JP2007323402A - Self-propelled device and its program - Google Patents
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Abstract
【課題】一時的な障害物と常に存在する障害物を区別して走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる自走式機器を提供することを目的とする。
【解決手段】機器本体１００と、移動手段１０３と、電力を供給する電池１０５と、周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段１０２と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶手段１０４と、移動量から機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段１０１とを備え、マップ情報記憶手段１０４は、マイクロ・コンピュータ手段１０１で算出したマップ位置毎に機器本体の通過回数と障害物の検出回数をカウントするようにしたものである。これによって、機器本体の通過回数と障害物の検出回数をカウントすることで、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別でき、動的に変化する環境の中においても走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a self-propelled device capable of estimating a travelable region by distinguishing a temporary obstacle from an obstacle that is always present and enabling efficient traveling.
An apparatus main body, a moving means, a battery for supplying electric power, an obstacle detecting means for detecting obstacles existing in the vicinity, a map information storage means for storing map information, A microcomputer means 101 for calculating the position of the device body on the map from the amount of movement, and the map information storage means 104 for each map position calculated by the microcomputer means 101 and the number of passages of the device body and obstacles The number of detections is counted. By counting the number of times the device body passes and the number of obstacle detections, it is possible to distinguish between temporary obstacles and obstacles that are always present. It can be estimated, and efficient driving becomes possible.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、自動的に屋内あるいは屋外を移動して清掃や巡回などの作業を行う自走式機器およびそのプログラムに関するものである。 The present invention relates to a self-propelled device that automatically moves indoors or outdoors to perform operations such as cleaning and patrol, and a program thereof.
従来、この種の自走式機器である静止物体検出方法あるいはこの方法を用いた装置は、障害物を検知する障害物検知手段と、走行位置を検知する走行位置検知手段と、障害物の位置情報を記憶する障害物位置記憶媒体と、無線通信によって提供される走行すべき領域である環境マップを記憶した環境マップ記憶媒体を備えている。そして、障害物検知手段により障害物を検知すると走行位置検出手段より障害物の位置を障害物位置記憶媒体に記憶し、その記憶媒体と環境マップ記憶媒体とを比較することにより環境マップ記憶媒体にその障害物の存在がなかった場合に警報または回避動作をする（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、前記従来の構成では、例えば、環境の変化が時間的に少ない場合には利用できるが、人などの動作する物体が前を横切るあるいは一時的に荷物を置いた状態など、動的に変化する環境の中では警報あるいは回避動作を常に行ってしまい通常の動作をさせることが困難であり、動的に変化する環境の中から走行可能な領域を推定する必要があった。 However, in the conventional configuration, for example, it can be used when the change in the environment is small in time, but dynamically changes such as a moving object such as a person crosses the front or temporarily puts a load. In such an environment, it is difficult to perform a normal operation because an alarm or avoidance operation is always performed, and it is necessary to estimate a region where the vehicle can travel from a dynamically changing environment.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、動的に変化する環境の中においても、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別して走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる自走式機器およびそのプログラムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and even in a dynamically changing environment, it is possible to estimate a region where the vehicle can travel by distinguishing a temporary obstacle from an obstacle that is always present, It is an object to provide a self-propelled device and its program that enable efficient traveling.
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式機器は、機器本体を移動させる移動手段と、この機器本体に電力を供給する電池と、この機器本体の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶手段と、前記移動手段により移動した量からこの機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段とを備え、前記マップ情報記憶手段は、前記マイクロ・コンピュータ手段で算出したマップ位置毎に機器本体の通過回数と前記障害物検出手段で検出した障害物の検出回数をカウントするようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the self-propelled device of the present invention includes a moving means for moving the device main body, a battery for supplying power to the device main body, and an obstacle present around the device main body. An obstacle detection means for detecting; a map information storage means for storing map information; and a microcomputer means for calculating a position of the device main body on the map from the amount moved by the moving means, wherein the map information storage is provided. The means counts the number of passages of the apparatus main body and the number of obstacle detections detected by the obstacle detection means for each map position calculated by the microcomputer means.
これによって、機器本体の通過回数と障害物の検出回数をカウントすることで、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別でき、動的に変化する環境の中においても走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる。 By counting the number of times the device body passes and the number of obstacle detections, it is possible to distinguish between temporary obstacles and obstacles that are always present. It can be estimated, and efficient driving becomes possible.
本発明の自走式機器およびそのプログラムは、動的に変化する環境の中においても、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別して走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる。 The self-propelled device and the program thereof according to the present invention can estimate a region where the vehicle can travel by distinguishing a temporary obstacle from an obstacle that is always present even in a dynamically changing environment. Driving is possible.
第１の発明は、機器本体を移動させる移動手段と、この機器本体に電力を供給する電池と、この機器本体の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶手段と、前記移動手段により移動した量からこの機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段とを備え、前記マップ情報記憶手段は、前記マイクロ・コンピュータ手段で算出したマップ位置毎に機器本体の通過回数と前記障害物検出手段で検出した障害物の検出回数をカウントするようにした自走式機器とすることにより、機器本体の通過回数と障害物の検出回数をカウントすることで、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別でき、動的に変化する環境の中においても走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる。 1st invention memorize | stores map information, the moving means to which an apparatus main body is moved, the battery which supplies electric power to this apparatus main body, the obstruction detection means which detects the obstruction which exists around this apparatus main body Map information storage means, and microcomputer means for calculating the position of the device body on the map from the amount moved by the movement means, wherein the map information storage means is the map position calculated by the microcomputer means. By counting the number of passages of the device body and the number of obstacle detections detected by the obstacle detection means every time, the number of passages of the device body and the number of obstacle detections are counted. It is possible to distinguish between obstacles that are always present and obstacles that are always present, and it is possible to estimate the area that can be traveled even in a dynamically changing environment. Line becomes possible.
第２の発明は、特に、第１の発明において、マップ情報記憶手段は、マップ位置毎にマップ情報を記憶した更新時刻または走行量を記憶するようにしたことにより、効率的走行に加え、現在時刻または走行量と比較することで、マップ位置毎のマップ情報の信頼度として利用することができる。 In particular, according to the second invention, in the first invention, the map information storage means stores the update time or the travel amount in which the map information is stored for each map position. By comparing with the time or the travel amount, it can be used as the reliability of the map information for each map position.
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、マップ情報記憶手段は、機器本体の走行に利用する境界壁の情報を予め記憶していることにより、効率的走行、マップ情報の信頼度に加え、周回走行モード時にマップ情報記憶手段に記憶されている境界壁の情報を利用することで、周回走行時に障害物検出手段で検出されなくとも境界壁があるように走行することができる。 According to a third aspect of the invention, in particular, in the first or second aspect of the invention, the map information storage means stores in advance information on boundary walls used for the travel of the device body, so that efficient travel and map information can be stored. In addition to the reliability, by using the information of the boundary wall stored in the map information storage means in the round driving mode, it is possible to travel with the boundary wall even if it is not detected by the obstacle detection means during the round driving. it can.
