JPH07120197B2 - 作業移動車の走行方式 - Google Patents

作業移動車の走行方式

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JPH07120197B2
JPH07120197B2 JP61277074A JP27707486A JPH07120197B2 JP H07120197 B2 JPH07120197 B2 JP H07120197B2 JP 61277074 A JP61277074 A JP 61277074A JP 27707486 A JP27707486 A JP 27707486A JP H07120197 B2 JPH07120197 B2 JP H07120197B2
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JP
Japan
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traveling
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traveling pattern
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JP61277074A
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直人 東條
悦男 硲口
嘉也 山上
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は作業移動車の走行方式に関する。
(ロ)従来の技術 従来、閉空間の作業エリア内を自走する作業移動車は、
予め設定された1つの走行パターンに基づいて走行し、
その唯一の走行パターンにより走行できないときは、そ
の状況を作業移動車に設けた各種のセンサで認識し、そ
の状況に応じた走行進路を見出して対応している。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 従来の走行方式においては、唯一の走行パターンにより
走行できないときに、その走行ができない状況を作業移
動車に設けたセンサで認識して、その状況に応じた走行
進路を見出して対応しているので、その状況が複雑にな
ると、それに応じた走行進路の選定も複雑となり、状況
に応じた走行進路の早期判断が難しく、走行時間が長く
なり、作業時間が長くなる欠点がある。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、作業移
動車が停止状態にあるとき、予め設定した複数の走行パ
ターンから、その停止後の走行に適切な1つの走行パタ
ーンを選択することにより、走行パターンの判断が容易
で、作業移動車の走行時間及び作業時間が短かい走行方
式を提供しようとするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため、本発明は、作業エリア内
を複数の走行パターンで自走する作業移動車に、作業エ
リア内の作業移動車の現在位置を認識する手段と、外部
環境を認識する手段と、作業エリアの形状地図を記憶す
る地図記憶手段と、作業移動車の前面が壁面または障害
物に近接し、作業移動車が停止状態になるとき、前記位
置認識手段、外部環境認識手段及び地図記憶手段からの
情報に基づき作業移動車の走行を制御する制御手段と、
作業エリアの壁面に沿って走行する壁面走行パターン
と、進行路に向かって90度旋回させて一定距離だけ横方
向移動させた後、更に90度旋回させて作業移動車の前面
が壁面または障害物に近接する位置まで直進させる通常
走行パターンと、作業移動車を180度方向転換して直前
の進行路を戻るUターン走行パターンと、作業移動車を
前記横方向移動可能な位置まで後退させ、その後退位置
で進行路に向かって90度旋回させて前記横方向移動させ
た後、更に90度旋回させて作業移動車の前面が壁面また
は障害物に近接する位置まで直進させるバック走行パタ
ーンとを貯蔵する貯蔵手段と、を設け、前記制御手段
は、前記位置認識手段、外部環境認識手段及び地図記憶
手段からの情報に基づき、作業移動車の進行路が壁面に
近接した位置にあるときには前記壁面走行パターンを抽
出し、作業移動車が前記横方向移動可能な位置にあると
きには前記通常走行パターンを抽出し、作業移動車が前
記横方向移動不可能な位置にあるときには前記Uターン
走行パターンを抽出し、前記Uターン走行パターンによ
る走行を経た後であり、且つ作業移動車が前記横方向移
動不可能な位置にあるときには前記バック走行パターン
を抽出して、その抽出走行パターンにより作業移動車の
走行を制御することを特徴とするものである。
(ホ)作用 閉空間の作業エリア内を、自走する作業移動車が、たと
えば、作業エリアを仕切る壁面、または障害物に近接し
て、停止するとき、この停止位置を、その周囲との関係
において、前記位置認識手段、外部環境認識手段、及
び、地図記憶手段からの情報に基づいて、作業移動車が
認識する。この認識結果に基づいて、その停止後の適切
な走行パターンを、複数の走行パターンから抽出し、こ
の抽出された走行パターンに基づいて作業移動車が走行
する。
(ヘ)実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は作業移動車(以下移動車という)の原理模型図
