JP5766839B1 - 移動体の障害物検知方法、そのシステムおよび無人搬送車 - Google Patents

移動体の障害物検知方法、そのシステムおよび無人搬送車 Download PDF

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Abstract

【課題】移動体に対する障害物の存在および障害物の接触を検知するための構成を簡素化する。【解決手段】弾性を有する格子型バンパー（１０）と、発光部および受光部を有するＬＲＦ（１５）とを備えた無人搬送車（１００）が、発光部から周囲の光照射対象物に照射されて反射した光に基づいて、障害物の存在を検知する第１検知処理と、発光部から格子型バンパー（１０）に照射されて反射した光に基づいて、格子型バンパー（１０）の変形の有無を判定することにより、無人搬送車（１００）への障害物の接触を検知する第２検知処理とを、共通の処理系統で行う。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の進行方向や周囲における障害物の存在を検知すると共に、移動体への障害物の接触を検知する移動体の障害物検知方法および無人搬送車に関する。
工場、倉庫といった施設においては、物品の搬送等の目的のために、自走式の無人搬送車が用いられる。このような無人搬送車は、人により操作されないため、自らが進路上の障害物を検知して、障害物との衝突を回避する仕組みを備えている。
例えば、特許文献１には、発光素子と受光素子とを備えて構成された障害物検出センサ（障害物検出装置）が設けられたＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）台車が開示されている。このＡＧＶ台車では、障害物検出センサから所定距離離れた場所に障害物がある場合には、車輪の回動軸に設けられた障害物検出センサにより、障害物の存在を検出し、ＡＧＶ台車の駆動装置による回動軸の回動を停止させる。これにより、障害物の検出が遅れることなく、直ちに停止することができ、障害物に衝突することが避けられる。
また、特許文献２には、無人搬送車等のバンパー部に装着されて、障害物に対する接触の検知を行うバンパースイッチが開示されている。このバンパースイッチは、側部アクチュエータ板が支点部材によりスイッチ素子側に回動変位可能に支持されている。このため、バンパースイッチの側面部が例えば障害物に接触して押圧が作用するとき、この押圧により、側部アクチュエータ板が敏感に反応して支点部材を支点としてスイッチ素子側に回動変位する。これにより、スイッチ素子が作動して側面部に対する障害物の接触を正確に検知することができる。
また、特許文献３には、駆動輪を有する本体部の側面に固定された弾性部材と、弾性部材の撓みにより水平方向に変位可能であるバンパー部と、本体部においてバンパー部の水平方向の変位を検出する反射型光センサと、バンパー部が水平方向に変位したときに反射型光センサが検出した値を解析して障害物との衝突を検出し、障害物から離れる方向に移動するように駆動輪を駆動するモータを制御する駆動制御部とを備えた移動体装置が開示されている。
特許文献１に記載のＡＧＶ台車に搭載された障害物検出センサとしては、障害物との衝突を回避するために、一般に、走行方向前方にレーザ光をスキャンすることによって障害物を検知するＬＲＦ（Laser Range Finder：レーザレンジファインダ）等が用いられる。一般に、ＬＲＦは、障害物との衝突を防止する目的においては、走行方向前方へのレーザ光のスキャンによりＡＧＶの進路上に存在する障害物を検知し、ＡＧＶを停止もしくは減速するために用いられる他、倉庫や保管スペースにおける空き領域の有無の検知、対象物のはみ出し検知等に使用されるものであり、ＡＧＶの走行には極めて重要な構成部品である。
特許文献２に記載のバンパースイッチは、無人搬送車が走行中に突如出現した障害物や人と接触したときに、接触の衝撃を和らげると共に、接触の検知により無人搬送車を直ちに停止させるといった動作を行うために、必要な構成部品である。
特開２００６−１６４０１３号公報（２００６年６月２２日公開） 特開２００２−１０４１０８号公報（２００２年４月１０日公開） 特開２００５−２３５０４８号公報（２００５年９月２日公開）
無人搬送車等のＡＧＶを無人で走行させる場合、接触の回避および接触時の動作停止等を図るためには、前述した特許文献１および２の技術を共に利用することになる。双方の技術を共に利用するシーンは以下のとおりである。
第１に、接触を回避するには、特許文献１に記載の障害物検出センサが、前方あるいは周囲の障害物を検知したときに、ＡＧＶを停止もしくは減速させるための制御・駆動回路（回路Ａ）が必要である。第２に、接触時の動作停止等を行うには、特許文献２に記載のバンパースイッチが、ＡＧＶの走行中突如出現した障害物や人への接触を検知したときに、ＡＧＶの停止等を直ちに行うための制御・駆動回路（回路Ｂ）も必要である。
特許文献３に記載の反射型光センサ（障害物センサ）も、上記のバンパースイッチと同様、バンパーに障害物や人が接触したことを検知する接触型のセンサである。このため、ＡＧＶの走行中、前方や周囲の障害物の検知や、ＡＧＶから障害物までの距離等の計測をしようとすると、反射型光センサ以外に、特許文献１に記載の障害物検出センサのような非接触型のセンサを別に設ける必要がある。従って、上記の反射型光センサを無人搬送車に搭載して無人で走行させる場合において、非接触で障害物を検知するためには、特許文献１に記載のセンサを併せて搭載して利用することになる。
更に、特許文献３に記載の反射型光センサが光学的センサであることから、センサを削減するため、当該反射型光センサを特許文献１に記載の障害物検出センサとして代用することが考えられる。しかしながら、当該反射型光センサは、下向きに光を照射して床からの反射光を受光する方式のセンサであるで、特許文献１に記載の障害物検出センサを兼ねることはできない。
従って、特許文献３に記載の移動体装置において、走行中、前方や周囲の障害物の検知や、移動体装置から障害物までの距離等の計測をしようとすると、そのためのＬＲＦを別に設ける必要がある。よって、当該移動体装置が上記の物体検知、距離計測等の機能を備えるには、前述のように、特許文献１および２に記載のセンサを共に搭載する場合と同様、回路Ａ，Ｂが必要になるという課題がある。
図１８は、このようなケースでの障害物の存在検知および障害物の接触検知によりＡＧＶを停止させる制御系の構成を示すブロック図である。
当該制御系において、ＬＲＦ１０１５は、通常の障害物検知動作については、自身から発振したレーザ光Ｌ１が前方方向に存在する障害物１０１６からの反射光Ｒ１を受光することで、受光信号を出力する。受光信号検知回路１０７０は、ＬＲＦ１０１５からの受光信号をデータ（距離データ）に変換して記憶部１０９０に記憶させる。また、記憶部１０９０は、ＡＧＶの前方や周辺に障害物が無い場合の、ＡＧＶの車体形状を方位ごとの距離データ（基本データ）として予め記憶している。記憶部１０９０は、また、車体前方や周囲の所定範囲を、障害物検出範囲として、予め記憶している。本体動作制御部１０８０は、記憶部１０９０に記憶されている上記の基本データと、走行時に取得した距離データとを方位ごとに比較し、取得したデータにおいて、障害物検出範囲の内部で、かつ基本データよりも距離が短くなった箇所があれば、当該箇所で障害物が存在していると判断する。このように、ＬＲＦ１０１５の受光信号が、受光信号検知回路１０７０および記憶部１０９０を介して、本体動作制御部１０８０にフィードバックされる。これにより、本体動作制御部１０８０は、必要に応じて無人搬送車を停止させたり、減速させたりする。
