JP3201216B2 - Autonomous vehicles - Google Patents

Autonomous vehicles

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JP3201216B2
JP3201216B2 JP08968095A JP8968095A JP3201216B2 JP 3201216 B2 JP3201216 B2 JP 3201216B2 JP 08968095 A JP08968095 A JP 08968095A JP 8968095 A JP8968095 A JP 8968095A JP 3201216 B2 JP3201216 B2 JP 3201216B2
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distance
control
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雄一 川上
宣和 川越
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ミノルタ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自律走行車に関し、特
に、対象物に沿った走行が可能な自律走行車に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autonomous vehicle, and more particularly, to an autonomous vehicle capable of traveling along an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】周囲の障害物の存在を検知しながら自律
的に走行する自律走行車としては、壁等の対象物に沿っ
て走行しながら所定の作業、たとえば、清掃作業、運搬
作業等を行なうものが種々開発されている。この種の従
来の自律走行車としては、実開平5−17703号公報
に開示されたものがある。この従来の自律走行車は、車
体と基準壁面との距離を測定し、位置偏差および姿勢差
を演算しながら、予め定められた走行経路に沿うべく制
御されている。また、自律走行車の車体の一方の側面部
に車体外側部および車体中央部にそれぞれ1対の測距セ
ンサを取付けている。したがって、車体中央部に取付け
た測距センサにより至近距離の測距を行ない、車体外側
部に取付けた測距センサにより遠距離の測距を行なって
いる。
2. Description of the Related Art As an autonomous vehicle that travels autonomously while detecting the presence of surrounding obstacles, a predetermined operation such as a cleaning operation or a transportation operation is performed while traveling along an object such as a wall. Various things to do have been developed. As this type of conventional autonomous vehicle, there is one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-17703. This conventional autonomous traveling vehicle is controlled so as to follow a predetermined traveling route while measuring a distance between a vehicle body and a reference wall surface and calculating a position deviation and a posture difference. In addition, a pair of distance measurement sensors are attached to one side surface of the vehicle body of the autonomous vehicle and to the outside of the vehicle body and to the center of the vehicle body. Therefore, distance measurement at a short distance is performed by a distance measurement sensor attached to the center portion of the vehicle body, and distance measurement is performed at a long distance by a distance measurement sensor attached to the outside portion of the vehicle body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の自律走行
車では、本来遠距離を測定するために用いられる測距セ
ンサを車体中央部にずらして取付けているため、至近距
離の測距を行なうためには車体の幅がある程度以上必要
となり、自律走行車を小型化することはできないという
問題点があった。
In the above-mentioned conventional autonomous vehicle, a distance measuring sensor which is originally used for measuring a long distance is mounted at a position shifted from the center of the vehicle body, so that the distance is measured at a short distance. Therefore, the width of the vehicle body needs to be more than a certain degree, and there is a problem that the size of the autonomous vehicle cannot be reduced.

【0004】本発明の目的は、対象物までの近距離を測
定できるとともに対象物の有無を検出することができ、
さらに、小型化に適する自律走行車を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to measure a short distance to an object and detect the presence or absence of the object.
Another object is to provide an autonomous vehicle suitable for miniaturization.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の自立走
行車は、対象物に沿った走行が可能な自立走行車であっ
て、対象物と接触する接触子を有し、接触子が対象物の
方向へ付勢され、対象物と接触しながら対象物までの距
離を測定する距離測定手段と、距離測定手段の出力が振
動する場合に、対象物が途切れたことを検出する検出手
段とを含む。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a self-contained traveling vehicle which is capable of traveling along an object and has a contact which comes into contact with the object. The distance measuring means, which is urged in the direction of the object and measures the distance to the object while making contact with the object, and the output of the distance measuring means vibrate.
Detection means for detecting that the object has been interrupted when moving .

【0006】[0006]

【作用】請求項1記載の自立走行車においては、接触子
が対象物と接触しながら対象物までの距離を測定するこ
とができるので対象物までの近距離を測定することがで
きる。また、対象物が途切れた場合、距離測定手段の出
が振動するので、この振動を検出することにより、対
象物が途切れたことを検出することができ、接触子のま
わりに対象物があるか否かを検出することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the distance to the object can be measured while the contact is in contact with the object, the short distance to the object can be measured. Further, when the object is interrupted, the output of the distance measuring means vibrates, so that by detecting this vibration , it can be detected that the object has been interrupted, and whether there is an object around the contactor. Can be detected.

【0007】[0007]

【実施例】【Example】

(1) 自律走行車の全体構成 以下、本発明の一実施例の自律走行車について図面を参
照しながら説明する。図1は、本発明の一実施例の自律
走行車の全体構成を示す斜視図であり、図2は、図1に
示す自律走行車の全体構成を示す上面図である。
(1) Overall Configuration of Autonomous Vehicle The following describes an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of the autonomous vehicle according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view showing the entire configuration of the autonomous vehicle shown in FIG.

【0008】図1および図2を参照して、自律走行車
は、作業部本体1、作業用アーム2、駆動部3を含む。
作業部本体1は、駆動部3の上部に取付けられ、駆動部
3の回転中心と同じ軸を中心として矢印で示すように回
転可能に構成されている。作業用アーム2は、作業部本
体1の後方に取付けられ、矢印で示すように左右方向に
スライド可能に設けられている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the autonomous traveling vehicle includes a working unit main body 1, a working arm 2, and a driving unit 3.
The working unit main body 1 is mounted on the upper part of the driving unit 3 and is configured to be rotatable about the same axis as the rotation center of the driving unit 3 as indicated by an arrow. The working arm 2 is attached to the rear of the working unit main body 1 and is provided so as to be slidable in the left-right direction as indicated by the arrow.

【0009】本実施例の自律走行車は、種々の用途に用
いられるが、その一例として、以下の実施例では、清掃
およびワックス掛け用の自律走行車について詳細に説明
する。図3は、本発明が適用される清掃およびワックス
掛け用の自律走行車の全体構成を示す図である。
The autonomous vehicle of this embodiment is used for various purposes. As an example, in the following embodiment, an autonomous vehicle for cleaning and waxing will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing the entire configuration of an autonomous traveling vehicle for cleaning and waxing to which the present invention is applied.

【0010】図3を参照して、作業部本体1は、タンク
11、ホース12、ポンプ13、スライド機構14、ス
ライド機構用モータ15、コントローラ16、接触セン
サ17を含む。作業用アーム2は、接触センサ17を含
む。
Referring to FIG. 3, the working unit main body 1 includes a tank 11, a hose 12, a pump 13, a slide mechanism 14, a motor 15 for a slide mechanism, a controller 16, and a contact sensor 17. The work arm 2 includes a contact sensor 17.

【0011】タンク11には、洗剤(またはワックス)
が貯蔵されている。タンク11に貯蔵されている洗剤
は、ホース12を介してポンプ13により作業用アーム
2へ導かれる。作業用アーム2は、スライド機構14に
より作業部本体1の左右方向に移動可能な状態で支持さ
れている。作業用アーム2は、モータ15によりスライ
ド機構14を介して左右方向に駆動される。コントロー
ラ16は、ポンプ13、スライド機構用モータ15、作
業用アーム2のブラシ21(図4参照)の動作をコント
ロールする。作業部本体1および作業用アーム2の外周
部には、障害物を検出するための接触センサ17が設け
られている。
The tank 11 contains a detergent (or wax).
Is stored. The detergent stored in the tank 11 is guided to the working arm 2 by a pump 13 via a hose 12. The work arm 2 is supported by the slide mechanism 14 so as to be movable in the left-right direction of the work unit main body 1. The work arm 2 is driven in the left-right direction by a motor 15 via a slide mechanism 14. The controller 16 controls the operations of the pump 13, the slide mechanism motor 15, and the brush 21 (see FIG. 4) of the working arm 2. A contact sensor 17 for detecting an obstacle is provided on the outer periphery of the working unit body 1 and the working arm 2.

【0012】次に、図3に示す作業用アーム2について
詳細に説明する。図4および図5は、図3に示す作業用
アームの構成を示す側面図および下面図である。図4お
よび図5を参照して、作業用アーム2は、ブラシ21、
ノズル22、ホース23、ブラシ駆動用モータ24を含
む。
Next, the working arm 2 shown in FIG. 3 will be described in detail. 4 and 5 are a side view and a bottom view showing the configuration of the working arm shown in FIG. 4 and 5, the working arm 2 includes a brush 21,
It includes a nozzle 22, a hose 23, and a brush driving motor 24.

【0013】作業用アーム2の下部には、4つのブラシ
21が回転可能に取付けられている。また、各ブラシ2
1の近傍には4つに分配されたホース23を介してポン
プ12により押出された洗剤を噴出させるためのノズル
22がそれぞれ備えられている。4つのブラシ21は、
図示しない連結機構によりブラシ駆動用モータ24の回
転軸と連結され、ブラシ駆動用モータ24により回転駆
動される。また、4つのブラシ21により清掃およびワ
ックス掛けの作業が行なわれる作業面積を広くするた
め、4つのブラシ21による作業幅は、作業部本体1の
幅より広くなっている。
Below the working arm 2, four brushes 21 are rotatably mounted. In addition, each brush 2
In the vicinity of 1, there are provided nozzles 22 for ejecting the detergent extruded by the pump 12 through four hoses 23 distributed respectively. The four brushes 21
The brush driving motor 24 is connected to the rotating shaft of the brush driving motor 24 by a connecting mechanism (not shown), and is driven to rotate by the brush driving motor 24. In addition, the working width of the four brushes 21 is wider than the width of the working unit body 1 in order to increase the work area where the cleaning and waxing work is performed by the four brushes 21.

【0014】次に、図1に示す駆動部3についてさらに
詳細に説明する。図6は、図1に示す駆動部の構成を示
す図である。
Next, the driving section 3 shown in FIG. 1 will be described in more detail. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the driving unit shown in FIG.

【0015】図6を参照して、駆動部3は、従動輪31
F、31B、駆動輪32R、32L、駆動輪用モータ3
3R、33L、連結機構34R、34L、エンコーダ3
5R、35L、回転支持機構36、回転駆動用モータ3
7、コントローラ38を含む。
Referring to FIG. 6, drive unit 3 includes driven wheel 31
F, 31B, drive wheels 32R, 32L, drive wheel motor 3
3R, 33L, connecting mechanism 34R, 34L, encoder 3
5R, 35L, rotation support mechanism 36, rotation drive motor 3
7, including the controller 38.

【0016】駆動部3の前方には、従動輪31Fが任意
の方向に回転可能に取付けられている。同様に駆動部3
の後方に従動輪31Bが取付けられている。駆動部3の
右側には駆動輪32Rが取付けられている。駆動輪32
Rには、連結機構34Rを介して駆動輪用モータ33R
の回転が伝達される。駆動輪用モータ33Rの駆動軸の
他端にはエンコーダ35Rが備えられており、駆動輪モ
ータ33Rの回転量および回転速度を検出することがで
きる。また、エンコーダ35Rの出力として、検出した
回転量から走行距離を算出し、走行距離を出力すること
も可能である。同様に駆動部3の左側には、駆動輪32
L、駆動輪用モータ33L、連結機構34L、エンコー
ダ35Lがそれぞれ備えられている。駆動部3の中心部
には、作業部本体1を回転自在に支持する回転支持機構
36が備えられ、回転支持機構36を介して作業部本体
1を回転させるための回転駆動用モータ37が備えられ
ている。また、駆動部3には、駆動輪用モータ33R、
33L、および回転駆動用モータ37の動作を制御する
コントローラ38が備えられている。なお、左右の駆動
輪32R、32Lの取付幅はWであり、駆動輪32R、
32Lの直径はDICある。
A driven wheel 31F is mounted in front of the drive unit 3 so as to be rotatable in any direction. Similarly, drive unit 3
, A driven wheel 31B is attached. A drive wheel 32R is mounted on the right side of the drive unit 3. Drive wheel 32
R includes a driving wheel motor 33R via a coupling mechanism 34R.
Is transmitted. The other end of the drive shaft of the drive wheel motor 33R is provided with an encoder 35R, and can detect the rotation amount and the rotation speed of the drive wheel motor 33R. Also, as the output of the encoder 35R, it is possible to calculate the traveling distance from the detected rotation amount and output the traveling distance. Similarly, on the left side of the drive unit 3, the drive wheels 32
L, a drive wheel motor 33L, a coupling mechanism 34L, and an encoder 35L are provided. A rotation support mechanism 36 that rotatably supports the working unit main body 1 is provided at the center of the driving unit 3, and a rotation drive motor 37 for rotating the working unit main body 1 via the rotation supporting mechanism 36 is provided. Have been. The driving unit 3 includes a driving wheel motor 33R,
33L and a controller 38 for controlling the operation of the rotary drive motor 37 are provided. The mounting width of the left and right drive wheels 32R, 32L is W, and the drive wheels 32R, 32L,
The 32L diameter is DIC.

【0017】(2) 自律走行車の駆動制御 次に、上記のように構成された自律走行車の駆動制御方
法について説明する。駆動制御方法としては、直進制
御、カーブ制御、第1スピンターン制御、第2スピンタ
ーン制御、第3スピンターン制御の5種類の制御方法が
あり、以下各制御方法について説明する。なお、以下に
述べる各制御方法は、コントローラ38内部に予め記憶
されたプログラムにより駆動輪用モータ33R、33
L、回転駆動用モータ37を制御することにより行なわ
れる。
(2) Drive Control of Autonomous Vehicle Next, a drive control method of the autonomous vehicle configured as described above will be described. As the drive control method, there are five types of control methods of straight-line control, curve control, first spin turn control, second spin turn control, and third spin turn control, and each control method will be described below. Each of the control methods described below uses a drive wheel motor 33R, 33R by a program stored in the controller 38 in advance.
L, by controlling the rotation drive motor 37.

