特許 7533259 牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20240806BHJP

【ＦＩ】

G05D1/43

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021017910

(22)【出願日】2021-02-08

(65)【公開番号】P2022120883

(43)【公開日】2022-08-19

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(72)【発明者】

【氏名】林 隆司

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１３１０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０２２７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６３７２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

牽引車と、
前記牽引車により牽引される台車群と、を備え、
前記牽引車の後方の障害物を検出する牽引車の後方障害物検出装置であって、
前記牽引車の側面の後部に設けられ、前記台車群の側方をレーザ光の走査域に含むレーザセンサと、
前記台車群の側面の最前方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な前方反射体と、
前記台車群の側面の最後方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な後方反射体と、
前記レーザセンサにより検出された前記前方反射体および前記後方反射体と、前記レーザセンサと、により区画される特定検出域を設定する特定検出域設定部と、
前記レーザセンサが前記特定検出域にて物体を検出するとき、前記物体を障害物と判別する障害物判別部と、を備えることを特徴とする牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項2】

前記牽引車は、
走行駆動部と、
前記走行駆動部を制御する走行制御部を備え、
前記走行制御部は、前記障害物判別部が前記物体を障害物と判別したとき、前記牽引車が停止するように前記走行駆動部を制御することを特徴とする請求項１記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項3】

前記牽引車は、前記レーザセンサが受光するレーザ反射光の反射率が閾値以上のとき前記レーザセンサからのレーザ光を反射する物体を特徴点と判別する特徴点判別部を備え、
前記前方反射体および前記後方反射体は、前記レーザセンサが受光するレーザ反射光の反射率を閾値以上とするように前記レーザセンサからのレーザ光を反射する反射部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項4】

前記特徴点判別部が前記特徴点を一つのみである判別するとき、前記特定検出域設定部は前記特定検出域を設定しないことを特徴とする請求項３記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項5】

前記障害物判別部が前記物体を障害物と判別した後、前記レーザセンサにより前記後方反射体が特徴点として検出されないとき、前記特定検出域設定部は、前記特定検出域を一定時間維持することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項6】

前記前方反射体および前記後方反射体を前記台車群に対して傾動可能とする傾動機構と、
傾動状態の前記前方反射体および前記後方反射体を傾動前の原位置へ復帰可能とする付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項7】

前記反射部は、凸曲面状の反射面を備えることを特徴とする請求項３記載の牽引車の後方障害物検出装置。

【請求項8】

台車群を牽引する牽引車の後方の障害物を検出する牽引車の後方障害物検出方法において、
前記牽引車の側面の後部に設けられ、前記台車群の側方をレーザ光の走査域に含むレーザセンサと、
前記台車群の側面の最前方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な前方反射体と、
前記台車群の側面の最後方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な後方反射体と、を備え、
前記レーザセンサが前記前方反射体および前記後方反射体を検出するとき、少なくとも、前記前方反射体と、前記後方反射体と、前記レーザセンサと、により区画される特定検出域を設定し、
前記特定検出域に物体が検出されるとき、前記物体を障害物と判別することを特徴とする牽引車の後方障害物検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、製造工場や物流倉庫等では、製品や部品等の荷の搬送を行う無人搬送車が普及しており、荷の搬送の効率化・省人化が進んでいる。荷を搬送する無人搬送車では、進行方向の障害物を検出する障害物センサを備えていることが多い（例えば、特許文献１を参照）。したがって、進行方向に障害物が存在する場合、無人搬送車が備えるコントローラは、障害物センサが障害物を検出すると、例えば、無人搬送車の走行を停止する制御を行うか、あるいは、障害物と干渉しないように進路変更する制御を行う。

【0003】

一方、牽引車を用いた荷の搬送も広く知られている。牽引車を用いた荷の搬送では、牽引車が荷を搭載した台車群を牽引する。この場合、牽引車がカーブをするとき、牽引車の走行軌跡と台車群の走行軌跡が相違する。具体的には、牽引される台車群の走行軌跡は、牽引車の走行軌跡のカーブよりも内側を通る。因みに、最後尾の台車が最も内側を通る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平２－３０２８０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、自動運転による無人牽引車を用いた荷の搬送では、進行方向の障害物だけでなく、牽引される台車群との干渉のおそれのある障害物の有無を検出する必要がある。 しかしながら、特許文献１は、無人搬送車の前方の障害物を検出するに過ぎず、カーブ走行中の牽引車の後方における障害物を検出する点を開示されていない。

【0006】

一方、牽引車に牽引される各台車に障害物検出のための障害物検出センサを設けることも考えられるが、台車同士および牽引車との連結の度に電気配線を接続し、台車の切り離しの際は電気配線の接続を解除する作業が必要となり、作業効率が悪化するという問題が生じる。