一方、上記の制御系では、バンパー１０１０が何らかの物体もしくは人と接触した場合には、バンパー１０１０において、特許文献２もしくは３に記載のようなバンパーへの接触や衝突による検知動作が発生する。このとき、バンパー１０１０の接触情報は、バンパー動作制御・検知回路１０２０で検出されて、本体動作制御部１０８０にフィードバックされる。これにより、本体動作制御部１０８０は、ＡＧＶを停止させる。
上記の制御系では、バンパー動作制御・検知回路１０２０および受光信号検知回路１０７０が両方必要であり、それらを連携する接続回路部等（図示せず）も必要である。従って、上記の制御系を構成するための集積回路やプログラムが複雑化するという不都合がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動体に対する障害物の存在および障害物の接触を検知するための構成を簡素化することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る移動体の障害物検知方法は、弾性を有するバンパーと、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサとを備えた移動体が、当該移動体の周囲における障害物の存在および当該移動体への前記障害物の接触を検知する移動体の障害物検知方法であって、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記移動体の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記移動体への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、共通の処理系統で行うことを特徴としている。
上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係る無人搬送車は、弾性を有するバンパーと、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサとを備え、無人搬送車の周囲における障害物の存在および当該無人搬送車への前記障害物の接触を検知する無人搬送車であって、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記無人搬送車の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記移動体への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、共通で行う処理系統を備えていることを特徴としている。
本発明の一態様および他の態様によれば、光照射対象物へ照射した光とその反射光に基づいて、第１検知処理によって、光照射対象物が障害物であると判定されることで、障害物の存在が検知される。一方、バンパーの変形時における障害物センサの検出出力に基づいて、第２検知処理によって、バンパーの変形があると判断して、移動体への障害物の接触が検知されるので、特許文献２のようにバンパー内に特別なアクチュエータ板やスイッチ素子を設けることなく、障害物センサ自体の機能を利用できる。これを換言すれば、制御・駆動回路のファシリティを利用してバンパーへの障害物の接触を検知することができる。このような第１検知処理および第２検知処理を共通の処理系統で行うことにより、移動体の障害物検知のための制御回路、駆動回路等の処理系統の構成を簡素化することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態１に係る無人搬送車のフロント部側から見た構成を示す斜視図である。 上記無人搬送車に設けられた格子型バンパーの構成を示す正面図である。 障害物の存在検知および障害物の接触検知により上記無人搬送車を停止させる上記無人搬送車における制御系の構成を示すブロック図である。 上記無人搬送車に設けられたレーザレンジファインダによる障害物検出範囲を示す図である。 正常な形状の上記格子型バンパーの格子部材に上記レーザレンジファインダからの照射される光の進行状態および上記格子部材からの反射光の進行状態を示す図である。 障害物の接触により変形した上記格子型バンパーの格子部材に上記レーザレンジファインダからの照射光の進行状態および上記格子部材からの反射光の進行状態を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は上記無人搬送車で用いられる他のバンパーの構成を示す正面図である。 実施形態１の変形例に係る無人搬送車における正常な形状の上記格子型バンパーの上記格子部材に上記レーザレンジファインダからの照射光の進行状態および上記格子部材からの反射光の進行状態を示す図である。 本発明に係る実施形態２の無人搬送車における格子型バンパーの取付方法を示す斜視図である。 図９に示す格子型バンパーを取り付けた状態の無人搬送車を示す上面図である。 本発明の実施形態３に係る無人搬送車の構成を示す上面図である。 本発明の実施形態３に係る他の無人搬送車の構成を示す上面図である。 本発明の実施形態４に係るロボットのフロント部側から見た構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態５に係る本発明の実施形態４に係る無人搬送車の構成およびレーザレンジファインダの光照射範囲を示す上面図である。 本発明の実施形態５に係る無人搬送車の構成を示す上面図である。 （ａ）は図１４に示す無人搬送車における突起部と格子部材との配置関係を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 （ａ）は図１４に示す無人搬送車における他の突起部と格子部材との配置関係を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 障害物の存在検知および障害物の接触検知によりＡＧＶを停止させる従来の制御系の構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
図１は、本発明の実施形態１に係る無人搬送車１００のフロント部１０３側から見た外観構成を示す斜視図である。
本実施形態を含む各実施形態においては、便宜上、人も各無人搬送車に対する障害物として扱うものとする。
図１に示すように、無人搬送車１００（移動体）は、ベース部１０１と、本体部１０２と、フロント部１０３と、格子型バンパー１０と、レーザレンジファインダ１５とを備えている。ベース部１０１の下面には、図示しない車輪が設けられており、この車輪を駆動することにより、無人搬送車１００が移動可能となる。本体部１０２は、ベース部１０１上に配置されており、搬送物を載置する平坦な載置台１０２ａと、直立した直立部１０２ｂとを有している。フロント部１０３は、ベース部１０１上における直立部１０２ｂの前面側に配置されている。格子型バンパー１０は、ベース部１０１の前面におけるフロント部１０３の下側に配置されている。
格子型バンパー１０は、ゴム系の弾性材料からなる部材であり、格子を形成するように配置された格子部材Ｇ１〜Ｇｎ（柱状部材）を有している。また、格子型バンパー１０の内側のベース部１０１には、レーザレンジファインダ（以下、ＬＲＦと称する）１５が配置されている。ＬＲＦ１５（障害物センサ）は、レーザ光を出射して障害物から反射した光に基づいて障害物の存在を検知するセンサであり、無人搬送車１００において障害物センサとして用いられる。また、ＬＲＦ１５は、障害物に接触したときの格子型バンパー１０の変形を光学的に検知する接触センサとしても用いられる。
