JP6719183B2 - 自律走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、自律走行可能であり、かつ、ブームが搭載された自律走行装置に関する。

車輪を駆動させて自律走行する自律走行装置が開発されている。自律走行装置は、例えば、走行ルート（巡回経路）上の障害物を監視する場合などに利用される。例えば、障害物が不審物や不審者である場合、自律走行装置は、その障害物（あるいは、不審物や不審者）の動きを把握するために、監視カメラなどで監視し続ける必要がある。

例えば、不審物（または不審者）が高い位置に移動している場合や、壁などの仕切りの向こう側に不審物（または不審者）が存在する場合に、ブームと監視カメラとを用いた監視が有効である。ブームは自律走行装置の装置本体に設けられ、監視カメラはブームに取り付けられている。具体的には、ブームの一端部には監視カメラが接続され、ブームの他端部には装置本体が接続されている。自律走行装置は、ブームの一端部の位置を、指定された高さに昇降することにより、高い位置に移動している不審物（または不審者）や、壁などの仕切りの向こう側に存在する不審物（または不審者）を監視カメラで監視し続けることができる。

しかしながら、自律走行装置が高速で走行しているときにブームの一端部を昇降させたり、ブームの一端部の位置が最も高い位置にあるときに自律走行装置が走行したりする場合、自律走行装置が横転するなどの危険な状態になる恐れがある。したがって、ブームが搭載された自律走行装置において、自律走行と、ブームの一端部の昇降と、を安全に行なうことが望まれる。

ブーム（柔軟アーム）を有する移動ロボットが特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された移動ロボットは、ロボット本体と、ロボット本体の左右に設けられたブーム（柔軟アーム）とを具備している。特許文献１に記載された移動ロボットは、農業機械を移動ロボットとしてモデル化したものであり、ブーム（柔軟アーム）は、農薬散布用アームとして使用されている。

特開２００８−１２９８１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された移動ロボットのブーム（柔軟アーム）は、農薬散布用アームとして使用されるため、ロボット本体の左右に設けられている。そのため、特許文献１に記載された移動ロボットでは、ブーム（柔軟アーム）の一端部は昇降しない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ブームが搭載された自律走行装置において、自律走行と、ブームの一端部の昇降と、を安全に行なうことができる自律走行装置を提供することを目的とする。

本発明の自律走行装置は、装置本体と、指定された走行パラメータで前記装置本体を自律走行させる自律走行制御部と、前記装置本体上に設けられたブームと、前記装置本体上で前記ブームの一端部の位置を指定された高さに昇降する昇降制御部と、前記ブームの一端部の位置に基づいて前記走行パラメータが制限されるように、前記自律走行制御部を制御し、または、前記走行パラメータに基づいて前記ブームの一端部の位置が制限されるように、前記昇降制御部を制御する状態制御部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、ブームが搭載された自律走行装置において、自律走行と、ブームの一端部の昇降と、を安全に行なうことができる。

本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の上面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が屈折式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が屈折式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が屈折式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が伸縮式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が伸縮式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が伸縮式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１１０を示している。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１２０を示している。 本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１３０を示している。 本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における路面定数テーブル１３１を示している。 本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における風量定数テーブル１３２を示している。 本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における傾斜定数テーブル１３３を示している。 本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１４０を示している。 本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。 本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１における位置対加減速テーブル１５０を示している。 本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１における速度対位置テーブル１６０を示している。 本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１における加減速対位置テーブル１７０を示している。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の側面図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の上面図である。

図１、２に示されるように、自律走行装置１は、装置本体２と、駆動装置１０と、４つの車輪３と、を具備している。４つの車輪３は、左右の前輪３−１と左右の後輪３−２とに分けられる。

ここで、図１、２に示されるように、本実施形態では、装置本体２の背面（後方）から装置本体２の前面（前方）に向かう方向をＸ方向と称する。また、装置本体２の右側の側面から装置本体２の左側の側面に向かい、かつ、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向と称する。また、装置本体２の底面から上面に向かい、かつ、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向と称する。

駆動装置１０は車輪３を駆動する。この駆動装置１０は、左右の電動モータ１１と、左右のトランスミッション１２と、４つの車軸１３と、左右の前輪用スプロケット１４−１と、左右の後輪用スプロケット１４−２と、左右のベルト１５と、左右の軸受１６とを具備している。４つの車軸１３は、左右の前輪用軸１３−１と左右の後輪用軸１３−２とに分けられる。

駆動装置１０のうち、左右の電動モータ１１などの重量が重たい機構部（動力源）については、装置本体２内における装置本体２の一端部側に設けられている。例えば、装置本体２の一端部側を装置本体２の前面側（前方側）とした場合、上記動力源（左右の電動モータ１１など）は、装置本体２内における装置本体２の前面側（前方側）に設けられている。この場合、４つの車輪３のうちの、左右の前輪３−１を駆動輪と称し、左右の後輪３−２を従動輪と称する。

左右の前輪用軸１３−１は、それぞれ、その一端が左右の前輪３−１に接続され、その他端が左右のトランスミッション１２に接続されている。左右のトランスミッション１２は、それぞれ、左右の電動モータ１１に接続されている。左右の電動モータ１１は、後述の制御装置２０（図３を参照）により制御される。

左右の後輪用軸１３−２は、それぞれ、その一端が左右の後輪３−２に接続され、その他端が左右の軸受１６に接続されている。

左側の前輪用スプロケット１４−１、左側の後輪用スプロケット１４−２の中心には、それぞれ、左側の前輪用軸１３−１、左側の後輪用軸１３−２が設けられている。左側の前輪用スプロケット１４−１、左側の後輪用スプロケット１４−２の外周には、左側のベルト１５が設けられ、左側の前輪３−１（駆動輪）と左側の後輪３−２（従動輪）とは左側のベルト１５により連結している。ここで、前後の車輪３（前輪３−１、後輪３−２）を取り巻くものとして、ベルト１５をあげているが、これに限定されず、鋼板を帯状につないだキャタピラでもよい。