【0007】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、カーブ走行時に台車群と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、牽引車と、前記牽引車により牽引される台車群と、を備え、前記牽引車の後方の障害物を検出する牽引車の後方障害物検出装置であって、前記牽引車の側面の後部に設けられ、前記台車群の側方をレーザ光の走査域に含むレーザセンサと、前記台車群の側面の最前方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な前方反射体と、前記台車群の側面の最後方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な後方反射体と、前記レーザセンサにより検出された前記前方反射体および前記後方反射体と、前記レーザセンサと、により区画される特定検出域を設定する特定検出域設定部と、前記レーザセンサが前記特定検出域にて物体を検出するとき、前記物体を障害物と判別する障害物判別部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

本発明では、前方反射体および後方反射体がカーブの内側となるように、牽引車がカーブを走行すると、レーザセンサが前方反射体および後方反射体を検出し、特定検出域設定部は、レーザセンサと、前方反射体と、後方反射体とにより区画される特定検出域を設定する。特定検出域は、台車群の側方に台車群が通る予定経路を含む領域であり、障害物判別部は、特定検出域においてレーザセンサにより物体が検出されるとき物体を障害物と判別する。したがって、特定検出域における物体を障害物と判別することにより、カーブ走行時に台車群と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる。

【0010】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記牽引車は、走行駆動部と、前記走行駆動部を制御する走行制御部を備え、前記走行制御部は、前記障害物判別部が前記物体を障害物と判別したとき、前記牽引車が停止するように前記走行駆動部を制御する構成としてもよい。
この場合、障害物判別部が特定検出域においてレーザセンサにより検出されるときの物体を障害物と判別するとき、走行制御部は牽引車が停止するように走行駆動部を制御するので、台車群と障害物との干渉を防止することができる。

【0011】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記牽引車は、前記レーザセンサが受光するレーザ反射光の反射率が閾値以上のとき前記レーザセンサからのレーザ光を反射する物体を特徴点と判別する特徴点判別部を備え、前記前方反射体および前記後方反射体は、前記レーザセンサが受光するレーザ反射光の反射率を閾値以上とするように前記レーザセンサからのレーザ光を反射する反射部を有する構成としてもよい。
この場合、前方反射体および後方反射体が有する反射部は、レーザセンサが受光するレーザ反射光の反射率を閾値以上とするようにレーザセンサからのレーザ光を反射する。したがって、特徴点判別部は、レーザセンサが前方反射体および後方反射体からのレーザ反射光を受光することにより、前方反射体および後方反射体を確実に特徴点として判別することができる。

【0012】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記特徴点判別部が前記特徴点を一つのみ判別するとき、前記特定検出域設定部は前記特定検出域を設定しない構成としてもよい。
この場合、特徴点判別部が特徴点を一つのみである判別するとき、牽引車および台車群が直進走行しているものとして特定検出域設定部は前記特定検出域を設定しない。したがって、直進走行では、牽引車の後方の障害物を検出する処理が行われないので、障害物判別部の負荷を軽減することができる。

【0013】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記障害物判別部が前記物体を障害物と判別した後、前記レーザセンサにより前記後方反射体が特徴点として検出されないとき、前記特定検出域設定部は、前記特定検出域を一定時間維持する構成としてもよい。
この場合、特定検出域において検出された物体がレーザ光を妨げることによってレーザセンサが後方反射体を検出できなくなっても、特定検出域が直ちに縮小又は解消されることはなく、物体を障害物として一定時間検出することができる。

【0014】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記前方反射体および前記後方反射体を前記台車群に対して傾動可能とする傾動機構と、傾動状態の前記前方反射体および前記後方反射体を傾動前の原位置へ復帰可能とする付勢部材と、を備える構成としてもよい。
この場合、前方反射体および後方反射体を台車群の台車に対して傾動可能とすることで、前方反射体および後方反射体が物体等と干渉しても前方反射体および後方反射体自体が干渉する物体に対して障害となり難い。また、付勢部材によって傾動状態の前方反射体および後方反射体を傾動前の原位置へ復帰可能とするので、前方反射体および後方反射体としての機能を保つことができる。

【0015】

また、上記の牽引車の後方障害物検出装置において、前記反射部材は、凸曲面状の反射面を備える構成としてもよい。
この場合、牽引車および台車群が走行するカーブの曲率に関わらず、レーザセンサのレーザ光を確実にレーザセンサへ向けて反射させることができる。

