JP7374245B2 - 自律走行装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和３年１２月２２日 小田原コロナシネマワールド（神奈川県小田原市前川２１９－４）で発表

特許法第３０条第２項適用 令和３年１２月２３日 野村不動産株式会社 セカンドストリートモリシア津田沼店（千葉県習志野市谷津１－１６－１）で発表

本発明は、自律走行装置に関する。

自律走行して掃除等を行う自律走行装置が従来技術（例えば特許文献１等）として知られている。

特開２０２１－１１２４２０号公報

従来の自律走行装置は、予め設定されたルートから外れて走行することがある。例えば、自律走行装置自身は予め設定されたルートを走行しているつもりであっても何らかの原因で意図せずルートを外れることが生じ得る。また、障害物の回避等を行うために迂回したことに起因して上記ルートを外れることもある。これらの結果、自律走行装置は、意図せず、進入すべきでないエリア（以下、進入禁止エリア）へ立ち入るおそれがある。自律走行装置がエスカレータ等に誤って立ち入ると落下する等の重大事故に繋がる。進入禁止エリアへの立ち入りは、自律走行装置が障害物を検知する機能を有していても回避できないことがある。

本発明の一態様は、障害物検知機能を有する自律走行装置について進入禁止エリアへの進入を防止することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る自律走行装置は、前記自律走行装置の周囲に存在する障害物を検知する検知部と、前記自律走行装置の走行を制御し、前記検知部が前記障害物を検知したとき前記走行を停止させる走行制御部と、前記自律走行装置の周囲に存在する無線タグを読み取る読取部と、被検知機構とを備え、前記被検知機構は、前記検知部に前記障害物として検知される検知状態と、前記検知部に前記障害物として検知されない非検知状態とを取り得る被検知部材を含み、前記読取部が所定の無線タグを読み取った場合、前記被検知部材を前記検知状態とし、前記読取部が前記所定の無線タグを読み取らない場合、前記被検知部材を前記非検知状態とする。

前記構成によれば、自律走行装置は、所定の無線タグを読み取った場合は被検知部材を障害物として検知し、障害物検知を契機として走行を停止する。一方、所定の無線タグを読み取らない場合は被検知部材を障害物として検知せず、障害物検知を契機とする走行停止は行われない。

よって、自律走行装置は、所定の無線タグを読み取り可能な場所に到達すると、その時点で走行を停止することができる。

したがって、所定の無線タグを進入禁止エリアの進入口付近に設置するという簡便な構成により、障害物検知機能を有する自律走行装置について進入禁止エリアへの進入を防止することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記無線タグはパッシブ型のＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）タグであり、前記読取部は前記ＲＦＩＤタグを読み取り可能なＲＦＩＤリーダであってもよい。この場合、パッシブ型ＲＦＩＤタグは、電源が不要であり、かつ、安価であるから、無線タグの設置設計の容易性、設置作業の容易性、メンテナンスの容易性を確保できる。

本態様に係る自律走行装置では、前記自律走行装置の周囲を撮像する撮像装置を備え、前記検知部は、前記撮像装置が撮像した画像を用いて前記障害物を検知し、前記被検知機構は、前記撮像装置の撮像視野内に前記被検知部材を移動させることにより前記被検知部材を前記検知状態とし、前記撮像装置の撮像視野外に前記被検知部材を移動させることにより前記被検知部材を前記非検知状態としてもよい。この場合、撮像装置が撮像した画像を用いて障害物検知を行う自律走行装置において、所定の無線タグを読み取り可能な場所に至った場合に、被検知部材が撮像されることを契機として走行を停止することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記読取部および前記被検知機構は、前記検知部および前記走行制御部が内蔵された前記自律走行装置に外付けされてもよい。この場合、障害物を検知したときに走行を停止する機能を有する従来型の自律走行装置に、進入禁止エリアへの進入防止機能を追加することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記被検知機構は、前記所定の無線タグを前記読取部が単位時間あたりに読み取った回数が所定閾値以上である場合、前記被検知部材を前記検知状態としてもよい。

単位時間あたりの読み取り回数が所定閾値未満である場合、自律走行装置の読取可能範囲内に無線タグが一時的に入ったにすぎないと考えられるため、この場合において自律走行装置を直ちに停止させる必要性は低い。

そこで、前記構成によれば、単位時間あたりの読み取り回数が所定閾値以上である場合に限り自律走行装置の走行を停止するため、所定閾値未満である場合は走行を継続することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記走行制御部は、前記所定の無線タグを前記読取部が単位時間あたりに読み取った回数が上限閾値未満かつ下限閾値以上である場合、前記自律走行装置の走行速度を下げてもよい。