第４の発明は、機器本体を移動させる移動手段と、この機器本体に電力を供給する電池と、この機器本体の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶手段と、前記移動手段により移動した量からこの機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段とを備え、前記マップ情報記憶手段は、マップ位置毎にマップ情報を記憶した更新時刻または走行量を記憶するようにした自走式機器としたことにより、現在時刻または走行量と比較することで、マップ位置毎のマップ情報の信頼度として利用することができる。 4th invention memorize | stores the map means by the moving means which moves an apparatus main body, the battery which supplies electric power to this apparatus main body, the obstruction detection means which detects the obstruction which exists in the circumference | surroundings of this apparatus main body Map information storage means, and microcomputer means for calculating the position of the device body on the map from the amount moved by the moving means, wherein the map information storage means stores the map information for each map position By using the self-propelled device that stores the time or the travel amount, it can be used as the reliability of the map information for each map position by comparing with the current time or the travel amount.
第５の発明は、機器本体を移動させる移動手段と、この機器本体に電力を供給する電池と、この機器本体の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、マップ情報を記憶するマップ情報記憶手段と、前記移動手段により移動した量からこの機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段とを備え、前記マップ情報記憶手段は、機器本体の走行に利用する境界壁の情報を予め記憶している自走式機器としたことにより、周回走行モード時にマップ情報記憶手段に記憶されている境界壁の情報を利用することで、周回走行時に障害物検出手段で検出されなくとも境界壁があるように走行することができる。 5th invention memorize | stores map information, the moving means to which an apparatus main body is moved, the battery which supplies electric power to this apparatus main body, the obstruction detection means which detects the obstruction which exists around this apparatus main body Map information storage means, and microcomputer means for calculating the position of the device main body on the map from the amount moved by the moving means, the map information storage means of the boundary wall used for running the device main body By using the self-propelled device that stores information in advance, it is not detected by the obstacle detection means during the round trip by using the information of the boundary wall stored in the map information storage means in the round trip mode. Both can travel with a boundary wall.
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、マップ情報記憶手段で記憶しているマップ情報をユーザに表示するマップ情報表示手段を備えたことにより、現在の動作状況をリアルタイムにわかりやすくユーザへ通知することができる。 In particular, the sixth aspect of the present invention includes the map information display means for displaying the map information stored in the map information storage means to the user in any one of the first to fifth aspects of the present invention. The user can be notified of the situation in real time in an easy-to-understand manner.
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、マップ情報記憶手段で記憶しているマップ情報の一部または全てをユーザが修正することが可能なマップ情報修正手段を備えたことにより、現在の状況をユーザが把握しながら、ユーザの意図に合わせたマップ情報に書き換えることができる。例えば、自走式機器が間違って認識した障害物を取り除く、あるいは認識しなかった障害物や段差やストーブなどの走行させたくない場所を障害物として指定することができる。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in any one of the first to sixth aspects, the map information correction means that allows the user to correct a part or all of the map information stored in the map information storage means. Since the user can grasp the current situation, the map information can be rewritten to suit the user's intention. For example, an obstacle that the self-propelled device recognizes incorrectly can be removed, or an obstacle that has not been recognized or a place where it is not desired to travel, such as a step or a stove, can be designated as an obstacle.
第８の発明は、特に、第７の発明において、マップ情報修正手段は、機器本体の走行指定または非走行指定を行うことにより、ユーザが意図した特定の区間のみを走行させることができる。 In an eighth aspect of the invention, in particular, in the seventh aspect of the invention, the map information correction means can run only a specific section intended by the user by making a travel designation or non-run designation of the device body.
第９の発明は、特に、第７の発明において、マップ情報修正手段は、境界壁を指定または解除することにより、ユーザの意図した任意の形状を境界壁として設定し、機器本体を走行させることができるため、先例の周回記憶モードのようなモードを設けなくても、ユーザが意図した境界壁内の空間を走行させることができる。 According to a ninth aspect of the invention, in particular, in the seventh aspect of the invention, the map information correction means sets an arbitrary shape intended by the user as a boundary wall by specifying or canceling the boundary wall, and causes the device body to travel. Therefore, it is possible to travel in the space within the boundary wall intended by the user without providing a mode such as the conventional circular memory mode.
第１０の発明は、特に、第１〜第９のいずれか１つの発明における自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムである。プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させて自走式機器の少なくとも一部を容易に実現することができる。また、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、プログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。 The tenth invention is a program for causing a computer to execute at least a part of the functions of the self-propelled device according to any one of the first to ninth inventions. Since it is a program, it is possible to easily realize at least a part of a self-propelled device by cooperating hardware resources such as an electric / information device, a computer, and a server. Also, by recording the program on a recording medium or distributing the program using a communication line, the program can be easily distributed / updated and installed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるのもではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明の実施の形態１における自走式機器を示すものである。
(Embodiment 1)
1 to 4 show a self-propelled device according to Embodiment 1 of the present invention.
図１に示すように、自走式機器の機器本体１００は、機器本体１００の走行制御および移動距離の算出を行い機器本体１００の移動した量からこの機器本体のマップ上の位置を算出するマイクロ・コンピュータ手段１０１と、機器本体１００の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出手段１０２と、機器本体１００を移動させる駆動輪、モータなどの移動手段１０３と、障害物の有無などの機器本体１００が走行する環境の情報であるマップ情報を記憶するマップ情報記憶手段１０４と、機器本体１００の駆動に必要な電力を供給する電池１０５とを有する。 As shown in FIG. 1, the device main body 100 of the self-propelled device performs a travel control of the device main body 100 and calculates a movement distance, and calculates a position of the device main body on the map from the amount of movement of the device main body 100. Computer means 101, obstacle detection means 102 for detecting obstacles existing around the device main body 100, moving means 103 such as drive wheels and motors for moving the device main body 100, and devices such as presence / absence of obstacles It has a map information storage means 104 that stores map information that is information on the environment in which the main body 100 travels, and a battery 105 that supplies electric power necessary for driving the device main body 100.
そして、機器本体１００は、マイクロ・コンピュータ手段１０１によって、移動手段１０３を制御することにより移動を行い、障害物検出手段１０２で障害物を検出したときの機器本体のマップ位置をマイクロ・コンピュータ手段１０１で算出し、マップ情報記憶手段１０４に障害物の位置として記憶するものである。 The device main body 100 is moved by controlling the moving means 103 by the microcomputer means 101, and the map position of the equipment main body when the obstacle detecting means 102 detects the obstacle is the microcomputer means 101. And is stored in the map information storage means 104 as the position of the obstacle.
また、マップ情報記憶手段１０４は、マイクロ・コンピュータ手段１０１で算出したマップ位置毎に機器本体１００の通過回数と、障害物検出手段１０２で検出した障害物の検出回数をカウントするようにしているものである。 The map information storage means 104 counts the number of times the device main body 100 passes and the number of obstacles detected by the obstacle detection means 102 for each map position calculated by the microcomputer means 101. It is.
以下、各構成部の詳細について説明する。 Details of each component will be described below.