【0016】

また、本発明は、台車群を牽引する牽引車の後方の障害物を検出する牽引車の後方障害物検出方法において、前記牽引車の側面の後部に設けられ、前記台車群の側方をレーザ光の走査域に含むレーザセンサと、前記台車群の側面の最前方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な前方反射体と、前記台車群の側面の最後方に設けられ、前記レーザセンサにより特徴点として検出可能な後方反射体と、を備え、前記レーザセンサが前記前方反射体および前記後方反射体を検出するとき、少なくとも、前記前方反射体と、前記後方反射体と、前記レーザセンサと、により区画される特定検出域を設定し、前記特定検出域に物体が検出されるとき、前記物体を障害物と判別することを特徴とする。
本発明によれば、カーブ走行時に台車群と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、カーブ走行時に台車群と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態に係る牽引車の後方障害物検出装置の概略側面図である。

【図2】第１の実施形態に係る牽引車の後方障害物検出装置の概略平面図である。

【図3】第１の実施形態に係る牽引車の後方障害物検出装置の制御ブロック図である。

【図4】（ａ）前方反射体を示す斜視図であり、（ｂ）は後方反射体を示す斜視図である。

【図5】後部障害物検出装置が後方の障害物を検出する手順を示すフロー図である。

【図6】台車群を牽引する牽引車がカーブ走行するときの平面図である。

【図7】第２の実施形態に係る牽引車の後方障害物検出装置の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る牽引車の後方障害物検出装置および牽引車の後方障害物検出方法について図面を参照して説明する。本実施形態の牽引車は、自己位置を推定しつつ自動運転による無人での走行が可能な自動運転タイプの小型牽引車であり、荷を載置可能とする複数の台車を自動運転により牽引して走行する。

【0020】

図１、図２に示すように、牽引車の後方障害物検出装置（以下、「後方障害物検出装置」と表記する）１０は、牽引車１１と、牽引車１１に牽引される複数の台車１２と、を備えている。牽引車１１の車体１３の前部には、前輪としての操舵輪１４を備えている。車体１３の後部には後輪としての左右一対の駆動輪１５を備えている。車体１３には、駆動輪１５を駆動する駆動モータ１６と、駆動モータ１６を駆動するための電力を蓄えるバッテリ１７と、牽引車１１の各部を制御する制御装置１８と、を備えている。

【0021】

牽引車１１は、操舵輪１４を自動的に操舵する自動操舵機構１９を有している。自動操舵機構１９は、牽引車１１が予め設定された目的地までの走行経路を走行するように操舵輪１４を操舵するため制御装置１８により制御される。なお、図１に示す牽引車１１は、運転席を備えるが、自己位置を推定しつつ自動運転による無人走行を行う。駆動輪１５は駆動モータ１６によって駆動される。駆動モータ１６はバッテリ１７からの電力の供給を受けて駆動され、制御装置１８により制御される。駆動モータ１６は走行駆動部に相当し、制御装置１８は走行制御部に相当する。バッテリ１７は充放電可能であるほか、駆動モータ１６の回生時に生じる電力を蓄電する機能を有する。

【0022】

図３に示すように、制御装置１８は、中央演算処理部（ＣＰＵ）２０、記憶部２１、モータ駆動部２２を有する。中央演算処理部２０は、各種プログラムを実行し、牽引車１１の自動運転に必要な処理を行う。記憶部２１は各種プログラムや各種データを記憶する。モータ駆動部２２は、駆動モータ１６を制御するためのドライブ回路（図示せず）を有している。また、制御装置１８は、後方障害物検出装置１０が牽引車１１の後方の障害物を検出するために必要な処理を行う。

【0023】

図２に示すように、牽引車１１の車体１３における左右の側面３２の後部には、レーザセンサ２５がそれぞれ備えられている。レーザセンサ２５は、車体１３の後方にレーザ光の走査域を設定することができ、レーザ光の走査域は平面視で扇形である。レーザ光が走査可能な最大走査角度θは、例えば、１２０度である。最大走査距離は牽引車１１に連結される最大数の台車１２の最後尾よりも長く設定されている。例えば、牽引される台車１２の最大数が６台の場合では、最大走査距離は牽引する３０ｍであるが、最大走査距離の調整は可能である。

【0024】

なお、レーザセンサ２５は、台車１２の上端よりも低い位置となるように車体１３に取り付けられている。このため、牽引車１１が直進走行する場合では、レーザ光の走査域は、台車１２により遮られる走査角度の相当分は狭くなる。また、牽引車１１および台車１２が直進走行する場合と、カーブ走行する場合では、レーザ光の走査域は変動する。なお、左右のレーザセンサ２５を区別する場合、右のレーザセンサ２５Ｒとし、左のレーザセンサ２５Ｌとする。