左側の前輪３−１（駆動輪）は、左側の電動モータ１１の動力を左側のトランスミッション１２を介して受けて、その動力に基づいて、左側の前輪用軸１３−１及び左側の前輪用スプロケット１４−１と共に回転する。左側の後輪３−２（従動輪）は、左側の前輪３−１（駆動輪）の回転運動を左側のベルト１５により受けて、その回転運動に基づいて、左側の後輪用軸１３−２及び左側の後輪用スプロケット１４−２と共に回転する。

右側の前輪用スプロケット１４−１、右側の後輪用スプロケット１４−２の中心には、それぞれ、右側の前輪用軸１３−１、右側の後輪用軸１３−２が設けられている。右側の前輪用スプロケット１４−１、右側の後輪用スプロケット１４−２の外周には、右側のベルト１５が設けられ、右側の前輪３−１（駆動輪）と右側の後輪３−２（従動輪）とは右側のベルト１５により連結している。

右側の前輪３−１（駆動輪）は、右側の電動モータ１１の動力を右側のトランスミッション１２を介して受けて、その動力に基づいて、右側の前輪用軸１３−１及び右側の前輪用スプロケット１４−１と共に回転する。右側の後輪３−２（従動輪）は、右側の前輪３−１（駆動輪）の回転運動を右側のベルト１５により受けて、その回転運動に基づいて、右側の後輪用軸１３−２及び右側の後輪用スプロケット１４−２と共に回転する。

トランスミッション１２は、例えば、クラッチ、ギアボックスを含んでいる。ギアボックスは、その一端が電動モータ１１に接続された軸１２Ａと、その軸１２Ａの外周に設けられた歯車（図示しない）などからなり、動力源（電動モータ１１）の動力をトルクや回転数、回転方向を変えて伝達する。そのため、トランスミッション１２と前輪用軸１３−１と後輪用軸１３−２と前輪用スプロケット１４−１と後輪用スプロケット１４−２とベルト１５とは、動力伝達部材として構成される。

左右の電動モータ１１は、それぞれ左右の動力伝達部材に動力を伝達することにより、４つの車輪３を駆動させて装置本体２の走行や停止を行なう。すなわち、自律走行装置１は、１つの電動モータ１１により前輪３−１（駆動輪）と後輪３−２（従動輪）とを同じ速度で回転させる構造となっている。

ここで、動力伝達部材として、トランスミッション１２を含まなくてもよい。この場合、電動モータ１１と左右の前輪用軸１３−１とを歯車（固定比）で結合し、電動モータ１１の回転数と回転方向を制御する。

また、動力伝達部材において、左右のベルト１５としては、タイミングベルト、Ｖベルト、リブドベルト等があげられるが、これに限定されない。例えば、ベルト１５の代わりに、チェーンでもよい。

駆動装置１０の動力源において、左右の電動モータ１１としては、ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモータ、ＡＣモータ等があげられる。

図１に示されるように、自律走行装置１は、更に、監視装置４を具備している。監視装置４は、ブーム４０と、監視カメラ５０とを備えている。監視装置４は、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較して、走行ルートにおける障害物（あるいは、不審物や不審者）を検出する。

ブーム４０は装置本体２に設けられ、監視カメラ５０はブーム４０に取り付けられている。具体的には、ブーム４０の一端部４０Ａには監視カメラ５０が接続され、ブーム４０の他端部４０Ｂには装置本体２が接続されている。

ブーム４０は、屈折式ブームでもよいし、伸縮式ブームでもよいし、その組み合わせでもよい。

図３〜５は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が屈折式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。屈折式ブーム４０は、Ｍ個（例えば、Ｍは３）のブーム部材４１と、（Ｍ−１）個の関節部材４２とを有し、Ｍ個のブーム部材４１のうちの２つのブーム部材４１の間に、（Ｍ−１）個の関節部材４２のうちの１つの関節部材４２が設けられている。関節部材４２には、例えば、油圧シリンダー等のシリンダー（図示しない）が取り付けられていて、このシリンダーの力により関節部材４２が動作する。

図６〜８は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が伸縮式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。伸縮式ブーム４０は、Ｎ個（例えば、Ｎは３）のブーム部材４１を有し、Ｎ個のブーム部材４１のうちの２つのブーム部材４１が釣竿のように入れ子の構造になっている。ブーム部材４１の内部（場合によっては外部）には、油圧シリンダー等のシリンダー（図示しない）が装備されていて、このシリンダーの伸縮によってブーム部材４１が伸縮する。

図９は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

図９に示されるように、自律走行装置１の装置本体２は、更に、制御装置２０と、バッテリー３０とを具備している。

バッテリー３０は、装置本体２に電力を供給する。バッテリー３０としては、リチウムイオン電池、燐酸鉄リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池があげられる。例えば、バッテリー３０は、自律走行装置１が設置場所（図示しない）に保管されているときに充電される。

図９に示されるように、制御装置２０は、装置本体２内に設けられ、制御部２１と、記憶部２２と、を具備している。制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部２２には、コンピュータが実行可能なコンピュータプログラムが格納されていて、制御部２１は、そのコンピュータプログラムを読み出して実行する。

図９に示されるように、制御部２１は、コントロールセンター２００と通信可能である。コントロールセンター２００内には、情報処理端末２１０が設けられている。情報処理端末２１０は、制御部２１１と、記憶部２１２と、を具備している。制御部２１１は、ＣＰＵである。記憶部２１２には、コンピュータが実行可能なコンピュータプログラムが格納されていて、制御部２１１は、そのコンピュータプログラムを読み出して実行する。ユーザは、情報処理端末２１０を用いて、予め設定された走行ルートや、指定された設定速度などを表すコマンドを、コントロールセンター２００から装置本体２に送信する。

図９に示されるように、制御部２１は、自律走行制御部２３を具備している。自律走行制御部２３は、車輪３を回転させて自律走行装置１（装置本体２）が自律走行するように駆動装置１０を制御する。駆動装置１０は、自律走行制御部２３の制御により、車輪３を駆動する。自律走行制御部２３は、駆動装置１０を制御することにより、予め設定された走行ルート上に、指定された設定速度で、自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。

図２に示されるように、自律走行装置１は、１つの電動モータ１１により前輪３−１（駆動輪）と後輪３−２（従動輪）とを同じ速度で回転させる構造となっているため、自律走行制御部２３（図９）は、自律走行装置１を直進させる場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）が同じ回転速度で回転するように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。また、自律走行制御部２３（図９）は、自律走行装置１の進行方向を変える場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）の回転速度に差が生じるように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。さらに、自律走行制御部２３（図９）は、自律走行装置１を旋回する、いわゆる、定置回転させる場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）の回転方向が互いに逆になるように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。