マイクロ・コンピュータ手段１０１は、内部にコントロール手段とマップ位置算出手段とを有するものであり、ＣＰＵ、メモリなどで構成されている。機器本体１００の動作をコントロールするために、移動手段１０３への制御信号を生成する。例えば、障害物検出手段１０２の情報を使って障害物との接触を回避するように駆動させることや、マップ情報記憶手段１０４に蓄積しているマップ情報と現在地点との相対関係から、目的の場所まで移動するための制御信号を生成する。構成としては、他にも、ＣＰＵ、メモリを１つにした１チップマイコンや、ＦＰＧＡ、ＤＳＰなどの他の演算可能なものであっても構わない。また、ＨＤＤやＤＶＤやフラッシュメモリなどの記録装置と一緒に構成することで、メモリ容量を大量に利用するような複雑な処理をすることも可能にすることができる。さらに、無線ＬＡＮなどの通信装置と一緒に構成することで、機器本体１００と外部機器との通信が可能になり、蓄積しているデータの送信や、新たな制御パターンの受信などさらに、高度な処理を可能にすることができる。 The micro computer means 101 includes a control means and a map position calculation means inside, and is composed of a CPU, a memory and the like. In order to control the operation of the device main body 100, a control signal to the moving means 103 is generated. For example, the information of the obstacle detection means 102 is used to avoid contact with the obstacle, and the target information is obtained from the relative relationship between the map information stored in the map information storage means 104 and the current location. A control signal for moving to a place is generated. Other configurations such as a one-chip microcomputer with a single CPU and memory, and other computations such as an FPGA and a DSP may be used. Further, by configuring with a recording device such as an HDD, a DVD, or a flash memory, it is possible to perform complicated processing that uses a large amount of memory capacity. Furthermore, by configuring together with a communication device such as a wireless LAN, communication between the device main body 100 and an external device becomes possible, and transmission of accumulated data, reception of new control patterns, etc. are further advanced. Processing can be enabled.
マイクロ・コンピュータ手段１０１を使うことで、移動手段１０３のコントロールには、移動手段１０３として利用する装置にあわせて、ＰＷＭなどによる制御やシリアル通信による移動量の設定などのさまざまな形態の制御をさせることが可能である。また、マップ位置の算出方法は、移動手段１０３への命令から移動量を算出することが可能であり、例えば、左右２輪の移動手段１０３を持つ自走式機器の場合は、左右の駆動輪の速度設定と、設定経過時間から移動した距離と回転角度を算出することができる。さらに、移動手段１０３からのエンコーダパルスのように、駆動後の結果を受信することで、移動量の精度を高めることができる。さらに、加速度センサやジャイロのような他の装置と組み合わせることで、移動量の算出精度を高めることができる。 By using the microcomputer means 101, the control of the moving means 103 is controlled in various forms such as control by PWM or setting of moving amount by serial communication in accordance with the device used as the moving means 103. It is possible. In addition, the map position calculation method can calculate the amount of movement from a command to the moving means 103. For example, in the case of a self-propelled device having two left and right moving means 103, the left and right drive wheels The distance moved and the rotation angle can be calculated from the speed setting and the set elapsed time. Furthermore, the accuracy of the moving amount can be improved by receiving the result after driving like the encoder pulse from the moving means 103. Furthermore, by combining with other devices such as an acceleration sensor and a gyro, the calculation accuracy of the movement amount can be increased.
ここで、本実施の形態のマップ位置とは、例えば、図２（ｂ）のマップ情報に示したような、マップ情報を構成するセルと呼ぶ四角形の１つのＸ、Ｙ（縦横）座標の位置である。なお、本例ではＸ、Ｙ軸として定義しているが、Ｘ、Ｙ、Ｚ（縦横高さ）座標による３次元系のマップ情報や、Ｒ、Θ（半径、角度）座標による角座標系や、ラプラス空間など他の空間座標を利用しても構わない。 Here, the map position of the present embodiment is, for example, the position of one X, Y (vertical and horizontal) coordinate of a rectangle called a cell constituting the map information as shown in the map information of FIG. It is. In this example, X and Y axes are defined, but three-dimensional map information based on X, Y, Z (vertical and horizontal height) coordinates, an angular coordinate system based on R, Θ (radius, angle) coordinates, Other spatial coordinates such as Laplace space may be used.
障害物検出手段１０２は、例えば、光の反射を利用して、障害物との距離を計測することが可能な測距センサや、超音波の反射を利用して、障害物との距離を計測することが可能な超音波センサや、障害物が機器本体１００に接触したときのスイッチ作動、あるいは電圧の変化を検出することで、接触を検出するバンパの役割をする接触センサなどによって構成されている。複数のセンサを機器本体１００に組み込んでおくことで、各センサの特性上検出が困難な状態を補間することができる。他にも、ＣＣＤカメラなどの映像を取り込むセンサや、レーザ、電磁波、磁力などさまざまなセンサを利用することが可能である。 The obstacle detection means 102 measures the distance to the obstacle using a distance measuring sensor that can measure the distance to the obstacle, for example, using reflection of light, or the reflection of ultrasonic waves. An ultrasonic sensor that can be used, a switch operation when an obstacle comes into contact with the device main body 100, or a contact sensor that functions as a bumper that detects a contact by detecting a change in voltage. Yes. By incorporating a plurality of sensors in the apparatus main body 100, it is possible to interpolate a state that is difficult to detect due to the characteristics of each sensor. In addition, it is possible to use various sensors such as a sensor for capturing an image such as a CCD camera, a laser, an electromagnetic wave, and a magnetic force.
移動手段１０３は、例えば、２つのモータと２つの駆動輪を左右に水平に配置するように構成することで、マイクロ・コンピュータ手段１０１からの制御信号によって、左右のモータの回転数を変化させることにより、駆動輪が動作して、機器本体１００が移動する。また、駆動輪に回転を検出するエンコーダを備えることで、左右の駆動輪のエンコーダが検出したパルス数をマイクロ・コンピュータ手段１０１に伝えることで、移動量の算出精度を高めることができる。移動手段１０３は、モータと駆動輪の組み合わせ以外にも、複数のサーボモータを組み合わせた関節型のアクチュエータを組み合わせた２本足や４本足などの多足移動可能なものや、利用するモータは、リニアモータなど物理的な動作が可能なものであれば構わない。 The moving means 103 is configured to arrange two motors and two drive wheels horizontally on the left and right, for example, so that the rotational speeds of the left and right motors are changed by a control signal from the microcomputer means 101. As a result, the drive wheels operate and the device main body 100 moves. Further, by providing the drive wheel with an encoder for detecting rotation, the number of pulses detected by the encoders on the left and right drive wheels is transmitted to the microcomputer means 101, so that the calculation accuracy of the movement amount can be improved. In addition to the combination of the motor and the driving wheel, the moving means 103 can be moved by multiple legs such as two legs or four legs combined with a joint type actuator combining a plurality of servo motors, Any linear motor capable of physical operation may be used.
マップ情報記憶手段１０４は、情報を記憶する機能を有するものであり、例えば、ＳＤカードなどに代表されるフラッシュメモリや、ＣＰＵと組み合わせて利用するＤＤＲメモリや、ハードディスクや、光ディスクである。また、マイクロ・コンピュータ手段１０１内に内蔵されているメモリを利用しても構わない。さらに、これらのメモリを複数組み合わせることで、機器本体１００から距離が近いマップ情報は、読み出し書き込み速度が速いメモリを使い、機器本体１００から距離が遠いマップ情報は、大容量のメモリを使うことで、高速性と大容量性を両立させることが可能な構成にすることも可能である。また、無線ＬＡＮや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線技術を利用することで、機器本体１００の外部に設けたメモリを利用することができる。さらに、メモリを複数の機器本体や、他の装置と共有して利用することで、共通のマップ情報を利用する構成にすることも可能である。 The map information storage unit 104 has a function of storing information, and is, for example, a flash memory represented by an SD card, a DDR memory used in combination with a CPU, a hard disk, or an optical disk. Further, a memory built in the microcomputer means 101 may be used. Further, by combining a plurality of these memories, map information that is close to the device main body 100 uses a memory that has a fast read / write speed, and map information that is far from the device main body 100 uses a large-capacity memory. It is also possible to adopt a configuration that can achieve both high speed and large capacity. In addition, by using a wireless technology such as a wireless LAN or Bluetooth, a memory provided outside the device main body 100 can be used. Furthermore, it is possible to use a common map information by sharing the memory with a plurality of device bodies and other devices.