【0025】

レーザ光の走査域に物体が存在すると、レーザセンサ２５のレーザ光が物体により反射し、レーザセンサ２５が物体により反射したレーザ反射光を受光することで、物体を検出することが可能である。また、レーザセンサ２５はレーザ反射光の受光によって物体までの距離および方向のほか、レーザ反射光の反射率等の情報を取得し、出力する。レーザセンサ２５は制御装置１８と接続されており、レーザセンサ２５の出力は制御装置１８に伝達される。

【0026】

牽引車１１の車体前部には、進行方向の前方の障害物を検出する障害物センサ２６が備えられている。障害物センサ２６は、レーザセンサ２５と同様にレーザ光の走査により物体を検出するレーザセンサとしてもよいし、複数のレンズを備えるステレオカメラであってもよい。障害物センサ２６は制御装置１８と接続されており、障害物センサ２６の出力は制御装置１８に伝達される。

【0027】

次に、台車１２を説明する。台車１２の台車本体２７は、前輪２８および後輪２９を備えている。前輪２８および後輪２９は自由に転動可能な車輪である。前輪２８は進行方向に応じて車輪の向きを変更できる車輪である。台車本体２７は荷Ｗを搭載することが可能な荷台３０を備えている。台車１２の前部には連結杆３１が備えられている。先頭の台車１２は、連結杆３１を介して牽引車１１の後部と連結されている。また、連結杆３１が台車１２の後部と連結されることにより台車１２同士が連結される。本実施形態の牽引車１１は連結される台車１２の最大数を６台であるが、説明の便宜上、３台の台車１２が連結される例について説明する。この場合、先頭の台車１２の後方において最後尾の台車１２が２台目の台車１２に連結され、牽引される。３台の台車１２からなる台車群を構成する。なお、台車群は、一以上の台車１２からなるとする。

【0028】

台車本体２７の左右の側面３２における前部には、第１反射体３３がそれぞれ備えられている。両側面３２における後部には、第２反射体３４がそれぞれ備えられている。先頭の台車１２の第１反射体３３は、台車群の側面の最前方に設けられる前方反射体に相当し、最後尾の台車１２の第２反射体３４は、台車群の側面の最後方に設けられる後方反射体に相当する。なお、左右の第１反射体３３および左右の第２反射体３４を区別する場合、右の第１反射体３３Ｒ、右の第２反射体３４Ｒとし、左の第１反射体３３Ｌ、左の第２反射体３４Ｌとする。

【0029】

第１反射体３３は、台車本体２７の側面３２から側方に突出しており、側面３２に対して傾動可能である。具体的には、図４（ａ）に示すように、第１反射体３３は、レーザ光を高い反射率で反射させ、レーザ反射光をレーザセンサ２５に受光させるための円柱状の反射部３５と、反射部３５を側面３２に対して傾動可能とする傾動機構として支持部３６と、を備えている。反射部３５の形状は円柱であり、円柱の外周面である同じ凸曲面による反射面３７を有している。したがって、反射面３７は、閾値以上の反射率でレーザ光を反射させる。

【0030】

支持部３６は反射部３５を支持する板部材であり、支持部３６は側面３２に対してピン３８を支点として前後に傾動可能である。つまり、反射部３５に前後方向の外力が加わると、支持部３６は側面３２に対して前方又は後方に傾動する。支持部３６の前後には、支持部３６が側方へ向かうように支持部３６を付勢する付勢部材としてコイルばね３９、４０が備えられている。また、外力が加えられることにより傾いた支持部３６は、外力が解除されたときにはコイルばね３９、４０の復元力により反射部３５は傾動前の原位置に復帰する。したがって、支持部３６は、第１反射体３３を台車１２に対して傾動可能とする傾動機構に相当する。コイルばね３９、４０は傾動状態の第１反射体３３を傾動前の原位置へ復帰可能とする付勢部材に相当する。

【0031】

第２反射体３４は、第１反射体３３と同一構成であり、台車本体２７の側面３２から側方に突出しており、側面３２に対して傾動可能である。図４（ｂ）に示すように、第２反射体３４は、レーザ光を高い反射率で反射させ、レーザ反射光をレーザセンサ２５に受光させるための円柱状の反射部４１と、反射部４１を側面３２に対して傾動可能な支持部４２と、を備えている。反射部４１の形状は、反射部４１と同じ円柱であり、反射面４３を有している。支持部４２は反射部４１を支持する水平の軸部材であり、支持部４２は側面３２に対してピン４４を支点として前後に傾動可能である。支持部４２の前後には、支持部４２が側方へ向かうように支持部４２を付勢する付勢部材としてコイルばね４５、４６が備えられている。支持部４２は傾動機構に相当する。コイルばね４５、４６は付勢部材に相当する。