を示し、同図(a)は底面図、同図(b)は平面図であ
る。この図面において、移動車1はその駆動輪2、3を
個別に駆動する一対のモータ4、5、作業手段6及びこ
れらのモータと作業手段を制御する制御手段を搭載して
いる。作業手段6はこの実施例では清掃装置であり、吸
込口、集塵フアン及びそのモータからなつており、吸込
口7が移動車1の前端下面に設けられている。
移動車1は前端面及び左右側面に接触センサ8、9、10
を備えており、また、各駆動輪2、3にその回転数を検
出するエンコーダ11、12が取付けられており、さらに、
移動車1の上面に3方向の、移動車から離間した物体と
の距離を検知する超音波センサ13が設けられている。
モータ4、5及び作業手段6を制御する制御手段14は、
第2図に示すように、作業エリア内の移動車1の現在位
置を認識する手段15と、外部環境を認識する手段16と、
作業エリアの形状地図を記憶する手段17と、予め設定さ
れた複数の走行パターンを貯蔵する貯蔵手段18とを含む
ものである。
現在位置認識手段15は接触センサ8、9、10の出力、各
エンコーダ11、12の出力、各駆動輪2、3の駆動時間に
ついての計時装置19の出力及び超音波センサ13の出力に
基づいて現在位置を認識する。また、外部感光認識手段
16は接触センサ8、9、10の出力及び超音波センサ13の
出力に基づいて、移動車の外部環境を認識する。地図記
憶手段17における作業エリアの形状地図は、移動車1が
作業エリアの外周を1周して、その周回時における接触
センサ8、9、10の出力、エンコーダ11、12の出力、計
時装置19の出力及び超音波センサ13の出力に基づいて作
成される。この場合に、超音波センサ13の出力は、たと
えば駆動輪2、3のスリップ等によるエンコーダ11、12
の出力を補正するために使用される。
作業エリアが第3図に示すように4つの壁面W1、W2、W
3、W4で囲まれ、4隅がX座標とY座標で示すと、
(0、0)、(Xr、o)、(Xr、Yr)、(O、Yr)で示
され、壁面W2とW4の内面に夫々障害物PまたはQが存在
し、これらによつて囲まれる閉空間が作業エリア20とす
ると、移動車1が破線21で示すように作業エリア1の周
囲を周回して地図が作成され、地図記憶手段17にて記憶
される。
貯蔵手段18にて貯蔵される複数の走行パターンは、作業
エリア20内で既知の形状地図に基づいて、たとえば第3
図中実線矢印22で示すように、壁面W4からW2に直進し、
この壁面W2近傍位置で壁面W2と進行方向が平行になる如
く90度その場回転し、その進行方向に幅Tだけ進行し、
その進行地点で90度その場回転して壁面W2からW4に向つ
て進行する場合に、各種の走行パターンを予め設定した
ものである。この各種の走行パターンは、この実施例で
は5種類あり、これには、壁沿い走行パターン、通常
走行パターン、Uターン走行パターン、バック走行
パターン及び障害物沿い走行パターンがある。これ
らの各パターンを第4図に基づいて説明する。
壁沿い走行パターンは、作業エリア20の壁面W1、W3に
沿つて走行するパターンであり、左回りの場合において
は、右に寄る方向に移動し、接触センサ10の出力が出る
毎に右に方向を修正するものであり、図示の如く蛇行走
行パターンとなる。通常走行パターンは、移動車1が
壁面W2、W4または障害物P、Qに当接状態で、その場回
転できるだけ後退して、次の進行路に向つて90度その場
回転し、その後、幅Tだけ直進し、この直進位置で90度
その場回転して、そのまま直進する走行パターンであ
る。Uターン走行パターンは、移動車1が壁面W2、W4
または障害物P、Qに当接した地点から次の進行方向へ
の横移動幅が幅Tより小さいときに、360度方向転換し
て直前の進行路を、戻る走行パターンであり、この走行
パターンの繰返しがないようになつている。バック走行
パターンは、壁面W2、W4または障害物P、Qに直進で
当接する場合に、横方向移動ができないときであつて、
Uターン走行パターンを経たとき、移動車1が方向転
換することなく、横方向移動ができる位置まで後退し
て、その後退位置で90度その場回転して、幅Tだけ直進
し、この直進位置で90度その場回転して、直進する走行
パターンである。障害物沿い走行パターンは、いずれ
かの走行パターンにおける直進で移動車1の幅TRの一部
が障害物P、Qに当接するとき、その場回転できる位置
まで後退して、障害物PまたはQの側面側に、90度その
場回転し、移動車1の障害物P、Qとの当接幅Sだけ直
進し、この直進位置で90度その場回転し、障害物Pまた
はQの側面に沿つて走行するパターンであり、この側面
走行は前述の壁沿い走行と同じく蛇行走行となる。
以上の各走行パターンは、移動車1の前端面の接触セン
サ8が出力を生ずるときに選択される。この走行パター
ン選択時における移動車1の位置は正確に認識される必
要があるため、超音波センサ13の出力にて位置補正が行
なわれる。尚、移動車の現在位置(Xn、Yn)は移動車の
中心位置である。
さて、第4図において、位置Aから清掃作業を開始する
とすると、その清掃作業が壁W1に沿つた所から開始さ
れ、壁沿い走行パターンで走行する。壁面W4に当接す
る位置Bにおいて、次の走行パターンが選択される。こ
の場合に、移動車1のX方向の現在位置Xnと同方向のエ
リア方法Xrとの差の絶対値(|Xr−Xn|)が、移動車1の
