現在位置だけでなく自律移動装置２が向いている方向、すなわち姿勢の情報を得ることができる。自律移動装置２が認識している姿勢が、電子タグ３から算出した姿勢角度よりずれていると判明した場合は、自律移動装置２の姿勢の認識、及び姿勢を修正できる。

ここで、図４を参照して、電子タグリーダ４による電子タグ３の読み取りと自律移動装置２の内部におけるデータ転送について説明する。自律移動装置２は、効率的に移動するために、移動しながら電子タグ３の情報を読み取る。そこで、例えば、最大走行速度１．５ｍ／ｓの場合に、電子タグ３を読み取り可能なように、電子タグ３の読み取り時間や電子タグリーダ４のアンテナ面積などを設定する。

電子タグリーダ４による電子タグ読み取り時間ｔ１、読み取り周期Ｔ、電子タグリーダ４から走行制御部５へのデータ伝送時間ｔ２のとき、ｔ１＋ｔ２＜Ｔ、が必要である。具体的には、ｔ１＝１０ｍｓ、Ｔ＝１００ｍｓ以下、などの値に設定される。電子タグリーダ４と走行制御部５との間では、例えば、シリアル通信（シリアル通信以外の通信でもよい）を介してデータ伝送が行われる。

上述のように構成された自律移動システム１において、自律移動装置２の走行制御部５は、走行前や走行中にスキャン型距離センサ７と障害物検知センサ８とによって検知される周辺の環境情報と、地図情報記憶部に記憶した地図情報とを照合することにより、位置を認識し、障害物を回避しながら目的地まで、駆動用モータ６１の回転を制御する。自律移動装置２は、このようにして、自律的に移動する。

次に、図５、図６を参照して、電子タグ３の通路Ｒにおける配置について説明する。図５は、Ｔ分岐した通路Ｒの分岐部Ｐ０の周辺における電子タグ３の配置例を示している。通路Ｒ上の位置Ｐ１から位置Ｐ２に至る領域に、電子タグ３を通路の全幅にわたって十分密に配置した、３つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が設けられている。また、通路Ｒ上の分岐部Ｐ０から位置Ｐ３に至る通路には、上記同様に電子タグ３を通路全幅に配置した他の領域Ｒ４，Ｒ５が設けられている。

各領域Ｒ１〜Ｒ５において、電子タグ３が通路全幅にわたって配置されているので、自律移動装置２が通路Ｒの幅内の中央部や端部のいずれの位置を走行したとしても、必ず電子タグ３の上を通過する。また、電子タグ３の間隔は、十分密とされる。すなわち、自律移動装置２が電子タグ３を配置（敷設）しているこれらの領域Ｒ１〜Ｒ５を通過する際に、各領域において必ず１個以上の電子タグ３を読み込める間隔とされる。さらに、領域Ｒ１〜Ｒ５などのように電子タグ３を配置した領域は、分岐部Ｐ０周辺以外にも、通路Ｒ上に必要に応じて断続的に設けられている。

電子タグ３のいずれかは、動作確認用の情報を記憶している電子タグ３、つまり動作確認用電子タグ３である。上述の分岐部Ｐ０に隣接している領域Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のように、通路上の要部領域における電子タグ３は、動作確認用電子タグ３とされる。なお、分岐部Ｐ０に隣接していない領域Ｒ１の電子タグ３についても動作確認用電子タグ３としてもよい。また、自律移動装置２の走行領域の全て（通路全面）に一定間隔で電子タグ３を敷き詰めてもよいが、電子タグ３の使用数が膨大になるため、通路上の特定領域毎に断続的に電子タグ群を配置すればよい。例えば、領域Ｒ１，Ｒ２の間隔ｄ１は約１０ｍとされる。なお、領域Ｒ２を例にとると、電子タグ３が通路Ｒの幅方向に沿って２列に配置されている。この内一列を電子タグリーダの読み取り動作確認用とし、他の一列を自己位置確認用としてもよい。この場合、領域Ｒ２を通過する際に、電子タグリーダの読み取り動作確認用の電子タグと、自己位置確認用の電子タグとをそれぞれ１つ以上読み取り可能な配置とする。