単位時間あたりの読み取り回数が上限閾値未満かつ下限閾値以上である場合、無線タグは自律走行装置の読取可能範囲内に入っており、近接しつつあると考えられるため、この場合において自律走行装置は慎重を期すために徐行することが望ましい。

そこで、前記構成によれば、単位時間あたりの読み取り回数が上限閾値未満かつ下限閾値以上である場合、自律走行装置の走行速度を下げて走行を継続することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記走行制御部は、前記所定の無線タグを前記読取部が所定期間継続して読み取らない場合、前記自律走行装置の走行速度を所定速度に設定してもよい。

所定期間継続して読み取らない場合、自律走行装置の読取可能範囲内に無線タグは存在しないと考えられるため、この場合において自律走行装置を停止または徐行させる必要性は低い。

そこで、前記構成によれば、無線タグを所定期間継続して読み取らない場合、自律走行装置の走行速度を所定速度に設定することができる。所定速度とは、例えば、自律走行装置の通常走行時の速度である。

本態様に係る自律走行装置では、前記自律走行装置の挙動を示す挙動情報が記録された前記無線タグから前記読取部が読み取った前記挙動情報に従って前記自律走行装置の挙動を設定する挙動設定部をさらに備えてもよい。この場合、自律走行装置の走行する場所に応じて自律走行装置の挙動を設定することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記読取部は、無線タグを読み取るための電波を出力するアンテナを有し、前記挙動情報は、前記電波の強度を示す情報であってもよい。この場合、自律走行装置が走行する場所に応じて電波の強度を設定することができる。

例えば、無線タグの読取範囲を狭めたい場所には、低強度を示す挙動情報が記録された無線タグを設置すればよい。

読取範囲を狭めたい例として、通路同士が近接しているエリアにおいて、自律走行装置が走行する通路に近接する他通路に設置された無線タグを誤って読み取ることを防ぐ目的として、当該エリアを走行する期間は読取範囲を狭めたい場合がある。この場合、低強度を示す挙動情報が記録された無線タグを当該エリアの入口付近に設置するとともに、通常強度を示す挙動情報が記録された無線タグを当該エリアの出口付近に設置することにより、当該エリアを走行する期間における電波を低強度に抑制することができる。

本態様に係る自律走行装置では、前記挙動情報は、前記自律走行装置の速度、加速度、および減速度の少なくともいずれかを示す情報であってもよい。この場合、自律走行装置が走行する場所に応じて自律走行装置の速度、加速度、および減速度の少なくともいずれかを設定することができる。例えば、自律走行装置が徐行すべき場所には、低速度を示す挙動情報が記録された無線タグを設置すればよい。

本態様に係る自律走行装置では、前記自律走行装置は、走行面を清掃するためのブラシ部を備え、前記挙動情報は、前記ブラシ部の動作を示す情報であってもよい。この場合、自律走行装置が走行する場所に応じてブラシ部の動作を設定することができる。例えば、自律走行装置に念入りに清掃させたい場所には、高速回転動作を示す挙動情報が記録された無線タグを設置すればよい。

本発明の一態様によれば、障害物検知機能を有する自律走行装置について進入禁止エリアへの進入を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る自律走行システムの概要を示す図である。 上記自律走行システムにおける無線タグの一設置例を示す図である。 上記無線タグの他の設置例を示す図である。 上記自律走行システムの詳細を示すブロック図である。 上記自律走行システムの自律走行装置における外付装置の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る自律走行システムの概要を示す図である。 上記自律走行システムの詳細を示すブロック図である。 上記自律走行システムの自律走行装置における制御処理の流れを示すフローチャートである。 上記自律走行システムの自律走行装置における制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１～図５を参照して説明する。

（自律走行システムの概要）
図１は、本実施形態に係る自律走行システム１の概要を示す図である。図１に示すように、自律走行システム１は、自律走行装置１１と、１または複数の無線タグ１２とを含む。図１の上段１００１は、自律走行装置１１と無線タグ１２とが、自律走行装置１１が無線タグ１２を検知できない距離に離間している状態を示している。また、図１の下段１００２は、自律走行装置１１と無線タグ１２とが、自律走行装置１１が無線タグ１２を検知できる距離まで接近している状態を示している。

無線タグ１２は、無線通信技術を用いて外部の装置と通信する機能を有する。上記無線通信技術の例としては、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などが挙げられる。無線タグ１２は、進入禁止エリアＮＥまたはその付近の適所に設置される。