【0018】まず、直進制御について説明する。自律走
行車が直進するためには、左右の駆動輪32R、32L
が、駆動を開始してから常に同じ回転量回転するように
制御を行なう必要がある。この制御は、左右の駆動輪3
2R、32Lの回転動作を速度制御することにより達成
することができるが、より確実に左右の駆動輪32R、
32Lの回転量を一致させ、より正確に直進させるため
以下に示す方法により直進制御を行なっている。
First, the straight running control will be described. In order for the autonomous vehicle to go straight, the left and right drive wheels 32R, 32L are required.
However, it is necessary to perform control so that the motor always rotates by the same amount after the start of driving. This control is performed for the left and right driving wheels 3.
The rotation operation of the 2R, 32L can be achieved by speed control, but the left and right drive wheels 32R, 32R,
The straight-ahead control is performed by the following method in order to make the amount of rotation of 32L equal and more accurately straight-ahead.

【0019】具体的には、片方の駆動輪を基準輪とし、
この基準輪が目標速度で回転するよう制御する。また、
もう一方の駆動輪(制御輪)を駆動輪と同じ速度でかつ
回転量が同じになるように制御する。ここで、駆動輪用
モータ33R,33Lとしては直流モータを用い、PW
M(Pulse Width Modulation)制御によりモータに通電
する時間割合(デューティ比)を変化させることにより
モータに流す電流を増減させて制御する。
Specifically, one drive wheel is set as a reference wheel,
The reference wheel is controlled to rotate at the target speed. Also,
The other drive wheel (control wheel) is controlled so as to have the same speed and the same amount of rotation as the drive wheel. Here, DC motors are used as the drive wheel motors 33R and 33L,
By changing the time ratio (duty ratio) of energizing the motor by M (Pulse Width Modulation) control, the current flowing to the motor is increased or decreased for control.

【0020】以下、上記の制御方法により左側の駆動輪
32Lを制御輪とし、右側の駆動輪32Rを基準輪とし
た場合の直進制御の方法について説明する。図7は、上
記の直進制御の方法を説明するためのフローチャートで
ある。なお、以下の説明では、エンコーダ35R、35
Lから出力されるパルスを走行中にカウンタ(図示省
略)で計数し、このカウント値をエンコーダ値と呼び、
右側の駆動輪32Rに対するエンコーダ値をEr、左側
の駆動輪32Lに対するエンコーダ値をElとする。ま
た、以下に示す直進制御は、所定時間t1ごとに繰返し
行なわれ、所定時間t1当りのエンコーダ値の変化量を
駆動輪の速度と呼び、右側の駆動輪32Rの速度をV
r、左側の駆動輪32Lの速度をVlとする。また、左
右の駆動輪用モータ33R、33Lに流す電流値を制御
するためのPWM制御量(デューティ比)をそれぞれD
r、Dlとする。なお、直進スタート時に、左右のエン
コーダ値Er,Elはリセットされ、その後、所定時間
t1ごとに以下に説明する制御ルーチンが実行される。
Hereinafter, a description will be given of a straight-ahead control method in which the left driving wheel 32L is used as a control wheel and the right driving wheel 32R is used as a reference wheel by the above control method. FIG. 7 is a flowchart for explaining the above-described straight-ahead control method. In the following description, the encoders 35R, 35R
The pulse output from L is counted by a counter (not shown) during traveling, and this count value is called an encoder value.
The encoder value for the right driving wheel 32R is Er, and the encoder value for the left driving wheel 32L is El. The straight-ahead control described below is repeatedly performed at every predetermined time t1, and the amount of change in the encoder value per predetermined time t1 is called the drive wheel speed, and the speed of the right drive wheel 32R is V
r, the speed of the left driving wheel 32L is Vl. In addition, the PWM control amounts (duty ratios) for controlling the current values flowing through the left and right drive wheel motors 33R and 33L are D
r and Dl. At the start of straight traveling, the left and right encoder values Er and El are reset, and thereafter, a control routine described below is executed every predetermined time t1.

【0021】まず、ステップS1において、左右のエン
コーダ値Er、Elを読込む。次に、左右の駆動輪の速
度Vr、Vlを求める。具体的には、ステップS1で読
込んだエンコーダ値Er、Elから所定時間t1前のエ
ンコーダ値PEr、PElをそれぞれ減算することによ
り左右の速度Vr、Vlを求める。
First, in step S1, the left and right encoder values Er and El are read. Next, the speeds Vr and Vl of the left and right driving wheels are obtained. Specifically, the left and right velocities Vr and Vl are obtained by subtracting the encoder values PEr and PEl before the predetermined time t1 from the encoder values Er and El read in step S1, respectively.

【0022】次に、ステップS3において、制御輪のエ
ンコーダ値El、基準輪のエンコーダ値Erの差ΔEを
求める。次に、ステップS4において、制御輪の速度V
lと基準輪の速度Vrとの差ΔVを求める。
Next, in step S3, a difference ΔE between the encoder value El of the control wheel and the encoder value Er of the reference wheel is obtained. Next, in step S4, the control wheel speed V
The difference ΔV between 1 and the reference wheel speed Vr is obtained.

【0023】次に、ステップS5において、ステップS
3で求めたエンコーダ値の差ΔEとステップS4で求め
た速度の差ΔVとにそれぞれゲインGE、GVを掛けた
量だけ制御輪のデューティ比Dlから減算しその値を制
御輪のデューティ比Dlとする。次に、現在のエンコー
ダ値Er、Elを所定時間t1前のエンコーダ値PE
r、PElとしてそれぞれ記憶する。上記の処理に従い
制御輪32Lのデューティ比Dlを制御することによ
り、制御輪32Lは、基準輪32Rと同じ速度でかつ同
じ回転数になるように制御される。
Next, in step S5, step S5
3 is subtracted from the duty ratio Dl of the control wheel by an amount obtained by multiplying the difference ΔE between the encoder value obtained in step 3 and the difference ΔV in speed obtained in step S4 by the gains GE and GV, respectively. I do. Next, the current encoder values Er and El are converted to the encoder values PE before the predetermined time t1.
r and PE1, respectively. By controlling the duty ratio Dl of the control wheel 32L according to the above process, the control wheel 32L is controlled so as to have the same speed and the same rotational speed as the reference wheel 32R.

【0024】次に、カーブ制御について説明する。カー
ブ制御は、自律走行車をカーブさせるため、左右の駆動
輪32R、32Lの速度比率を一定の割合になるように
制御している。具体的には、制御輪32Lの速度および
回転量を基準輪32Rの速度の10%増になるように制
御することにより、自律走行車を基準輪側にカーブさ
せ、制御輪32Lの速度および回転量を基準輪32Rの
速度の10%減になるように制御することにより自律走
行車を制御輪側にカーブさせている。カーブ半径Cは、
左右両輪の速度比Rと左右両輪の取付幅Wから次式で計
算される。
Next, curve control will be described. In the curve control, the speed ratio of the left and right drive wheels 32R, 32L is controlled to be a constant ratio in order to curve the autonomous vehicle. Specifically, by controlling the speed and the rotation amount of the control wheel 32L to increase by 10% of the speed of the reference wheel 32R, the autonomous vehicle is curved toward the reference wheel, and the speed and the rotation of the control wheel 32L are controlled. The autonomous vehicle is curved to the control wheel side by controlling the amount to be reduced by 10% of the speed of the reference wheel 32R. The curve radius C is
It is calculated from the speed ratio R of the left and right wheels and the mounting width W of the left and right wheels by the following equation.

【0025】C=R×W/(R−1) …(1) したがって、左側の駆動輪32Lを基準輪とする場合
は、R>1にすることで自律走行車は左にカーブし、R
<1とすることで右にカーブさせる。また、カーブ半径
も速度比Rの値によって定まり、C>0のとき左へカー
ブする場合のカーブ半径が表わされ、C<0のとき右へ
カーブする場合のカーブ半径が表わされる。また、直進
の場合はカーブ半径Cは無限大となる。したがって、上
記に説明した直進制御の場合は、カーブ制御の特殊な場
合となり、速度比Rが1の場合となる。
C = R × W / (R−1) (1) Therefore, when the left driving wheel 32L is used as a reference wheel, the autonomous vehicle curves to the left by setting R> 1, and R
By setting it to <1, it curves to the right. The curve radius is also determined by the value of the speed ratio R. When C> 0, the curve radius when turning to the left is represented, and when C <0, the curve radius when turning to the right is represented. In the case of going straight, the curve radius C is infinite. Therefore, in the case of the straight-ahead control described above, a special case of the curve control is performed, and the speed ratio R is one.

【0026】図8は、上記のカーブ制御の方法を説明す
るためのフローチャートである。カーブ制御の方法は、
基本的には直進制御の方法と同様である。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the above-described curve control method. The method of curve control is
Basically, it is the same as the straight-ahead control method.

【0027】まず、ステップS11およびS12におい
て、図7に示すステップS1およびS2と同様の処理を
行なう。次に、ステップS13において、制御輪32L
のエンコーダ値Elと基準輪32Rのエンコーダ値Er
に速度比Rを掛けた値を減算し、ΔEを求める。
First, in steps S11 and S12, the same processing as in steps S1 and S2 shown in FIG. 7 is performed. Next, in step S13, control wheel 32L
Encoder value El of the reference wheel 32R and the encoder value Er of the reference wheel 32R.
Is multiplied by the speed ratio R to obtain ΔE.

【0028】次に、ステップS14において、制御輪の
速度Vlから基準輪の速度Vrに速度比Rを掛けた値を
減算し、ΔVを求める。次に、ステップS15およびS
16において、図7に示すステップS5およびS6と同
様の処理を行なう。
Next, in step S14, a value obtained by multiplying the speed Vr of the reference wheel by the speed ratio R is subtracted from the speed Vl of the control wheel to obtain ΔV. Next, steps S15 and S
At 16, the same processing as in steps S5 and S6 shown in FIG. 7 is performed.

【0029】次に、第1スピンターン制御について説明
する。第1スピンターン制御は、駆動部3をスピンター
ンさせるための制御である。駆動部3をスピンターンす
るためには、左右の駆動輪32R、32Lが互いに逆方
向に駆動を開始し、常に同じ回転量だけ回転させるよう
に制御を行なう必要がある。このため、基準輪と駆動輪
とを逆向きに回転させ、直進制御と同様の制御を行なう
ことにより第1スピンターン制御を実行している。第1
スピンターン制御では、左右の駆動輪32R、32Lの
中点を中心として回転し、回転角度は、ジャイロセンサ
等の角度センサ(図示省略)を用いるか、または、駆動
輪用モータ33R、33Lの回転数から左右の駆動輪3
2R、32Lの回転数Nを求め、左右の駆動輪32R、
32Lの幅Wとその車輪直径DIとから回転角度θ(ラ
ジアン)を以下の式により計算することができる。
Next, the first spin turn control will be described. The first spin turn control is a control for causing the driving unit 3 to perform a spin turn. In order to spin turn the drive unit 3, it is necessary to control the left and right drive wheels 32R, 32L to start driving in opposite directions to each other and to always rotate by the same amount of rotation. For this reason, the first spin turn control is executed by rotating the reference wheel and the drive wheel in opposite directions and performing the same control as the straight-ahead control. First
In the spin turn control, rotation is performed about the center point of the left and right driving wheels 32R and 32L, and the rotation angle is determined by using an angle sensor (not shown) such as a gyro sensor or by rotating the driving wheel motors 33R and 33L. Left and right drive wheels 3 from number
The rotational speeds N of the 2R and 32L are obtained, and the left and right drive wheels 32R,
The rotation angle θ (radian) can be calculated from the width W of 32L and the wheel diameter DI by the following equation.

【0030】θ=N×DI/W …(2) 次に、第2スピンターン制御について説明する。第2ス
ピンターン制御は、作業部本体1を回転制御する。作業
部本体1の回転動作は、回転駆動用モータ37を回転さ
せることにより行なう。回転駆動用モータ37として
は、たとえば、ステッピングモータが用いられる。した
がって、作業部本体1の回転角度は、ステッピングモー
タに与えるパルス数を設定することにより任意に設定す
ることができる。
Θ = N × DI / W (2) Next, the second spin turn control will be described. The second spin turn control controls the rotation of the working unit body 1. The rotation operation of the working unit body 1 is performed by rotating the rotation drive motor 37. As the rotation drive motor 37, for example, a stepping motor is used. Therefore, the rotation angle of the working unit main body 1 can be arbitrarily set by setting the number of pulses given to the stepping motor.

【0031】次に、第3スピンターン制御について説明
する。第3スピンターン制御は、駆動部3のみをスピン
ターンし、作業部本体1は駆動部3のスピンターンにか
かわらずそのままの姿勢を保持させる制御である。駆動
部3のみをスピンターンするためには、駆動部3のスピ
ンターンと作業部本体1のスピンターンとを同時に同じ
速度で逆向きに回転させるように制御する必要がある。
具体的には、駆動部3を上記の第1スピンターン制御の
方法で回転させ、その回転量と回転速度を検出し、それ
に対応した周期のパルスを回転駆動用モータ37に与え
ることにより行なっている。
Next, the third spin turn control will be described. The third spin turn control is a control in which only the drive unit 3 is spin-turned, and the working unit main body 1 keeps the posture as it is regardless of the spin turn of the drive unit 3. In order to spin-turn only the drive unit 3, it is necessary to control the spin turn of the drive unit 3 and the spin turn of the working unit main body 1 to rotate simultaneously at the same speed but in opposite directions.
Specifically, the driving unit 3 is rotated by the above-described first spin-turn control method, the rotation amount and the rotation speed are detected, and a pulse having a cycle corresponding to the rotation amount is supplied to the rotation driving motor 37. I have.