電池１０５は、例えば、ニッケル水素２次電池にすることで、機器本体１００への電力の供給が可能である。他にも、機器本体１００への電力が供給可能で、充電できるものであれば、ニッケルカドミウム２次電池、リチウムイオン２次電池、リチウムポリマー２次電池、燃料電池などでも構わない。 The battery 105 may be a nickel metal hydride secondary battery, for example, so that power can be supplied to the device main body 100. In addition, a nickel cadmium secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a fuel cell, or the like may be used as long as it can supply power to the device main body 100 and can be charged.
次に、図２〜図４に基づき、マップ情報記憶手段１０４による障害物の検出回数、機器本体の通過回数を記憶する流れについて説明する。 Next, a flow of storing the number of obstacles detected by the map information storage unit 104 and the number of passages of the device main body will be described with reference to FIGS.
図２（ａ）は、機器本体１００の走行環境における機器本体の位置と、壁Ａの位置と、走行経路Ｂの例を示している。また、図２（ｂ）は、機器本体１００が走行しているときのマップ情報蓄積部に蓄積されているマップ情報の状態の例を示している。本実施の形態では、マップ情報は、Ｘ座標、Ｙ座標の２次元の正方形で構成しており、１セル毎に障害物の検出回数Ｏｎ（ｎは検出回数）と通過回数Ｐｎ（ｎは通過回数）を蓄積している。なお、２次元の正方形で構成した場合は、例えば、正方形の１辺を１ｃｍにしたときに、マップ情報をユーザが把握しやすいという利点がある。しかし、例えば、縦長の空間や横長の空間の場合には、状態に応じて縦横の比率は自由に設定しても構わない。また、走行空間が３次元的に意味を持つような場合は、３次元空間として定義しても構わないし、２次元のマップ情報を１階用と２階用などのように複数保持して切り替えるということも可能である。 FIG. 2A shows an example of the position of the device main body, the position of the wall A, and the travel route B in the travel environment of the device main body 100. FIG. 2B shows an example of the state of the map information stored in the map information storage unit when the device main body 100 is traveling. In this embodiment, the map information is composed of a two-dimensional square of the X coordinate and the Y coordinate, and the number of obstacle detections On (n is the number of detections) and the number of passages Pn (n is the passage) for each cell. Number of times). In the case of a two-dimensional square, for example, when one side of the square is 1 cm, there is an advantage that the user can easily grasp the map information. However, for example, in the case of a vertically long space or a horizontally long space, the aspect ratio may be freely set according to the state. If the traveling space has a three-dimensional meaning, it may be defined as a three-dimensional space, and a plurality of two-dimensional map information such as for the first floor and for the second floor are held and switched. It is also possible.
図３の障害物の回数を記憶する動作のフローチャートにて、障害物の回数を記憶する流れを説明する。ステップＳ３０１から動作が開始し、障害物検出手段１０２にて障害物の検出の有無をチェックする。次に、ステップＳ３０２にて、障害物検出手段１０２にて障害物を検出していた場合は、ステップＳ３０３に動作を移行する。また、障害物検出手段１０２にて障害物を検出していない場合は、ステップＳ３０１に動作を移行させて、障害物のチェックを繰り返す。ステップＳ３０３では、障害物を検出した時点での、機器本体１００のセル位置をマイクロ・コンピュータ手段１０１にて算出し、マップ情報記憶手段１０４の算出したセル位置に対応するセルに保存されている障害物検出回数の数をカウントアップする。このようにして、障害物の検出回数をカウントアップするが、障害物検出手段１０２の特性に合わせて、例えば、超音波センサなどの障害物との距離が検出できるタイプのセンサであれば、機器本体１００の位置から、超音波センサの取り付け位置と受信距離から、障害物の位置を計算することで障害物のセル位置の精度を高めることができる。 The flow of storing the number of obstacles will be described with reference to the flowchart of the operation for storing the number of obstacles in FIG. The operation starts from step S301, and the obstacle detection unit 102 checks whether an obstacle is detected. Next, when an obstacle is detected by the obstacle detection unit 102 in step S302, the operation proceeds to step S303. If no obstacle is detected by the obstacle detection means 102, the operation is shifted to step S301, and the obstacle check is repeated. In step S303, the cell position of the device main body 100 when the obstacle is detected is calculated by the micro computer means 101, and the fault stored in the cell corresponding to the calculated cell position of the map information storage means 104 is stored. Count up the number of object detections. In this way, the number of obstacle detections is counted up, but in accordance with the characteristics of the obstacle detection means 102, for example, an ultrasonic sensor or other type sensor that can detect the distance can be used. By calculating the position of the obstacle from the position of the main body 100 from the attachment position of the ultrasonic sensor and the reception distance, the accuracy of the cell position of the obstacle can be increased.
図４の機器本体の通過回数を記憶する動作のフローチャートにて、機器本体１００が通過する回数を記憶する流れを説明する。ステップＳ４０１から動作が開始し、現在の走行中のセル位置をマイクロ・コンピュータ手段１０１にて算出する。ステップＳ４０２にて、現在走行中のセル位置が変化した場合に、ステップＳ４０３に動作が移行する。セル位置が変化しない場合は、ステップＳ４０１にて、セル位置のチェックを繰り返す。ステップＳ４０３では、セル位置の変化による通過検出した時点での、マップ情報記憶手段１０４の現在位置のセル位置に対応するセルに保存されている通過回数の数をカウントアップする。なお、障害物の検出数のカウントおよび通過のカウントを別々のフローチャートにて説明したが、順番にカウント動作を実行させても、並列に動作を実行させても構わない。 The flow of storing the number of times the device main body 100 passes will be described with reference to the flowchart of the operation for storing the number of times the device main body passes in FIG. The operation starts from step S401, and the current traveling cell position is calculated by the microcomputer means 101. In step S402, when the position of the currently traveling cell changes, the operation proceeds to step S403. If the cell position does not change, the cell position check is repeated in step S401. In step S403, the number of passes stored in the cell corresponding to the cell position of the current position in the map information storage unit 104 at the time when passage is detected due to a change in cell position is counted up. Although the count of the number of obstacles detected and the count of passage have been described in separate flowcharts, the count operation may be executed in order or the operations may be executed in parallel.
セル毎に障害物の検出回数、機器本体の通過回数をカウントすることで、例えば、機器本体１００を走行空間内でくまなく走行させたい場合、閾値を５回以上（回数は環境によって任意に調整する）に設定することで、セル毎のカウント数の大きさによって動的に変化する環境の中から、障害物の存在確率の低いところに走行するようマイクロ・コンピュータ手段１０１で制御を行うことが可能となる。なお、障害物や通過のカウントアップは、常にチェックしていると同じところで何度もカウントアップしてしまうなど、期待していない動作を行ってしまうことがあるため、例えば、マップ情報で１セル以上離れた場合に、マップ情報の再更新を許可するなどルールを追加することで意図したカウントアップの更新処理を行うことが可能である。 By counting the number of obstacle detections and the number of passages of the device main body for each cell, for example, when the device main body 100 is desired to travel all over the traveling space, the threshold is set to 5 times or more (the number is arbitrarily adjusted according to the environment The microcomputer means 101 can perform control so that the vehicle travels to a place where the probability of obstacles is low from an environment that dynamically changes depending on the number of counts for each cell. It becomes possible. It should be noted that counting up obstacles and passing may cause an unexpected operation such as counting up many times at the same place as always checked. In the case where it is away from the above, it is possible to perform an intended count-up update process by adding a rule such as permitting re-update of the map information.