図９に示されるように、自律走行装置１の装置本体２は、更に、位置検出装置３０を具備している。

位置検出装置３０としては、米国のＧＰＳ（Global Positioning System）、日本の準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：ＱＺＳＳ）、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、欧州連合（ＥＵ）のガリレオ、中国の北斗、インドのＩＲＮＳＳ（Indian Regional Navigational Satellite System）などの衛星を用いた技術が利用される。ＧＰＳの場合、位置検出装置３０は、ＧＰＳ受信機を有している。ＧＰＳ受信機（位置検出装置３０）は、複数のＧＰＳ衛星（図示しない）からの電波を受信したときの受信時刻の差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。自律走行制御部２３は、その位置情報に基づいて、走行ルート上に自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。

ここで、自律走行装置１が屋外を走行しているときにトンネルなどに進入した場合、ＧＰＳ受信機（位置検出装置３０）は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できないことがある。この場合、位置検出装置３０は、センサによる技術、光による技術、監視カメラ５０による技術などを利用する。

位置検出装置３０は、センサによる技術を利用する場合、ジャイロセンサ、加速度センサ、方位センサなどの位置検出用センサ（図示しない）を有している。ＧＰＳ受信機が複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できないときに、位置検出装置３０は、車速パルスと、位置検出用センサの出力とに基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。

位置検出装置３０は、光による技術を利用する場合、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）システムを有している。ＧＰＳ受信機が複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できないときに、ＬＩＤＡＲシステム（位置検出装置３０）は、光を放射してから、反射光を検出するまでの時間差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。ここで、センシングのために光を放射する技術としては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などがあげられる。

また、位置検出装置３０は、ＧＰＳ受信機が複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できないときに、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較して、その比較結果に基づいて、位置情報を測位してもよい。または、位置検出装置３０は、上述の技術（センサによる技術や、光による技術）と監視カメラ５０とを組み合わせた方法で、位置情報を測位してもよい。

図９に示されるように、制御部２１は、更に、昇降制御部２４を具備している。昇降制御部２４は、監視カメラ５０により障害物（例えば、不審物）が検出された場合、ブーム４０の一端部４０Ａの位置が指定された高さに昇降するように、ブーム４０を制御する。

例えば、ブーム４０が屈折式ブームである場合、昇降制御部２４は、屈折式ブーム４０の関節部材４２が動作するようにシリンダー（図示しない）を制御する（図３〜５を参照）。

例えば、ブーム４０が伸縮式ブームである場合、昇降制御部２４は、伸縮式ブーム４０のブーム部材４１が伸縮するようにシリンダー（図示しない）を制御する（図６〜８を参照）。

図９に示されるように、制御部２１は、更に、状態制御部２５を具備している。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、９）の一端部４０Ａ（図１）の位置に基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度である。

図９に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１１０を備えている。

図１０は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１１０を示している。

位置対速度テーブル１１０において、装置本体２（図１、２、９）の制限速度を「Ｖｌｉｍｉｔ」とし、最高速度を「Ｖｍａｘ」とし、ブーム４０（図１、９）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）を「Ｈ」とし、定数を「Ｃ１」とした場合、装置本体２（図１、２、９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈ×Ｃ１）により決定される。

状態制御部２５（図９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈ×Ｃ１）によって、すなわち、ブーム４０（図１、９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」に応じた制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」によって、装置本体２（図１、２、９）の速度が制限されるように、自律走行制御部２３（図９）を制御する。

次に、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。

図１１は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作を示すフローチャートである。図１２〜１４は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。

まず、図１２に示されるように、自律走行装置１は、自律走行処理（図１１のステップＳ１）を行なう。この自律走行処理（ステップＳ１）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図９）は、装置本体２が自律走行するように、駆動装置１０（図１、２、９）を制御する。

いま、図１２に示されるように、監視装置４は、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較した結果、走行ルートにおける障害物（例えば、不審物）を検出したものとする。この場合、自律走行装置１は、以下に示す監視走行処理（ステップＳ２）を行なう。

監視走行処理（ステップＳ２）において、図１２に示されるように、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も低い位置を表す「０」である場合（図１０を参照）、自律走行装置１の状態制御部２５（図９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（０×Ｃ１）＝Ｖｍａｘにより（図１０を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として最高速度「Ｖｍａｘ」を算出する。この場合、状態制御部２５（図９）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を最高速度「Ｖｍａｘ」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図９）に出力する。自律走行制御部２３（図９）は、速度制限情報に応じて、装置本体２を自律走行させる。

また、監視走行処理（ステップＳ２）において、図１３に示されるように、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が、最も高い位置「Ｈｍａｘ」の１／２の位置を表す「Ｈｍａｘ／２」である場合（図１０を参照）、自律走行装置１の状態制御部２５（図９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈｍａｘ／２×Ｃ１）＝Ｖｍａｘ／２により（図１０を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として最高速度「Ｖｍａｘ」の１／２を算出する。この場合、状態制御部２５（図９）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を最高速度「Ｖｍａｘ」の１／２に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図９）に出力する。自律走行制御部２３（図９）は、速度制限情報に応じて、装置本体２を自律走行させる。

また、監視走行処理（ステップＳ２）において、図１４に示されるように、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」である場合（図１０を参照）、自律走行装置１の状態制御部２５（図９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈｍａｘ×Ｃ１）＝０により（図１０を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として「０」を算出する。この場合、状態制御部２５（図９）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を「０」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図９）に出力する。自律走行制御部２３（図９）は、速度制限情報に応じて、装置本体２の走行を禁止する。

以上の説明により、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１は、装置本体２と、指定された走行パラメータで装置本体２を自律走行させる自律走行制御部２３と、装置本体２上に設けられたブーム４０と、装置本体２上でブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」を指定された高さに昇降する昇降制御部２４と、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」に基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する状態制御部２５と、を具備している。

また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１において、走行パラメータは、装置本体２の速度であり、状態制御部２５は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」に応じた制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」によって、装置本体２の速度が制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。