【0032】図9は、第3スピンターン制御の方法を説
明するためのフローチャートである。本制御は、直進制
御と同様に所定時間t2ごとに繰返し実行される。ま
た、制御のスタート時には、左右のエンコーダ値Er、
El、およびパルスモータに与えるパルス数の累算値P
Sはリセットされる。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a third spin turn control method. This control is repeatedly executed at every predetermined time t2 as in the straight-ahead control. At the start of the control, the left and right encoder values Er,
El and the accumulated value P of the number of pulses given to the pulse motor
S is reset.

【0033】まず、ステップS21において、左右のエ
ンコーダ値Er、Elがそれぞれ読込まれる。次に、ス
テップS22において、左右のエンコーダ値Er、El
から駆動輪32R、32Lの回転数Nを求め、(2)式
によって駆動部3の回転角度θを求める。次にステップ
S23において、ステップS22で求めた回転角度θか
ら所定時間t2前の回転角度Pθを減算することにより
回転角速度Δθを求める。次に、ステップS24におい
て、回転角度θに所定の係数cを乗算することにより回
転角度θを回転駆動用モータ37のパルス数に変換し目
標パルス数P0を求める。
First, in step S21, the left and right encoder values Er and El are read. Next, in step S22, the left and right encoder values Er, El
, The rotational speed N of the drive wheels 32R and 32L is obtained, and the rotational angle θ of the drive unit 3 is obtained by Expression (2). Next, in step S23, the rotation angular velocity Δθ is obtained by subtracting the rotation angle Pθ before the predetermined time t2 from the rotation angle θ obtained in step S22. Next, in step S24, the rotation angle θ is converted into the number of pulses of the rotation drive motor 37 by multiplying the rotation angle θ by a predetermined coefficient c, thereby obtaining a target pulse number P0.

【0034】駆動部3が現在求めた回転速度で回転を続
けようとすると、所定時間t2後には、駆動部3はθ+
Δθの角度分だけ回転しているはずである。したがっ
て、回転駆動用モータ37には、次の所定時間t2後に
は、P0+ΔP0パルス分だけ回転させる必要がある。
ここで、ステップS26において、P0+ΔP0から現
在までに回転駆動用モータ37に与えたパルス数PSを
減算したパルス数Pを計算し、次の所定時間t2に与え
ることとする。次に、現在の回転角度θをPθとして記
憶する。次に、ステップS28において、所定時間t2
をパルス数Pで乗算しパルス間隔TWを計算する。次
に、ステップS29において、次の所定時間t2にパル
ス間隔TWで回転駆動用モータ37を駆動する。回転駆
動用モータ37の駆動時には、パルスを与えるたびにパ
ルス数PSの値をインクリメントする。上記の処理によ
り、回転角度θおよび回転角速度Δθに応じて作業部本
体1を回転駆動する回転駆動用モータ37に与えるパル
ス間隔を調整することにより、駆動部3の回転と同期し
た作業部本体1の回転が実現される。
When the drive unit 3 tries to continue rotating at the rotation speed obtained at present, after a predetermined time t2, the drive unit 3
It should have rotated by the angle of Δθ. Therefore, after the next predetermined time t2, the rotation drive motor 37 needs to rotate by the amount of the pulse P0 + ΔP0.
Here, in step S26, the number of pulses P is calculated by subtracting the number of pulses PS applied to the rotary drive motor 37 from P0 + ΔP0 to the present time, and the calculated number of pulses P is given at the next predetermined time t2. Next, the current rotation angle θ is stored as Pθ. Next, in step S28, a predetermined time t2
Is multiplied by the pulse number P to calculate a pulse interval TW. Next, in step S29, the rotation driving motor 37 is driven at the pulse interval TW at the next predetermined time t2. When the rotation drive motor 37 is driven, the value of the pulse number PS is incremented each time a pulse is given. By adjusting the pulse interval to be given to the rotation drive motor 37 for rotating the work unit body 1 according to the rotation angle θ and the rotation angular velocity Δθ by the above processing, the work unit body 1 synchronized with the rotation of the drive unit 3 is adjusted. Rotation is realized.

【0035】(3) 作業中の動作例 本実施例の自律走行車は、上記した5種類の制御方法に
基づく駆動部3の動作および作業用アーム2の動作の組
合せにより清掃(またはワックス掛け)作業を行なう。
図10は、本実施例の自律走行車の作業中の動作例を説
明するための図である。図10に示す例では、自律走行
車100が両側の壁W1、W2で囲まれた清掃領域CA
の中をジグザグに走行しながら清掃作業を行なう。
(3) Example of Operation During Work The autonomous traveling vehicle of this embodiment is cleaned (or waxed) by a combination of the operation of the drive unit 3 and the operation of the work arm 2 based on the above-described five types of control methods. Do the work.
FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example of the autonomous traveling vehicle according to the present embodiment during work. In the example shown in FIG. 10, the autonomous vehicle 100 has a cleaning area CA surrounded by walls W1 and W2 on both sides.
Perform cleaning work while running zigzag through the inside.

【0036】まず、スタート地点STから壁W1に沿い
ながら直進する(La)。次に、設定距離L0だけ進ん
だところで停止する(Lb)。次に、壁W1沿いからU
ターン動作しながら、所定距離Pだけ右横に移動する
(Lc)。ここで、所定距離Pは作業用アーム2の幅か
らオーバーラップ部分が少ない距離に設定する。次に、
前進動作を行なう(Ld)。次に、設定距離Lだけ進ん
だ位置で停止する(Le)。次にUターン動作しながら
所定距離Pだけ右横に移動する(Lf)。次に、前進動
作を行なう(Lg)。次に、設定距離L0だけ進んだ位
置で停止する(Lh)。次に、上記のLf〜Lhまでの
動作を繰返す。次に、Uターン動作しながら壁W2に沿
う(Li)。次に、壁W2に沿いながら直進する(L
j)。最後に、設定距離L0だけ進んだ位置ですなわち
ゴール地点(GL)で停止する。以上の動作により清掃
領域CA全面の清掃作業が終了する。
First, the vehicle goes straight from the start point ST along the wall W1 (La). Next, it stops when it has advanced by the set distance L0 (Lb). Next, U from the wall W1
During the turn operation, it moves to the right side by a predetermined distance P (Lc). Here, the predetermined distance P is set to a distance with a small overlap portion from the width of the working arm 2. next,
A forward operation is performed (Ld). Next, it stops at the position advanced by the set distance L (Le). Next, it moves right and left by a predetermined distance P while performing a U-turn operation (Lf). Next, a forward operation is performed (Lg). Next, it stops at a position advanced by the set distance L0 (Lh). Next, the above operations from Lf to Lh are repeated. Next, along the wall W2 while performing a U-turn operation (Li). Next, go straight along the wall W2 (L
j). Finally, the vehicle stops at the position advanced by the set distance L0, that is, at the goal point (GL). With the above operation, the cleaning operation of the entire cleaning area CA is completed.

【0037】次に、図10に示す壁沿いからのUターン
動作Lcについて詳細に説明する。図11は、壁沿いか
らのUターン動作を説明するための図である。なお、図
11に示す作業部本体1上の矢印は、作業部本体1の下
部に配置される駆動部3の前方向を示しており、以下の
各図についても同様である。
Next, the U-turn operation Lc from along the wall shown in FIG. 10 will be described in detail. FIG. 11 is a diagram for explaining a U-turn operation from along the wall. Note that the arrow on the working unit main body 1 shown in FIG. 11 indicates the front direction of the driving unit 3 arranged at the lower part of the working unit main body 1, and the same applies to the following drawings.

【0038】まず、図11の(a)に示すように、自律
走行車100は直進動作を停止する。次に、図11の
(b)に示すように、駆動部3のみ90°右方向に回転
する。次に、図11の(c)に示すように、一定距離た
とえば次の動作で作業用アーム2が壁W1にあたらない
距離だけ右方向に前進する。そのとき同時に作業用アー
ム2を中心位置に戻す。次に、図11の(d)に示すよ
うに、作業部本体1を90°右方向に回転する。次の、
図11の(e)に示すように、作業用アーム2が壁W1
にあたるまで後退する。次に、図11の(f)に示すよ
うに、上記の所定距離Pだけ右方向に移動する。次に、
図11の(g)に示すように、装置全体を90°右方向
に回転させる。最後に、図11の(h)に示すように、
移動動作を開始する。
First, as shown in FIG. 11A, the autonomous traveling vehicle 100 stops the straight traveling operation. Next, as shown in FIG. 11B, only the drive unit 3 rotates 90 ° clockwise. Next, as shown in FIG. 11C, the working arm 2 advances rightward by a certain distance, for example, a distance that does not hit the wall W1 in the next operation. At the same time, the work arm 2 is returned to the center position. Next, as shown in FIG. 11D, the working unit main body 1 is rotated rightward by 90 °. next,
As shown in FIG. 11E, the working arm 2 is mounted on the wall W1.
Retreat until hit. Next, as shown in (f) of FIG. 11, it moves rightward by the predetermined distance P. next,
As shown in FIG. 11 (g), the entire apparatus is rotated 90 ° clockwise. Finally, as shown in FIG.
Start the movement operation.

【0039】次に、図10に示すUターン動作Lfにつ
いて詳細に説明する。図12は、Uターン動作を説明す
るための図である。
Next, the U-turn operation Lf shown in FIG. 10 will be described in detail. FIG. 12 is a diagram for explaining a U-turn operation.

【0040】まず、図12の(a)に示すように、直進
動作を停止する。次に、図12の(b)に示すように、
装置全体を90°左方向に回転させる。次に、図12の
(c)に示すように、上記した所定距離Pだけ右方向に
移動する。次に、図12の(d)に示すように、装置全
体を90°左方向に回転させる。最後に、図12の
(e)に示すように、移動動作を開始する。
First, as shown in FIG. 12A, the straight traveling operation is stopped. Next, as shown in FIG.
Rotate the entire device 90 ° to the left. Next, as shown in FIG. 12 (c), it moves rightward by the predetermined distance P described above. Next, as shown in FIG. 12D, the entire device is rotated 90 ° to the left. Finally, the moving operation is started as shown in FIG.

【0041】次に、図10に示すUターン動作しながら
壁W2に沿う動作Liについて詳細に説明する。図13
は、Uターン動作しながら壁に沿う動作を説明するため
の図である。なお、この動作は、上記した所定距離Pだ
け横方向に移動すると壁沿い走行になる場合に使用す
る。
Next, the operation Li along the wall W2 while performing the U-turn operation shown in FIG. 10 will be described in detail. FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation along a wall while performing a U-turn operation. Note that this operation is used when the vehicle travels along the wall when it moves laterally by the predetermined distance P described above.

【0042】まず、図13の(a)に示すように、直進
動作を停止する。次に、図13の(b)に示すように、
装置全体を90°左方向に回転させる。次に、図13の
(c)に示すように、作業部本体1の先端が壁W2にぶ
つかるまで前進する。次に、図13の(d)に示すよう
に、所定距離だけ後退する。次に、図13の(e)に示
すように、装置全体を90°右方向に回転させる。ま
た、このとき同時に作業用アーム2を中心位置から壁W
2に当接しない位置まで移動させる。最後に、図13の
(f)に示すように、壁沿い移動動作Ljを開始する。
First, as shown in FIG. 13A, the straight traveling operation is stopped. Next, as shown in FIG.
Rotate the entire device 90 ° to the left. Next, as shown in FIG. 13C, the working unit main body 1 is advanced until the tip of the working unit main body 1 hits the wall W2. Next, as shown in FIG. 13 (d), the vehicle retreats by a predetermined distance. Next, as shown in FIG. 13E, the entire apparatus is rotated 90 ° clockwise. At this time, the working arm 2 is simultaneously moved from the center position to the wall W.
Move to a position where it does not touch 2. Finally, as shown in FIG. 13F, the moving operation along the wall Lj is started.

【0043】なお、本実施例の自律走行車は、上記に説
明したような場所に限らず、四方壁に囲まれた部屋の内
部でも同様に作業することが可能である。また、上記し
た5種類の基本動作の組合せにより任意の形状を有する
領域においても同様に作業可能である。この場合、作業
パターンは、予めプログラムしておくこともできるし、
ティーチングや作業地図から作業パターンを自動作成す
る機能等を用いることにより容易に設定することができ
る。
The autonomous vehicle of this embodiment can work not only in the above-described place but also in a room surrounded by four-sided walls. Further, the same operation can be performed in a region having an arbitrary shape by a combination of the above five types of basic operations. In this case, the work pattern can be programmed in advance,
The setting can be easily performed by using a function for automatically creating a work pattern from teaching or a work map.

【0044】(4) 非接触倣い制御 図10に示した作業例の中の壁に沿って長距離移動する
部分Ld、Lgにおいて直進走行がうまくいかず、ジグ
ザグに作業していく過程で既に作業を行なった領域と次
に作業を行なう領域とがオーバーラップせず、作業のや
り直し部分が生じてしまう場合がある。これは、Uター
ン動作後正確に壁に平行な状態になっていないために平
行走行にならなかったり、駆動輪32R、32Lと作業
領域の床との間に滑りが生じ、直進制御により左右の駆
動輪を等速に回転させても正確に直進走行できないこと
による。したがって、本実施例の自律走行車では、非接
触方式で壁までの距離を測定できる非接触センサを用い
て壁に倣いながら走行を行なう非接触倣い制御により、
常に正確に直進走行できるようにしている。
(4) Non-contact scanning control In the working example shown in FIG. 10, straight running does not work well in the portions Ld and Lg that move long distance along the wall, and the work is already performed in the process of working in a zigzag manner. In some cases, the area where the operation is performed and the area where the next operation is performed do not overlap, and a part where the operation is redone may occur. This is because, after the U-turn operation, the vehicle does not run parallel because it is not exactly parallel to the wall or slips between the drive wheels 32R, 32L and the floor of the work area. This is because even if the driving wheels are rotated at a constant speed, the vehicle cannot travel straight ahead accurately. Therefore, in the autonomous traveling vehicle of the present embodiment, by non-contact scanning control that performs traveling while following the wall using a non-contact sensor that can measure the distance to the wall in a non-contact manner,
It is always possible to drive straight ahead.