本実施形態の無人搬送車１００におけるＬＲＦ１５は、通常の障害物検知動作については、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの間の隙間から無人搬送車１００自身の主に前方方向と、前方方向を中心にして１８０°〜２７０°となる角度領域（スキャン領域）とにレーザ光を出射する。また、ＬＲＦ１５は、当該角度領域内の前方に存在する障害物からの反射光を、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの間の隙間から受光することで、出射光と受光光との位相差、出射から受光までの時間等に基づいて、障害物までの距離を測定することにより、障害物の検知動作を行う。
一方、ＬＲＦ１５は、出射した光のうち格子部材Ｇ１〜Ｇｎの内側で反射した光も受光する。ＬＲＦ１５は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの１つまたは複数が変形すること等により、格子部材Ｇ１〜Ｇｎが変形していない通常状態の反射光の検知と異なる状態の反射光を受光した場合は、格子の変形として検知する。
具体的には、格子型バンパー１０が、何らかの障害物と接触したことで変形したときに、変形した格子部材Ｇ１〜Ｇｎのいずれかが、ＬＲＦ１５に対して距離方向または角度方向に変位するために、通常と異なる反射光を受光するので、これにより接触状態と判断できる。ここで、格子部材Ｇ１〜Ｇｎは、合成ゴム等の弾性材料で形成されていることから、接触によって変形し易いので、通常の状態と異なる反射光をＬＲＦ１５に与えることができる。
ここで、ＬＲＦ１５の角度基準について図５を参照して説明する。ＬＲＦ１５の角度基準は、図５の下方向を０度、反時計まわりを＋方向としている。接触のない状態で、例えば格子部材Ｇ１が角度−６０度〜−５８度にわたって反射光を返している状態から、障害物に接触したときには−６０度〜−５８度からの反射光の距離が短縮したり（距離方向）、角度範囲が−６１度〜−５９度へと動いたりする（角度方向）。
続いて、図２に基づき、格子型バンパー１０の詳細について説明する。図２は、格子型バンパー１０の構成を示す正面図である。
格子型バンパー１０は枠体１１を有しており、当該枠体１１は、バンパー上部の上部枠体１１ａ、バンパー下部の下部枠体１１ｂ、バンパー側部の側部枠体１１ｃ，１１ｄを含んで構成されている。上部枠体１１ａと下部枠体１１ｂとの間に、格子部材Ｇ１〜Ｇｎが間隔（等間隔）をおいて配置されている。枠体１１および格子部材Ｇ１〜Ｇｎは、変形しやすい弾性材料で形成するのが好適である。但し、設置上、構造強度が要求される場合、枠体１１は、やや硬めの弾性材料か、もしくは、軟らかめの樹脂材料等で形成されていても構わない。
上部枠体１１ａおよび下部枠体１１ｂは、その長手方向に沿って配置される格子部材Ｇ１〜Ｇｎの端部を保持する長尺状の部材である。側部枠体１１ｃ，１１ｄは形成されていても良いが、両端の格子部材Ｇ１，Ｇｎを側部枠体１１ｃ，１１ｄとして利用しても構わない。
格子部材Ｇ１〜Ｇｎは、円柱状部材もしくは角柱状部材どちらで構成されていても構わないが、ここでは円柱状部材を適用し、Φ１０ｍｍで構成している。また、格子部材Ｇ１〜Ｇｎ間の間隔は、２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で適宜設定されている。
格子型バンパー１０の高さ、すなわち、上部枠体１１ａの上端から下部枠体１１ｂの下端までの距離は、適用する無人搬送車１００の使用方法、想定される障害物の大きさ等にもよるが、ここでは、１００ｍｍとなっている。
更に、図３に基づき、障害物の存在を検知したとき、もしくは本実施形態の無人搬送車１００に設けられた格子型バンパー１０に障害物が接触して変形したときに、無人搬送車１００を安全に停止させる制御系について説明する。図３は、障害物の存在検知および障害物の接触検知により無人搬送車１００を停止させる無人搬送車１００における制御系の構成を示すブロック図である。図４は、ＬＲＦ１５による障害物検出範囲を示す図である。
無人搬送車１００は、図３に示す制御系を備えている。この制御系において、ＬＲＦ１５は、通常の障害物検知動作について、自身から発振したレーザ光Ｌ１が車体前方や周囲に存在する障害物１６からの反射光Ｒ１を受光して障害物１６までの距離を測定することで、障害物１６を検知する。受光信号検知回路７０は、ＬＲＦ１５からの受光信号（検知出力）をデータ（距離データ）に変換して記憶部９０に記憶させる。記憶部９０は、車体前方や周囲の所定範囲を、障害物検出範囲として、予め記憶している。図４に示すように、ＬＲＦ１５から出射されるレーザ光Ｌ１は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎで反射される反射光Ｒ１以外は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの間を通過して、格子型バンパー１０から外部に広がる。障害物検出範囲は、図４に示すように、車体前方および周囲の所定領域内（一点鎖線で囲まれた範囲）で、格子部材Ｇ１〜Ｇｎに遮光されずにＬＲＦ１５から投光できる範囲として決まる。本体動作制御部８０は、記憶部９０に記憶されている上記の基本データと、走行時に取得した距離データ（測定距離）とを方位ごとに比較し、後述の基本データにおいて格子間を光が抜けて通過した方位において、障害物検出範囲の内部に相当する距離データがある場合、光照射対象物が障害物であり、かつ当該箇所で障害物が存在していると判断する（第１検知処理）。このように、障害物からの反射光Ｒ１を受光したことによるＬＲＦ１５の受光信号が、受光信号検知回路７０および記憶部９０を介して、本体動作制御部８０にフィードバックされる。これにより、本体動作制御部８０は、必要に応じて無人搬送車を停止させたり、減速させたりする。
一方、ＬＲＦ１５からのレーザ光Ｌ１は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎにも照射されるので、ＬＲＦ１５は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎからの反射光Ｒ２も受光する。この場合、格子型バンパー１０が光照射対象物として特定されることになる。格子型バンパー１０が障害物に接触したときに、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの１つないしは複数が変形すること等により、ＬＲＦ１５は、通常状態の反射光Ｒ２と異なる状態の反射光Ｒ２’を受光する。ＬＲＦ１５から、反射光Ｒ２’による受光信号が出力されると、受光信号検知回路７０は、その受光信号を距離データに変換して記憶部９０に記憶させる。記憶部９０は、格子型バンパー１０の通常時（障害物等が接触していない状態）の、ＬＲＦ１５が受光する格子部材Ｇ１〜Ｇｎからの反射光の進行状態を基本データ（基本距離）として予め記憶している。本体動作制御部８０は、記憶部９０に記憶されている上記の基本データと、走行時に取得した距離データ（測定距離）とを方位ごとに比較し、取得したデータにおいて、基本データよりも距離が長くなった方位（格子部材Ｇ１〜Ｇｎが角度方向に動いたことにより、レーザ光Ｌ１が通常状態とは異なる方向に反射して反射光Ｒ２として戻って来なくなった方向）がある場合、接触により格子部材Ｇ１〜Ｇｎのいずれかが変形したとみなし、格子型バンパー１０が障害物と接触したと判断する。または、本体動作制御部８０は、基本データにおいて格子部材Ｇ１〜Ｇｎが存在する方位で、反射光Ｒ２に対する反射光Ｒ２’の反射点から受光点までの距離が短くなった場合も、接触により格子部材格子部材Ｇ１〜Ｇｎのいずれかが変形したとみなし、格子型バンパー１０が障害物と接触したと判断する。本体動作制御部８０は、このようにして格子部材Ｇ１〜Ｇｎの変形、すなわち格子型バンパー１０が何らかの障害物と接触したと判断する（第２検知処理）。このように、格子型バンパー１０からの反射光Ｒ２’を受光したことによるＬＲＦ１５の受光信号が、受光信号検知回路７０および記憶部９０を介して、本体動作制御部８０にフィードバックされる。これにより、本体動作制御部８０は、必要に応じて無人搬送車１００を停止させたり、減速させたりする。