自律走行装置１１は、自律走行の機能を有するものであり、典型例は掃除ロボットであるが、これに限定されるものではなく、警備ロボット、搬送ロボット、自動運転車などであってもよい。本実施形態では、自律走行装置１１は、上記自律走行の機能を有する本体２１と、該本体２１に設置される外付装置２２とを含む。

本体２１は、自律走行装置１１の周囲に存在する障害物を検知する障害物検知機能を有する。具体的には、本体２１は、センサ３１、障害物検知部３２（検知部）、および走行制御部３３を含む（内蔵する）。

センサ３１は、上記周囲（特に前方（自律走行装置１１の前進方向））の状況を検出するものである。本実施形態では、上記周囲の障害物を検出できるものであれば、カメラ（イメージセンサ）、超音波センサ、赤外線センサ、レーダ、接触センサなど任意の検出方式のセンサ３１を利用することができる。障害物検知部３２は、センサ３１からの情報に基づき、上記障害物を検知するものである。走行制御部３３は、本体２１の走行を制御するものである。本実施形態では、走行制御部３３は、障害物検知部３２が障害物を検知した場合に、本体２１の走行を停止させる。

外付装置２２は、所定の無線タグ１２を読み取った場合、本体２１の障害物検知部３２が障害物を検知したと判断するように動作するものである。具体的には、外付装置２２は、タグ読取部４１（読取部）、被検知部材４２（被検知機構）、駆動部４３（被検知機構）、および駆動制御部４４（被検知機構）を含む。

タグ読取部４１は、自律走行装置１１の周囲に存在する無線タグ１２を、上記無線通信技術を用いて読み取るものである。タグ読取部４１は、読み取った無線タグ１２の情報を駆動制御部４４に送出する。また、タグ読取部４１は、無線タグ１２と通信するためのアンテナ４１１を含む。タグ読取部４１がアンテナ４１１から出力する電波は、典型的には前向きの指向性を有するが、指向性を有さない全方位型であってもよい。

被検知部材４２は、本体２１の障害物検知部３２に障害物として検知されるための部材である。駆動部４３は、障害物検知部３２が被検知部材４２を障害物として検知する検知状態と、障害物検知部３２が被検知部材４２を障害物として検知しない非検知状態とを取り得るように、被検知部材４２を駆動するものである。

図１に示す例では、被検知部材４２は、センサ３１が検出可能な箇所（特にセンサ３１の前方）に移動可能な可動部材であり、駆動部４３は、上記可動部材を移動させるものである。図１の上段１００１に示すように、駆動部４３が上記可動部材をセンサ３１の検出範囲外に移動させると、センサ３１は上記可動部材を検出しないので、上記可動部材は上記非検知状態となる。一方、図１の下段１００２に示すように、駆動部４３が上記可動部材をセンサ３１の検出範囲内に移動させると、センサ３１は上記可動部材を検出するので、上記可動部材は上記検知状態となる。

また、被検知部材４２は、センサ３１の検出方向にて開閉可能なシャッタであってもよい。この場合、駆動部４３は、上記シャッタの開閉駆動を行うものである。駆動部４３が上記シャッタを開状態に駆動すると、上記シャッタは、センサ３１の検出範囲外に移動して、上記非検知状態となる。一方、駆動部４３が上記シャッタを閉状態に駆動すると、上記シャッタは、センサ３１の検出範囲内に移動して、上記検知状態となる。

また、被検知部材４２は、センサ３１の検出方向に設けた液晶シャッタであってもよい。この場合、駆動部４３が上記液晶シャッタを遮断状態に駆動すると、上記液晶シャッタは上記非検知状態となる。一方、駆動部４３が上記液晶シャッタを透過状態に駆動すると、上記液晶シャッタは上記検知状態となる。

駆動制御部４４は、駆動部４３を制御するものである。本実施形態では、駆動制御部４４は、タグ読取部４１からの無線タグ１２の情報に基づき、タグ読取部４１が所定の無線タグ１２を読み取った場合、被検知部材４２が上記検知状態となるように駆動部４３に指示する。一方、駆動制御部４４は、タグ読取部４１が所定の無線タグ１２を読み取らない場合、被検知部材４２が上記非検知状態となるように駆動部４３に指示する。

自律走行装置１１は、例えば、走行可能エリアＭＶにおいて予めティーチングされた巡行ルートに沿って自律走行することを基本とする。しかし、自律走行装置１１は、上述した従来技術のとおり、巡行ルートを外れて走行することがあり、この場合、進入禁止エリアＮＥへ立ち入るおそれがある。