上述のように、自律移動システム１において、動作確認用の情報を記憶している電子タグ３は、通路Ｒの進行方向を横切る方向に沿ってその通路の端から端まで、互いに隣り合う電子タグ３が電子タグリーダ４によって２つ以上同時に読み取られるように配設されているので、自律移動装置２は、通路Ｒを通行中に動作確認用の電子タグ３を見逃すことなく検出でき、電子タグリーダ４の故障という危険をより確実に検出することができる。

図５において、領域Ｒ４から領域Ｒ５を経て位置Ｐ３の方向に進むと、図６に示すように、下り階段の領域Ｒ６があるものとする。この下り階段のような危険な領域Ｒ６の手前の領域Ｒ５には、危険領域検出用の情報を記憶している電子タグ３（以下、危険領域検出用電子タグ３と呼ぶ）が、上述の動作確認用電子タグ３などと同様に通路全幅にわたって配置されている。

上述の危険領域検出用電子タグ３は、階段のような侵入禁止領域と通常の走行領域との境い目に、自律移動装置２が走行する際に、必ず１個以上の危険領域検出用電子タグ３を検出して読み込めるように、所定の間隔で配置されてる。また、危険領域検出用電子タグ３は、進入禁止領域の直近ではなく、自律移動装置２がこれらの電子タグ３を検出して停止するまでの惰性によって走行する距離を考慮して配置されており、自律移動装置２が危険領域に侵入することなく安全に停止できる距離をあけて配置されている。

例えば、図６において、通路幅ｄ２が約３ｍの場合に、領域Ｒ４，Ｒ５の前後の配置距離ｄ３は約１．５ｍである。領域Ｒ５，Ｒ６間の距離は、自律移動装置２の走行制御方法や走行速度に基づいて、上述のように安全性を考慮して決められる。

また、図６に示すように、動作確認用電子タグ３を配置した領域Ｒ４と、危険領域検出用電子タグ３を配置した領域Ｒ５と、階段のような危険領域である領域Ｒ６とは、この順番で配置されている。すなわち、自律移動システム１において、危険領域検出用の情報を記憶している電子タグ３は、危険領域の近傍に配設され、動作確認用の情報を記憶している電子タグ３は、危険領域検出用電子タグ３に対して危険領域とは反対側に配設されている。

上述のような電子タグ３の配置によれば、電子タグリーダ４の動作確認を行った後に、危険領域検出用の情報を取得することになるので、もしも、電子タグリーダ４の動作確認時に異常が判明した場合に、その場停止などを行って危険を回避できる。

次に、図７を参照して、走行制御部５と電子タグリーダ４と電子タグ３との間におけるデータ伝送について説明する。自律移動装置２の走行制御部５が電子タグリーダ４に対して動作開始の信号Ｎ（Ｎ＝１）を送信すると、電子タグリーダ４の電源がＯＮとなり、電子タグリーダ４が読み取り動作を開始する。電子タグリーダ４の読み取り動作は、例えば、１００ｍｓ以下の間隔で行われる。

電子タグリーダ４は、電子タグ３から、各電子タグ３が記憶している情報（ＩＤ，Ｆｌａｇ，Ｘ，Ｙ）を読み取る。ここで、ＩＤは、各電子タグ３を識別する情報であり、５桁の整数からなる。Ｆｌａｇは、電子タグ３の用途別を表す情報であり５桁の整数からなる。このＦｌａｇは、例えば、Ｆｌａｇ＝００００１の場合、危険領域検出用電子タグ３を表し、Ｆｌａｇ＝００００２の場合、動作確認用電子タグ３を表す。ＸとＹは電子タグ３の配置された座標値であり、それぞれ５桁の整数からなる。なお、これらの整数の桁数などは、自律移動システム１の構成や規模によって決定されるものである。ＩＤとＦｌａｇとをまとめて１つのデータとすることもできる。