このように、障害物等からの反射光Ｒ１により、検知対象となる障害物が、車体の前方や周囲から接近した障害物であるかどうかを判定すると共に、障害物との距離を検知できる。また、格子型バンパー１０（格子部材Ｇ１〜Ｇｎ）からの反射光Ｒ２’により、格子型バンパー１０が何らかの障害物と接触したと判断できる。
このような処理（第１および第２検知処理）を行うために、上記の制御系においては、格子型バンパー１０への障害物の接触検知のフィードバック系統（受光信号検知回路７０、本体動作制御部８０および記憶部９０からなる処理系統）と、障害物の存在検知のフィードバック系統とを共通化することができる。これにより、図１８に示す従来の制御系に比べ、バンパー動作制御・検知回路１０２０および本体動作制御部１０８０と、これらを連携する接続部とを省略できる。
なお、以降の実施形態２〜５においても、前述の制御系が適用される。
続いて、図５および図６に基づき、無人搬送車１００に基づく格子型バンパー１０の変形状態の検知方法について説明する。図５は、正常な形状の格子型バンパー１０の格子部材Ｇ１〜ＧｎにＬＲＦ１５から照射される光の進行状態および格子部材Ｇ１〜Ｇｎからの反射光の進行状態を示す図である。図６は、障害物の接触により変形した格子型バンパー１０の格子部材Ｇ１〜ＧｎにＬＲＦ１５からの照射光の進行状態および格子部材Ｇ１〜Ｇｎからの反射光の進行状態を示す図である。
図５および図６は、格子型バンパー１０を下部枠体１１ｂと格子部材Ｇ１〜Ｇｎを上部方向から見た状態を示しており、便宜上、上部枠体１１ａを省略している。また、図５および図６において、下部枠体１１ｂより上側が無人搬送車１００の内部側であり、下部枠体１１ｂより下側が無人搬送車１００の外部側（前方側）である。ＬＲＦ１５は、内部側においてレーザ光を発振し、図中半時計まわりの方向（＋方向）またはその逆の方向（−方向）にスキャンするよう動作する。
ＬＲＦ１５からのレーザ光のビーム径はＬＲＦ１５から１ｍ先でおよそΦ１０ｍｍ程度である。このため、格子型バンパー１０の格子部材Ｇ１〜Ｇｎの隙間を通過するレーザ光のビーム径はΦ３〜５ｍｍ程度である。ＬＲＦ１５は、このようなレーザ光を照射することにより、無人搬送車１００の前方側における障害物の有無をスキャンした光の反射光を受光することで検知している。
ここで、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの隙間を通過するレーザ光は、斜線で示す範囲に照射され、光軸同士が隣接する程度に連続してパルス発光することで、測長（距離測定）に用いられる。格子部材Ｇ１〜Ｇｎに照射されたレーザ光については、図５に示す通常状態の反射光の反射点（格子部材Ｇ１〜Ｇｎ）から受光点（ＬＲＦ１５の受光素子）までの反射距離が既知である。反射距離は、格子部材Ｇ１〜Ｇｎによる反射点について、方位と距離との組合せを単位とする配列データとして、記憶部９０に基本距離として記憶されている。
図５に示すように、例えば、格子部材Ｇ３に照射されたレーザ光の格子部材Ｇ３での反射光ＬＢａがＬＲＦ１５に受光されると、本体動作制御部８０は、上記の反射距離を参照することにより、反射状態（反射位置）が既知の反射光ＬＢｂを受光したと判断して、障害物の接触を検知しない。
一方、図６に示すように、格子型バンパー１０が、ＬＲＦ１５の投光範囲より低い（または天井からの宙吊り等の）障害物１７に接触することで格子部材Ｇ３が変形した場合、レーザ光は障害物１７からは直接反射されないが、格子部材Ｇ３に照射されたレーザ光ＬＢａは、格子部材Ｇ３が変形することで、反射状態が変化した反射光ＬＢｃとして反射する。従って、ＬＲＦ１５には、反射状態が既知の反射光ＬＢｂが受光されず、通常と異なる反射状態の反射光ＬＢｃが受光される。これにより、本体動作制御部８０は、上記の反射距離を参照することにより、既知の反射光ＬＢｂとは異なる反射状態の反射光ＬＢｃを受光したと判断し、格子型バンパー１０の変形、すなわち障害物の接触を検知する。この場合、本体動作制御部８０は、図示しない制御・駆動回路に指示を与えて、無人搬送車１００を停止させる。
なお、図６では、格子型バンパー１０を通り抜けて外部に照射されるレーザ光が障害物１７によって遮られない状態を示しているが、障害物１７を明確に示す便宜上、障害物１７における斜線の記載を省略している。
また、図２に示すように、格子部材Ｇ１〜Ｇｎは、鉛直方向に沿って配置されているが、これに限定されるものではない。バンパーの形状に求められるのは、ＬＲＦ１５からの出射光のうち、ＬＲＦ１５のスキャン領域で大部分を透過し、一部を遮断すること、および遮光する領域の位置がバンパーへの障害物の接触により変化することである。すなわち、バンパーが変形していないときにＬＲＦ１５からのレーザ光を遮断する位置が既知であり、バンパーが変形したときに、その位置が変位さえすれば、開口部の形状はどのようなものでも構わない。
次に、他のバンパーの具体例について説明する。図７の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ無人搬送車１００で用いられる格子型バンパー１０以外のバンパー１０Ａ〜１０Ｆの構成を示す正面図である。
図７の（ａ）に示すバンパー１０Ａは、格子型バンパー１０と同様、上部枠体１１ａ、下部枠体１１ｂおよび格子部材Ｇ１〜Ｇｎを有し、更に接続部材１１ｅを有している。接続部材１１ｅは、棒状の部材であり、上部枠体１１ａおよび下部枠体１１ｂの長手方向と平行に配置されて格子部材Ｇ１〜Ｇｎと接続されている。図７の（ｂ）に示すバンパー１０Ｂは、格子型バンパー１０と同様、上部枠体１１ａおよび下部枠体１１ｂを有し、更に斜めに組まれた斜め格子ＤＧを有している。図７の（ｃ）に示すバンパー１０Ｃは、鉛直方向に長い楕円穴１１ｆが水平方向に複数並んで形成された枠体１１Ｃを有している。図７の（ｄ）に示すバンパー１０Ｄは、円穴１１ｇが水平方向に複数並んで形成された枠体１１Ｄを有している。図７の（ｅ）に示すバンパー１０Ｅは、格子型バンパー１０と同様、上部枠体１１ａを有し、更に上部枠体１１ａから下方に伸びるように間隔をおいて配置された複数の櫛歯部材Ｃ１〜Ｃｎを有している。図７の（ｆ）に示すバンパー１０Ｆは、不規則な形状をなす複数の開口１１ｈが形成された枠体１１Ｆを有している。
引き続き、図８に基づき、本実施形態の変形例について説明する。図８は、実施形態１の変形例に係る無人搬送車１００における正常な形状の格子型バンパー１０の格子部材Ｇ１〜ＧｎにＬＲＦ１５からの照射光の進行状態および格子部材Ｇ１〜Ｇｎからの反射光の進行状態を示す図である。
ＬＲＦ１５は、視野を広げるため無人搬送車１００の外部に設置するのが一般的である。しかしながら、何らかの理由でＬＲＦ１５を無人搬送車１００のフットプリントの内部に設置せざるを得ない場合でも、スキャン領域（視野）を広げるため、ＬＲＦ１５を、可能な限り、無人搬送車１００の前寄りに設置するのが一般的である。このような場合、無人搬送車１００の内部において、ＬＲＦ１５を設置するスペースに余裕がなければ、図８に示すように、格子型バンパー１０の背面に近接してＬＲＦ１５を設置する。