これに対し、本実施形態の自律走行装置１１では、図１の下段１００２に示すように、タグ読取部４１が所定の無線タグ１２を読み取った場合、障害物検知部３２が被検知部材４２を障害物として検知し、障害物検知を契機として走行制御部３３が走行を停止させる。一方、図１の上段１００１に示すように、タグ読取部４１が所定の無線タグを読み取らない場合、障害物検知部３２が被検知部材４２を障害物として検知せず、障害物検知を契機とする走行停止は行われない。

よって、自律走行装置１１は、所定の無線タグ１２を読み取り可能な場所に到達すると、その時点で走行を停止することができる。したがって、所定の無線タグ１２を進入禁止エリアＮＥの進入口付近に設置するという簡便な構成により、障害物検知機能を有する自律走行装置１１について進入禁止エリアＮＥへの進入を防止することができる。また、走行可能エリアＭＶでは、タグ読取部４１が所定の無線タグを読み取らないので、自律走行装置１１の走行を維持することができる。

その結果、自律走行装置１１が進入禁止エリアに進入することによる事故等を回避できるので、住みやすい町づくりに貢献できる。これにより、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１１の達成に貢献できる。

なお、走行可能エリアＭＶは、例えば、自律走行装置１１の走行が許容されているエリアである。走行可能エリアＭＶの典型例は、ショッピングモール等の施設における通行人の通路であるが、これに限定されるものではない。

また、進入禁止エリアＮＥは、例えば、自律走行装置１１が走行不能なエリア、および、自律走行装置１１の走行が許可されていないエリアである。進入禁止エリアＮＥの典型例は、ショッピングモール等の施設におけるエスカレータの乗降口、店舗の敷地、自動ドアが設置されている出入口等であるが、これらに限定されるものではない。

また、タグ読取部４１、被検知部材４２、駆動部４３、および駆動制御部４４を含む外付装置２２は、障害物検知部３２および走行制御部３３を含む本体２１に外付けされている。これにより、障害物を検知したときに走行を停止する機能を有する従来型の自律走行装置に、進入禁止エリアへの進入防止機能を追加することができる。

（無線タグの設置例）
図２は、無線タグ１２の一設置例を示す図である。図２の例では、進入禁止エリアである２つのエスカレータＥＳ１・ＥＳ２の乗降口ＥＳ１ａ・ＥＳ２ａの間にポールＰＬが設けられ、当該ポールＰＬの上端部に無線タグ１２が貼付されている。これにより、ポールＰＬの設置位置から所定範囲内の領域を進入禁止エリアとすることができ、自律走行装置１１のエスカレータＥＳ１・ＥＳ２への進入を防止することができる。

このように、無線タグ１２が貼付されたポールＰＬを所望の進入禁止エリアの出入口付近に設置するだけで、上記進入禁止エリアを簡便に設定することができる。なお、無線タグ１２が設置される高さは、タグ読取部４１との無線通信が良好となるような高さであることが望ましい。

図３は、無線タグ１２の他の設置例を示す図である。図３の例では、進入禁止エリアである店舗ＳＰの出入口ＳＰａの天井に無線タグ１２が貼付され、或いは、出入口ＳＰａの上方に設けられた看板ＳＢの裏側に無線タグ１２が貼付されている。これにより、自律走行装置１１の店舗ＳＰへの進入を防止することができる。このように、天井または看板の裏側などの人目に付き難い位置に無線タグ１２を貼付することにより、店舗ＳＰの見映えを損なうことを防止しつつ、タグ読取部４１と無線通信を行うことができる。

（自律走行装置の詳細）
図４は、図１に示す自律走行システム１の詳細を示すブロック図である。図４に示す自律走行装置１１の本体２１では、センサ３１としてカメラ３１ａ（撮像装置）を用いている。この場合、障害物検知部３２は、カメラ３１ａが撮影した画像を用いて障害物を検知する。

また、本体２１は、制御部３４および走行部３５をさらに含む。制御部３４は、本体２１の各種構成の動作を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを含むコンピュータによって構成される。そして、各種構成の動作制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。制御部３４は障害物検知部３２および走行制御部３３を含む。すなわち、障害物検知部３２および走行制御部３３の各動作はコンピュータによって実行される。

走行部３５は、走行制御部３３からの指示に基づき本体２１を走行させるものであり、車輪、シャフト、ギア類、駆動用モータ、走行方向を切替えるための操舵機構等を含む。

また、図４に示す自律走行装置１１の外付装置２２では、タグ読取部４１として、ＲＦＩＤを利用したＲＦＩＤリーダ４１ａを用いている。そのため、図４に示す自律走行システム１では、無線タグ１２として、ＲＦＩＤタグ１２ａを用いている。