電子タグリーダ４は、読み込んだＦｌａｇが００００２の場合に、システムの設定に応じて、さらに、動作確認用の情報を電子タグ３から読み込む。

電子タグリーダ４は、１つまたは複数の電子タグ３から読み込んだデータを、読み込んだデータの組の数ｎを先頭に添えて、検出結果として走行制御部５に送信する。走行制御部５は、これらのデータに基づいて、走行停止や動作確認などの動作を行う。自律移動装置２が、動作停止したり、安全地帯で待機したりする場合に、走行制御部５から電子タグリーダ４に対して動作停止の信号Ｎ（Ｎ＝０）を送信すると、電子タグリーダ４の電源がＯＦＦとなり、電子タグリーダ４の動作が停止する。

次に、図８のフローチャートを参照して、自律移動システム１における自律移動装置２の動作を説明する。自律移動装置２は、走行制御部５の制御のもとで走行移動を開始すると、電子タグリーダ４を用いて電子タグ３の情報を取得する動作を繰り返す（Ｓ１，Ｓ２）。

走行制御部５は、走行移動中に電子タグ３のＩＤを取得すると（Ｓ２でＹｅｓ）、読み込んだ電子タグ３が動作確認用電子タグ３かどうかを判別する（Ｓ３）。

読み込んだ電子タグ３が動作確認用電子タグ３であった場合（Ｓ３でＹｅｓ）、自律移動装置２は、電子タグ３に書かれている（記憶されている）電子タグ３の位置座標を読み込み（Ｓ４）、走行制御部５が把握している自律移動装置２の現在の位置座標と電子タグ３の位置座標との照合、および、動作確認用情報を用いて電子タグリーダ４の動作確認を行う（Ｓ５）。

位置座標の照合の結果、その差がある一定の誤差以下であれば現在位置の把握は正常と判断し、さらに電子タグリーダ４の動作が正常と確認された場合に（Ｓ５でＹｅｓ）、システム停止でないことを確認して（Ｓ６でＮｏ）、最初のステップＳ１から自律移動装置２の動作制御が繰り返される。ステップＳ５における確認は、読み取りの信頼性を確保するため、電子タグ３の情報を複数回読み取って、その読み取り結果が同じになる場合のみ正常とする確認を行う。

走行制御部５は、自律移動装置２が目的地に到達したと判断されるまで、上述の電子タグ３の読み取りと確認の動作を繰り返しながら、走行を継続させる制御を行う。上述の電子タグ３の読み取りは、自律移動装置２の走行を止めずに、移動しながら行われる。自律移動装置２が目的地に到達したらシステム停止とされる（Ｓ６でＹｅｓ）。

また、ステップＳ５において、現在位置の把握が正常ではないか、または、電子タグリーダ４の動作が正常ではないと判断された場合には（Ｓ５でＮｏ）、自律移動装置２は非常停止する（Ｓ９）。

また、ステップＳ３において、読み込んだ電子タグ３が動作確認用電子タグ３でない場合には（Ｓ３でＮｏ）、その電子タグ３が危険領域検出用電子タグ３かどうかを判別し（Ｓ７）、危険領域検出用電子タグ３の場合に（Ｓ７でＹｅｓ）、自律移動装置２は非常停止する（Ｓ９）。

上述のステップＳ７において、電子タグ３が危険領域検出用電子タグ３でなかった場合に（Ｓ７でＮｏ）、自律移動装置２は読み取り異常処理を行う（Ｓ９）。異常処理は、例えば、非常停止、発報による緊急事態報知、走行経路の後戻り走行、などである。

なお、この図８に示した制御フローにおけるステップＳ７，Ｓ８の処理は、電子タグリーダ４によって読み込まれる全ての電子タグ３が、動作確認用電子タグ３、または危険領域検出用電子タグ３のいずれかであるということを前提としたものである。

次に、読み込んだ電子タグ３が危険領域検出用電子タグ３の場合に（Ｓ７でＹｅｓ）、自律移動装置２が非常停止するかわりに後退する例を説明する。すなわち、動作制御手段５は、電子タグリーダ４によって読み取られた電子タグ３の情報が危険領域検出用の情報である場合に、動作確認用の情報を読み取ることができる領域まで自律移動装置２が移動するように動作制御を行う。例えば、前述の図６に示したように、動作確認用電子タグ３を配置した領域Ｒ４と、危険領域検出用電子タグ３を配置した領域Ｒ５と、階段のような危険領域である領域Ｒ６とは、この順番で配置されている。