このような場合においては、無人搬送車１００の前部の両角部でもレーザ光ＬＢ１〜ＬＢｎが前方の障害物に効果的に照射されるように、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの間隔が、ＬＲＦ１５から離れて無人搬送車１００の角部に近づくにつれて広くなるように設定されている。具体的には、格子部材Ｇ１〜Ｇｎの間隔は、格子部材Ｇ３，Ｇ４間の間隔より、格子部材Ｇ２，Ｇ３間の間隔が広く構成されている。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図９〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図９は、本発明に係る実施形態２の無人搬送車２００における格子型バンパー２０の取付方法を示す斜視図である。図１０は、格子型バンパー２０を取り付けた状態の無人搬送車２００を示す上面図である。
図９に示すように、無人搬送車２００（移動体）は、本体部２０１と、フロント部２１０と、格子型バンパー２０とを備えている。本体部２０１は、直立する直立部２０１ａと、直立部２０１ａの下端部から背後に伸びるように形成された載置台２０１ｂと、直立部２０１ａの下端部から前方に伸びるように形成された底板部２０１ｃとを有している。本体部２０１の下面には、図示しない車輪が設けられており、この車輪を駆動することにより、無人搬送車２００が移動可能となる。フロント部２１０は、直立部２０１ａの前面に取り付けられており、その下端面が底板部２０１ｃと所定の間隔をおくように配置されている。これにより、無人搬送車２００の前面下部には、フロント部２１０の下端面と底板部２０１ｃとの間に空間が形成される。この空間を利用して、ＬＲＦ１５が、底板部２０１ｃの上面における底板部２０１ｃの前端近傍に配置されている。また、この空間によって、ＬＲＦ１５からレーザ光が出射される範囲（スキャン領域）を広く確保することができる。
また、フロント部２１０の両側面の下端部には、前部の２つの角部付近に、格子型バンパー２０を取り付けるための突起部２０２，２０３が設けられている。具体的には、突起部２０２，２０３は、フロント部２１０にビス等によって固定されている。これらの突起部２０２，２０３は、弾性を有するように、格子型バンパー２０を形成する材料と類似の材料である合成ゴムで形成されるのが好ましい。
格子型バンパー２０（バンパー）は、長尺の枠形状に形成された構造部材であり、全体が弾性を有するように、合成ゴム等の弾性材料によって形成されている。格子型バンパー２０の両端には、締結穴２１，２２が設けられている。また、格子型バンパー２０の開口部には、複数の格子部材２３が、実施形態１における無人搬送車１００の格子型バンパー１０に設けられる格子部材Ｇ１〜Ｇｎと同様、間隔をおいて配置されている。
隣接する２本の格子部材２３の間には、それぞれ隙間が形成されるので、これらの隙間のうちの所定の隙間Ｓ１，Ｓ２の上側に、突起部２０２，２０３を嵌め込む。突起部２０２，２０３が弾性を有しているので、格子型バンパー２０をフロント部２１０に容易に装着できる。また、隙間Ｓ１，Ｓ２の上側に突起部２０２，２０３を嵌め込むので、ＬＲＦ１５のレーザ光のスキャンを遮ることはない。
図１０に示すように、格子型バンパー２０の両端部は、無人搬送車２００の両方の側面部（左右）に回り込むように曲げた状態で、上記の締結穴２１，２２にビス等の締結具２４，２５を通して本体部２０１に固定する。これにより、格子型バンパー２０は、無人搬送車２００の前部および両側面部に取り付けられる。格子型バンパー２０における、締結穴２１と隙間Ｓ１との間、隙間Ｓ１，Ｓ２の間、隙間Ｓ２と締結穴２２との間の部分は、それぞれ本体部２０１の表面よりやや膨らんで張り出している。
ＬＲＦ１５は、スキャン領域（視野）を広げるために、無人搬送車２００の外部に設置するのが一般的である。これに対し、本実施形態では、スキャン領域から外れる領域での格子型バンパー２０の変形を検知できるように、図１０に示すように、格子型バンパー２０を、その両端部で本体部２０１に固定すると共に、隙間Ｓ１，Ｓ２の中間部分でフロント部２１０に固定するのみの取り付け構造としている。これにより、格子型バンパー２０においてスキャン領域から外れる領域に障害物が接触しても、その接触による変形が、格子型バンパー２０の前方にも現れる。
これにより、格子型バンパー２０に障害物が接触した場合に、ゴム材料の弾性力により接触の衝撃による変形が格子型バンパー２０の全体に伝えられ易くなる。また、突起部２０２，２０３も合成ゴムで形成されているため、無人搬送車２００の側面部における接触でも、格子型バンパー２０の変形が前方まで伝わるなどの作用から、ＬＲＦ１５が反射光の乱れを検知するデータ数が増えるため、無人搬送車２００の動作の停止を判断し易くなる。
なお、格子型バンパー２０を形成する材料は、前述のように合成ゴムであるが、合成ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプエンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）等から適宜選定される。バンパーを形成するこれらの材料は、他の実施形態でも同様に適用される。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１１〜図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、格子型バンパーが更に有効に利用される形態について説明する。
なお、説明の便宜上、前述の実施形態１および２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図１１は、本実施形態に係る無人搬送車３００を示す上面図である。図１２は、本実施形態に係る他の無人搬送車４００を示す上面図である。
図１１に示すように、無人搬送車３００（移動体）、無人搬送車２００と類似する構造を有しており、本体部３０１と、フロント部３１０と、格子型バンパー３０とを備え、本体部３０１は、直立部３０１ａと、載置台３０１ｂと、底板部３０１ｃとを有している。一方、図１２に示すように、無人搬送車４００（移動体）は、無人搬送車２００と類似する構造を有しており、本体部４０１と、フロント部４１０と、格子型バンパー４０とを備え、本体部４０１は、直立部４０１ａと、載置台４０１ｂと、底板部４０１ｃとを有している。
無人搬送車３００は無人搬送車２００より広い幅を有しており、無人搬送車４００は無人搬送車２００より狭い幅を有している。
一般に、無人搬送車等のＡＧＶは、規格品が少なく、工場や製品に応じたカスタム仕様のものが多いため、幅等のサイズが異なる。このようなケースで特許文献２に記載されているような特殊なバンパーを適用しようとすると、無人搬送車３００，４００でそれぞれの幅に応じたバンパーを用意する必要があり、コストアップ、部品管理等の課題が生じる。
これに対し、本実施形態の無人搬送車３００，４００のそれぞれに適用する格子型バンパー３０，４０（バンパー）は、図２に示す格子型バンパー１０または図９に示す格子型バンパー２０と同様な格子構造が長手方向に配列された格子型バンパーとして作製することができる。また、このような格子型バンパー３０，４０は、ロール等に巻いておくことで、幅の異なる無人搬送車３００，４００に対しても、好適な長さに切り出して使用すれば、専用のバンパーやカスタム品のバンパーを調達する必要がなくなり、コストダウンや部品管理の簡素化等を図ることが可能となる。