【0032】

次に、後方障害物検出装置１０による障害物の検出の手順について説明する。後方障害物検出装置１０による牽引車１１の後方の障害物を検出する一連のステップＳ０１～Ｓ１１を図５に示す。図５に示す一連のステップＳ０１～Ｓ１１の処理を行うためのプログラムは制御装置１８に記憶されている。

【0033】

後方障害物検出装置１０は、牽引車１１が走行するとレーザセンサ２５の走査を開始する（ステップＳ０１を参照）。例えば、図６に示すように、３台の台車１２を牽引する牽引車１１が、右へ向けてカーブ走行する場合、点線のハッチングによって示されるレーザセンサ２５Ｒの走査域ＡＲとレーザセンサ２５Ｌの走査域ＡＬは相違する。レーザセンサ２５Ｌの走査域ＡＬは扇形であるが、レーザセンサ２５Ｒの走査域ＡＲは、台車１２によってレーザセンサ２５のレーザ光が遮られるため、レーザセンサ２５Ｌの走査域ＡＬと比べて狭い。レーザセンサ２５Ｒは台車１２を物体として検出する。なお、レーザセンサ２５Ｒの走査域ＡＲは、図６では白抜きされた後述する特定検出域Ｔを含む。

【0034】

次に、レーザセンサ２５により片側で２個以上の特徴点が検出されたか否かを判別する（ステップＳ０３を参照）。レーザセンサ２５は、閾値以上の反射率でレーザセンサ２５のレーザ光を反射する物体を検出すると、制御装置１８はその物体を特徴点と判別する。したがって、制御装置１８は、レーザセンサ２５が受光するレーザ反射光の反射率が閾値以上のときレーザセンサ２５からのレーザ光を反射する物体を特徴点と判別する特徴点判別部に相当する。

【0035】

台車１２が備える第１反射体３３および第２反射体３４は、レーザセンサ２５のレーザ光を閾値以上の反射率で反射するので、特徴点となり得る。片側とは台車１２の左側方、右側方のいずれかを指す。図６では、各台車１２においてカーブの内側に面する右の側面３２の第１反射体３３Ｒおよび第２反射体３４Ｒが特徴点として判別される。

【0036】

ステップＳ０２において、片側で２個以上の特徴点を検出すると判別すると、制御装置１８は、牽引車１１がカーブを牽引走行していると認識し、特定検出域Ｔを設定する（ステップＳ０３を参照）。特定検出域Ｔは、レーザセンサ２５と検出された複数の特徴点によって区画される領域であり、カーブの内側となる台車１２の側方に設定される。したがって、制御装置１８は、レーザセンサ２５により検出された第１反射体３３および第２反射体３４と、レーザセンサ２５と、により区画される特定検出域Ｔを設定する特定検出域設定部に相当する。なお、特定検出域Ｔは、先頭の台車１２の第１反射体３３および最後尾の台車１２の第２反射体３４を特徴点として含み、先頭の台車１２および最後尾の台車１２を除く台車１２の第１反射体３３および第２反射体３４を特徴点として含む。したがって、特定検出域Ｔは、レーザセンサ２５により検出された前方反射体および後方反射体と、レーザセンサ２５と、により区画されると言える。

【0037】

特定検出域Ｔには、台車１２の通過が予定される予定経路が含まれる。最後尾の台車１２は特定検出域Ｔにおいて最もカーブの内側を通ることになる。特定検出域Ｔは牽引車１１および台車１２のカーブ走行が進行することによって位置および形状が変わる。図６では、特定検出域Ｔはレーザセンサ２５Ｒの走査域ＡＲにおいて白抜きされた領域となる。

【0038】

次に、制御装置１８は、特定検出域Ｔに物体を検出したか否かを判別する（ステップＳ０４を参照）。レーザセンサ２５により特定検出域Ｔにおいて物体が検出されると、制御装置１８は、特定検出域Ｔに検出された物体を障害物と判別する（ステップＳ０５を参照）。したがって、制御装置１８は、レーザセンサ２５が特定検出域Ｔにて物体を検出するとき、物体を障害物と判別する障害物判別部に相当する。

【0039】

次に、制御装置１８は、特定検出域Ｔの障害物が台車１２と干渉するおそれがあるため、牽引車１１を停車させる（ステップＳ０６を参照）。したがって、台車１２は特定検出域Ｔの障害物と干渉することはない。