【0045】本実施例に用いられる非接触センサとして
は、超音波式の測距センサ、光源を投光し対象物から反
射光を捕らえその位置から対象物までの距離を導き出す
アクティブタイプの三角測距センサ、対象物の像を2つ
の撮像系で捕らえその位相差から距離を導き出すパッシ
ブタイプの三角測距センサ等の種々のセンサを用いるこ
とができる。ただし、パッシブタイプの三角測距センサ
を用いる場合は、測距対象物にコントラストが必要とな
り、対象物が壁等のように無地のものの場合は、パター
ン光を照射する必要がある。
As the non-contact sensor used in this embodiment, an ultrasonic distance measuring sensor, an active type triangulation for projecting a light source, capturing reflected light from an object, and deriving a distance from the position to the object. Various sensors such as a distance sensor and a passive-type triangulation sensor that captures an image of an object by two imaging systems and derives a distance from a phase difference between the two can be used. However, when a passive-type triangulation sensor is used, the object to be measured needs contrast, and when the object is a plain object such as a wall, it is necessary to irradiate pattern light.

【0046】次に、上記の非接触センサを用いた非接触
倣い制御について詳細に説明する。本実施例の自律走行
車は、進行方向に垂直な方向の距離を測定できる非接触
方式の測距センサを作業部本体1の両側に設け、左右の
壁までの距離Dr、Dlを測定し、以下に説明する壁と
の距離に対応する数値(以下、距離割合値と称す)を求
め、この距離割合値を用いて倣い走行している。この結
果、本実施例では、安価なセンサを用いても正確に壁倣
い走行を行なうことが可能となる。
Next, non-contact scanning control using the above-described non-contact sensor will be described in detail. The autonomous traveling vehicle of the present embodiment is provided with a non-contact type distance measuring sensor capable of measuring a distance in a direction perpendicular to the traveling direction on both sides of the working unit main body 1, and measures distances Dr and Dl to left and right walls, A numerical value (hereinafter, referred to as a distance ratio value) corresponding to a distance to a wall described below is obtained, and the vehicle travels by following this distance ratio value. As a result, in the present embodiment, it is possible to accurately perform the wall following traveling even if an inexpensive sensor is used.

【0047】まず、本実施例の非接触倣い走行の原理に
ついて説明する。図14は、非接触倣い走行制御の原理
を説明するための図である。走行時に左右の測距センサ
により、両側の壁までの距離Dr、Dlを測定し、自律
走行車から壁までの距離に対応する距離割合値Rpを次
式により求める。
First, the principle of the non-contact scanning travel of this embodiment will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining the principle of non-contact scanning traveling control. During traveling, the distances Dr and Dl to the walls on both sides are measured by the left and right distance measurement sensors, and a distance ratio value Rp corresponding to the distance from the autonomously traveling vehicle to the wall is obtained by the following equation.

【0048】 Rp=Dr/(Dr+Dl) …(3) 上記の距離割合値は、一般的な廊下や部屋のように壁が
平行である場所では、壁からの距離と等価な数値として
取扱うことができる。このようにすることで、自律走行
車が倣うべき壁に平行にある場合と平行でない場合とで
その値が変化しないという利点を得る。なお、Rpは上
記した(3)式の値に限らず、Dr/Dl等、DrとD
lとの比に対応した値であれば他の式から求められる値
でもよい。
Rp = Dr / (Dr + Dl) (3) The above distance ratio value may be treated as a numerical value equivalent to the distance from the wall in a place where the wall is parallel, such as a general corridor or room. it can. By doing so, there is an advantage that the value does not change when the autonomous vehicle is parallel to the wall to be followed and when it is not parallel. It should be noted that Rp is not limited to the value of the above equation (3), and that Dr and Dl, such as Dr / Dl,
A value obtained from another equation may be used as long as it is a value corresponding to the ratio to l.

【0049】図14を参照して、まず、図14の(a)
に示すように、走行前に走行開始時の距離割合値Rp0
を算出する。次に、図14の(b)に示すように、走行
中の距離割合値Rpを計算する。この場合、自律走行車
は、壁に対して平行ではないが、距離割合値Rpは、自
律走行車が壁に対して平行である場合と同じ距離割合値
を表わしている。また、この場合、Rp>Rp0となっ
ているので自律走行車100を右にカーブさせる。次
に、図14の(c)に示すように、上記と同様に走行時
の距離割合値Rpを計算する。この場合、自律走行車1
00は、壁に対して平行となっているが、Rp>Rp0
となっているのでさらに右にカーブを続ける。次に、図
14の(d)に示すように、上記と同様に走行時の距離
割合値Rpを計算する。この場合、Rp<Rp0となっ
ているので自律走行車100を左にカーブさせる。次
に、図14の(e)に示すように、上記と同様に走行時
の距離割合値Rpを計算する。この場合、Rp=Rp0
となっているので自律走行車100を直進させる。
Referring to FIG. 14, first, FIG.
As shown in the figure, the distance ratio value Rp0 at the start of traveling before traveling
Is calculated. Next, as shown in FIG. 14B, the distance ratio value Rp during traveling is calculated. In this case, the autonomous vehicle is not parallel to the wall, but the distance ratio value Rp represents the same distance ratio value as when the autonomous vehicle is parallel to the wall. In this case, since Rp> Rp0, the autonomous vehicle 100 is curved to the right. Next, as shown in FIG. 14C, the distance ratio value Rp during traveling is calculated in the same manner as described above. In this case, the autonomous vehicle 1
00 is parallel to the wall, but Rp> Rp0
And continue to the right. Next, as shown in FIG. 14D, the distance ratio value Rp during traveling is calculated in the same manner as described above. In this case, since Rp <Rp0, the autonomous vehicle 100 is curved to the left. Next, as shown in FIG. 14E, the distance ratio value Rp during traveling is calculated in the same manner as described above. In this case, Rp = Rp0
, The autonomous traveling vehicle 100 is made to go straight.

【0050】上記のように走行中に両側の壁までの距離
を測定し、各測定時点での距離割合値Rpを計算し、計
算した距離割合値Rpが走行開始時の距離割合値Rp0
と同じになるように制御することにより壁に沿った正確
な直進走行が可能となる。
As described above, the distance to the walls on both sides is measured during traveling, and the distance ratio value Rp at each measurement time point is calculated. The calculated distance ratio value Rp is the distance ratio value Rp0 at the start of traveling.
By controlling so as to be the same as above, accurate straight running along the wall is possible.

【0051】次に、測距センサである非接触センサの取
付位置について説明する。まず、非接触センサを作業部
本体1の回転中心(以下、代表位置と称す)の両側に非
接触センサを配置した場合について説明する。図15お
よび図16は、非接触センサを代表位置の両側に配置し
た例を示す第1および第2の図である。また、図15
は、自律走行車が両側の壁W1、W2に対して平行にあ
る場合を示しており、図16は、平行でない場合を示し
ている。図15および図16に示す場合、壁W1、W2
から代表位置までの距離Dr、Dlは、非接触センサ1
8a、18bの実際の測距値Sr1、Sl1に代表位置
C0からの各非接触センサの位置SS1を加算すること
により求めることができる。この場合、代表位置C0が
壁W1、W2に対して同じ位置にある場合、自律走行車
が壁に対して平行である場合(図15)でも傾いている
場合(図16)でも同じ距離割合値が得られる。
Next, the mounting position of the non-contact sensor which is a distance measuring sensor will be described. First, a case where the non-contact sensors are arranged on both sides of the rotation center (hereinafter, referred to as a representative position) of the working unit body 1 will be described. FIGS. 15 and 16 are first and second views showing examples in which non-contact sensors are arranged on both sides of a representative position. FIG.
Shows a case where the autonomous vehicle is parallel to the walls W1 and W2 on both sides, and FIG. 16 shows a case where it is not parallel. In the case shown in FIGS. 15 and 16, the walls W1, W2
The distances Dr and Dl from to the representative position are determined by the non-contact sensor 1
It can be obtained by adding the position SS1 of each non-contact sensor from the representative position C0 to the actual distance measurement values Sr1 and Sl1 of 8a and 18b. In this case, when the representative position C0 is located at the same position with respect to the walls W1 and W2, the distance ratio value is the same whether the autonomous vehicle is parallel to the wall (FIG. 15) or inclined (FIG. 16). Is obtained.

【0052】次に、非接触センサを代表位置の前方に配
置した場合について説明する。図17および図18は、
非接触センサを代表位置の前方に配置した例を示す第1
および第2の図である。また、図17は、自律走行車が
壁W1、W2に対して平行にある場合を示しており、図
18は、平行でない場合を示している。壁W1、W2か
ら代表位置C0の前方にある前方代表位置C1までの距
離Dr、Dlは、非接触センサ18a、18bによる実
際の測距値Sr2、Sl2に前方代表位置C1から各非
接触センサ18a、18bの位置までの距離SS2を加
算することによって求めることができる。
Next, a case where the non-contact sensor is arranged in front of the representative position will be described. FIG. 17 and FIG.
First example showing a non-contact sensor arranged in front of a representative position
And a second diagram. FIG. 17 shows a case where the autonomous traveling vehicle is parallel to the walls W1 and W2, and FIG. 18 shows a case where it is not parallel to the walls W1 and W2. The distances Dr and Dl from the walls W1 and W2 to the front representative position C1 in front of the representative position C0 are determined by the actual distance measurement values Sr2 and Sl2 from the noncontact sensors 18a and 18b, respectively. , 18b by adding the distance SS2 to the position.

【0053】図17に示すように自律走行車が壁W1、
W2に対して平行となっている場合の距離割合値は、代
表位置C0を基準として測定した距離割合値と同じ値と
なる。一方、図18に示すように自律走行車が壁W1、
W2に対して平行でない場合の距離割合値は、自律走行
車の進行方向成分を含み、代表位置C0を基準として算
出した距離割合値より少なめの値となる。したがって、
代表位置C0が発進時の距離割合値Rp0の位置にある
とき、自律走行車が壁W1、W2に対して平行となって
いる場合は前方代表位置C1を基準として算出した距離
割合値は、発進時の距離割合値Rp0と同じ値となる
が、自律走行車が右向きに傾いている場合は、前方代表
位置C1を基準として算出した距離割合値は発進時の距
離割合値Rp0より少ない値となる。したがって、本例
のように非接触センサを代表位置の前方に配置すること
により自律走行車の代表位置C0の動きの予測が可能と
なる。この結果、前方代表位置C1を基準とした距離割
合値を用いて非接触倣い走行制御を行なうことにより、
走行制御の遅れを減少させ、自律走行車を滑らかに走行
させることが可能となる。
As shown in FIG. 17, the autonomous traveling vehicle has a wall W1,
The distance ratio value when parallel to W2 is the same as the distance ratio value measured with reference to the representative position C0. On the other hand, as shown in FIG.
The distance ratio value when not parallel to W2 includes the traveling direction component of the autonomous vehicle, and is a smaller value than the distance ratio value calculated based on the representative position C0. Therefore,
When the representative position C0 is at the position of the distance ratio value Rp0 at the time of starting, when the autonomous vehicle is parallel to the walls W1 and W2, the distance ratio value calculated based on the front representative position C1 is the starting value. When the autonomous vehicle is leaning rightward, the distance ratio value calculated based on the front representative position C1 is smaller than the distance ratio value Rp0 at the start. . Therefore, by arranging the non-contact sensor in front of the representative position as in the present example, it is possible to predict the movement of the representative position C0 of the autonomous vehicle. As a result, by performing the non-contact scanning traveling control using the distance ratio value based on the front representative position C1,
It is possible to reduce the delay of the traveling control and make the autonomous traveling vehicle travel smoothly.

【0054】次に、図17および図18に示す非接触セ
ンサを用いた走行方向の傾き検出処理について説明す
る。清掃やワックス塗布等の作業では、作業後の美観が
重要視される。したがって、このような作業を行なう場
合、できるだけ壁に平行な直進走行を維持するように制
御する必要がある。このため、本実施例の自律走行車で
は、図17および図18に示すように配置された非接触
センサを用いて壁に対する走行方向傾きVRpを検出
し、発進時の距離割合値と走行時の距離割合値の偏差と
ともに以下に説明する非接触倣い走行制御に使用してい
る。非接触倣い走行制御は、所定時間t3ごとに繰返し
行ない、走行方向傾きVRpは、所定時間t3前に測定
した壁からの距離割合値PRpと現在の距離割合値Rp
との差から求める。また、倣い直進スタート時に左右の
壁までの距離を測定し、基準となる距離割合値RP0を
求めておき、その後所定時間t3ごとに以下に示す非接
触倣い走行制御を行なう。
Next, a description will be given of inclination detection processing in the traveling direction using the non-contact sensors shown in FIGS. In operations such as cleaning and wax application, the appearance after the operation is regarded as important. Therefore, when performing such work, it is necessary to control so as to keep the vehicle running straight as parallel to the wall as possible. For this reason, in the autonomous traveling vehicle of this embodiment, the traveling direction inclination VRp with respect to the wall is detected by using the non-contact sensors arranged as shown in FIGS. It is used in the non-contact scanning traveling control described below together with the deviation of the distance ratio value. The non-contact scanning traveling control is repeatedly performed at every predetermined time t3, and the traveling direction inclination VRp is obtained by calculating the distance ratio value PRp from the wall measured before the predetermined time t3 and the current distance ratio value Rp.
From the difference between Further, the distance to the left and right walls is measured at the start of the straight traveling, and a distance ratio value RP0 serving as a reference is obtained in advance, and thereafter, the following non-contact scanning traveling control is performed every predetermined time t3.