図１１に示す無人搬送車３００では、無人搬送車３００のフロント部３１０における両側面の下端部には、前部の２つの角部付近に、格子型バンパー３０を取り付けるための突起部３０２，３０３が設けられている。また、格子型バンパー３０の格子部材３３の間には、突起部３０２，３０３を嵌め込むための隙間Ｓ１，Ｓ２が形成されている。また、格子型バンパー３０の両端部には、締結穴３１，３２が形成されている。
一方、図１２に示す無人搬送車４００では、無人搬送車４００のフロント部４１０における両側面の下端部には、前部の２つの角部付近に、格子型バンパー４０を取り付けるための突起部４０２，４０３が設けられている。また、格子型バンパー４０の格子部材４３の間には、突起部４０２，４０３を嵌め込むための隙間Ｓ１，Ｓ２が形成されている。また、格子型バンパー４０の両端部には、締結穴４１，４２が形成されている。
格子型バンパー３０の装着方法は、格子型バンパー２０の装着方法と同様であり、次のようになる。まず、格子型バンパー３０の格子部材３３の間に形成される所定の隙間Ｓ１，Ｓ２に、それぞれ突起部３０２，３０３を嵌め込んで、格子型バンパー３０をフロント部３１０に装着し、格子型バンパー３０の両端部側を無人搬送車３００の左右に回り込むように曲げる。そして、格子型バンパー３０の両端部を、無人搬送車３００の両方の側面部（左右）に、締結穴３１，３２に締結具３４，３５を通して本体部３０１に固定する。格子型バンパー４０の装着方法も、上記の装着方法と同様である。
無人搬送車３００の格子型バンパー３０において、締結穴３１，３２と突起部３０２，３０３との間、および隙間Ｓ１，Ｓ２の間は、本体部３０１の表面よりやや膨らんで張り出している。無人搬送車４００の格子型バンパー４０においても同様であり、締結穴４１，４２と突起部４０２，４０３との間、および隙間Ｓ１，Ｓ２の間は、本体部４０１の表面よりやや膨らんで張り出している。
ＬＲＦ１５は、視野を広げるため無人搬送車３００，４００の外部に設置するのが一般的である。本実施形態では、無人搬送車２００と同様、スキャン領域から外れる部分での格子型バンパー３０，４０の変形を検知できるように、格子型バンパー３０，４０を、それぞれの両端部で本体部３０１，４０１に固定すると共に、中間部分の隙間Ｓ１，Ｓ２でフロント部３１０，４１０に固定するのみの取り付け構造としている。これにより、格子型バンパー３０，４０においてスキャン領域から外れる領域に障害物が接触しても、その接触による変形が、格子型バンパー３０，４０の前側にも現れる。
これにより、格子型バンパー３０，４０に障害物が接触した場合に、ゴム材料の弾性力により接触の衝撃による変形が格子型バンパー３０，４０全体に伝えられ易くなる。従って、ＬＲＦ１５が反射光の乱れを検知するデータ数が増えるため、無人搬送車３００，４００の動作の停止を判断し易くなる。
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前述の実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図１３は、本発明に係る実施形態４のロボット５００のフロント部側から見た構成を示す斜視図である。本実施形態では、バンパー５０を清掃ロボットに組み込む例について説明する。
図１３に示すように、ロボット５００（移動体）は、床面を吸引清掃する清掃ロボットである。ロボット５００における本体部５０１には、前側にバンパー５０が装着されており、バンパー５０の内側にＬＲＦ１５が配置されている。バンパー５０は、弾性を有する樹脂製の部品であり、柔軟部材を介して本体部５０１に接続されている。バンパー５０のうちＬＲＦ１５が光をスキャンする水平高さの部分は、切り欠かれて開口部５０ａが形成されており、複数の格子部材５１が間隔をおいて配置されて、格子構造を形成している。ロボット５００は、本体部５０１において、バンパー５０より内側の、ＬＲＦ１５の下方に図示しない清掃機構を搭載している。また、ロボット５００は、本体部５０１に計算機による制御部を搭載しており、ＬＲＦ１５の検出した、壁、家具等までの距離に基づいて自律的に走行して床面を清掃する。
ＬＲＦ１５の光軸から外れた低い障害物や上方の障害物がバンパー５０に接触すると、バンパー５０は本体部５０１に対して変位する。ロボット５００は、この変位をＬＲＦ１５の検知出力の変化に基づいて検出し、障害物が接触したことを検知する。接触を検知すると、ロボット５００は後退および旋回の動作を組み合わせて行い、障害物と接触しない方向へ移動する。バンパー５０が障害物から離れると、バンパー５０の形状は本体部５０１に対しての通常位置に戻り、ロボット５００は接触がなくなったと判定して通常の走行を再開する。
上記のような自立走行および障害物からの接触離脱動作は、ＬＲＦ１５および本体部５０１に搭載された制御部で構成される制御系によって行われる。この制御系は、実施形態１における図３に示す制御系で構成される。
ここで、ロボット５００の寸法は、左右幅約４００ｍｍ、前後長約４００ｍｍ、高さ約３００ｍｍである。また、高さ方向に関して、ロボット５００の全高に対してＬＲＦ１５の検知範囲はごく一部であり、バンパー５０の変位をＬＲＦ１５で検知することにより、ロボット５００の接触検知を確実にすることができる。
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１４〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、格子型バンパー６０とＬＲＦ１５の設置位置に関する更なる例について説明する。
なお、説明の便宜上、前述の実施形態１〜３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図１４は、本発明の実施形態４に係る無人搬送車６００の構成およびＬＲＦ６５，６６の光照射範囲を示す上面図である。図１５は、本発明の実施形態４に係る無人搬送車６００の構成を示す上面図である。
図１４に示すように、無人搬送車６００（移動体）は、本体部６０１と、フロント部６１０と、格子型バンパー６０と、ＬＲＦ６５，６６とを備え、本体部６０１は、前述の無人搬送車２００の本体部６０１と類似する構造を有しており、直立部６０１ａと、載置台６０１ｂと、底板部６０１ｃとを有している。但し、格子型バンパー６０（バンパー）は、格子型バンパー２０と異なり、本体部６０１の全周に取り付けられている。格子型バンパー６０の構造そのものは、前述の無人搬送車２００に装着される格子型バンパー２０と同様の構造であり、間隔をおいて配置された複数の格子部材６１を有している。また、格子型バンパー６０は、格子型バンパー２０と同様の材料で形成されている。
本実施の形態では、無人搬送車２００と異なり、格子型バンパー６０が無人搬送車６００の全周に亘り装備されている。具体的には、格子型バンパー６０は、フロント部６１０の両側面に設けられた突起部６０２，６０３と、載置台６０１ｂにおける後部側の両側面に設けられた突起部６１２，６１３とに嵌め込まれている。また、格子型バンパー６０は、本体部６０１における中央部の両側面で締結具６２，６３によって固定されている。これにより、無人搬送車６００の後方側からの接触や衝突、あるいは無人搬送車６００が後方に向けて走行している場合の接触や衝突に対しても検知が可能となる。なお、突起部６０２，６０３，６１２，６１３による格子型バンパー６０の固定構造については、後により詳細に説明する。