【0040】

ところで、ステップＳ０２において、片側で２個以上の特徴点を検出すると判別されない場合があるが、この場合、制御装置１８は、台車１２の両側で１個の特徴点を検出するか否かを判別する（ステップＳ０７を参照）。台車１２の両側で１個の特徴点を検出すると判別されると、制御装置１８は、牽引車１１が直進走行していると判別する（ステップＳ１０を参照）。この場合、ステップＳ０２へ戻る。

【0041】

ステップＳ０７において、台車１２の両側で１個の特徴点を検出しないと判別されると、制御装置１８は、レーザセンサ２５が特徴点および台車１２を検出しないか否かを判別する（ステップＳ０８を参照）。特徴点および台車１２が検出されないと判別されると、制御装置１８は、牽引車１１は台車１２を牽引しない単独走行を行っている判別する（ステップＳ０９を参照）。そして、制御装置１８は処理を終了する。

【0042】

ステップＳ０８において、特徴点および台車１２が検出されないと判別されないとき、制御装置１８は検出異常と判別する（ステップＳ１１を参照）。具体的には、例えば、レーザセンサ２５が特徴点を検出しても、台車１２を検出しない場合である。制御装置１８は検出異常と判別すると、牽引車１１を停車する。

【0043】

次に、後方障害物検出装置１０による牽引車１１の後方の障害物を検出する後方障害物検出方法の具体例について説明するが、まず、牽引車１１が３台の台車１２を牽引する場合の後方障害物検出方法について説明する。

【0044】

牽引車１１は自己位置を推定しつつ、目的地へ向けて自動運転される。図６に示すように、牽引車１１が、右へ向けてカーブ走行すると、レーザセンサ２５Ｒは、各台車１２の右側の側面３２の第１反射体３３Ｒおよび第２反射体３４Ｒを特徴点として検出するほか、台車１２を物体として検出する。レーザセンサ２５Ｌの走査域ＡＬには検出対象が存在しない。

【0045】

制御装置１８は、特徴点として検出される第１反射体３３Ｒおよび第２反射体３４Ｒと、レーザセンサ２５Ｒとにより特定検出域Ｔを設定し、特定検出域Ｔにおいて物体がレーザセンサ２５Ｒにより検出されるか判別する。図６に示すように、特定検出域Ｔに移動体Ｍが入り込んでくると、レーザセンサ２５Ｒは移動体Ｍを検出するので、制御装置１８は、移動体Ｍを障害物と判別し、牽引車１１が停車するようにモータ駆動部２２を制御する。なお、移動体Ｍは、例えば、移動可能な作業車両であり、作業者であってもよい。制御装置１８は、レーザ光の走査域ＡＲにおいて特定検出域Ｔを除く領域にてレーザセンサ２５により検出される物体を障害物と判別しない。

【0046】

ところで、移動体Ｍが特定検出域Ｔに入り込むとき、最後尾の台車１２の右の第２反射体３４Ｒとレーザセンサ２５Ｒとの間に移動体Ｍが位置することにより、レーザセンサ２５Ｒは最後尾の台車１２の右の第２反射体３４Ｒを検出できなくなる。本実施形態では、レーザセンサ２５Ｒが最後尾の台車１２の右の第２反射体３４Ｒを検出できなくなっても、制御装置１８は、直ちに、特定検出域Ｔを縮小することなく、一定時間（例えば、１秒間）は特定検出域Ｔを維持する。これにより、移動体Ｍが障害物として判別されなくなることが防止される。

【0047】

特定検出域Ｔに入り込む障害物がなく、牽引車１１が右へ向けてカーブ走行を継続するとき、台車１２のカーブ走行に応じて特定検出域Ｔは変形する。最後尾の台車１２のカーブ走行が終了に近づくにつれて、レーザセンサ２５Ｒにより検出される特徴点が減少するので特定検出域Ｔは縮小される。最後尾の台車１２が直進走行するときには、左右のレーザセンサ２５Ｒ、２５Ｌは先頭の台車１２の第１反射体３３Ｒ、３３Ｌのみを検出するので、台車１２の左右の側方には特定検出域Ｔは設定されない。つまり、台車１２の左右の両側で１個の特徴点がそれぞれ検出されるだけであり、制御装置１８は直進走行と認識する。

【0048】

次に、牽引車１１が１台の台車１２を牽引する場合の障害物の検出について説明する。牽引される台車１２が１台の場合、台車１２は先頭の台車であって最後尾の台車でもある。牽引車１１が右へ向けてカーブ走行すると、レーザセンサ２５Ｒによる特徴点の検出により特定検出域Ｔが設定される。特定検出域Ｔは、台車１２の右の側面３２における第１反射体３３Ｒおよび第２反射体３４Ｒおよびレーザセンサ２５Ｒの３点により設定される。特定検出域Ｔに物体を検出すると、制御装置１８は特定検出域Ｔの物体を障害物と判別する。