【0055】次に、上記の非接触倣い走行制御について
詳細に説明する。図19は、図17および図18に示す
非接触センサを用いた非接触倣い走行制御を説明するた
めのフローチャートである。
Next, the non-contact scanning travel control will be described in detail. FIG. 19 is a flowchart for explaining non-contact scanning traveling control using the non-contact sensors shown in FIGS. 17 and 18.

【0056】図19を参照して、まず、ステップS31
において、非接触センサ18a、18bを用いて左右の
壁までの距離をそれぞれ測定し前方代表位置C1から各
壁までの距離Dr、Dlを算出する。次に、ステップS
32において、(3)式に従い距離割合値Rpを算出す
る。次に、ステップS33において、距離割合値Rpと
基準距離割合値Rp0との差である距離割合値の偏差Δ
Rpを算出する。次に、ステップS34において、距離
割合値Rpから所定時間t3前の距離割合値PRpを減
算し走行方向傾きVRpを算出する。次に、ステップS
35において、後述する滑り検出ルーチンを実行する。
Referring to FIG. 19, first, at step S31
In, the distances to the left and right walls are measured using the non-contact sensors 18a and 18b, respectively, and the distances Dr and Dl from the front representative position C1 to each wall are calculated. Next, step S
At 32, the distance ratio value Rp is calculated according to the equation (3). Next, in step S33, the deviation Δ of the distance ratio value which is the difference between the distance ratio value Rp and the reference distance ratio value Rp0.
Calculate Rp. Next, in step S34, the traveling direction inclination VRp is calculated by subtracting the distance ratio value PRp before the predetermined time t3 from the distance ratio value Rp. Next, step S
At 35, a slip detection routine described below is executed.

【0057】次に、ステップS36において、評価関数
を計算する。ここで、評価関数は、距離割合値の偏差Δ
Rpに走行方向傾きVRpに所定の重み付けVGを乗算
したものを加算して使用する。評価関数の値が所定の設
定値v1より大きければステップS39において左カー
ブ制御を行ない、設定値−v1から設定値v1との間に
あるときステップS38において直進制御を実行し、設
定値−v1より小さい場合はステップS37において右
カーブ制御をそれぞれ実行する。なお、カーブ量(カー
ブ半径)は、評価関数の値の大きさに応じて増減させる
ことができる。次に、ステップS40において、現在の
距離割合値RpをPRpとして記憶する。
Next, in step S36, an evaluation function is calculated. Here, the evaluation function is the deviation Δ of the distance ratio value.
Rp is multiplied by a value obtained by multiplying the running direction inclination VRp by a predetermined weight VG and used. If the value of the evaluation function is larger than the predetermined set value v1, the left curve control is performed in step S39, and if the value is between the set value -v1 and the set value v1, the straight traveling control is executed in step S38. If smaller, right curve control is executed in step S37. The curve amount (curve radius) can be increased or decreased according to the value of the evaluation function. Next, in step S40, the current distance ratio value Rp is stored as PRp.

【0058】上記の制御により、壁からの位置だけでな
く、進行方向に平行に配置されている壁との平行度合い
に重きをおいた制御を行なうことが可能となる。逆に、
上記のような特徴を持つ制御を行なうことができれば、
図19に示す方法に限定されず、たとえば、壁からの位
置、および走行方向の壁との平行度合いからカーブ制御
量を求めるテーブルを用いた制御を行なってもよい。
With the above-described control, it is possible to perform control with emphasis not only on the position from the wall but also on the degree of parallelism with the wall arranged parallel to the traveling direction. vice versa,
If control with the above characteristics can be performed,
The control is not limited to the method illustrated in FIG. 19, and control using a table that obtains a curve control amount from the position from the wall and the degree of parallelism with the wall in the traveling direction may be performed.

【0059】次に、上記の滑り検出ルーチンについて詳
細に説明する。駆動輪と床の間に滑りが生じるとカーブ
走行において、左右両輪の速度が一定の比率になるよう
に回転させても、実際にはカーブできない場合やカーブ
し過ぎる場合がある。また直進制御しているにもかかわ
らず実際にはカーブしてしまう場合がある。したがっ
て、本実施例では、カーブ制御や直進制御などの駆動制
御時に発生する滑りの影響を上記に説明した非接触セン
サの測距結果から判断し、必要に応じてカーブ制御量を
増減させている。
Next, the slip detection routine will be described in detail. If a slippage occurs between the driving wheel and the floor, there may be cases where the vehicle cannot actually turn or curve too much even when the two wheels are rotated so that the speeds of both the left and right wheels have a fixed ratio in the curve running. In addition, there is a case where the vehicle actually curves in spite of the straight running control. Therefore, in the present embodiment, the influence of slippage occurring during drive control such as curve control or straight-ahead control is determined from the distance measurement result of the above-described non-contact sensor, and the curve control amount is increased or decreased as necessary. .

【0060】まず、駆動輪の滑りを検出する原理につい
て説明する。図20は、カーブ走行時の移動軌跡を説明
するための図である。所定時間t3における自律走行車
の進行方向の変化量ΔTを曲がり具合とし、自律走行車
の進行速度をVとすると、左右両輪の速度比Rでカーブ
走行しているときに期待される曲がり具合ΔTは、
(1)式で求められるカーブ半径Cを用いて次式により
求めることができる。
First, the principle of detecting slippage of the drive wheels will be described. FIG. 20 is a diagram for explaining a movement locus when traveling on a curve. Assuming that the amount of change ΔT in the traveling direction of the autonomous vehicle at the predetermined time t3 is the degree of turning, and the traveling speed of the autonomous vehicle is V, the expected degree of turning ΔT when the vehicle is running in a curve at the speed ratio R of the left and right wheels. Is
Using the curve radius C calculated by the equation (1), the curve radius can be calculated by the following equation.

【0061】ΔT=V×t3/C …(4) 曲がり具合ΔTの単位はラジアンであり、左側の駆動輪
32Lを基準輪とする場合は左方向へ曲がる場合プラス
方向となる。
ΔT = V × t3 / C (4) The unit of the bending degree ΔT is radian, and when the left driving wheel 32L is used as a reference wheel, it turns in the plus direction when turning left.

【0062】また、走行時、非接触センサの出力から求
められる走行方向傾きVRpの変化量ΔVRpから実際
の曲がり具合ΔTr(ラジアン)は次式で近似的に求め
ることができる。
Further, during traveling, the actual bending degree ΔTr (radian) can be approximately obtained from the following equation from the variation ΔVRp of the traveling direction inclination VRp obtained from the output of the non-contact sensor.

【0063】 ΔTr=ΔVRp×(Dr+Dl)/(V×t3) …(5) カーブ制御の制御量から求められる曲がり量ΔTと、走
行時に測距値から求められる曲がり具合ΔTrとを比較
し、両者の値に差がなければ車輪の滑りが発生していな
いと考えられ、一方、大きく差がある場合は車輪の滑り
が発生していると考えられる。
ΔTr = ΔVRp × (Dr + D1) / (V × t3) (5) The bend amount ΔT obtained from the control amount of the curve control is compared with the bend degree ΔTr obtained from the distance measurement value during traveling. If there is no difference in the values, it is considered that no wheel slip has occurred, while if there is a large difference, it is considered that wheel slip has occurred.

【0064】次に、上記の車輪の滑りの検出原理を用い
た滑り検出ルーチンについて詳細に説明する。図21
は、図19に示す滑り検出ルーチンを説明するためのフ
ローチャートである。
Next, a slip detection routine using the above-described wheel slip detection principle will be described in detail. FIG.
20 is a flowchart for explaining a slip detection routine shown in FIG.

【0065】まず、ステップS41において、現在走行
に使用している制御量から曲がり具合ΔTを求める。次
に、ステップS42において、非接触センサの出力から
求められる走行方向傾きVRpから所定時間t3前の走
行方向傾きPVRpを減算し走行方向傾きの変化量ΔV
Rpを求める。次に、ステップS43において、走行方
向傾きの変化量ΔVRpから(5)式を用いて実際の曲
がり具合ΔTrを求める。次に、ステップS44におい
て、実際の曲がり具合ΔTrと実際の制御量から求めた
曲がり具合ΔTとを比較する。両者の差が所定の設定値
v2より大きければ左方向にカーブし過ぎているので、
ステップS46において右方向のカーブ度合いを増やす
ようにカーブ制御量(左右両輪の速度比)を小さくす
る。両者の差が設定値−v2とv2との間にあるとき
は、車輪の滑りは発生していないと判断しそのまま走行
を継続する。また、両者の差が設定値−v2より小さい
場合は右方向にカーブし過ぎているので、ステップS4
5において、左方向にカーブ度合いを増やすようにカー
ブ制御量を大きくする。次に、ステップS47におい
て、現在の走行方向傾きVRpをPVRpとして記憶し
ておく。
First, in step S41, the degree of turning ΔT is obtained from the control amount currently used for traveling. Next, in step S42, the traveling direction gradient PVRp before the predetermined time t3 is subtracted from the traveling direction gradient VRp obtained from the output of the non-contact sensor, and the variation ΔV in the traveling direction gradient is calculated.
Find Rp. Next, in step S43, the actual bending degree ΔTr is obtained from the change amount ΔVRp of the running direction inclination by using the equation (5). Next, in step S44, the actual bending degree ΔTr is compared with the bending degree ΔT obtained from the actual control amount. If the difference between the two is greater than the predetermined set value v2, it is too curved to the left, so
In step S46, the curve control amount (the speed ratio between the left and right wheels) is reduced so as to increase the rightward curve degree. If the difference between the two is between the set values -v2 and v2, it is determined that no wheel slip has occurred, and the vehicle continues traveling. If the difference between the two is smaller than the set value -v2, the curve is excessively rightward.
In 5, the curve control amount is increased so as to increase the degree of curve to the left. Next, in step S47, the current traveling direction inclination VRp is stored as PVRp.

【0066】上記の制御により、実際の曲がり具合が制
御量から予想される曲がり具合に比べて大きい場合(左
に曲がり気味の場合)、右カーブのつもりがあまりカー
ブしないかまたは左にカーブしてしまい、あるいは、直
進のつもりが左にカーブしたり、または左カーブのとき
に曲がり過ぎる等の場合、右にカーブ度合いを増やすよ
うに左右両輪の速度比Rを大きくし、本来の制御動作を
実現することができる。また、逆に実際の曲がり具合が
制御量から予想される曲がり具合に比べて小さい場合
(右に曲がり気味の場合)、左カーブのつもりがあまり
カーブしないかまたは右にカーブしてしまい、あるい
は、直進のつもりが右にカーブしまたは右カーブのとき
に曲がり過ぎる等の場合、左方向のカーブ度合いを増や
すように左右両輪の速度比Rを小きくし、この場合でも
本来の制御動作を実現することが可能となる。
According to the above-described control, when the actual bending degree is larger than the bending degree expected from the control amount (in the case where the vehicle is likely to bend to the left), the intention of the right curve does not curve much or the curve to the left curves. In the event that the vehicle is going to go straight ahead or turns left or turns too far when turning left, the speed ratio R between the left and right wheels is increased so as to increase the degree of curve to the right, realizing the original control operation. can do. On the other hand, if the actual degree of bending is smaller than the degree of bending expected from the control amount (in the case of turning to the right), the intention of the left curve does not curve much or curves to the right, or If the driver intends to go straight ahead and turns too much when turning right, the speed ratio R of the left and right wheels should be reduced so as to increase the degree of leftward turning, and even in this case, the original control operation should be realized. Becomes possible.

【0067】(5) 非接触倣い例外処理 上記の非接触センサを用いた本実施例の自律走行車で
は、上記した非接触倣い制御以外に、測距距離が急変し
た場合、測距距離が急変した後さらに安定した場合、非
接触センサの測距可能な距離範囲から外れた場合、以下
に説明する種々の非接触倣い例外処理を行なっている。
(5) Non-Contact Tracking Exception Processing In the autonomous traveling vehicle of the present embodiment using the above-described non-contact sensor, in addition to the above-described non-contact scanning control, when the ranging distance changes suddenly, the ranging distance changes suddenly. In the case where the distance is further stabilized after departure, or when the distance is out of the range in which the distance of the non-contact sensor can be measured, various non-contact scanning exception processing described below is performed.

【0068】まず、非接触センサの測距結果が急変した
場合、上記した非接触倣い走行制御を停止し直進運転を
行なっている。したがって、清掃やワックス塗布等の作
業後の美観が重視される作業を行ないながら走行する場
合、直進走行が重要視されるため、作業範囲のドア部な
どの壁の凹み、人、消火栓等の壁以外のものに対しても
影響されずに直進走行を行なうことができる。
First, when the distance measurement result of the non-contact sensor changes suddenly, the above-described non-contact scanning travel control is stopped and the vehicle is running straight. Therefore, when traveling while performing work that emphasizes aesthetics after work such as cleaning and wax application, straight traveling is regarded as important, so that dents in walls such as doors of the work area, walls of people, fire hydrants, etc. The vehicle can travel straight without being affected by other objects.

【0069】また、非接触センサの測距結果が急変し上
記のように直進運転した後、測距結果が安定した場合、
その時点での距離を基準距離として上記の非接触倣い走
行制御を再開している。したがって、壁の急激な変化が
なくなったことを検出し、再び壁を利用して非接触倣い
走行制御を行なうことにより直進走行における走行誤差
を少なくすることが可能となる。
When the distance measurement result of the non-contact sensor changes suddenly and the vehicle is driven straight ahead as described above, and the distance measurement result becomes stable,
The non-contact scanning travel control is restarted using the current distance as a reference distance. Therefore, it is possible to reduce the traveling error in the straight traveling by detecting that the rapid change of the wall has disappeared and performing the non-contact scanning traveling control again using the wall.