ＬＲＦ６５，６６（障害物センサ）は、前述のＬＲＦ１５と同等の機能を有するセンサである。ＬＲＦ６５は、本体部６０１の底板部６０１ｃ上の一方の角部付近（無人搬送車６００の前端側）に配置され、ＬＲＦ６６は、載置台６０１ｂにおけるＬＲＦ６５と対角となる一方の角部付近（無人搬送車６００の後端側）に設置されている。また、ＬＲＦ６５，６６は、同じ高さとなる位置に配置されている。更に、無人搬送車６００は、図示はしないが、図３に示す制御系と同等との機能を有する制御系を備えており、ＬＲＦ６５，６６は、この制御系と組み合わされることで、障害物の検知動作を行う。
上記のような構成によって、図１４に破線にて示すように、ＬＲＦ６５，６６が、それぞれカバーするスキャン領域でレーザ光の照射と反射光の受光とを行うことで検知動作を行う。これにより、無人搬送車６００の全周囲に亘り走行中の障害物の存在を検知できると共に、想定外の障害物や、突如出現した障害物が無人搬送車６００の全周囲のどこに接触しても、その接触を検知して、無人搬送車６００を停止できる。
図１５に示すように、格子型バンパー６０における格子部材６１の間隔は、ＬＲＦ６５，６６の近傍から遠ざかるにつれて広くなるように設定されている。ＬＲＦ６５、６６から遠い位置では、隣接する格子部材６１間の光透過領域（開口）が狭くなるので、レーザ光が無人搬送車６００の周囲に十分に照射され難くなる可能性がある。このため、ＬＲＦ６５，６６から遠い位置では、ＬＲＦ６５，６６の近傍と同様に無人搬送車６００の周囲に十分に照射されように、隣接する格子部材６１間の間隔を広く設定している。
具体的には、図１５に一点鎖線にて示すＬＲＦ６５周囲の領域６５１およびＬＲＦ６６周囲の領域６５２は、格子部材６１間のピッチ（間隔）が狭い一定の第１のピッチに設定されており、それ以外の領域では、第１のピッチより２倍程度の広い一定の第２のピッチに設定されている。
これにより、ＬＲＦ６５，６６から遠い位置でも無人搬送車６００の周囲に十分にレーザ光を照射することができる。
なお、本実施形態では領域６５１および領域６５２における第１のピッチと、それ以外の領域を第１のピッチより広い第２のピッチの２種類のピッチとを設定しているが、これに限るものではない。例えば、ＬＲＦ６５，６６の近傍から遠ざかるにつれて、徐々に格子部材６１間の間隔が広くなる設定であっても構わない。
ここで、格子型バンパー６０を無人搬送車６００に取り付けるための突起部６０２，６０３，６１２，６１３について説明する。図１６の（ａ）は突起部６０２，６１２と格子部材６１との配置関係を示す正面図であり、図１６の（ｂ）は図１６の（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。図１７の（ａ）は突起部６０３，６１３と格子部材６１との配置関係を示す正面図であり、図１７の（ｂ）は図１７の（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
前述のように、突起部６０２，６０３は無人搬送車６００の前部に設置され、突起部６１２，６１３は無人搬送車６００の後部に設置されている。また、突起部６０２，６０３，６１２，６１３は同じ幅を有するように形成されており、これにより、製造面でも有利であるだけでなく、格子型バンパー６０の取り付け後の装着状態を安定させることができる。
図１６の（ａ）および（ｂ）に示すように、突起部６０２，６１２には、３本の格子部材６１が嵌め込まれている。このため、突起部６０２，６１２の両側面には、突起部６０２，６１２の側面側に配置された２つの格子部材６１が嵌め込まれる凹部６０２ａ，６１２ａが形成され、突起部６０２，６１２の前面の中央には、格子部材６１が入り込む凹部６０２ｂ，６１２ｂが形成されている。これにより、格子型バンパー６０の取り付け時には、格子部材６１間に突起部６０２，６１２が嵌め込まれるので、格子型バンパー６０が安定して固定される。
図１７の（ａ）および（ｂ）に示すように、突起部６０３，６１３には、２本の格子部材６１が嵌め込まれている。このため、突起部６０３，６１３の両側面には、突起部６０３，６１３の側面側に配置された２つの格子部材６１が嵌め込まれる凹部６０３ａ，６１３ａが形成されている。これにより、格子型バンパー６０の取り付け時には、格子部材６１間に突起部６０２，６１２が嵌め込まれるので、格子型バンパー６０が安定して固定される。
突起部６０３，６１３は、前述の格子部材６１間のピッチが広い第２のピッチの領域にある３つの格子部材６１と嵌め合うので、突起部６０２，６１２が有する凹部６０２ｂ，６１２ｂに相当する凹部が形成されていない。一方、突起部６０２，６１２は、前述の格子部材６１間のピッチが狭い第１のピッチの領域にある２つの格子部材６１と嵌め合うので、凹部６０２ｂ，６１２ｂが形成されている。
このように、嵌め合いの構造を第１のピッチと第２のピッチとで異ならせることにより、突起部６０２，６０３，６１２，６１３は同一幅に形成することができる。ここで、突起部６０２，６０３，６１２，６１３は、格子型バンパー６０と同様の材料である合成ゴムで形成されるのが好ましい。
また、ＬＲＦのレーザ光は、突起部６０２，６０３，６１２，６１３の下側の隙間を抜けて、無人搬送車６００の周囲に照射される。
〔ソフトウェアによる実現例〕
図３に示す制御系（特に本体動作制御部８０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、本体動作制御部８０は、本発明の障害物検知方法に従った障害物検知システムの各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る移動体の障害物検知方法は、弾性を有するバンパー（格子型バンパー１０，２０，３０，４０，６０およびバンパー５０）と、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサ（ＬＲＦ１５，６５，６６）とを備えた移動体（無人搬送車１００，２００，３００，４００，６００およびロボット５００）が、当該移動体の周囲における障害物の存在および当該移動体への前記障害物の接触を検知する移動体の障害物検知方法であって、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記移動体の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記移動体への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、共通の処理系統（受光信号検知回路７０、本体動作制御部８０および記憶部９０）で行う。
本発明の態様２に係る移動体の障害物検知システムは、上記態様１の移動体の障害物検知方法に従って、前記移動体の周囲における障害物の存在および前記移動体への前記障害物の接触を検知する移動体の障害物検知システムであって、前記処理系統を備えている。
本発明の態様３に係る無人搬送車（無人搬送車１００，２００，３００，４００，６００およびロボット５００）は、弾性を有するバンパー（格子型バンパー１０，２０，３０，４０，６０およびバンパー５０）と、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサ（ＬＲＦ１５，６５，６６）とを備え、当該無人搬送車の周囲における障害物の存在および無人搬送車への前記障害物の接触を検知する無人搬送車であって、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記無人搬送車の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記移動体への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、共通で行う処理系統（受光信号検知回路７０、本体動作制御部８０および記憶部９０）を備えている。