【0049】

牽引車１１が台車１２を牽引しない単独走行の場合、カーブ走行をしてもレーザセンサ２５Ｒ、２５Ｌより台車１２および特徴点が検出されないので、特定検出域Ｔは設定されない。なお、特徴点を検出しないにも関わらず台車１２を検出する場合、制御装置１８は検出異常と判別する。検出異常としては、例えば、第１反射体３３および第２反射体３４の異常やレーザセンサ２５の故障である。

【0050】

本実施形態は以下の効果を奏する。
（１）第１反射体３３および第２反射体３４がカーブの内側となるように、牽引車１１がカーブを走行すると、レーザセンサ２５が特徴点として第１反射体３３および第２反射体３４を検出する。制御装置１８は、特徴点としての第１反射体３３および第２反射体３４と、レーザセンサ２５と、により区画される特定検出域Ｔを設定する。特定検出域Ｔは、台車１２の側方に台車１２が通る予定コースを含む領域であり、制御装置１８は、特定検出域Ｔにおいてレーザセンサ２５により物体が検出されるとき物体を障害物と判別する。したがって、特定検出域Ｔにおける物体を障害物と判別することにより、カーブ走行時に台車１２と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる。つまり、牽引車１１が通り過ぎた後方の特定検出域Ｔに移動体Ｍが障害物として入り込んでいるか否かを判別することができる。

【0051】

（２）牽引車１１は、駆動モータ１６と、駆動モータ１６を制御するモータ駆動部２２を備え、制御装置１８は、物体を障害物と判別したとき、牽引車１１が停止するようにモータ駆動部２２を制御する。このため、牽引車１１および台車１２がカーブを走行するときに、台車１２と障害物との干渉を防止することができる。

【0052】

（３）牽引車１１は、レーザセンサ２５が受光するレーザ反射光の反射率が閾値以上のときレーザセンサ２５からのレーザ光を反射する物体を特徴点と判別する制御装置１８を備える。第１反射体３３（第２反射体３４）は、レーザセンサ２５が受光するレーザ反射光の反射率を閾値以上とするようにレーザセンサ２５からのレーザ光を反射する反射部３５（４１）を有する。このため、第１反射体３３の反射部３５および第２反射体３４の反射部４１は、レーザセンサ２５が受光するレーザ反射光の反射率を閾値以上とするようにレーザセンサ２５からのレーザ光を反射する。したがって、制御装置１８は、レーザセンサ２５が第１反射体３３および第２反射体３４からのレーザ反射光を受光することにより、第１反射体３３および第２反射体３４を確実に特徴点として判別することができる。

【0053】

（４）制御装置１８は、特徴点を１つのみ判別するとき、牽引車１１および台車１２が直進走行しているものとして特定検出域Ｔを設定しない。したがって、牽引車１１および台車１２の直進走行では、牽引車１１の後方の障害物を検出する処理が行われないので、制御装置１８の負荷を軽減することができる。

【0054】

（５）制御装置１８が特定検出域Ｔの物体を障害物と判別した後、特定検出域Ｔにおいて検出された物体がレーザ光を妨げることにより第２反射体３４が特徴点として検出されないとき、制御装置１８は、特定検出域Ｔを一定時間維持する。このため、特定検出域Ｔにおいて検出された物体がレーザ光を妨げることによってレーザセンサ２５が第２反射体３４を検出できなくなっても、特定検出域Ｔが直ちに縮小又は解消されることはなく、特定検出域Ｔの物体を障害物として一定時間検出することができる。

【0055】

（６）第１反射体３３および第２反射体３４を台車１２に対して傾動可能とする傾動機構と、傾動状態の第１反射体３３および第２反射体３４を傾動前の原位置へ復帰可能とする付勢部材としてのコイルばね３９、４０と、を備える。このため、第１反射体３３および第２反射体３４を台車１２に対して傾動可能とすることで、第１反射体３３および第２反射体３４が物体等と干渉しても第１反射体３３および第２反射体３４自体が干渉する物体に対して障害となり難い。また、コイルばね３９、４０によって傾動状態の第１反射体３３および第２反射体３４を傾動前の原位置へ復帰可能とするので、第１反射体３３および第２反射体３４としての機能を保つことができる。

【0056】

（７）反射部３５（４１）は、凸曲面状の反射面３７（４３）を備えるので、牽引車１１および台車１２が走行するカーブの曲率に関わらず、レーザセンサ２５のレーザ光を確実にレーザセンサ２５へ向けて反射させることができる。