このように、本実施の形態では、機器本体の通過回数と障害物の検出回数をカウントすることで、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別でき、動的に変化する環境の中においても走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となる。 As described above, in the present embodiment, by counting the number of times the device body passes and the number of obstacle detections, it is possible to distinguish temporary obstacles from obstacles that are always present, and in a dynamically changing environment. In this case, it is possible to estimate the region where the vehicle can travel and to efficiently travel.
（実施の形態２）
図５、図６は、本発明の実施の形態２における自走式機器を示すものである。なお、自走式機器の構成については、実施の形態１にて説明した構成と同じである。
(Embodiment 2)
5 and 6 show a self-propelled device according to Embodiment 2 of the present invention. The configuration of the self-propelled device is the same as the configuration described in the first embodiment.
図５（ａ）は、機器本体１００の走行環境における機器本体の位置と、壁Ａの位置と、走行経路Ｂの例を示している。また、図５（ｂ）は、機器本体１００が走行しているときのマップ情報蓄積部に蓄積されているマップ情報の状態の例を示している。本実施の形態では、実施の形態１と同様に、マップ情報は、Ｘ座標、Ｙ座標の２次元の正方形で構成しており、１セル毎に更新時刻である月日時分の情報を蓄積している。 FIG. 5A shows an example of the position of the device main body, the position of the wall A, and the travel route B in the travel environment of the device main body 100. FIG. 5B shows an example of the state of the map information stored in the map information storage unit when the device main body 100 is traveling. In the present embodiment, as in the first embodiment, the map information is composed of a two-dimensional square of the X coordinate and the Y coordinate, and the information for the month and date that is the update time is stored for each cell. ing.
なお、２次元の正方形で構成した場合は、例えば、正方形の１辺を１ｃｍにしたときに、マップ情報をユーザが把握しやすいという利点がある。しかし、例えば、縦長の空間や横長の空間の場合には、状態に応じて縦横の比率は自由に設定しても構わない。また、走行空間が３次元的に意味を持つような場合は、３次元空間として定義しても構わないし、２次元のマップ情報を１階用と２階用などのように複数保持して切り替えるということも可能である。 In the case of a two-dimensional square, for example, when one side of the square is 1 cm, there is an advantage that the user can easily grasp the map information. However, for example, in the case of a vertically long space or a horizontally long space, the aspect ratio may be freely set according to the state. If the traveling space has a three-dimensional meaning, it may be defined as a three-dimensional space, and a plurality of two-dimensional map information such as for the first floor and for the second floor are held and switched. It is also possible.
また、保持する時刻情報は、本例では、月日時分としているが、時分秒などより小さい単位や、マイクロ・コンピュータが起動してからのカウント数であるＣＰＵタイムや、電波時計の情報などセルのマップ情報を更新したタイミングを、機器本体が保持する時刻情報と比較できる情報であればどのような情報であっても構わない。また、セル毎に月日時分の情報を保存すると情報量が多くなってしまう場合は、特定の単位ごとに月日時を記憶しておき、セル毎には分のみ記憶することで情報量を減らすことも可能である。 In this example, the time information to be held is the month, day, hour, minute, but smaller units such as hour, minute, second, CPU time that is the number of counts since the microcomputer was started, radio clock information, etc. Any information may be used as long as the timing at which the cell map information is updated can be compared with the time information held by the device main body. In addition, if the amount of information increases if the information for the month and date is stored for each cell, the amount of information is reduced by storing the month and date for each specific unit and storing only the minute for each cell. It is also possible.
図６のマップ情報の更新時刻を記憶する動作のフローチャートにて、機器本体１００がマップ情報内のセルごとの更新時刻を記憶する流れを説明する。ステップＳ６０１から動作が開始し、マップ情報記憶手段１０４にてセルの情報の更新をチェックする。次に、ステップＳ６０２にて、セルの情報の更新が行われていた場合は、ステップＳ６０３に動作を移行する。また、セルの情報の更新が行われていない場合は、ステップＳ６０１に動作を移行させて、更新のチェックを繰り返す。ステップＳ６０３では、更新するセルに現在の時刻情報を更新時刻として記憶する。 A flow in which the device main body 100 stores the update time for each cell in the map information in the flowchart of the operation for storing the update time of the map information in FIG. 6 will be described. The operation starts from step S601, and the map information storage means 104 checks for updating of cell information. Next, if the cell information has been updated in step S602, the operation proceeds to step S603. If the cell information is not updated, the operation is shifted to step S601 and the update check is repeated. In step S603, the current time information is stored as the update time in the cell to be updated.
このようにして、セル毎に更新時刻を記憶することで、現在の時刻と比較することが可能となり、マップ情報のセル位置毎の信頼度として利用することができる。なお、信頼度としては、通常、現在の時刻とマップ更新時の時刻との差が大きいときには、信頼度は低くなり、差が小さいときには、信頼度を高くなるように、計算式を任意に決めることができる。例えば、現在の時刻をＴｃ、記憶している時刻をＴｍとすると、信頼度Ｍは、Ｍ＝１／（Ｔｃ−Ｔｍ）のようにして求めることができる。このように信頼度を求めることで、信頼度が低いところは、マップ情報に障害物が存在したとしても、走行しに行くようにマイクロ・コンピュータ手段１０１にて制御することが可能となる。また、本実施の形態では、信頼度を求めるために、時刻を記憶しているが、更新時間の代わりに、走行開始からの走行距離や駆動モータのパルスカウント数など走行量を記憶して比較することで同様の効果を得ることが可能である。 By storing the update time for each cell in this way, it becomes possible to compare with the current time, and it can be used as the reliability for each cell position of the map information. In general, the reliability is low when the difference between the current time and the map update time is large, and the calculation formula is arbitrarily determined so that the reliability is high when the difference is small. be able to. For example, if the current time is Tc and the stored time is Tm, the reliability M can be obtained as M = 1 / (Tc−Tm). By obtaining the reliability in this way, it is possible to control the low reliability area by the microcomputer means 101 so as to go on the road even if there is an obstacle in the map information. In this embodiment, the time is stored in order to obtain the reliability. However, instead of the update time, the travel amount such as the travel distance from the start of travel and the pulse count number of the drive motor is stored and compared. By doing so, it is possible to obtain the same effect.
このように、本実施の形態では、マップ位置毎にマップ情報を記憶した更新時刻または走行量を記憶するようにし、現在時刻または走行量と比較することで、マップ位置毎のマップ情報の信頼度として利用することができる。 As described above, in the present embodiment, the update time or travel amount in which map information is stored for each map position is stored, and the reliability of the map information for each map position is compared with the current time or travel amount. Can be used as
（実施の形態３）
図７、図８は、本発明の実施の形態３における自走式機器を示すものである。なお、自走式機器の構成については、実施の形態１にて説明した構成と同じである。
(Embodiment 3)
7 and 8 show a self-propelled device according to Embodiment 3 of the present invention. The configuration of the self-propelled device is the same as the configuration described in the first embodiment.