横方向一定量移動可能値TE、すなわち隣接する往復進行
路間の離間距離Tと移動車のその場回転の回転半径Rの
和より小さいときは、最後の壁沿い走行パターンを選
択する。それ以外のとき、すなわち|Xr−Xn|≧TEのとき
は、位置Bの前面が壁面W2、W4が障害物P、Qかを判断
する。この判断はY方向の作業エリア20の寸法位置O、
Yrとの障害物位置Yp1、Yq1及び現在位置Ynの関係からな
される。前面が壁面W2であるときには、走行パターン
、、のいずれかを選択し得る。横方向一定量移動
が可能なとき(位置Bが該当する)には、通常走行パタ
ーンが選択され、位置BからC、D、E、F及びGを
経由して位置Hに至る。この位置Hにおいては、|Xp1−
Xn|<TEであるため、Uターン走行パターンが選択さ
れ、位置HからGに至る。この位置Gでは障害物Qとの
関係で|Xq1−Xn|<TEであるため、Uターン走行パター
ンを繰返すことがあるので、2回目はバック走行パタ
ーンを選択し、位置GからI及びJを経由して位置K
に至る。この位置Kでは前面が障害物Pであるため、|X
p1−Xn|<Tのときには、障害物沿い走行パターンを
選択し、位置KからL及びMを経由して位置Nに至る。
位置LからMへの横方向移動量Sは位置KにおけるXnと
Xp1の関係より定まるものであり一定ではない。|Xp1−X
n|≧Tのときには、通常走行パターンが選択される。
以上の動作のフローチヤートを第5図に示す。
前述の離間距離Tを移動車1の幅TR以下とすると、作業
エリア20の全ての床面を吸込口7が通ることになる。
尚、移動車の自走は搭載電池によるものでもよく、移動
車外の外部電力によるものでもよい。
(ト)発明の効果 以上の如く、本発明によれば、予め設定した複数の走行
パターンから、移動車の停止後の走行に適切な1つの走
行パターンを選択し、この選択された走行パターンに従
つて走行するものであるから、停止後の走行進路の設定
が、従来例の場合に比し、容易になり、移動車の走行時
間及び作業時間を短かくすることができ、作業エリア内
の作業能率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図(a)(b)は
移動車の底面図及び平面図、第2図は制御手段の構成ブ
ロック図、第3図は作業エリアを示す平面図、第4図は
各種の走行パターンを説明するための作業エリアの部分
平面図、第5図は移動車の動作のフローチヤートであ
る。 20……作業エリア、1……移動車、15……位置認識手
段、16……外部環境認識手段、17……地図記憶手段、18
……貯蔵手段、、、、、……走行パターン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】作業エリア内を複数の走行パターンで自走
    する作業移動車に、 作業エリア内の作業移動車の現在位置を認識する手段
    と、 外部環境を認識する手段と、 作業エリアの形状地図を記憶する地図記憶手段と、 作業移動車の前面が壁面または障害物に近接し、作業移
    動車が停止状態になるとき、前記位置認識手段、外部環
    境認識手段及び地図記憶手段からの情報に基づき作業移
    動車の走行を制御する制御手段と、 作業エリアの壁面に沿って走行する壁面走行パターン
    と、進行路に向かって90度旋回させて一定距離だけ横方
    向移動させた後、更に90度旋回させて作業移動車の前面
    が壁面または障害物に近接する位置まで直進させる通常
    走行パターンと、作業移動車を180度方向転換して直前
    の進行路を戻るUターン走行パターンと、作業移動車を
    前記横方向移動可能な位置まで後退させ、その後退位置
    で進行路に向かって90度旋回させて前記横方向移動させ
    た後、更に90度旋回させて作業移動車の前面が壁面また
    は障害物に近接する位置まで直進させるバック走行パタ
    ーンとを貯蔵する貯蔵手段と、を設け、 前記制御手段は、前記位置認識手段、外部環境認識手段
    及び地図記憶手段からの情報に基づき、作業移動車の進
    行路が壁面に近接した位置にあるときには前記壁面走行
    パターンを抽出し、作業移動車が前記横方向移動可能な
    位置にあるときには前記通常走行パターンを抽出し、作
    業移動車が前記横方向移動不可能な位置にあるときには
    前記Uターン走行パターンを抽出し、前記Uターン走行
    パターンによる走行を経た後であり、且つ作業移動車が
    前記横方向移動不可能な位置にあるときには前記バック
    走行パターンを抽出して、その抽出走行パターンにより
    作業移動車の走行を制御することを特徴とする作業移動
    車の走行方式。
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JPS63131207A JPS63131207A (ja) 1988-06-03
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US12535325B2 (en) * 2017-10-17 2026-01-27 AI Incorporated Method for constructing a map while performing work

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