ＲＦＩＤタグ１２ａはパッシブ型のＲＦＩＤタグであることが好ましい。パッシブ型のＲＦＩＤタグは、電源が不要であり、かつ、安価であるから、無線タグ１２の設置設計の容易性、設置作業の容易性、メンテナンスの容易性等を確保することができる。なお、電源を確保できる場所に配置する場合、または、電池駆動であっても運用上の支障が無い場合は、ＲＦＩＤタグ１２ａはアクティブ型のＲＦＩＤタグであってもよい。

また、図４に示すＲＦＩＤタグ１２ａは、図３と同様に、自律走行装置１１よりも上方に設置されている。この場合、ＲＦＩＤリーダ４１ａは、指向性の強い電波をアンテナ４１１から上方やや前方に出力することが望ましい。これにより、ＲＦＩＤタグ１２ａの設置場所付近にて自律走行装置１１を停止させることができる。

また、図４に示す自律走行装置１１の外付装置２２では、被検知部材４２として、カメラ３１ａのレンズを覆うシャッタ４２ａを用いている。これにより、駆動部４３がシャッタ４２ａを開状態に駆動すると、シャッタ４２ａは、カメラ３１ａの撮像視野外に移動して、上記非検知状態となる。一方、駆動部４３がシャッタ４２ａを閉状態に駆動すると、シャッタ４２ａは、カメラ３１ａの撮像視野内に移動して、上記検知状態となる。したがって、カメラ３１ａが撮像した画像を用いて障害物検知を行う自律走行装置１１において、所定のＲＦＩＤタグ１２ａを読み取り可能な場所に至った場合に、シャッタ４２ａが撮像されることを契機として走行を停止することができる。

また、外付装置２２は、制御部４５をさらに含む。制御部４５は、外付装置２２の各種構成の動作を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵ及びメモリを含むコンピュータによって構成される。そして、各種構成の動作制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。制御部４５は駆動制御部４４を含む。すなわち、駆動制御部４４の各動作はコンピュータによって実行される。

（制御処理）
図５は、上記構成の自律走行装置１１における外付装置２２の制御処理の流れを示すフローチャートである。図５に示す処理は、駆動制御部４４にて実行される。

図５に示すように、まず、駆動制御部４４は初期化処理を行う（Ｓ１１）。具体的には、後述のステップＳ１６にて利用される、所定のタグを単位時間（例えば１秒）あたりに読み取った回数をゼロ等の初期値とし、シャッタ４２ａを開状態（非検知状態）とする。これにより、本体２１はカメラ３１ａからの撮影画像に基づいて走行することができる。

次に、駆動制御部４４は、ＲＦＩＤリーダ４１ａがＲＦＩＤタグ１２ａを検知するまで待機する（Ｓ１２）。ＲＦＩＤリーダ４１ａがＲＦＩＤタグ１２ａを検知すると（Ｓ１２にてＹＥＳ）、検知したＲＦＩＤタグ１２ａを識別し（Ｓ１３）、該ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグであるか否かを判断する（Ｓ１４）。

上記ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグではない場合（Ｓ１４にてＮＯ）、駆動制御部４４は、上記ＲＦＩＤタグ１２ａを自律走行装置１１と無関係のタグであると判断して、上記ＲＦＩＤタグ１２ａを無視する（Ｓ１５）。その後、ステップＳ１２に戻る。

一方、上記ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグである場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、所定のタグを単位時間あたりに読み取った回数が所定閾値（例えば５回）以上であるかを判断する（Ｓ１６）。

上記回数が所定閾値未満である場合（Ｓ１６にてＮＯ）、自律走行装置１１の読取可能範囲内に所定のタグが一時的に入ったにすぎないと考えられるため、この場合において自律走行装置１１を直ちに停止させる必要性は低い。そこで、図５に示す例では、上記回数が所定閾値未満である場合、ステップＳ１２に戻る。これにより、自律走行装置１１の走行を継続することができる。

一方、上記回数が所定閾値以上である場合（Ｓ１６にてＹＥＳ）、駆動制御部４４は、シャッタ４２ａを閉じるように駆動部４３を指示する（Ｓ１７）。これにより、障害物検知部３２は、障害物を検知したとして、走行制御部３３は、走行部３５に指示して、本体２１の走行を停止させる。このとき、自律走行装置１１の走行が停止した旨を自律走行装置１１の管理者に、公知の通知機能を利用して通知してもよい。その後、上記駆動制御処理を終了する。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６～図９を参照して説明する。本実施形態の自律走行システム１は、図１～図５に示す自律走行システム１に比べて、無線タグ１２からの情報に基づき、自律走行装置１１の挙動を設定する挙動設定機能が追加されている点が異なり、その他の構成は同様である。