図７（ａ）は、機器本体１００の走行環境における機器本体の位置と、壁Ａの位置と、走行経路Ｂと、扉Ｃの位置の例を示している。また、図７（ｂ）は、機器本体１００が走行しているときのマップ情報蓄積部に蓄積されているマップ情報の状態の例を示している。本実施の形態では、実施の形態１と同様にマップ情報は、Ｘ座標、Ｙ座標の２次元の正方形で構成しており、１セル毎に障害物の有無の情報を蓄積している。 FIG. 7A shows an example of the position of the device main body, the position of the wall A, the travel route B, and the position of the door C in the travel environment of the device main body 100. FIG. 7B shows an example of the state of the map information stored in the map information storage unit when the device main body 100 is traveling. In the present embodiment, as in the first embodiment, the map information is configured by a two-dimensional square of X and Y coordinates, and information on the presence or absence of an obstacle is accumulated for each cell.
なお、２次元の正方形で構成した場合は、例えば、正方形の１辺を１ｃｍにしたときに、マップ情報をユーザが把握しやすいという利点がある。しかし、例えば、縦長の空間や横長の空間の場合には、状態に応じて縦横の比率は自由に設定しても構わない。また、走行空間が３次元的に意味を持つような場合は、３次元空間として定義しても構わないし、２次元のマップ情報を１階用と２階用などのように複数保持して切り替えるということも可能であり、マップ情報の構成方法は利用状況に応じて任意に構成することが可能である。 In the case of a two-dimensional square, for example, when one side of the square is 1 cm, there is an advantage that the user can easily grasp the map information. However, for example, in the case of a vertically long space or a horizontally long space, the aspect ratio may be freely set according to the state. If the traveling space has a three-dimensional meaning, it may be defined as a three-dimensional space, and a plurality of two-dimensional map information such as for the first floor and for the second floor are held and switched. In other words, the configuration method of the map information can be arbitrarily configured according to the use situation.
また、保持する障害物の有無は、本例では、障害物検出手段１０２にて検出したところを「Ｏ」としているが、非接触で検出したところと接触して検出したところ、段差など検出するセンサ情報によって違いを記憶することも可能であり、機器本体が通過可能かを判断できる情報であればどのような情報であっても構わない。また、セル毎に情報を保存すると情報量が多くなってしまうときに、セルの行や列単位で保存する情報が同じ場合には、行や列単位で記憶しておくことで情報量を減らすことも可能である。 Further, in this example, the presence or absence of the obstacle to be held is “O” when detected by the obstacle detection means 102, but when detected in contact with the non-contact detected, a step or the like is detected. The difference can be stored depending on the sensor information, and any information may be used as long as it can be determined whether the device main body can pass. Also, if the amount of information increases if information is stored for each cell, if the information stored in units of cell rows and columns is the same, storing the information in units of rows and columns reduces the amount of information. It is also possible.
図８の前進走行時の記憶した境界壁Ａの位置を利用する動作のフローチャートにて、機器本体が前進走行時にマップ情報の障害物情報を使って走行する流れを説明する。 The flow of operation using the obstacle information of the map information during forward travel will be described with reference to the flowchart of the operation using the stored boundary wall A position during forward travel in FIG.
ステップＳ８０１から動作を開始する。ステップＳ８０１では、マイクロ・コンピュータ手段１０１にて前進走行の制御を行い移動手段１０３にて前進走行を行う。例えば、左右に２つの駆動輪を備えた機器本体の場合は、左右の駆動輪の速度を同じにすることで、前進走行することができる。次に、ステップＳ８０２にて、障害物検出手段１０２で走行先に障害物が存在するかチェックする。障害物が存在する場合は、ステップＳ８０４に動作を移行する。また、障害物が存在しない場合は、ステップＳ８０３に動作を移行する。ステップＳ８０３では、マップ情報記憶手段１０４の機器本体の現在セル位置あるいは走行先である機器本体の前方のセル位置に障害物の記憶が存在するかどうかをチェックする。障害物の記憶が存在する場合は、ステップＳ８０４に動作を移行させ、障害物の記憶が存在しない場合は、ステップＳ８０１に動作を戻して前進走行を行う。ステップＳ８０４では、障害物の回避動作を行う。例えば、左右に２つの駆動輪を備えた機器本体の場合は、左右の駆動輪を逆方向に同じ速度で回転させることで、回転動作を行い前方の障害物を回避することができる。マイクロ・コンピュータ手段１０１にて機器本体の構成に応じた回避動作を行うことが可能である。 The operation starts from step S801. In step S <b> 801, the microcomputer 101 controls forward travel and the moving unit 103 performs forward travel. For example, in the case of a device main body having two drive wheels on the left and right, it is possible to travel forward by making the speeds of the left and right drive wheels the same. Next, in step S802, the obstacle detection unit 102 checks whether there is an obstacle at the travel destination. If there is an obstacle, the operation proceeds to step S804. If there is no obstacle, the operation proceeds to step S803. In step S803, it is checked whether there is an obstacle stored in the current cell position of the device body in the map information storage means 104 or the cell position in front of the device body that is the travel destination. If there is an obstacle memory, the operation proceeds to step S804. If no obstacle memory exists, the operation returns to step S801 and the vehicle travels forward. In step S804, an obstacle avoidance operation is performed. For example, in the case of a device main body provided with two drive wheels on the left and right, rotating the left and right drive wheels in the opposite directions at the same speed makes it possible to rotate and avoid obstacles ahead. It is possible for the microcomputer means 101 to perform an avoidance operation according to the configuration of the device body.
このようにして、セル毎に障害物の有無を記憶して走行時に利用することで、例えば、周回記憶モード時に移動手段１０３および障害物検出手段１０２によって、走行空間の境界壁Ａに沿って周回走行を行い、マップ情報記憶手段１０４に、境界壁Ａである障害物の位置をマップ情報として記憶することで、周回走行モード時にマップ情報記憶手段１０４に記憶されている境界壁Ａである障害物の情報を利用することで、周回走行時に障害物検出手段１０２で障害物として境界壁Ａが検出されなくとも境界壁があるように走行することができる。このため、例えば、部屋の空間を機器本体１００が走行する場合に、部屋の扉Ｃを閉めていなくても、部屋の内部のみ移動させることが可能となり、部屋の扉Ｃの閉め忘れなどにより、ユーザが意図していない空間に移動することを自動的に防ぐことが可能となり、大幅にユーザの手間を省くことが可能となる。 In this way, by storing the presence / absence of an obstacle for each cell and using it during traveling, for example, the traveling means 103 and the obstacle detecting means 102 circulate along the boundary wall A of the traveling space in the circulating storage mode. The vehicle travels and stores the position of the obstacle that is the boundary wall A in the map information storage unit 104 as map information, so that the obstacle that is the boundary wall A that is stored in the map information storage unit 104 in the round traveling mode. By using this information, it is possible to travel so that there is a boundary wall even if the boundary wall A is not detected as an obstacle by the obstacle detection means 102 during the round traveling. For this reason, for example, when the device main body 100 travels in a room space, even if the room door C is not closed, it can be moved only inside the room, and the room door C is forgotten to be closed. It is possible to automatically prevent the user from moving to an unintended space, and it is possible to greatly save the user.
このように、本実施の形態では、マップ情報記憶手段が、機器本体の走行に利用する境界壁の情報を予め記憶していることにより、周回走行モード時にマップ情報記憶手段に記憶されている境界壁の情報を利用することで、周回走行時に障害物検出手段で検出されなくとも境界壁があるように走行することができる。 As described above, in the present embodiment, the map information storage means stores in advance information on the boundary wall used for the travel of the device main body, so that the boundary stored in the map information storage means in the round traveling mode is stored. By using the information on the wall, it is possible to travel so that there is a boundary wall even if it is not detected by the obstacle detection means at the time of circular traveling.