【0057】

（８）台車１２に障害物を検出するためのセンサ類や配線を接続するコネクタを設ける必要がないので、牽引車１１と台車１２との接続や切り離しのほか、台車１２同士の接続および切り離しの際に、配線を接続したり取り外したりする作業は生じない。よって、牽引車１１と台車１２との接続や切り離しや台車１２同士の接続および切り離しの作業性が低下することはない。

【0058】

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態では、牽引車が２台以上の台車を牽引する点と、台車が側面の後部にのみ反射部を備える点で第１の実施形態と相違する。本実施形態では、第１の実施形態と同じ構成については第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。

【0059】

図７に示すように、本実施形態の後方障害物検出装置５０は、牽引車１１と、３台の台車１２と、を有している。台車１２の左右の側面３２の後部には反射体５１（５１Ｒ、５１Ｌ）が備えられている。反射体５１は、第１反射体３３および第２反射体３４と同じ構成である。本実施形態では、牽引車１１が３台の台車１２を牽引する例であり、３台の台車１２からなる台車群を構成する。先頭の台車１２の反射体５１が台車群の側面の最前方に設けられる前方反射体に相当し、最後尾の台車の反射体５１が台車群の側面の最後方に設けられる後方反射体に相当する。図７に示すように、右へ向けてカーブする場合に設定される特定検出域Ｔは、特徴点として検出される各台車１２の反射体５１Ｒと、レーザセンサ２５と、によって設定される。つまり、特定検出域Ｔは、レーザセンサ２５により検出された前方反射体および後方反射体と、レーザセンサ２５と、により区画される。

【0060】

本実施形態によれば、牽引車１１が牽引する台車１２を２台以上とする台車群とすれば、台車１２の側面３２に設ける反射体５１を１個としても、特定検出域Ｔを設定することができる。したがって、後方障害物検出装置５０の製作コストを抑制しつつ、カーブ走行時に台車１２と干渉するおそれのある障害物を確実に検出できる。なお、牽引される台車１２を２台とした場合、前方反射体に相当する先頭の台車１２の反射体５１と、後方反射体に相当する最後尾の台車１２の反射体と、レーザセンサ２５と、により特定検出域Ｔを設定することができる。

【0061】

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

【0062】

○ 上記の実施形態では、前部反射部および後部反射部は傾動機構および付勢部材を備えたが、これに限らない。前部反射部および後部反射部は傾動機構および付勢部材を必ずしも備えていなくてもよい。また、傾動機構は、前部反射部および後部反射部を台車に対して傾動可能とする構成であればよい。
○ 上記の実施形態では、いずれも３台の台車を牽引する場合について例示して説明したが、台車の数は３台に限定されない。第１の実施形態では、台車群における台車の数は一以上であればよく、例えば、牽引車が牽引する台車は１台であってもよい。牽引される台車が１台の場合では、先頭の台車が最後尾の台車である。したがって、第１の実施形態の台車１台が台車群を構成する場合、台車の側面の前方に備えられる第１反射体が、台車群の側面の最前方に設けられる前方反射体に相当し、台車の側面の後方に備えられる第２反射体が、台車群の側面の最後方に設けられる後方反射体に相当する。第２の実施形態では、台車は２台以上とすればよい。第２の実施形態の台車２台が台車群を構成する場合、先頭の台車の反射体が、台車群の側面の最前方に設けられる前方反射体に相当し、最後尾の台車の反射体が、台車群の側面の最後方に設けられる後方反射体に相当する。
○ 上記の実施形態では、牽引車のカーブを走行中に移動体が特定検出域に入り込み、特定検出域に入り込んだ移動体を障害物と判別する場合について説明したがこれに限らない。例えば、牽引車の進路によっては柱や棚等が特定検出域に存在してしまうことが考えられ、この場合は柱や棚等を障害物と判別する。

【符号の説明】

【0063】

１０、５０ 牽引車の後方障害物検出装置
１１ 牽引車
１２ 台車
１６ 駆動モータ（走行駆動部）
１８ 制御装置（走行制御部・特定検出域設定部・特徴点判別部）
２２ モータ駆動部
２５ レーザセンサ
２７ 台車本体
２８ 前輪
２９ 後輪
３０ 荷台
３１ 連結杆
３２ 側面
３３（３３Ｒ、３３Ｌ） 第１反射体
３４（３４Ｒ、３４Ｌ） 第２反射体
３５、４１ 反射部
３７、４３ 反射面
３８、４４ ピン
３９、４０、４５、４６ コイルばね（付勢部材）
５１（５１Ｒ、５１Ｌ） 反射体
ＡＲ レーザ光の走査域（右）
ＡＬ レーザ光の走査域（左）
Ｍ 移動体（障害物）
Ｔ 特定検出域
θ 走査角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】