このように、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１によれば、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」に基づいて走行パラメータ（装置本体２の速度）が制限される。例えば、自律走行装置１は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にある場合、装置本体２の走行を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる上に、高い位置に移動している不審物（または不審者）を監視カメラ５０で監視し続けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

［第２実施形態］
本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１では、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」である場合、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈｍａｘ×Ｃ１）＝０により、装置本体２の走行を禁止しているが、これに限定されない。本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１では、装置本体２の走行を禁止したときに、ユーザの制御により（コントロールセンター２００からの制御により）、装置本体２の走行がすぐに停止できるような速度で装置本体２を自律走行させてもよい。第２実施形態では、第１実施形態からの変更点を説明する。

図１５は、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、１５）の一端部４０Ａ（図１）の位置に基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度である。

図１５に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１１０に代えて、位置対速度テーブル１２０を備えている。

図１６は、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１２０を示している。

位置対速度テーブル１２０において、装置本体２（図１、２、１５）の制限速度を「Ｖｌｉｍｉｔ」とし、最高速度を「Ｖｍａｘ」とし、ブーム４０（図１、１５）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）を「Ｈ」とし、定数を「Ｃ１」とした場合、装置本体２（図１、２、９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈ×Ｃ１）により決定される。

ここで、位置対速度テーブル１２０において、ブーム４０（図１、１５）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にあることにより、装置本体２（図１、２、１５）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が「０」である状態で、ユーザが情報処理端末２１０（図１８を参照）を用いてコントロールセンター２００（図１８を参照）から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗを出力した場合、装置本体２（図１、２、１５）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、強制的に、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｓｅｔにより決定される。「Ｖｓｅｔ」は設定速度であり、設定速度「Ｖｓｅｔ」は、装置本体２（図１、２、１５）の走行がすぐに停止できるような速度である。

状態制御部２５（図１５）は、ブーム４０（図１、１５）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にある状態で、装置本体２（図１、２、１５）の走行を禁止するように、自律走行制御部２３（図１５）を制御する。そこで、状態制御部２５（図１５）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝０の状態で、すなわち、装置本体２（図１、２、１５）の走行を禁止している状態で、コントロールセンター２００（図１８）から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗを受信した場合、徐行制御コマンド「Ｃｓｌｏｗ」に応じて、装置本体２（図１、２、１５）の走行がすぐに停止できるような設定速度「Ｖｓｅｔ」によって、装置本体２（図１、２、１５）が走行するように、自律走行制御部２３（図１５）を制御する。

次に、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。

図１７、１８は、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。

監視走行処理（ステップＳ２）において、図１７に示されるように、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」である場合（図１６を参照）、自律走行装置１の状態制御部２５（図１５）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈｍａｘ×Ｃ１）＝０により（図１６を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として「０」を算出する。この場合、状態制御部２５（図１５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を「０」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図１５）に出力する。自律走行制御部２３（図１５）は、速度制限情報に応じて、装置本体２の走行を禁止する。このとき、図１８に示されるように、状態制御部２５（図１５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を「０」に指定するための速度制限情報（Ｖｌｉｍｉｔ＝０）を情報処理端末２１０に送信することにより、装置本体２の走行が禁止された旨をコントロールセンター２００に通知する。

ここで、監視走行処理（ステップＳ２）において、図１８に示されるように、コントロールセンター２００内で情報処理端末２１０が速度制限情報（Ｖｌｉｍｉｔ＝０）を受信する。このときに、ユーザは、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にある状態で、強制的に装置本体２を走行させたい場合がある。この場合、ユーザは、情報処理端末２１０を用いて、コントロールセンター２００から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗを出力する。自律走行装置１の状態制御部２５（図１５）は、徐行制御コマンドＣｓｌｏｗに応じて、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｓｅｔにより（図１６を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として設定速度「Ｖｓｅｔ」を算出する。この場合、状態制御部２５（図１５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を設定速度「Ｖｓｅｔ」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図１５）に出力する。自律走行制御部２３（図１５）は、速度制限情報に応じて、設定速度「Ｖｓｅｔ」で装置本体２を自律走行させる。

以上の説明により、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１において、状態制御部２５は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にある場合、装置本体２の走行を禁止するように、自律走行制御部２３を制御する。状態制御部２５は、装置本体２の走行を禁止している状態で、徐行制御コマンド「Ｃｓｌｏｗ」を受信した場合、徐行制御コマンド「Ｃｓｌｏｗ」に応じて、装置本体２の走行がすぐに停止できるような速度「Ｖｓｅｔ」で装置本体２を自律走行させるように、自律走行制御部２３を制御する。

このように、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１によれば、装置本体２の走行を禁止している状態でも、移動している不審物（または不審者）を監視し続けたい場合、徐行制御コマンド「Ｃｓｌｏｗ」により、装置本体２の走行がすぐに停止できるような速度「Ｖｓｅｔ」で装置本体２を自律走行させる。これにより、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、更に移動している不審物（または不審者）を監視カメラ５０で監視し続けることができる。

［第３実施形態］
本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータを考慮して装置本体２を自律走行させているが、これに限定されない。本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータと外的パラメータとの両方を考慮して装置本体２を自律走行させてもよい。第３実施形態では、第２実施形態からの変更点を説明する。

図１９は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

図１９に示されるように、自律走行装置１の装置本体２は、更に、路面センサ６０と、風量センサ７０と、傾斜センサ８０とを具備している。

路面センサ６０は、装置本体２に対する路面の水分、凍結量、積雪量などを考慮した不安定度を計測するセンサである。

風量センサ７０は、装置本体２に当たる風量（風速）を計測するセンサである。

傾斜センサ８０は、装置本体２の傾斜角を計測するセンサである。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、１９）の一端部４０Ａ（図１）の位置と外的パラメータとに基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度であり、外的パラメータは、路面、風量（風速）、傾斜角の少なくとも１つを含んでいる。

図１９に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１２０に代えて、位置対速度テーブル１３０、路面定数テーブル１３１、風量定数テーブル１３２、傾斜定数テーブル１３３を備えている。