（実施の形態４）
図９、図１０は、本発明の実施の形態４における自走式機器を示すものである。なお、実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 4)
9 and 10 show a self-propelled device according to Embodiment 4 of the present invention. Note that the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図９に示すように、本実施の形態における機器本体９００は、マップ情報記憶手段１０４で記憶しているマップ情報をユーザに表示するマップ情報表示手段９０６を備えている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。 As shown in FIG. 9, the device main body 900 according to the present embodiment includes map information display means 906 that displays map information stored in the map information storage means 104 to the user. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
マップ情報表示手段９０６は、文字や画像を表示するディスプレイ装置であり、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイであり、他にも、ブラウン管、プラズマディスプレイ、プロジェクターなど、文字や画像を表示できる装置であれば構わない。また、無線あるいは有線によって、パソコンやＴＶ受信機と接続することで、表示手段の代用として利用する構成にすることも可能である。 The map information display means 906 is a display device that displays characters and images, such as a liquid crystal display or an organic EL display, and other devices that can display characters and images, such as a cathode ray tube, a plasma display, and a projector. It doesn't matter if it exists. In addition, it is possible to adopt a configuration that can be used as a substitute for display means by connecting to a personal computer or a TV receiver by wireless or wired.
図１０はマップ構成の表示方法の例を示しており、マップ情報をセル単位に分割して、機器本体９００の現在位置と、壁（障害物）Ａの位置と、走行経路Ｂの位置と、走行済みの位置Ｄと、未走行の空セルＥの位置とを表示している。このように、マップ情報表示手段９０６にて表示を行うことで、機器本体９００のユーザは、機器本体の動作状態をリアルタイムに確認することができるため、どこまで走行が進んでいるのかの進捗状況を随時確認することができる。このため、ユーザが現在どのような走行を行っているか不安になるということを防ぐことができる。また、障害物検出手段１０２にてセンサの誤動作などにより障害物を誤検出した場合にも、機器本体が環境をどのように理解しているのか確認することができるので、次にどのように動作するのかおおよその予測ができるので、ユーザは安心して走行を見ていることができる。 FIG. 10 shows an example of a map configuration display method. Map information is divided into cell units, the current position of the device main body 900, the position of the wall (obstacle) A, the position of the travel route B, The traveled position D and the position of the unrunned empty cell E are displayed. In this way, by displaying on the map information display means 906, the user of the device main body 900 can check the operation state of the device main body in real time, so that the progress status of how far the travel has progressed can be displayed. You can check at any time. For this reason, it is possible to prevent the user from becoming uneasy about what kind of traveling the user is currently performing. In addition, even if an obstacle is detected by the obstacle detection means 102 due to a malfunction of the sensor, it is possible to confirm how the device body understands the environment. Since it is possible to roughly predict whether or not to perform, the user can watch the driving with peace of mind.
このように、本実施の形態では、マップ情報記憶手段で記憶しているマップ情報をユーザに表示するマップ情報表示手段を備えていることにより、現在の動作状況をリアルタイムにわかりやすくユーザへ通知することができる。 As described above, in the present embodiment, by providing the map information display means for displaying the map information stored in the map information storage means to the user, the current operation status is notified to the user in an easy-to-understand manner in real time. be able to.
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における自走式機器を示すものである。なお、実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 11 shows a self-propelled device according to the fifth embodiment of the present invention. Note that the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図に示すように、本実施の形態における機器本体１１００は、マップ情報記憶手段１０４で記憶しているマップ情報の一部または全てをユーザが修正することが可能なマップ情報修正手段１１０７を備えたものである。 As shown in the figure, the device main body 1100 according to the present embodiment includes map information correction means 1107 that allows the user to correct part or all of the map information stored in the map information storage means 104. Is.
マップ情報修正手段１１０７は、例えば、ユーザの入力を受け付けるキーボードや、タッチパネルなどのようなものであり、入力される情報は、マップ情報記憶手段１０４で記憶されている情報を修正する情報であればどのような入力装置であっても構わない。他にも、音声認識や画像認識を行って入力を受け付けるように構成することも可能である。マップ情報修正手段１１０７で入力された情報は、マイクロ・コンピュータ手段１０１にて受け取り、マップ情報記憶手段１０４に蓄積されている情報を更新することができる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。 The map information correcting unit 1107 is, for example, a keyboard or a touch panel that accepts user input, and the input information is information that corrects information stored in the map information storage unit 104. Any input device may be used. In addition, it is possible to configure so as to accept input by performing voice recognition or image recognition. Information input by the map information correction means 1107 can be received by the microcomputer means 101 and the information stored in the map information storage means 104 can be updated. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
このように構成することで、障害物検出手段１０２にてうまく検出できなかった障害物をマップ情報に追加することや、誤検出した障害物を削除することで、ユーザの意図したマップ情報に編集することが可能となる。このように、マップ情報の編集機能を追加することで、ゼロからマップ情報をユーザが作成する場合と比較して、大幅に作成する手間を省くことが可能となる。 By configuring in this way, an obstacle that could not be detected well by the obstacle detection means 102 is added to the map information, or an erroneously detected obstacle is deleted, thereby editing the map information intended by the user. It becomes possible to do. Thus, by adding a map information editing function, it is possible to save a great deal of time and effort to create map information from scratch as compared to the case where the user creates map information from scratch.
このように、本実施の形態では、マップ情報修正手段を備えたことにより、現在の状況をユーザが把握しながら、ユーザの意図に合わせたマップ情報に書き換えることができる。例えば、自走式機器が間違って認識した障害物を取り除く、あるいは認識しなかった障害物や段差やストーブなどの走行させたくない場所を障害物として指定することができるものである。 Thus, in this embodiment, by providing the map information correction means, the user can rewrite the map information according to the user's intention while grasping the current situation. For example, an obstacle recognized by the self-propelled device can be removed, or an obstacle that has not been recognized or a place where it is not desired to travel, such as a step or a stove, can be designated as an obstacle.
（実施の形態６）
図１２は、本発明の実施の形態６における自走式機器の走行指定と非走行指定を行う例を示すものである。なお、自走式機器の構成については、実施の形態４、５にて説明した構成と同じである。
(Embodiment 6)
FIG. 12 shows an example in which the traveling designation and the non-running designation of the self-propelled device according to the sixth embodiment of the present invention are performed. The configuration of the self-propelled device is the same as that described in the fourth and fifth embodiments.
図に示すように、本実施の形態においては、マップ情報修正手段１１０７は、機器本体の走行指定または非走行指定を行うことができるものである。図は、マップ情報表示手段９０６に表示されたマップ情報を、マップ情報修正手段１１０７にてユーザが走行指定Ｆと非走行指定Ｇを行った状態を示している。 As shown in the figure, in the present embodiment, the map information correction means 1107 can perform the travel designation or non-travel designation of the device main body. The figure shows the map information displayed on the map information display means 906 in a state where the user has made a travel designation F and a non-travel designation G in the map information correction means 1107.