（自律走行システムの概要）
図６は、本実施形態の自律走行システム１の概要を示す図である。

本実施形態の自律走行システム１の無線タグ１２は、図１に示す自律走行システム１の無線タグ１２に比べて、自律走行装置１１の走行停止を示す停止情報と、自律走行装置１１の挙動を示す挙動情報との何れかが記録されている点が異なり、その他は同様である。以下では、停止情報が記録された無線タグ１２を「停止タグ」と称し、挙動情報が記録された無線タグ１２を「挙動タグ」と称する。

また、本実施形態の自律走行装置１１は、図１に示す自律走行装置１１に比べて、本体２１に通信部３６が追加されている点と、外付装置２２に挙動設定部４６および通信部４７が追加されている点とが異なり、その他の構成は同様である。

本体２１の通信部３６と外付装置２２の通信部４７とは、互いに情報の送受信を行うものである。通信部３６と通信部４７との間は、有線接続であってもよいし、無線接続であってもよい。無線接続の場合、通信部３６と通信部４７との間は、Bluetooth（登録商標）等により直接接続してもよいし、無線ＬＡＮ等によりルータを介して間接接続してもよい。

挙動設定部４６は、挙動タグからの挙動情報を、アンテナ４１１およびタグ読取部４１を介して取得し、取得した情報に基づき、自律走行装置１１の挙動を設定するものである。挙動設定部４６は、設定した挙動に基づき、外付装置２２の各種デバイスに指示したり、設定した挙動の情報を、通信部４７を介して、本体２１に送信したりする。

（自律走行装置の詳細）
図７は、図６に示す自律走行システム１の詳細を示すブロック図である。本実施形態の自律走行装置１１は、図４に示す自律走行装置１１に比べて、本体２１に上述の通信部３６、ブラシ部３７、およびブラシ制御部３８が追加されている点と、外付装置２２に上述の挙動設定部４６および上述の通信部４７が追加されている点とが異なり、その他の構成は同様である。

ブラシ部３７は、自律走行装置１１の走行面を清掃するためのものである。ブラシ部３７は、ブラシ、該ブラシを駆動するためのモータおよび駆動機構、などを含む。

ブラシ制御部３８は、ブラシ部３７を制御するものである。ブラシ制御部３８は制御部３４に含まれる。すなわち、ブラシ制御部３８の各動作はコンピュータによって実行される。

挙動設定部４６は、制御部４５に含まれる。すなわち、挙動設定部４６の各動作はコンピュータによって実行される。

（制御処理）
図８および図９は、上記構成の自律走行装置１１における制御処理の流れを示すフローチャートである。図８および図９に示す処理は、外付装置２２の制御部４５および本体２１の制御部３４にて実行される。

図８に示すように、まず、制御部４５および制御部３４は初期化処理を行う（Ｓ１１）。具体的には、図８および図９に示す処理で利用される値をゼロ等の初期値とする。例えば、アンテナ４１１の出力（検知範囲）を最大出力で初期化したり、停止タグを読み取った時刻をリセットしたり、停止タグを単位時間あたりに読み取った回数をゼロに初期化したりする。また、シャッタ４２ａを開状態（非検知状態）とする。これにより、本体２１はカメラ３１ａからの撮影画像に基づいて走行することができる。

次に、ＲＦＩＤリーダ４１ａがＲＦＩＤタグ１２ａを検知したかを判断する（Ｓ１２）。検知しなかった場合（Ｓ１２にてＮＯ）、駆動制御部４４は、上記停止タグの検出から所定期間が経過しており（Ｓ２１にてＹＥＳ）、かつ、後述のステップＳ２７により自律走行装置１１の走行速度が通常時の走行速度である通常速度（所定速度）よりも低下しているときには（Ｓ２２にてＹＥＳ）、通信部４７および通信部３６を介して走行制御部３３に対し、自律走行装置１１の走行速度を通常速度に設定する（Ｓ２３）。その後、ステップＳ１２に戻る。

上記停止タグを所定期間継続して読み取らない場合、自律走行装置１１の読取可能範囲内にＲＦＩＤタグ１２ａは存在しないと考えられるため、この場合において自律走行装置１１を停止または徐行させる必要性は低い。そこで、ステップＳ２１およびステップＳ２２により、自律走行装置１１の走行速度を通常速度に戻すことができる。