図２０は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１３０を示している。

位置対速度テーブル１３０において、装置本体２（図１、２、１９）の制限速度を「Ｖｌｉｍｉｔ」とし、最高速度を「Ｖｍａｘ」とし、ブーム４０（図１、１９）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）を「Ｈ」とし、定数を「Ｃ１」とし、路面の安定度、風量（風速）、傾斜角をそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」とした場合、装置本体２（図１、２、１９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ１）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により決定される。

位置対速度テーブル１３０において、路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」は、「１」〜「２」の範囲により表される。路面の状態が良く、風量（風速）も傾斜角も無い場合は、路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」が全て「１」となり、第１、２実施形態と同様に、装置本体２（図１、２、１９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（Ｈ×Ｃ１）により決定される。

ここで、位置対速度テーブル１３０において、装置本体２（図１、２、１９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ１）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により、０よりも小さい算出結果になった場合（Ｖｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、０とする（Ｖｌｉｍｉｔ＝０とする）。

また、位置対速度テーブル１３０において、ブーム４０（図１、１９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が「０」ではない状態であり、かつ、装置本体２（図１、２、９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が「０」である状態で、コントロールセンター２００（図１８）から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗが出力された場合、装置本体２（図１、２、１９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、装置本体２（図１、２、１９）の走行がすぐに停止できるような速度として、強制的に、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｓｅｔにより決定される。

図２１は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における路面定数テーブル１３１を示している。

路面定数テーブル１３１は、路面センサ６０により計測される値と、定数Ｐ１とを対応付けている。路面の状態が良い場合、路面の不安定度として、路面センサ６０により計測される値が「０」となる。路面の不安定度が「０」である場合、定数Ｐ１は「１」に設定されている。路面の状態が悪い場合、路面の不安定度として、路面センサ６０により計測される値が「０」よりも大きくなる。路面の不安定度として、路面センサ６０により計測される値が、設定値の「α」以上である場合、定数Ｐ１は「２」に設定されている。路面の不安定度として、路面センサ６０により計測される値が「０」よりも大きく、設定値の「α」未満である場合、定数Ｐ１は「１」〜「２」の間の値に設定されている。

図２２は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における風量定数テーブル１３２を示している。

風量定数テーブル１３２は、風量センサ７０により計測される値と、定数Ｐ２とを対応付けている。風が無い場合、風量（風速）として、風量センサ７０により計測される値が「０」となる。風量（風速）が「０」である場合、定数Ｐ２は「１」に設定されている。風が有る場合、風量（風速）として、風量センサ７０により計測される値が「０」よりも大きくなる。風量（風速）として、風量センサ７０により計測される値が、設定値の「β」以上である場合、定数Ｐ２は「２」に設定されている。風量（風速）として、風量センサ７０により計測される値が「０」よりも大きく、設定値の「β」未満である場合、定数Ｐ２は「１」〜「２」の間の値に設定されている。

図２３は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１における傾斜定数テーブル１３３を示している。

傾斜定数テーブル１３３は、傾斜センサ８０により計測される値と、定数Ｐ３とを対応付けている。装置本体２の傾きが無い場合、傾斜角として、傾斜センサ８０により計測される値が「０」となる。傾斜角が「０」である場合、定数Ｐ３は「１」に設定されている。装置本体２の傾きが有る場合、傾斜角として、傾斜センサ８０により計測される値が「０」よりも大きくなる。傾斜角として、傾斜センサ８０により計測される値が、設定値の「γ」以上である場合、定数Ｐ３は「２」に設定されている。傾斜角として、傾斜センサ８０により計測される値が「０」よりも大きく、設定値の「γ」未満である場合、定数Ｐ３は「１」〜「２」の間の値に設定されている。

次に、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。

監視走行処理（ステップＳ２）において、路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」のいずれかが「１」よりも大きいものとする（図２１〜２３を参照）。自律走行装置１の状態制御部２５（図１９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ１）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により（図２０を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を算出する。ここで、図２０に示されるように、０よりも小さい算出結果になった場合（Ｖｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、０とする（Ｖｌｉｍｉｔ＝０とする）。この場合、状態制御部２５（図１９）は、装置本体２（図１９）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を「０」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図１９）に出力する。自律走行制御部２３（図１９）は、速度制限情報に応じて、装置本体２（図１９）の走行を禁止する。

ここで、監視走行処理（ステップＳ２）において、コントロールセンター２００（図１８）から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗが出力される。この場合、自律走行装置１の状態制御部２５（図１９）は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｓｅｔにより（図２０を参照）、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」として設定速度「Ｖｓｅｔ」を算出する。この場合、状態制御部２５（図１９）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を設定速度「Ｖｓｅｔ」に指定するための速度制限情報を、自律走行制御部２３（図１９）に出力する。自律走行制御部２３（図１９）は、速度制限情報に応じて、設定速度「Ｖｓｅｔ」で装置本体２（図１９）を自律走行させる。

以上の説明により、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１において、状態制御部２５は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいて走行パラメータ（装置本体２の速度）が制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。ここで、外的パラメータは、路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つを含む。

このように、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１によれば、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいて走行パラメータ（装置本体２の速度）が制限される。例えば、自律走行装置１は、外的パラメータとして路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つの要因によって、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が０よりも小さい算出結果になった場合（Ｖｌｉｍｉｔ＜０の場合）、装置本体２の走行を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる上に、高い位置に移動している不審物（または不審者）を監視カメラ５０で監視し続けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

［第４実施形態］
本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の速度を考慮して、装置本体２を自律走行させているが、これに限定されない。本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の移動方向も考慮して、装置本体２を自律走行させてもよい。第４実施形態では、第３実施形態からの変更点を説明する。

図２４は、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置と外的パラメータとに基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度、及び、装置本体２の移動方向であり、外的パラメータは、路面、風量（風速）、傾斜角の少なくとも１つを含んでいる。

図２４に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１３０に代えて、位置対速度テーブル１４０を備えている。

図２５は、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１における位置対速度テーブル１４０を示している。

位置対速度テーブル１４０において、装置本体２（図１、２、２４）の制限速度を「Ｖｌｉｍｉｔ」とし、最高速度を「Ｖｍａｘ」とし、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）を「Ｈ」とし、定数を「Ｃ１」とし、路面の安定度、風量（風速）、傾斜角をそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」とした場合、装置本体２（図１、２、２４）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ１）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により決定される。