従って、危険領域検出用電子タグ３が検出された場合に、後退すると、危険領域から遠ざかることができると共に、動作確認用電子タグ３によって電子タグリーダ４の動作確認をすることができる。これを言い換えると、電子タグリーダ４の動作確認用情報を記憶した電子タグ３を、安全領域を示すものとして用いることができるので、後退動作によって、より確実に危険を回避できることになる。この後退動作時の移動速度は、安全性を図って、より低速とするとよい。なお、自律移動装置２の動作が全て正常であれば、自律移動装置２が危険領域に近づくことはなく、従って、危険領域検出用電子タグ３を検出することはない。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、電子タグ３に、ＩＤ情報、用途別情報、位置座標情報などを記憶させておき、これらの情報を電子タグリーダ４によって読み取る構成を説明したが、これらの情報を全て電子タグ３に記憶させておく必要はない。例えば、ＩＤ情報に位置座標情報を対応させたテーブルを自律移動装置２が保持するようにすれば、少なくともＩＤ情報だけを電子タグ３に記憶させておけばよい。ただし、信頼性確保や特別目的のために直接電子タグ３から情報を読み取る必要のある情報は、電子タグ３に記憶させておく。また、動作確認用電子タグ３として、電子タグ３に応答強度の異なる複数の応答部分を設けておき、各応答部分から動作確認用情報を読み取るようにして、電子タグリーダ４の読み取り感度を段階的に確認できるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る自律移動システムのブロック構成図。同上自律移動システムにおける自律移動装置の移動中の側面図。同上自律移動システムにおける自律移動装置を通路面側からみた平面図。同上自律移動システムにおける自律移動装置の電子タグリーダによる電子タグ読み取りとデータ転送のタイムチャート。同上自律移動システムにおける電子タグ配置の例を示す通路の平面図。同上自律移動システムにおける電子タグ配置の例を示す階段領域の通路の平面図。同上自律移動システムにおける自律移動装置の電子タグリーダによる電子タグ読み取りとデータ転送に係る通信タイムチャート。同上自律移動システムにおける自律移動装置の動作制御のフローチャート。

符号の説明

１自律移動システム
２自律移動装置
３電子タグ
４電子タグリーダ
５走行制御部（動作制御手段）
３０動作確認用情報
Ｒ通路

Claims

通路に配設した複数の電子タグと、前記電子タグの情報を読み取る電子タグリーダおよび前記電子タグリーダによって読み取られた前記電子タグの情報に基づいて動作制御を行う動作制御手段を有する自律移動装置と、を備える自律移動システムにおいて、
前記電子タグのいずれかは、前記自律移動装置の動作確認用の情報を記憶している動作確認用電子タグであって、その動作確認用電子タグのいずれかは前記電子タグリーダの読み取り動作確認用電子タグであり、また、前記電子タグのいずれかは、危険領域の近傍に配設され、危険領域検出用の情報を記憶している危険領域検出用電子タグであり、前記動作確認用電子タグは、前記危険領域検出用電子タグに対して前記危険領域とは反対側に配設されており、
前記動作制御手段は、前記電子タグリーダによる前記読み取り動作確認用電子タグの読み取り動作に対する動作確認を行いつつ自律移動装置の動作制御を行い、前記電子タグリーダによって読み取られた電子タグの情報が前記危険領域検出用の情報である場合に、前記動作確認用の情報を読み取ることができる領域まで自律移動装置が移動するように動作制御を行うことを特徴とする自律移動システム。
前記動作確認用の情報を記憶している電子タグは、前記通路の進行方向を横切る方向に沿ってその通路の端から端まで配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自律移動システム。
前記電子タグのいずれか複数個は、当該電子タグの位置情報を記憶しており、これらの電子タグは前記電子タグリーダによって２つ以上同時に読み取られるように配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自律移動システム。