【0070】さらに、非接触センサの測距可能な距離範
囲から外れた場合、非接触センサの測距範囲に自律走行
車を戻すように制御している。非接触センサを用いた非
接触倣い走行制御を行なう場合、壁に接近し過ぎて倣い
走行を行ない、非接触センサの測距範囲より壁に近づき
過ぎて測距不能となり倣い走行を行なうことができなく
なる場合がある。本実施例の自律走行車では、このよう
な場合には、非接触センサの測定範囲に自律走行車が移
動するように制御することにより非接触倣い走行制御を
継続するようにしている。
Further, when the distance is out of the range in which the non-contact sensor can measure the distance, the autonomous vehicle is controlled to return to the range in which the non-contact sensor can measure the distance. When performing non-contact contour running control using a non-contact sensor, the contour traveling is performed by approaching too close to the wall, and the distance cannot be measured because the distance is too close to the wall than the range of the non-contact sensor. May disappear. In such a case, in the autonomous traveling vehicle of the present embodiment, the non-contact scanning traveling control is continued by controlling the autonomous traveling vehicle to move within the measurement range of the non-contact sensor.

【0071】次に、上記の各動作を行なうための走行状
態の遷移関係について説明する。図22は、走行状態の
遷移関係を示す図である。図22を参照して、上記の各
動作を実行するため、本実施例の自律走行車は、走行ス
タートモードM1、基準値記憶モードM2、倣い走行モ
ードM3、直進走行モードM4、カーブ走行モードM5
の5つの走行状態に分類される。
Next, a description will be given of the transition relation of the running state for performing each of the above operations. FIG. 22 is a diagram illustrating a transition relationship between traveling states. Referring to FIG. 22, in order to execute each of the above-described operations, the autonomous traveling vehicle of the present embodiment includes a traveling start mode M1, a reference value storage mode M2, a following traveling mode M3, a straight traveling mode M4, and a curve traveling mode M5.
Are classified into the five driving states.

【0072】まず、走行スタートモードM1において走
行動作が開始される。次に、基準値記憶モードM2にお
いて、距離割合値の基準値Rp0が求められる。この基
準値記憶モードM2においては、走行スタートから基準
値記憶モードM2に入ったときに、今回求めた基準値を
記憶し、続く倣い走行モードM3の基準値とする。走行
スタート時以外から基準値記憶モードM2に入ったとき
は、今回求めた基準値と前回まで倣い走行モードM3で
使用していた基準値とを比較し、両者の値が近ければ元
の壁に戻ったと判断し、前回まで倣い走行モードM3で
使用していた基準値をそのまま使用する。一方、両者の
値が異なっている場合は、壁に段差等があると判断し、
今回求めた基準値を記憶し、続く倣い走行モードM3の
基準値とする。
First, a traveling operation is started in the traveling start mode M1. Next, in the reference value storage mode M2, a reference value Rp0 of the distance ratio value is obtained. In the reference value storage mode M2, when the vehicle enters the reference value storage mode M2 from the start of traveling, the reference value obtained this time is stored and used as the reference value of the following scanning traveling mode M3. When entering the reference value storage mode M2 from a time other than the start of traveling, the reference value obtained this time is compared with the reference value used in the copying traveling mode M3 until the previous time. It is determined that it has returned, and the reference value used in the copying traveling mode M3 until the previous time is used as it is. On the other hand, if the values are different, it is determined that there is a step on the wall,
The reference value obtained this time is stored and used as a reference value for the following scanning traveling mode M3.

【0073】次に、倣い走行モードM3において、距離
割合値が基準値Rp0になるように倣い走行を行なう。
また、直進走行モードM4においては、直進走行を実行
する。また、カーブ走行モードM5では、壁等に自律走
行車が近づき過ぎて壁までの距離を測定できない場合、
測定できない非接触センサと反対方向にカーブ走行を実
行する。
Next, in the contour traveling mode M3, the contour traveling is performed so that the distance ratio value becomes the reference value Rp0.
In the straight running mode M4, straight running is performed. In the curve traveling mode M5, when the autonomous traveling vehicle approaches the wall or the like too much to measure the distance to the wall,
Executes curve running in the opposite direction to the non-contact sensor that cannot be measured.

【0074】次に、各モード間での遷移関係について説
明する。倣い走行モードM3の実行時に測距値が急変し
た場合、壁が平坦ではないと判断し、壁倣い走行を中断
して直進走行モードM4へ移行する。また、直進走行モ
ードM4の実行時に、測距値が安定した場合、両側に平
坦な壁があると判断し基準値記憶モードM2へ移行す
る。また、倣い走行モードM3の実行時に、非接触セン
サの壁に近接している側の壁までの距離が測距限界より
近くなって片側の非接触センサにより測距できなくなっ
た場合は、カーブ走行モードM5に移行する。さらに、
カーブ走行モードM5の実行時に、両側の非接触センサ
がともに測定可能となった場合、基準値記憶モードM2
へ移行し距離割合値の基準値を記憶する。
Next, the transition relationship between the modes will be described. If the distance measurement value changes abruptly during execution of the contour running mode M3, it is determined that the wall is not flat, the wall scanning is interrupted, and the mode shifts to the straight traveling mode M4. When the distance measurement value is stable during execution of the straight traveling mode M4, it is determined that there are flat walls on both sides, and the mode shifts to the reference value storage mode M2. If the distance to the wall close to the wall of the non-contact sensor is smaller than the distance measurement limit and the distance cannot be measured by the non-contact sensor on one side when the copying traveling mode M3 is executed, the vehicle travels on a curve. Move to mode M5. further,
When the non-contact sensors on both sides can be measured at the time of executing the curve traveling mode M5, the reference value storage mode M2
Then, the reference value of the distance ratio value is stored.

【0075】次に、上記の基準値記憶モードについて詳
細に説明する。図23は、基準値記憶モードにおける処
理を説明するためのフローチャートである。まず、ステ
ップS51において、距離割合値Rpを求める。次に、
ステップS52において、移行してきた元のモードが走
行スタートモードM1であるか否かが判断される。走行
スタートモードM1の場合、ステップS54において、
距離割合値の基準値Rp0をRpとし処理を終了する。
一方、走行スタートモードM1でない場合、ステップS
53において、ステップS51で求めた距離割合Rpか
ら距離割合値の基準値Rp0を減算し、その値の絶対値
が所定の設定値xより大きいか否かが判断される。設定
値xより大きい場合ステップS54においてRp0をR
pとし、小さい場合はそのまま処理を終了する。
Next, the reference value storage mode will be described in detail. FIG. 23 is a flowchart for describing processing in the reference value storage mode. First, in step S51, a distance ratio value Rp is obtained. next,
In step S52, it is determined whether or not the shifted original mode is the traveling start mode M1. In the case of the traveling start mode M1, in step S54,
The reference value Rp0 of the distance ratio value is set to Rp, and the process ends.
On the other hand, if it is not the traveling start mode M1, step S
In 53, a reference value Rp0 of the distance ratio value is subtracted from the distance ratio Rp obtained in step S51, and it is determined whether or not the absolute value of the value is greater than a predetermined set value x. If it is larger than the set value x, Rp0 is set to R in step S54.
If p is smaller, the process is terminated.

【0076】次に、上記のモード遷移に従った動作例に
ついて説明する。図24は、図22に示すモード遷移に
従った動作例を説明するための図である。
Next, an operation example according to the mode transition will be described. FIG. 24 is a diagram for explaining an operation example according to the mode transition shown in FIG.

【0077】まず、図24の(a)に示すように、走行
開始時、距離割合値の基準値Rp0を求め記憶する。次
に、図24の(b)に示すように、倣い走行モードM3
において距離割合値が基準値Rp0になるように倣い制
御を行なう。次に、図24の(c)に示すように、壁に
小さな凹凸があった場合、測距値が急変するため直進走
行モードM4へ移行する。次に、図24の(d)に示す
ように、壁の凹凸を通過した直後も測距値が急変するた
め、直進走行モードM4を継続する。
First, as shown in FIG. 24A, at the start of traveling, a reference value Rp0 of the distance ratio value is obtained and stored. Next, as shown in FIG. 24B, the copying traveling mode M3
, The scanning control is performed such that the distance ratio value becomes the reference value Rp0. Next, as shown in FIG. 24 (c), when there is small unevenness on the wall, the distance measurement value changes suddenly, so that the mode shifts to the straight traveling mode M4. Next, as shown in (d) of FIG. 24, since the distance measurement value changes suddenly immediately after passing through the unevenness of the wall, the straight traveling mode M4 is continued.

【0078】次に、図24の(e)に示すように、壁の
凹凸を通過した後、測距値が安定するため、基準値記憶
モードM2を経て倣い走行モードM3へ移行する。この
とき、元の壁に戻っているので、今回測定した距離割合
値Rp1は、走行開始時の距離割合値の基準値Rp0と
ほぼ同じ値となっているので、基準値をRp0のまま使
用する。次に、図24の(f)に示すように、倣い走行
モードM3において、距離割合値が基準値Rp0になる
ように非接触倣い走行制御を行なう。
Next, as shown in FIG. 24E, after passing through the unevenness of the wall, the distance measurement value is stabilized, so that the mode shifts to the contour traveling mode M3 via the reference value storage mode M2. At this time, since the vehicle has returned to the original wall, the distance ratio value Rp1 measured this time is almost the same as the reference value Rp0 of the distance ratio value at the start of traveling, so the reference value is used as Rp0. . Next, as shown in FIG. 24 (f), in the contour traveling mode M3, non-contact contour traveling control is performed such that the distance ratio value becomes the reference value Rp0.

【0079】次に、図24の(g)に示すように、壁に
段差があった場合、測距値が急変するため、直進走行モ
ードM4へ移行する。次に、図24の(h)に示すよう
に、壁の段差を通過した後、測距値が安定するため、基
準値記憶モードM2を経て倣い走行モードM3へ移行す
る。このとき、壁の段差を通過しており、今回測定した
距離割合値Rp2と前回使用していた距離割合値の基準
値Rp0とでは値が異なるため、新たに測定した距離割
合値Rp2を基準値として記憶する。
Next, as shown in FIG. 24 (g), if there is a step on the wall, the distance measurement value changes abruptly, so the mode shifts to the straight traveling mode M4. Next, as shown in (h) of FIG. 24, after passing through the step of the wall, the distance measurement value is stabilized, so that the mode shifts to the copying traveling mode M3 via the reference value storage mode M2. At this time, the distance ratio value Rp2 measured this time is different from the reference value Rp0 of the distance ratio value used last time because the distance ratio value Rp2 measured this time is different from the reference value Rp2 of the distance ratio value Rp2 newly measured. To be stored.

【0080】次に、図24の(i)に示すように、倣い
走行モードM3において、距離割合値が基準値Rp2に
なるように非接触倣い走行制御を行なう。次に、図24
の(j)に示すように、倣い走行中、自律走行車が壁に
近づき過ぎ、非接触センサの近接側の測距限界より近く
なり片側が測距できなくなった場合、カーブ走行モード
M5に移行する。すなわち、非接触倣い走行制御を続行
するため、近づいた壁と反対側に走行する。
Next, as shown in FIG. 24 (i), in the contour traveling mode M3, non-contact contour traveling control is performed so that the distance ratio value becomes the reference value Rp2. Next, FIG.
As shown in (j), when the autonomous traveling vehicle is too close to the wall during the contour traveling, it is closer to the distance measurement limit on the near side of the non-contact sensor and the distance cannot be measured on one side, and the mode shifts to the curve traveling mode M5. I do. That is, in order to continue the non-contact scanning travel control, the vehicle travels on the side opposite to the approached wall.

【0081】最後に、図24の(k)に示すように、再
び両側の非接触センサの測距が可能となった時点で、基
準値記憶モードM2を経て倣い走行モードM3へ移行す
る。この場合、自律走行車の位置は元の位置に戻ってい
るので、今回測定した距離割合値Rp3は、以前の距離
割合値の基準値Rp2とほぼ同じ値であるので、基準値
Rp2をそのまま使用し非接触倣い走行制御を継続す
る。
Finally, as shown in FIG. 24 (k), when the distance measurement of the non-contact sensors on both sides becomes possible again, the mode shifts to the scanning traveling mode M3 via the reference value storage mode M2. In this case, since the position of the autonomous vehicle has returned to the original position, the distance ratio value Rp3 measured this time is almost the same as the reference value Rp2 of the previous distance ratio value, so the reference value Rp2 is used as it is. Then, the non-contact copying traveling control is continued.

【0082】(6) 接触倣い制御 図10に示す作業例の中の壁沿いに直進する部分La、
Ljにおいて直進制御を行なう場合、以下の理由により
壁にぶつかったり、壁から離れていったりする場合があ
る。これは、上記に説明した非接触センサでは、壁とセ
ンサとの間が近距離の場合は測距可能な距離範囲から外
れるため測定することができず、非接触センサによる倣
い走行が行なえず、そのためUターン動作後正確に壁に
平行な状態になっていないため平行走行にならなかった
り、駆動輪と床との間に滑りが生じ左右の両輪を等速に
回転させ直進制御しても正確に直進走行できないからで
ある。したがって、本実施例の自律走行車では、上記し
た非接触センサ以外または非接触センサに換えて壁まで
の距離を測定できる接触タイプの接触センサを用いて壁
に沿いながら直進走行を行なっている。すなわち、壁の
隅まできれいに清掃作業を行なうために、接触センサを
用いて壁に沿って作業用アーム2を壁に沿うように制御
している。
(6) Contact scanning control In the working example shown in FIG.
When performing straight-ahead control at Lj, the vehicle may hit the wall or move away from the wall for the following reasons. This is because, in the non-contact sensor described above, when the distance between the wall and the sensor is short, the distance cannot be measured because the distance is out of the range where the distance can be measured. Therefore, after the U-turn operation, the vehicle does not run parallel because it is not exactly parallel to the wall or slips between the drive wheel and the floor. This is because you cannot travel straight. Therefore, in the autonomous traveling vehicle of this embodiment, the vehicle travels straight along the wall by using a contact type contact sensor capable of measuring a distance to a wall other than the above-described non-contact sensor or in place of the non-contact sensor. That is, in order to perform the cleaning operation to the corners of the wall cleanly, the work arm 2 is controlled along the wall using the contact sensor so as to follow the wall.