ここで、位置対速度テーブル１４０において、装置本体２（図１、２、２４）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ１）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により、０よりも小さい算出結果になった場合（Ｖｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、０とする（Ｖｌｉｍｉｔ＝０とする）。

また、位置対速度テーブル１４０において、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が「０」ではない状態であり、かつ、装置本体２（図１、２、２４）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が「０」である状態で、コントロールセンター２００（図１８）から徐行制御コマンドＣｓｌｏｗが出力された場合、装置本体２（図１、２、２４）の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」は、装置本体２（図１、２、２４）の走行がすぐに停止できるような速度として、強制的に、Ｖｌｉｍｉｔ＝Ｖｓｅｔにより決定される。

また、位置対速度テーブル１４０において、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、最も高い位置「Ｈｍａｘ」の１／２の位置を表す「Ｈｍａｘ／２」以上である場合、装置本体２（図１、２、２４）の移動方向が制限される。例えば、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、「Ｈｍａｘ／２」以上、「Ｈｍａｘ」未満である場合、スラローム走行や定置旋回は、制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」の１／２に制限される。ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、「Ｈｍａｘ」である場合、スラローム走行や定置旋回は禁止される。

状態制御部２５（図２４）は、ブーム４０（図１、２４）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」に応じた移動方向の制限によって、装置本体２（図１、２、２４）の移動方向が制限されるように、自律走行制御部２３（図２４）を制御する。

次に、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。

図２６〜２８は、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作として、監視走行処理（ステップＳ２）を説明するための図である。

監視走行処理（ステップＳ２）において、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も低い位置を表す「０」である場合（図２５を参照）、図２６に示されるように、スラローム走行や定置旋回は制限されない。この場合、状態制御部２５（図２５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を指定するための速度制限情報と、スラローム走行や定置旋回が制限されない旨を表す方向制限情報とを、自律走行制御部２３（図２５）に出力する。自律走行制御部２３（図２５）は、速度制限情報と方向制限情報とに応じて、装置本体２を自律走行させる。

また、監視走行処理（ステップＳ２）において、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が、最も高い位置「Ｈｍａｘ」の１／２の位置を表す「Ｈｍａｘ／２」である場合（図２５を参照）、図２７に示されるように、スラローム走行や定置旋回は、制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」の１／２に制限される。この場合、状態制御部２５（図２５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を指定するための速度制限情報と、スラローム走行や定置旋回が制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」の１／２に制限される旨を表す方向制限情報とを、自律走行制御部２３（図２５）に出力する。自律走行制御部２３（図２５）は、速度制限情報と方向制限情報とに応じて、装置本体２を自律走行させると共に、装置本体２の移動方向を制限する。

また、監視走行処理（ステップＳ２）において、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」である場合（図２５を参照）、図２８に示されるように、スラローム走行や定置旋回は禁止される。この場合、状態制御部２５（図２５）は、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」を速度制限情報（例えば、「０」に指定）と、スラローム走行や定置旋回が禁止される旨を表す方向制限情報とを、自律走行制御部２３（図２５）に出力する。自律走行制御部２３（図２５）は、速度制限情報と方向制限情報とに応じて、装置本体２の走行を禁止する。

以上の説明により、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１において、走行パラメータは、装置本体２の移動方向であり、状態制御部２５は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」に応じた移動方向の制限によって、装置本体２の移動方向が制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。

このように、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１によれば、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいて走行パラメータ（装置本体２の速度、及び、装置本体２の移動方向）が制限される。例えば、自律走行装置１は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が最も高い位置「Ｈｍａｘ」にある場合、スラローム走行や定置旋回を禁止する。ここで、自律走行装置１は、外的パラメータとして路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つの要因によって、装置本体２の制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」が０よりも小さい算出結果になった場合（Ｖｌｉｍｉｔ＜０の場合）、装置本体２の走行を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる上に、高い位置に移動している不審物（または不審者）を監視カメラ５０で監視し続けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

［第５実施形態］
本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の速度を考慮して、装置本体２を自律走行させているが、これに限定されない。本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の加減速を考慮して、装置本体２を自律走行させてもよい。第５実施形態では、第４実施形態からの変更点を説明する。

図２９は、本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置と外的パラメータとに基づいて走行パラメータが制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。走行パラメータは、装置本体２の加減速、及び、装置本体２の移動方向であり、外的パラメータは、路面、風量（風速）、傾斜角の少なくとも１つを含んでいる。

図２９に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１４０に代えて、位置対加減速テーブル１５０を備えている。

図３０は、本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１における位置対加減速テーブル１５０を示している。

位置対加減速テーブル１５０において、装置本体２（図１、２、２９）の加減速の制限値を「ＡＤｌｉｍｉｔ」とし、加減速の最高値を「ＡＤｍａｘ」とし、ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）を「Ｈ」とし、定数を「Ｃ２」とし、路面の安定度、風量（風速）、傾斜角をそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」とした場合、装置本体２（図１、２、２９）の加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」は、ＡＤｌｉｍｉｔ＝ＡＤｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ２）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により決定される。

ここで、位置対加減速テーブル１５０において、装置本体２（図１、２、２９）の加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」が、ＡＤｌｉｍｉｔ＝ＡＤｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ２）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により、０よりも小さい算出結果になった場合（ＡＤｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」は、０とする（ＡＤｌｉｍｉｔ＝０とする）。

また、位置対加減速テーブル１５０において、ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、最も高い位置「Ｈｍａｘ」の１／２の位置を表す「Ｈｍａｘ／２」以上である場合、装置本体２（図１、２、２９）の移動方向が制限される。例えば、ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、「Ｈｍａｘ／２」以上、「Ｈｍａｘ」未満である場合、スラローム走行や定置旋回は、制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」の１／２に制限される。ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」が、「Ｈｍａｘ」である場合、スラローム走行や定置旋回は禁止される。

状態制御部２５（図２９）は、ＡＤｌｉｍｉｔ＝ＡＤｍａｘ−（（Ｈ×Ｃ２）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））によって、すなわち、ブーム４０（図１、２９）の一端部４０Ａ（図１）の位置「Ｈ」に応じた加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」によって、装置本体２（図１、２、２９）の加減速が制限されるように、自律走行制御部２３（図２９）を制御する。