ＲＦＩＤリーダ４１ａがＲＦＩＤタグ１２ａを検知すると（Ｓ１２にてＹＥＳ）、制御部４５は、検知したＲＦＩＤタグ１２ａを識別し（Ｓ１３）、該ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグ（停止タグまたは挙動タグ）であるか否かを判断する（Ｓ１４）。

上記ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグではない場合（Ｓ１４にてＮＯ）、制御部４５は、上記ＲＦＩＤタグ１２ａは自律走行装置１１と無関係のタグであると判断して、上記ＲＦＩＤタグ１２ａを無視する（Ｓ１５）。その後、ステップＳ１２に戻る。

一方、上記ＲＦＩＤタグ１２ａが所定のタグである場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、図９に示すように、制御部４５は、上記ＲＦＩＤタグ１２ａが挙動タグおよび停止タグの何れであるかを判断する（Ｓ２４）。

ステップＳ２４にて上記ＲＦＩＤタグ１２ａが挙動タグである場合、挙動設定部４６は、上記挙動タグに記録された挙動情報に従って自律走行装置１１の挙動を設定する（Ｓ２５）。これにより、自律走行装置１１の走行する場所に応じて自律走行装置１１の挙動を設定することができる。その後、ステップＳ１２に戻る。

例えば、上記挙動情報が電波の強度を示す情報である場合、挙動設定部４６は、当該情報に従って、ＲＦＩＤリーダ４１ａに対し、アンテナ４１１から出力される電波の強度を設定する。これにより、自律走行装置１１が走行する場所に応じて電波の強度を設定することができる。

例えば、ＲＦＩＤタグ１２ａの読取範囲を狭めたい場所では、低強度を示す挙動情報が記録された挙動タグを設置すればよい。読取範囲を狭めたい例として、通路同士が近接しているエリアにおいて、自律走行装置１１が走行する通路に近接する他通路に設置されたＲＦＩＤタグ１２ａを誤って読み取ることを防ぐ目的として、当該エリアを走行する期間は読取範囲を狭めたい場合が挙げられる。この場合、低強度を示す挙動情報が記録された挙動タグを当該エリアの入口付近に設置するとともに、通常強度を示す挙動情報が記録された挙動タグを当該エリアの出口付近に設置することにより、当該エリアを走行する期間における電波を低強度に抑制することができる。

また、上記挙動情報が、自律走行装置１１の速度、加速度、および減速度の少なくともいずれかを示す情報である場合、挙動設定部４６は、当該情報に従って、通信部４７および通信部３６を介して走行制御部３３に対し、速度、加速度、および減速度の少なくともいずれかを設定する。これにより、自律走行装置１１が走行する場所に応じて自律走行装置１１の速度、加速度、および減速度の少なくともいずれかを設定することができる。例えば、自律走行装置１１が徐行すべき場所には、低速度を示す挙動情報が記録された挙動タグを設置すればよい。

また、上記挙動情報が、ブラシ部３７の動作を示す情報である場合、挙動設定部４６は、当該情報に従って、通信部４７および通信部３６を介してブラシ制御部３８に対し、上記動作を設定する。これにより、自律走行装置１１が走行する場所に応じてブラシ部３７の動作を設定することができる。例えば、自律走行装置１１に念入りに清掃させたい場所には、高速回転動作を示す挙動情報が記録された挙動タグを設置すればよい。

ステップＳ２４にて上記ＲＦＩＤタグ１２ａが停止タグである場合、駆動制御部４４は、所定のタグを単位時間あたりに読み取った回数が、所定の下限値（下限閾値）（例えば５回）未満、該下限値以上かつ所定の上限値（上限閾値）（例えば１０回）未満、および該上限値以上の何れであるかを判断する（Ｓ２６・Ｓ２７）。上記回数が上記下限値未満である場合（Ｓ２６にてＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。これにより、自律走行装置１１の走行を継続することができる。

一方、上記回数が上記下限値以上かつ上記上限値未満である場合（Ｓ２６にてＹＥＳかつＳ２７にてＮＯ）、駆動制御部４４は、通信部４７および通信部３６を介して走行制御部３３に対し、自律走行装置１１の走行速度を低下するように設定する（Ｓ２８）。その後、ステップＳ１２に戻る。

上記の場合、停止タグは自律走行装置１１の読取可能範囲内に入っており、近接しつつあると考えられるため、この場合において自律走行装置１１は慎重を期すために徐行することが望ましい。そこで、ステップＳ２８により、自律走行装置１１の走行速度を低下させて走行を継続することができる。