【0083】以下、上記の接触センサについて詳細に説
明する。図25は、ばね式の触角センサである接触セン
サの構成を示す斜視図である。接触センサは、以下に説
明するように作業部本体1の左右両側の前後等に設けら
れる。
Hereinafter, the contact sensor will be described in detail. FIG. 25 is a perspective view illustrating a configuration of a contact sensor that is a spring-type tactile sensor. The contact sensors are provided on the front and rear sides of the left and right sides of the working unit main body 1 as described below.

【0084】図25を参照して、触角センサは、台板4
1、台板つめ42、ポテンショメータ43、シャフト4
4、シャフト位置決め用つめ45、ねじりコイルバネ4
6、接触子47を含む。ポテンショメータ43の上部に
は接触センサの台板41が固定され、ポテンショメータ
43の回転軸はシャフト44と連結されている。シャフ
ト44の先端には接触子47が設けられ、たとえば壁に
接触する。ねじりコイルバネ46は、ポテンショメータ
43の回転軸に回転自在に取付けられ、台板つめ42と
シャフト位置決め用つめ45とを挟み込むことによりシ
ャフト44の位置を固定している。
Referring to FIG. 25, the tactile sensor is mounted on the base plate 4
1, base plate nail 42, potentiometer 43, shaft 4
4, shaft positioning pawl 45, torsion coil spring 4
6, including the contact 47. The base plate 41 of the contact sensor is fixed to the upper part of the potentiometer 43, and the rotating shaft of the potentiometer 43 is connected to the shaft 44. A contact 47 is provided at the tip of the shaft 44, and contacts the wall, for example. The torsion coil spring 46 is rotatably mounted on the rotating shaft of the potentiometer 43, and fixes the position of the shaft 44 by sandwiching the base plate pawl 42 and the shaft positioning pawl 45.

【0085】次に、上記のように構成された接触センサ
の動作について説明する。図26は、接触センサの動作
を説明するための図である。
Next, the operation of the contact sensor configured as described above will be described. FIG. 26 is a diagram for explaining the operation of the contact sensor.

【0086】図26の(a)に示すように、接触子47
が壁に接触していない場合、ねじりコイルバネ46が台
板つめ42とシャフト位置決め用つめ45とを挟み込む
ことにより、シャフト44が台板つめ42の方向に固定
される。次に、図26の(b)に示すように接触子47
が壁W1に接触すると、壁W1に押されてシャフト44
がポテンショメータ43の回転軸を中心に回転する。こ
の回転角をA、シャフトの長さをLs、接触子47の半
径をdとすると、ポテンショメータ43の回転軸の中心
から壁W1までの距離Dは次式で表わされる。
As shown in FIG. 26A, the contact 47
Is not in contact with the wall, the torsion coil spring 46 sandwiches the base plate pawl 42 and the shaft positioning pawl 45, thereby fixing the shaft 44 in the direction of the base plate pawl 42. Next, as shown in FIG.
Contacts the wall W1, the shaft 44 is pushed by the wall W1.
Rotates about the rotation axis of the potentiometer 43. Assuming that the rotation angle is A, the length of the shaft is Ls, and the radius of the contact 47 is d, the distance D from the center of the rotation axis of the potentiometer 43 to the wall W1 is expressed by the following equation.

【0087】D=d+Ls×cosA …(6) 上式によりポテンショメータ43の回転角を基に壁W1
までの距離を測定することが可能となる。
D = d + Ls × cosA (6) According to the above equation, the wall W1 is determined based on the rotation angle of the potentiometer 43.
Distance can be measured.

【0088】次に、上記の接触センサを用いた接触倣い
制御について説明する。図27は、図25に示す接触セ
ンサを用いた接触倣い走行の原理を説明するための図で
ある。図27を参照して、接触センサ4a〜4dは作業
部本体1の両側の前後位置に2個ずつ取付けられてい
る。この場合、左の壁W1を倣い走行する場合、左側の
前後の接触センサ4a、4bを使用し、右の壁を倣い走
行する場合は、右側の前後の接触センサ4c、4dを使
用する。
Next, contact scanning control using the above-described contact sensor will be described. FIG. 27 is a diagram for explaining the principle of contact scanning traveling using the contact sensor shown in FIG. Referring to FIG. 27, two contact sensors 4 a to 4 d are attached to front and rear positions on both sides of working unit body 1. In this case, when traveling along the left wall W1, the left and right front contact sensors 4a and 4b are used, and when traveling along the right wall, the right and front contact sensors 4c and 4d are used.

【0089】図27では、左の壁W1に沿って走行して
いる様子を表わしている。接触センサを用いる倣い走行
制御では、基準距離D0に走行時の測距距離Df、Db
が等しくなるように、または、壁に対する走行方向傾き
Kを検出し走行方向傾きKが0になるように制御してい
る。ここで、前後の接触センサの間隔をLとすると、自
律走行車の走行方向傾きKは次式で近似的に計算するこ
とができる。
FIG. 27 shows a state where the vehicle is traveling along the left wall W1. In the scanning traveling control using the contact sensor, the distance measurement distances Df and Db during traveling are set to the reference distance D0.
Are controlled to be equal or the running direction inclination K with respect to the wall is detected so that the running direction inclination K becomes zero. Here, assuming that the distance between the front and rear contact sensors is L, the traveling direction inclination K of the autonomous traveling vehicle can be approximately calculated by the following equation.

【0090】K=(Df−Db)/L …(7) 次に、上記の原理に基づき接触倣い走行制御について詳
細に説明する。図28は、図25に示す接触センサを用
いた接触倣い走行制御を説明するためのフローチャート
である。本制御ルーチンは、接触倣い走行時に所定時間
t4ごとに実行される。
K = (Df−Db) / L (7) Next, the contact scanning travel control based on the above principle will be described in detail. FIG. 28 is a flowchart for explaining contact scanning travel control using the contact sensor shown in FIG. This control routine is executed at every predetermined time t4 during the contact scanning travel.

【0091】まず、ステップS61において、壁に接触
する側の前後の接触センサにより壁までの距離Df、D
bを測距する。次に、ステップS62において、壁に接
触する側の前方の接触センサの測距値Dfと基準距離D
0との差である距離の偏差ΔDを求める。次に、ステッ
プS63において、(7)式により走行方向傾きKを求
める。次に、ステップS64において、評価関数を計算
する。ここで、評価関数は、距離の偏差ΔDに走行方向
傾きKに所定のゲインKGを乗算したものを加えた値を
用いる。評価関数の値が所定の設定値v3より大きけれ
ば、ステップS67において、左カーブ制御を実行し、
設定値−v3とv3との間にあるときはステップS66
において直進制御を実行し、設定値−v3より小さい場
合は、ステップS65において右カーブ制御を実行す
る。なお、カーブ量(カーブ半径)は、評価関数の値の
大きさに応じて増減させる。
First, in step S61, the distances Df and D to the wall are detected by the front and rear contact sensors on the side contacting the wall.
b is measured. Next, in step S62, the distance measurement value Df of the front contact sensor on the side that contacts the wall and the reference distance D
A distance deviation ΔD, which is a difference from 0, is obtained. Next, in step S63, the inclination K in the traveling direction is determined by equation (7). Next, in step S64, an evaluation function is calculated. Here, as the evaluation function, a value obtained by adding a value obtained by multiplying the deviation K of the traveling direction by the predetermined gain KG to the deviation ΔD of the distance is used. If the value of the evaluation function is larger than the predetermined set value v3, in step S67, the left curve control is executed, and
If it is between the set value -v3 and v3, step S66
In step S65, the right curve control is executed in step S65. The amount of curve (curve radius) is increased or decreased according to the value of the evaluation function.

【0092】上記の制御を行なうことにより、左側の前
方の接触センサの測距Dfおよび左側の後方の接触セン
サの測距Dbを用いて制御し、測距値Dfが基準値D0
より大きいときは壁に近づく方向(左方向)にカーブ走
行させ、小さいときは離れる方向(右方向)にカーブ走
行させることができる。また、測距値Dfと測距値Db
との差によって自律走行車の壁に対する傾きを検出し、
Df>Dbの場合は自律走行車が壁から離れる方向に傾
いているので壁に近づく方向(左方向)にカーブ走行さ
せ、逆の場合は壁から離れる方向(右方向)にカーブ走
行させることができる。したがって、非接触センサでは
測距できないほど壁に近接した場合でも常に正確に壁に
平行な直進走行すなわち接触倣い走行制御を行なうこと
が可能となる。
By performing the above control, control is performed using the distance measurement Df of the left front contact sensor and the distance measurement Db of the left rear contact sensor, and the distance measurement value Df is set to the reference value D0.
When it is larger, it can be curved in a direction approaching the wall (leftward), and when it is smaller, it can be curved in a direction away (rightward). Also, the distance measurement value Df and the distance measurement value Db
And the inclination of the autonomous vehicle with respect to the wall is detected,
In the case of Df> Db, the autonomous vehicle is inclined in a direction away from the wall, so that the vehicle runs in a direction approaching the wall (left direction), and in the opposite case, the vehicle runs in a direction away from the wall (right direction). it can. Therefore, even when the distance is too close to the wall to be measured by the non-contact sensor, straight traveling parallel to the wall, that is, contact scanning traveling control can always be accurately performed.

【0093】なお、接触センサの場合でも非接触センサ
による壁倣い走行と同様に、カーブ走行や直進制御等の
駆動制御時に発生する滑りの影響を接触センサの測距結
果から判断し、必要に応じてカーブ制御量を増減させる
ようにしてもよい。この場合、走行時に接触センサの出
力から求められる走行方向傾きKの変化量ΔKが実際の
曲がり具合ΔTrを近似的に表わしている。したがっ
て、カーブ制御の制御量から(4)式により求められる
曲がり具合ΔTと、走行時に測距値から求められる曲が
り具合ΔTrとを比較し、両方の値に差がなければ車輪
の滑りが発生していないと判断し、大きく差がある場合
は車輪の滑りが発生していると判断することができる。
上記の滑りの検出処理は、非接触センサによる壁倣い走
行制御と同様に、図28に示すステップS63とS64
との間に挿入することにより滑りの検出を考慮した接触
倣い走行制御を実現することができる。
In the case of the contact sensor as well, as in the case of the wall following running by the non-contact sensor, the influence of slippage occurring during driving control such as curve running or straight-ahead control is determined from the distance measurement result of the contact sensor, and if necessary. Alternatively, the curve control amount may be increased or decreased. In this case, the change amount ΔK of the traveling direction inclination K obtained from the output of the contact sensor during traveling approximately represents the actual bending degree ΔTr. Therefore, the degree of bending ΔT obtained from the control amount of the curve control by the equation (4) is compared with the degree of bending ΔTr obtained from the distance measurement value during traveling. If there is no difference between both values, wheel slip occurs. It is determined that there is no slip, and if there is a large difference, it can be determined that the wheel has slipped.
The above-described slip detection processing is performed in steps S63 and S64 shown in FIG.
The contact scanning travel control in consideration of the detection of slip can be realized by inserting between them.

【0094】(7) 接触倣い例外処理 次に、上記の接触倣い走行制御以外の処理である接触倣
い例外処理について説明する。まず、壁の途切れ検出処
理について説明する。壁の途切れ検出処理とは、接触セ
ンサの出力の変化速度により壁が途切れたことを検出す
る処理である。すなわち壁倣い走行中に壁が途切れた場
合、接触センサの出力が大きく振動するためこれを利用
して、壁が途切れたことを検出する。また、接触センサ
が振動している場合は、接触センサの出力だけでは壁に
接触しているのか離れているのかを判断できない。した
がって、壁倣い走行中に壁が途切れた場合、壁倣い走行
制御を停止し、直進制御を実行する。このとき、直進モ
ードに切換わった直前での自律走行車の進行方向によっ
ては、あまり長く直進すると直進経路からずれてしまう
場合がある。そこで、直進モードの切換わる直前の前後
の接触センサの測距値から自律走行車の壁に対する傾き
を記憶しておき、その傾きを補正するような操舵をした
後に直進するようにしている。
(7) Contact Tracking Exception Processing Next, contact scanning exception processing, which is processing other than the above-described contact scanning travel control, will be described. First, the interruption detection processing of the wall will be described. The wall break detection process is a process of detecting that the wall has broken based on the change speed of the output of the contact sensor. That is, when the wall is broken during the wall following running, the output of the contact sensor vibrates greatly, and this is used to detect that the wall has been broken. When the contact sensor is vibrating, it is not possible to determine whether the contact sensor is in contact with the wall or away from the wall only by the output of the contact sensor. Therefore, when the wall is interrupted during the wall following traveling, the wall following traveling control is stopped and the straight traveling control is executed. At this time, depending on the traveling direction of the autonomous vehicle immediately before switching to the straight traveling mode, if the vehicle travels too long, the vehicle may deviate from the straight traveling route. Therefore, the inclination of the autonomous vehicle with respect to the wall is stored from the distance measurement values of the contact sensors immediately before and after the switching to the straight traveling mode, and the vehicle travels straight after steering to correct the inclination.