本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１において、各パラメータは、第１〜４実施形態における制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」、最高速度「Ｖｍａｘ」、定数「Ｃ１」から、それぞれ、加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」、加減速の最高値「ＡＤｍａｘ」、定数「Ｃ２」に置き換えれば、第１〜４実施形態と同様である。そのため、本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１の動作については、その説明を省略する。

以上の説明により、本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１において、走行パラメータは、装置本体２の加減速であり、状態制御部２５は、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」に応じた加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」によって、装置本体２の加減速が制限されるように、自律走行制御部２３を制御する。

このように、本発明の第５実施形態に係る自律走行装置１によれば、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいて走行パラメータ（装置本体２の加減速、及び、装置本体２の移動方向）が制限される。例えば、自律走行装置１は、外的パラメータとして路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つの要因によって、装置本体２の加減速の制限値「ＡＤｌｉｍｉｔ」が０よりも小さい算出結果になった場合（ＡＤｌｉｍｉｔ＜０の場合）、装置本体２の加減速を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる上に、高い位置に移動している不審物（または不審者）を監視カメラ５０で監視し続けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

［第６実施形態］
本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１では、ブーム４０の一端部４０Ａの位置に基づいて、装置本体２の走行を制御しているが、これに限定されない。本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１では、装置本体２の走行に基づいて、ブーム４０の一端部４０Ａの位置を制御してもよい。第６実施形態では、第４実施形態からの変更点を説明する。

図３１は、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

状態制御部２５は、ブーム４０（図１、３１）の一端部４０Ａ（図１）の位置と外的パラメータとに基づいて走行パラメータが制限されるように、昇降制御部２４を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度、及び、装置本体２の移動方向であり、外的パラメータは、路面、風量（風速）、傾斜角の少なくとも１つを含んでいる。

図３１に示されるように、状態制御部２５は、位置対速度テーブル１４０に代えて、速度対位置テーブル１６０を備えている。

図３２は、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１における速度対位置テーブル１６０を示している。

速度対位置テーブル１６０において、装置本体２（図１、２、３１）の高さの制限値を「Ｈｌｉｍｉｔ」とし、高さの最高値を「Ｈｍａｘ」とし、装置本体２（図１、２、３１）の速度を「Ｖ」とし、定数を「Ｃ３」とし、路面の安定度、風量（風速）、傾斜角をそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」とした場合、ブーム４０（図１、３１）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」は、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（Ｖ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により決定される。

ここで、速度対位置テーブル１６０において、ブーム４０（図１、３１）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」が、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（Ｖ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により、０よりも小さい算出結果になった場合（Ｈｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」は、０とする（Ｈｌｉｍｉｔ＝０とする）。

状態制御部２５（図３１）は、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（Ｖ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））によって、すなわち、装置本体２（図１、２、３１）の速度「Ｖ」に応じた高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」によって、ブーム４０（図１、３１）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）が制限されるように、昇降制御部２４（図３１）を制御する。

本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１において、各パラメータを、第１〜４実施形態における制限速度「Ｖｌｉｍｉｔ」、最高速度「Ｖｍａｘ」、高さ（位置）「Ｈ」、定数「Ｃ１」から、それぞれ、高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」、高さの最高値「Ｈｍａｘ」、速度「Ｖ」、定数「Ｃ３」に置き換えて、更に、制御対象を、第１〜４実施形態における自律走行制御部２３から、昇降制御部２４に置き換えれば、第１〜４実施形態と同様である。そのため、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１の動作については、その説明を省略する。

以上の説明により、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１は、装置本体２と、指定された走行パラメータで装置本体２を自律走行させる自律走行制御部２３と、装置本体２上に設けられたブーム４０と、装置本体２上でブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」を指定された高さに昇降する昇降制御部２４と、走行パラメータに基づいてブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が制限されるように、昇降制御部２４を制御する状態制御部２５と、を具備している。

また、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１において、走行パラメータは、装置本体２の速度であり、状態制御部２５は、装置本体２の速度「Ｖ」に応じた高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」によって、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が制限されるように、昇降制御部２４を制御する。

このように、本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１によれば、走行パラメータ（装置本体２の速度）と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいてブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が制限される。例えば、自律走行装置１は、外的パラメータとして路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つの要因によって、ブーム４０の一端部４０Ａの高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」が０よりも小さい算出結果になった場合（Ｈｌｉｍｉｔ＜０の場合）、ブーム４０の一端部４０Ａの上昇を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

［第７実施形態］
本発明の第６実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の速度を考慮して、装置本体２を自律走行させているが、これに限定されない。本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１では、走行パラメータとして、装置本体２の加減速を考慮して、装置本体２を自律走行させてもよい。第７実施形態では、第６実施形態からの変更点を説明する。

図３３は、本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。

状態制御部２５は、走行パラメータと外的パラメータとに基づいてブーム４０（図１、３３）の一端部４０Ａ（図１）の位置が制限されるように、昇降制御部２４を制御する。走行パラメータは、装置本体２の速度、及び、装置本体２の移動方向であり、外的パラメータは、路面、風量（風速）、傾斜角の少なくとも１つを含んでいる。

図３３に示されるように、状態制御部２５は、速度対位置テーブル１６０に代えて、加減速対位置テーブル１７０を備えている。

図３４は、本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１における加減速対位置テーブル１７０を示している。

加減速対位置テーブル１７０において、装置本体２（図１、２、３３）の高さの制限値を「Ｈｌｉｍｉｔ」とし、高さの最高値を「Ｈｍａｘ」とし、装置本体２（図１、２、３３）の加減速の値を「ＡＤ」とし、定数を「Ｃ４」とし、路面の安定度、風量（風速）、傾斜角をそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」とした場合、ブーム４０（図１、３３）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」は、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（ＡＤ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により決定される。

ここで、加減速対位置テーブル１７０において、ブーム４０（図１、３３）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」が、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（ＡＤ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））により、０よりも小さい算出結果になった場合（Ｈｌｉｍｉｔ＜０の場合）は、その位置（高さ）の制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」は、０とする（Ｈｌｉｍｉｔ＝０とする）。