他方、上記回数が上記上限値以上である場合（Ｓ２６にてＹＥＳかつＳ２７にてＹＥＳ）、駆動制御部４４は、シャッタ４２ａを閉じるように駆動部４３を指示する（Ｓ１７）。これにより、本体２１の走行が停止する。その後、上記処理を終了する。

〔変形例〕
タグ読取部４１、被検知部材４２、駆動部４３、駆動制御部４４、および挙動設定部４６は、上述したとおり外付装置２２として本体２１と別体である構成が典型例であるが、これに限定されるものではなく、本体２１に内蔵される構成であってもよい。

自律走行装置１１の典型例は、上述したとおり、予めティーチングされた巡行ルートを走行する自律走行ロボットであるが、これに限定されるものではなく、予めティーチングされていないルートを走行する自律走行装置であってもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
自律走行装置１１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部３４および制御部４５に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

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。

１ 自律走行システム
１１ 自律走行装置
１２ 無線タグ
１２ａ ＲＦＩＤタグ
２１ 本体
２２ 外付装置
３１ センサ
３１ａ カメラ（撮像装置）
３２ 障害物検知部（検知部）
３３ 走行制御部
３４ 制御部
３５ 走行部
３６ 通信部
３７ ブラシ部
３８ ブラシ制御部
４１ タグ読取部（読取部）
４１ａ ＲＦＩＤリーダ
４２ 被検知部材（被検知機構）
４２ａ シャッタ
４３ 駆動部（被検知機構）
４４ 駆動制御部（被検知機構）
４５ 制御部
４６ 挙動設定部
４７ 通信部
４１１ アンテナ

Claims (10)

1. 自律走行装置であって、
   前記自律走行装置の周囲に存在する障害物を検知する検知部と、
   前記自律走行装置の走行を制御し、前記検知部が前記障害物を検知したとき前記走行を停止させる走行制御部と、
   前記自律走行装置の周囲に存在する無線タグを読み取る読取部と、
   被検知機構とを備え、
   前記被検知機構は、
   前記検知部に障害物として検知されるための被検知部材と、
   前記検知部に前記被検知部材が前記障害物として検知される検知状態と、前記検知部に前記被検知部材が前記障害物として検知されない非検知状態とを取り得るように、前記被検知部材を駆動する駆動部と、
   前記読取部が所定の無線タグを読み取った場合、前記被検知部材を前記検知状態とし、前記読取部が前記所定の無線タグを読み取らない場合、前記被検知部材を前記非検知状態とするように、前記駆動部を制御する駆動制御部とを含む、自律走行装置。
2. 前記無線タグはパッシブ型のＲＦＩＤタグであり、
   前記読取部は前記ＲＦＩＤタグを読み取り可能なＲＦＩＤリーダである、
   請求項１に記載の自律走行装置。
3. 前記自律走行装置の周囲を撮像する撮像装置を備え、
   前記検知部は、前記撮像装置が撮像した画像を用いて前記障害物を検知し、
   前記被検知機構は、
   前記撮像装置の撮像視野内に前記被検知部材を移動させることにより前記被検知部材を前記検知状態とし、
   前記撮像装置の撮像視野外に前記被検知部材を移動させることにより前記被検知部材を前記非検知状態とする、
   請求項１または２に記載の自律走行装置。
4. 前記読取部および前記被検知機構は、前記検知部および前記走行制御部が内蔵された前記自律走行装置に外付けされる、請求項１から３のいずれか１項に記載の自律走行装置。
5. 前記被検知機構は、前記所定の無線タグを前記読取部が単位時間あたりに読み取った回数が所定閾値以上である場合、前記被検知部材を前記検知状態とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の自律走行装置。
6. 前記自律走行装置の挙動を示す挙動情報が記録された前記無線タグから前記読取部が読み取った前記挙動情報に従って前記自律走行装置の挙動を設定する挙動設定部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の自律走行装置。
7. 前記読取部は、無線タグを読み取るための電波を出力するアンテナを有し、
   前記挙動情報は、前記電波の強度を示す情報である、
   請求項６に記載の自律走行装置。
8. 前記自律走行装置は、走行面を清掃するためのブラシ部を備え、
   前記挙動情報は、前記ブラシ部の動作を示す情報である、
   請求項６に記載の自律走行装置。
9. 前記被検知部材は、前記検知部が検出可能な箇所に移動可能な可動部材である、請求項１から８のいずれか１項に記載の自律走行装置。
10. 前記被検知部材は、前記検知部の検出方向にて開閉可能なシャッタである、請求項１から８のいずれか１項に記載の自律走行装置。

Images