上記の構成によれば、移動体から照射される光が光照射対象物に照射される。このとき、光照射対象物が、所定の障害物検出範囲に含まれない距離にあれば、当該光照射対象物が障害物でないと判定される。また、光照射対象物が、移動体の走行路上に通常しない障害物であれば、障害物に照射される光およびその反射光は、光照射対象物に異なる方向や距離で進むことから、第１検知処理によって、例えば、その相違により、光照射対象物が障害物であると判定され、その結果として障害物の存在を検知することができる。
一方、バンパーにも光を照射するようにしておけば、バンパーを光照射対象物として扱うことができる。そこで、第２検知処理によって、例えば、通常の状態（形状）のバンパーに照射される光およびその反射光と、変形したバンパーに照射される光およびその反射光との相違により、バンパーの変形の有無が判断され、その結果として変形が認められた場合は、バンパーへの障害物の接触を検知することができる。
また、上記の第１検知処理および第２検知処理が共通の処理系統で行われるので、それぞれの検知処理に専用の処理系統を用意する必要がない。従って、障害物検知のための構成を簡素化することができる。
また、障害物検知システムの構成によれば、前述のように第１検知処理および第２検知処理が共通の処理系統で行われるので、障害物検知システムの構成を簡素化することができる。
本発明の態様４に係る無人搬送車は、上記態様３において、前記バンパーが、前記バンパーの長手方向に間隔をおいて配置された柱状部材（格子部材Ｇ１〜Ｇｎおよび格子部材２３，３３，４３，５１，６１）を有し、前記障害物センサは、前記バンパーの背後に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、柱状部材に対して照射した光およびその反射光を第２検知処理に利用することができ、柱状部材の間を通過する光およびその反射光を第１検知処理に利用することができる。
本発明の態様５に係る無人搬送車は、上記態様４において、前記柱状部材が等間隔に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、柱状部材の間隔を調整する必要がなく容易にバンパーを製造することができる。
本発明の態様６に係る無人搬送車は、上記態様４において、前記柱状部材は、前記障害物センサから離れるにつれて、間隔が広くなるよう配置されていてもよい。
上記の構成によれば、障害物センサをバンパーに近づけて配置する必要がある場合、移動体の角部ほど柱状部材の間隔が広くなっていることで、障害物センサからの光が横方向へ通過し易くなるので、光照射範囲を広げることができる。
本発明の態様７に係る無人搬送車は、上記態様４において、前記バンパーが、その両端部で前記移動体の側面に固定されると共に、前記両端部の間の所定の箇所で、前記移動体に設けられた突起部に嵌め込まれていてもよい。
上記の構成によれば、バンパーの突起部に嵌め込まれた部分が突起部の突出量に応じて移動体から張り出すようになる。これにより、バンパーにおいて光照射領域から外れる領域に障害物が接触しても、その接触による変形が、バンパーの光照射領域にも現れる。
本発明の態様８に係る無人搬送車は、上記態様７において、前記突起部が弾性材料で形成されていてもよい。
上記の構成によれば、突起部が弾性変形することにより、バンパーを突起部に容易に嵌め込むことができる。
本発明の態様９に係る構造部材は、長尺の枠体と、当該枠体の長手方向に間隔をおいて配置された柱状部材とを備えている。
本発明の態様１０に係るバンパーは、上記態様９の構造部材からなっていてもよい。
上記の構成によれば、前述の移動体に適用されるバンパーを提供することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、無人搬送車等のＡＧＶにおいて、ＡＧＶの進行方向や周囲の障害物の存在を検知すること、およびＡＧＶの障害物への接触を検知することに利用することができる。
１０，２０，３０，４０，６０ 格子型バンパー
１５，６５，６６ ＬＲＦ（障害物センサ）
１６，１７ 障害物
２０ 格子型バンパー（バンパー）
２３ 格子部材（柱状部材）
５０ バンパー
７０ 受光信号検知回路（処理系統）
８０ 本体動作制御部（処理系統）
９０ 記憶部（処理系統）
１００，２００，３００，６００ 無人搬送車（移動体）
５００ ロボット（移動体）
Ｇ１〜Ｇｎ 格子部材

Claims (8)

  1. 弾性を有するバンパーと、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサとを備えた移動体が、当該移動体の周囲における障害物の存在および当該移動体への前記障害物の接触を検知する移動体の障害物検知方法であって、
    前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記移動体の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、
    前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記移動体への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、
    共通の処理系統で行うことを特徴とする移動体の障害物検知方法。
  2. 請求項１に記載の移動体の障害物検知方法に従って、前記移動体の周囲における障害物の存在および前記移動体への前記障害物の接触を検知する移動体の障害物検知システムであって、
    前記処理系統を備えていることを特徴とする移動体の障害物検知システム。
  3. 弾性を有するバンパーと、光照射対象物に照射した光および当該光照射対象物から反射した光に基づいて検知動作を行う障害物センサとを備え、無人搬送車の周囲における障害物の存在および当該無人搬送車への前記障害物の接触を検知する無人搬送車であって、
    前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記無人搬送車の周囲に存在する前記光照射対象物が障害物であるか否かを判定することにより、前記障害物の存在を検知する第１検知処理と、
    前記障害物センサの検知出力に基づいて、前記光照射対象物として特定した前記バンパーの変形の有無を判定することにより、前記無人搬送車への前記障害物の接触を検知する第２検知処理とを、
    共通で行う処理系統を備えていることを特徴とする無人搬送車。
  4. 前記バンパーは、前記バンパーの長手方向に間隔をおいて配置された柱状部材を有し、
    前記障害物センサは、前記バンパーの背後に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送車。
  5. 前記柱状部材は等間隔に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の無人搬送車。
  6. 前記柱状部材は、前記障害物センサから離れるにつれて、間隔が広くなるよう配置されていることを特徴とする請求項４に記載の無人搬送車。
  7. 前記バンパーが、その両端部で前記無人搬送車の側面に固定されると共に、前記両端部の間の所定の箇所で、前記無人搬送車に設けられた突起部に嵌め込まれていることを特徴とする請求項４に記載の無人搬送車。
  8. 前記突起部が弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の無人搬送車。
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