状態制御部２５（図３３）は、Ｈｌｉｍｉｔ＝Ｈｍａｘ−（（ＡＤ×Ｃ３）×（Ｐ１×Ｐ２×Ｐ３））によって、すなわち、装置本体２（図１、２、３３）の加減速の値「ＡＤ」に応じた高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」によって、ブーム４０（図１、３３）の一端部４０Ａ（図１）の位置（高さ）が制限されるように、昇降制御部２４（図３３）を制御する。

本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１において、各パラメータは、第６実施形態における速度「Ｖ」、定数「Ｃ３」から、それぞれ、加減速の値「ＡＤ」、定数「Ｃ４」に置き換えれば、第６実施形態と同様である。そのため、本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１の動作については、その説明を省略する。

以上の説明により、本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１において、走行パラメータは、装置本体２の加減速であり、状態制御部２５は、装置本体２の加減速の値「ＡＤ」に応じた高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」によって、ブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が制限されるように、昇降制御部２４を制御する。

このように、本発明の第７実施形態に係る自律走行装置１によれば、走行パラメータ（装置本体２の加減速）と外的パラメータ（路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」）とに基づいてブーム４０の一端部４０Ａの位置「Ｈ」が制限される。例えば、自律走行装置１は、外的パラメータとして路面の不安定度「Ｐ１」、風量（風速）「Ｐ２」、傾斜角「Ｐ３」の少なくとも１つの要因によって、ブーム４０の一端部４０Ａの高さの制限値「Ｈｌｉｍｉｔ」が０よりも小さい算出結果になった場合（Ｈｌｉｍｉｔ＜０の場合）、ブーム４０の一端部４０Ａの上昇を禁止する。これにより、自律走行装置１が横転するなどの危険な状態になることを避けることができる。したがって、ブーム４０が搭載された自律走行装置１において、自律走行と、ブーム４０の一端部４０Ａの昇降と、を安全に行なうことができる。

以上のように、本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。

１ … 自律走行装置
２ … 装置本体
２Ｂ … 後方部
２Ｆ … 前方部
２Ｌ … 側面部
２Ｒ … 側面部
３ … 車輪
３−１ … 前輪
３−２ … 後輪
４ … 監視装置
５ … バッテリー
１０ … 駆動装置
１１ … 電動モータ（動力源）
１２ … トランスミッション
１２Ａ … 軸
１３ … 車軸
１３−１ … 前輪用軸
１３−２ … 後輪用軸
１４−１ … 前輪用スプロケット
１４−２ … 後輪用スプロケット
１５ … ベルト
１６ … 軸受
２０ … 制御装置
２１ … 制御部
２２ … 記憶部
２３ … 自律走行制御部
２４ … 昇降制御部
２５ … 状態制御部
３０ … 位置検出装置
４０ … ブーム
４０Ａ … 一端部
４０Ｂ … 他端部
４１ … ブーム部材
４２ … 関節部材
５０ … 監視カメラ
６０ … 路面センサ
７０ … 風量センサ
８０ … 傾斜センサ
１１０ … 位置対速度テーブル
１３０ … 位置対速度テーブル
１３１ … 路面対応テーブル
１３２ … 風量対応テーブル
１３３ … 傾斜対応テーブル
１４０ … 位置対速度テーブル
１５０ … 位置対加減速テーブル
１６０ … 速度対位置テーブル
１７０ … 加減速対位置テーブル
２００ … コントロールセンター
２１０ … 制御装置
２１１ … 制御部
２１２ … 記憶部

Claims (7)

1. 装置本体と、
   指定された走行パラメータで前記装置本体を自律走行させる自律走行制御部と、
   前記装置本体上に設けられたブームと、
   前記装置本体上で前記ブームの一端部の位置を指定された高さに昇降する昇降制御部と、
   前記ブームの一端部の位置に基づいて前記走行パラメータが制限されるように、前記自律走行制御部を制御し、または、前記走行パラメータに基づいて前記ブームの一端部の位置が制限されるように、前記昇降制御部を制御する状態制御部と、
   を具備し、
   前記状態制御部は、前記自律走行制御部により前記装置本体の走行を禁止している状態で、外部から走行指示を受けた場合、前記走行指示に応じて、前記装置本体の走行をすぐに停止できるような速度で前記装置本体を自律走行させるように前記自律走行制御部を制御すると共に、
   前記状態制御部は、前記ブームの一端部の位置と外的パラメータとに基づいて前記走行パラメータが制限されるように、前記自律走行制御部を制御し、または、前記走行パラメータと前記外的パラメータとに基づいて前記ブームの一端部の位置が制限されるように、前記昇降制御部を制御するものであり、
   前記外的パラメータは、風量を含むことを特徴とする自律走行装置。
2. 前記走行パラメータは、前記装置本体の移動方向であり、
   前記状態制御部は、前記ブームの一端部の位置に応じた移動方向の制限によって、前記装置本体の移動方向が制限されるように、前記自律走行制御部を制御することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
3. 前記走行パラメータは、前記装置本体の速度であり、
   前記状態制御部は、前記ブームの一端部の位置に応じた制限速度によって、前記装置本体の速度が制限されるように、前記自律走行制御部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の自律走行装置。
4. 前記状態制御部は、
   前記ブームの一端部の位置が最も高い位置にある場合、前記装置本体の走行を禁止するように、前記自律走行制御部を制御し、
   前記装置本体の走行を禁止している状態で、徐行制御コマンドを受信した場合、前記徐行制御コマンドに応じて、前記装置本体の走行がすぐに停止できるような速度で前記装置本体を自律走行させるように、前記自律走行制御部を制御することを特徴とする請求項３に記載の自律走行装置。
5. 前記走行パラメータは、前記装置本体の加減速であり、
   前記状態制御部は、前記ブームの一端部の位置に応じた加減速の制限値によって、前記装置本体の加減速が制限されるように、前記自律走行制御部を制御することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
6. 前記走行パラメータは、前記装置本体の速度であり、
   前記状態制御部は、前記装置本体の速度に応じた高さの制限値によって、前記ブームの一端部の位置が制限されるように、前記昇降制御部を制御することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。
7. 前記走行パラメータは、前記装置本体の加減速であり、
   前記状態制御部は、前記装置本体の加減速の値に応じた高さの制限値によって、前記ブームの一端部の位置が制限されるように、前記昇降制御部を制御することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。

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