ユーザは、任意のセル位置に走行指定Ｆおよび非走行指定Ｇを行うことで、走行指定Ｆしている場所に機器本体を移動させることや、非走行指定Ｇしている場所を通過させないようにすることを安易に操作することができる。このように、マップ情報表示手段９０６とマップ情報修正手段１１０７を組み合わせることにより、ユーザが入力された操作内容を反映させて、設定状態をわかりやすく構成することが可能である。 The user performs the travel designation F and the non-travel designation G at an arbitrary cell position so that the device main body is moved to the place where the travel designation F is performed, or the place where the non-travel designation G is passed does not pass. Can be operated easily. As described above, by combining the map information display unit 906 and the map information correction unit 1107, it is possible to reflect the operation content input by the user and make the setting state easy to understand.
このように、本実施の形態では、マップ情報修正手段により、機器本体の走行指定または非走行指定を行うことができるので、ユーザが意図した特定の区間のみを走行させることができる。 As described above, in the present embodiment, the map information correcting unit can specify the travel designation or non-running designation of the device main body, so that only the specific section intended by the user can travel.
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７における自走式機器について説明する。なお、自走式機器の構成については、実施の形態４、５にて説明した構成と同じである。
(Embodiment 7)
Next, a self-propelled device according to Embodiment 7 of the present invention will be described. The configuration of the self-propelled device is the same as that described in the fourth and fifth embodiments.
本実施の形態においては、マップ情報修正手段１１０７は、境界壁Ａを指定または解除することができるものである。例えば、実施の形態３で説明した境界壁Ａのマップ情報の一部あるいは全部を、ユーザが任意に、指定あるいは解除することにより、機器本体の環境に境界壁Ａが存在しなくても、境界壁Ａがあるかのように境界壁内の空間を走行させることができるようにしているものである。 In the present embodiment, the map information correction unit 1107 can designate or cancel the boundary wall A. For example, a part or all of the map information of the boundary wall A described in the third embodiment can be arbitrarily designated or canceled by the user, so that even if the boundary wall A does not exist in the environment of the device body, the boundary This allows the vehicle to travel through the space in the boundary wall as if there were a wall A.
ユーザ操作には、マップ情報表示手段９０６とマップ情報修正手段１１０７を利用することで、ユーザにわかりやすく操作を行えるように構成することが可能となる。このような構成にすることで、実施の形態３では、周回を行って境界壁Ａを記憶するモードを利用していたが、ユーザが任意の境界壁Ａを予め指定しておくことで、このモードを省くことができるので、より利便性を向上させることができる。また、部屋などの空間ごとに、境界壁Ａのパターンを切り替えて入力することで、異なる複数の空間を走行させたいときでも、毎回周回モードを走行させる手間を省くことができる。さらに、周回モードでは、センサの誤検出などにより、機器本体がうまく周回できない場合などにも境界壁Ａを指定することで周回させるようにすることができるようになるので大変有効である。 By using the map information display unit 906 and the map information correction unit 1107 for the user operation, it is possible to configure so that the user can easily perform the operation. In such a configuration, in the third embodiment, the mode of performing the lap and storing the boundary wall A is used, but if the user designates an arbitrary boundary wall A in advance, Since the mode can be omitted, the convenience can be further improved. Further, by switching and inputting the pattern of the boundary wall A for each space such as a room, even when it is desired to travel in a plurality of different spaces, it is possible to save the trouble of traveling in the circulation mode every time. Furthermore, the circulation mode is very effective because it can be made to circulate by designating the boundary wall A even when the device body cannot circulate well due to erroneous detection of the sensor or the like.
このように、本実施の形態では、マップ情報修正手段により、境界壁を指定または解除することができるので、ユーザの意図した任意の形状を境界壁として設定し、機器本体を走行させることができる。このため、周回記憶モードのようなモードを設けなくても、ユーザが意図した境界壁内の空間を走行させることができる。 As described above, in the present embodiment, the boundary information can be designated or canceled by the map information correction means, so that any shape intended by the user can be set as the boundary wall and the apparatus main body can be run. . For this reason, even if it does not provide modes, such as a circulation memory mode, it can drive the space in the boundary wall which the user intended.
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８における自走式機器のプログラムについて説明する。
(Embodiment 8)
Next, a program for the self-propelled device according to the eighth embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態においては、自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとしたものである。すなわち、各実施の形態１〜７における各手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。 In the present embodiment, a program for causing a computer to execute at least a part of the functions of the self-propelled device is used. In other words, each means in each of the first to seventh embodiments cooperates with hardware resources such as a CPU (or microcomputer), RAM, ROM, storage / recording device, electrical / information device including I / O, computer, server, and the like. You may implement in the form of the program to work. In the form of a program, new functions can be distributed / updated and installed easily by recording them on a recording medium such as magnetic media or optical media or distributing them using a communication line such as the Internet.
このように、本実施の形態では、自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることで、容易に汎用的なコンピュータを利用することができるようになり、さまざまな機器本体のプラットフォームに対応させることが容易に可能となる。また、例えば、一部を汎用コンピュータで利用可能なプログラムにすることで、無線ＬＡＮなどの通信機能を用いて、汎用コンピュータと機器本体を通信させて、マイクロ・コンピュータ手段１０１の走行の制御や、マップ情報記憶手段１０４を汎用のコンピュータ側で行うことにより、機器本体のＣＰＵやメモリといった機能の能力を削減することができるので、より安価に提供することが可能となる。さらに、汎用コンピュータに接続されているインターネットなどの外部との通信機能を介して、外出先からユーザが機器本体を操作することを可能にすることも容易に実現が可能となる。 As described above, in the present embodiment, a general-purpose computer can be easily used by using a program for causing a computer to execute at least a part of the functions of the self-propelled device. It is possible to easily cope with a platform of a main device body. Further, for example, by making a part of the program usable by a general-purpose computer, the general-purpose computer and the device main body are communicated using a communication function such as a wireless LAN to control the traveling of the microcomputer means 101, By performing the map information storage means 104 on the general-purpose computer side, it is possible to reduce the capabilities of functions such as the CPU and memory of the device main body, so that it can be provided at a lower cost. Furthermore, it is also possible to easily realize that the user can operate the device main body from the outside via a communication function with the outside such as the Internet connected to the general-purpose computer.
なお、上記した各実施の形態１〜８の構成は、必要に応じて適宜組み合わせることができるものであり、各実施の形態で示したものに限られるものではない。 The configurations of the above-described first to eighth embodiments can be appropriately combined as necessary, and are not limited to those shown in the respective embodiments.
以上のように、本発明にかかる自走式機器およびそのプログラムは、動的に変化する環境の中においても、一時的な障害物と常に存在する障害物を区別して走行可能な領域を推定することができ、効率的走行が可能となるので、掃除ロボット、監視ロボット、コミュニケーションロボット、家事ロボット、草刈ロボット、探索ロボットなどの自動的に動的な環境を移動することが必要な機器に有用である。 As described above, the self-propelled device and the program thereof according to the present invention estimate a region where the vehicle can travel by distinguishing a temporary obstacle from an obstacle that always exists even in a dynamically changing environment. It is useful for equipment that needs to move automatically in a dynamic environment such as a cleaning robot, surveillance robot, communication robot, housework robot, mowing robot, and search robot. is there.
１００、９００、１１００ 機器本体
１０１ マイクロ・コンピュータ手段
１０２ 障害物検出手段
１０３ 移動手段
１０４ マップ情報記憶手段
１０５ 電池
９０６ マップ情報表示手段
１１０７ マップ情報修正手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 900, 1100 Apparatus main body 101 Micro computer means 102 Obstacle detection means 103 Movement means 104 Map information storage means 105 Battery 906 Map information display means 1107 Map information correction means
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