【0095】図29は、上記の壁の途切れ検出処理を説
明するためのフローチャートである。図29の(a)
は、壁W1が途切れたところを通過するときの接触セン
サ4の動きを示しており、(b)は、壁W1が途切れた
ところを通過するときのポテンショメータの出力値から
得られるセンサ角度Aの出力を表わしており、(c)
は、壁W1が途切れたところを通過するときのセンサ角
度から得られる距離値Dの出力を示している。図29を
参照して、〜では、接触センサ4は壁W1に接して
おり、の時点で壁W1から離れている。接触センサ4
が壁から離れると、ねじりコイルバネ47によってシャ
フト44は中央方向に戻されるがこのとき安定するまで
所定の間振動する。したがって、ポテンショメータ43
の出力から得られるセンサ角度Aおよび距離値Dは、
〜の間に示される波形となる。振動時は、センサ角度
Aから壁までの距離を演算しても意味がないが、センサ
出力、たとえば、センサ角度Aまたは距離値Dの出力が
振動的な振舞いをするためその変化速度により壁が途切
れたことを検出することができる。
FIG. 29 is a flow chart for explaining the above-mentioned wall break detection processing. (A) of FIG.
Shows the movement of the contact sensor 4 when passing through the place where the wall W1 breaks, and (b) shows the movement of the sensor angle A obtained from the output value of the potentiometer when passing through the place where the wall W1 breaks. (C)
Indicates the output of the distance value D obtained from the sensor angle when the wall W1 passes through the break. Referring to FIG. 29, in, the contact sensor 4 is in contact with the wall W1 and is separated from the wall W1 at the point of time. Contact sensor 4
When is moved away from the wall, the shaft 44 is returned to the center by the torsion coil spring 47, but vibrates for a predetermined time until it is stabilized. Therefore, potentiometer 43
The sensor angle A and the distance value D obtained from the output of
The waveform is shown between. At the time of vibration, it is meaningless to calculate the distance from the sensor angle A to the wall. However, since the sensor output, for example, the output of the sensor angle A or the distance value D behaves in an oscillating manner, the wall changes due to its change speed. The interruption can be detected.

【0096】次に、壁の接触検出処理について説明す
る。壁の接触検出処理とは、壁倣い走行中に壁に接触し
たことを検出する処理である。本処理は、接触センサの
角度情報により壁との接触を検出している。なお、接触
センサの角度を直接検出する方が距離に変換した後検出
する方よりも高感度に接触状態を検出することができ
る。また、本実施例では、接触センサが壁に接触したこ
とを検出した後、一定距離進んだ後にその距離情報に基
づいた接触倣い走行制御を行なっている。
Next, the contact detection process of the wall will be described. The wall contact detection process is a process of detecting that a wall has been contacted during wall copying traveling. This processing detects contact with a wall based on angle information of a contact sensor. Note that the contact state can be detected with higher sensitivity by directly detecting the angle of the contact sensor than by detecting the angle after conversion into the distance. Further, in this embodiment, after detecting that the contact sensor has come into contact with the wall, after traveling a certain distance, the contact scanning travel control is performed based on the distance information.

【0097】壁の接触検出処理は以下のようにして行な
う。進行方向に垂直な壁に接触した場合、一定距離進行
して進行方向に平行な部分に接触させてから測距を行な
う必要があるが、壁に接触したことを検出しただけで
は、壁の進行方向に対して垂直な部分と平行な部分との
いずれに接触したのかを判定することができない。した
がって、本実施例では、接触を検出した壁が垂直な壁で
あるか否かにかかわらず一定距離進行してから距離情報
に基づく制御を行なっている。
The contact detection process of the wall is performed as follows. If the robot touches a wall that is perpendicular to the direction of travel, it is necessary to travel a certain distance and contact a part parallel to the direction of travel before measuring the distance. It is not possible to determine which of a portion perpendicular to the direction and a portion parallel to the direction has been contacted. Therefore, in the present embodiment, control based on distance information is performed after a certain distance has been traveled regardless of whether or not the wall whose contact has been detected is a vertical wall.

【0098】次に、壁の接触検出処理の原理について説
明する。図30は、壁の接触検出処理の原理を説明する
ための図である。図30の(a)は、進行方向に垂直な
壁W1のあるところを通過するときの接触センサ4の動
きを示しており、(b)は、進行方向に垂直な壁W1の
あるところを通過するときのポテンショメータ43の出
力から得られるセンサ角度Aを表わしており、(c)
は、進行方向に垂直な壁W1のあるところを通過すると
きのセンサ角度Aから得られる距離値Dをそれぞれ表わ
している。
Next, the principle of the wall contact detection processing will be described. FIG. 30 is a diagram for explaining the principle of the wall contact detection process. FIG. 30A shows the movement of the contact sensor 4 when passing through a place where the wall W1 is perpendicular to the traveling direction, and FIG. Represents the sensor angle A obtained from the output of the potentiometer 43 when
Represents a distance value D obtained from the sensor angle A when passing through a place where the wall W1 is perpendicular to the traveling direction.

【0099】図30において、〜では、接触センサ
4は壁W1に接触していないが、の時点で壁W1に接
触する。接触センサ4が壁W1に接触した後自律走行車
が前進を続けると、ねじりコイルバネ47に抗してシャ
フト44が回転する。このとき、ポテンショメータ43
の出力から得られるセンサ角度Aおよび距離値Dは、
〜の間に示される波形となる。の直後のセンサ角度
値Aおよび距離値D(それぞれ円で囲んだ部分)に注目
すると、センサ角度値Aに比べて距離値Dの変化率は少
なく、ほぼ0に近い値となっている。このため、接触セ
ンサ4の壁W1への接触は、センサ角度値Aの変化を用
いた方がより早くかつ正確に検出することができる。
In FIG. 30, the contact sensor 4 is not in contact with the wall W1, but contacts the wall W1 at the point. When the autonomous vehicle continues to move forward after the contact sensor 4 contacts the wall W1, the shaft 44 rotates against the torsion coil spring 47. At this time, the potentiometer 43
The sensor angle A and the distance value D obtained from the output of
The waveform is shown between. When attention is paid to the sensor angle value A and the distance value D (each part surrounded by a circle) immediately after the above, the rate of change of the distance value D is smaller than that of the sensor angle value A, and is a value close to zero. Therefore, the contact of the contact sensor 4 with the wall W1 can be detected faster and more accurately by using the change in the sensor angle value A.

【0100】また、〜の間は、センサ角度値Aから
計算された距離値Dは、自律走行車と壁W1との距離を
表わしていないため、接触センサ4が壁W1に接触した
ことを検出した後、所定距離直進走行させてから壁との
距離を測定し上述した接触倣い走行制御を行なう。
Also, since the distance value D calculated from the sensor angle value A does not represent the distance between the autonomous vehicle and the wall W1, the contact sensor 4 detects that the contact sensor 4 has touched the wall W1. After that, the vehicle travels straight for a predetermined distance, then measures the distance to the wall, and performs the above-mentioned contact scanning traveling control.

【0101】次に、壁の接触検出処理について具体的に
説明する。図31は、壁の接触検出処理を説明するため
のフローチャートである。なお、図31に示す壁の接触
検出処理では、所定時間t5ごとに以下の処理を実行し
ている。
Next, the wall contact detection processing will be specifically described. FIG. 31 is a flowchart for explaining the wall contact detection processing. In the wall contact detection processing shown in FIG. 31, the following processing is executed at every predetermined time t5.

【0102】まず、ステップS71において、ポテンシ
ョメータ43の出力からセンサ角度値Aを求める。次
に、ステップS72において、センサ角度値Aの変化量
ΔAを、センサ角度値Aから所定時間t5前のセンサ角
度値PAを減算することにより求める。次に、ステップ
S73において、センサ角度値の変化量ΔAの絶対値が
所定の設定値v4より大きいか否かが判断される。大き
ければ急に離れたと判断し、ステップS77において壁
が途切れたことを検出する。一方、大きくない場合、ス
テップS74において、センサ角度値Aの絶対値が0に
近い所定の設定値v5より大きいか否かが判断され、大
きければステップS75において壁に接触センサが接触
していると判断する。一方、大きくない場合はステップ
S76において壁から接触センサがゆっくり離れたと判
断する。次に、ステップS78において、現在のセンサ
角度値AをPAとして記憶しておく。
First, in step S71, a sensor angle value A is obtained from the output of the potentiometer 43. Next, in step S72, the variation ΔA of the sensor angle value A is obtained by subtracting the sensor angle value PA before the predetermined time t5 from the sensor angle value A. Next, in step S73, it is determined whether the absolute value of the change amount ΔA of the sensor angle value is larger than a predetermined set value v4. If it is larger, it is determined that the user has separated suddenly, and it is detected in step S77 that the wall has been interrupted. On the other hand, if not large, it is determined in step S74 whether the absolute value of the sensor angle value A is larger than a predetermined set value v5 close to 0, and if it is large, it is determined that the contact sensor is in contact with the wall in step S75. to decide. On the other hand, if it is not large, it is determined in step S76 that the contact sensor has slowly moved away from the wall. Next, in step S78, the current sensor angle value A is stored as PA.

【0103】上記の処理により、センサ角度値Aの値に
より、接触センサが壁に接触しているか、壁が途切れた
か、壁からゆっくり離れたか等の状態を検出することが
でき、正確にかつ高速に壁と接触センサとの接触状態を
検出することが可能となる。
By the above processing, it is possible to detect whether the contact sensor is in contact with the wall, whether the wall has been interrupted, or whether or not it has been slowly separated from the wall, based on the value of the sensor angle value A. Thus, the contact state between the wall and the contact sensor can be detected.

【0104】次に、非接触センサの測距範囲を超えて自
律走行車が壁に接近した場合、非接触センサの測距範囲
に戻す制御方法について説明する。本実施例の自律走行
車では、接触センサを用いた倣い走行の場合、壁からゆ
っくりと接触センサが離れていったことを検出した場合
には、接触センサの測定範囲に入るように制御すること
により接触倣い走行制御を続行するようにしている。
Next, a description will be given of a control method for returning to the range of the non-contact sensor when the autonomous vehicle approaches the wall beyond the range of the range of the non-contact sensor. In the autonomous traveling vehicle according to the present embodiment, in the case of following running using the contact sensor, when detecting that the contact sensor has slowly moved away from the wall, control is performed such that the vehicle enters the measurement range of the contact sensor. Thus, the contact scanning travel control is continued.

【0105】次に、上記の動作を行なうための走行状態
の遷移関係について説明する。図32は、上記の動作を
行なうための走行状態の遷移関係を示す図である。接触
倣いモードM6では、壁に接触しながら接触センサを用
いて接触倣い走行制御を行なう。直進モードM8は、壁
が途切れたときの走行モードであり、倣ってきた壁に平
行な方向に直進走行を行なう。探索モードM7は、壁が
見つからないときの走行モードであり、壁の方向にカー
ブ走行を行なう。
Next, a description will be given of the transition relation of the running state for performing the above operation. FIG. 32 is a diagram showing a transition relation of the running state for performing the above operation. In the contact scanning mode M6, the contact scanning traveling control is performed using the contact sensor while contacting the wall. The straight traveling mode M8 is a traveling mode when the wall breaks, and travels straight in a direction parallel to the wall that has been followed. The search mode M7 is a traveling mode when a wall is not found, and performs a curve traveling in the direction of the wall.

【0106】第1の接触倣いモードM11では、前後の
接触センサを用いて図28に示す接触倣い走行制御を用
いて走行させる。第2の接触倣いモードM12では、探
索モードM7から接触倣いモードM6に移行するとき、
前方の接触センサが壁までの距離を測定できるまで直進
走行した後、第1の接触倣いモードに移行する。第3の
接触倣いモードM13では、直進モードM8から接触倣
いモードM6に移行するとき、前方の接触センサが壁ま
での距離を測定できるまで直進走行した後、第1の接触
倣いモードM11に移行する。
In the first contact scanning mode M11, the vehicle is driven using the contact scanning traveling control shown in FIG. 28 using the front and rear contact sensors. In the second contact scanning mode M12, when shifting from the search mode M7 to the contact scanning mode M6,
After traveling straight ahead until the front contact sensor can measure the distance to the wall, the mode is shifted to the first contact copying mode. In the third contact scanning mode M13, when shifting from the straight traveling mode M8 to the contact scanning mode M6, the vehicle travels straight until the front contact sensor can measure the distance to the wall, and then transitions to the first contact scanning mode M11. .

【0107】第1の直進モードM14では、直進動作を
実行する。第2の直進モードM15では、接触倣いモー
ドM6から直進モードM8に移行するとき、自律走行車
が倣ってきた壁に平行になるように壁から離れる方向に
カーブ走行させた後、第1の直進モードM15に移行す
る。第3の直進モードM16では、接触倣いモードM6
から直進モードM8に移行するとき、自律走行車が倣っ
てきた壁に平行になるように壁に近づく方向にカーブ走
行させた後、第1の直進モードM14に移行する。
In the first straight traveling mode M14, a straight traveling operation is performed. In the second straight traveling mode M15, when shifting from the contact copying mode M6 to the straight traveling mode M8, the autonomous vehicle makes a curve travel in a direction away from the wall so as to be parallel to the wall that has been followed, and then the first straight traveling. The mode shifts to Mode M15. In the third straight traveling mode M16, the contact scanning mode M6
When the vehicle shifts to the straight traveling mode M8, the vehicle travels in a direction approaching the wall so as to be parallel to the wall on which the autonomous traveling vehicle follows, and then transitions to the first straight traveling mode M14.

【0108】次に、上記の各モードからの遷移状態につ
いて説明する。スタート時、前方の接触センサが壁に接
触している場合、接触倣いモードM6へ移行し、接触し
ていない場合探索モードM7へ移行する。接触倣いモー
ドM6において、前方の接触センサが壁から急に離れた
場合、直進モードM8へ移行する。また、接触倣いモー
ドM6から直進モードM8に移行する際、離れる直前の
前後の接触センサがほぼ同じ測距値で、自律走行車が壁
に平行にある場合、第1の直進モードM14へ移行す
る。さらに、接触倣いモードM6から直進モードM8に
移行する際、前方の接触センサの測距値が後方の接触セ
ンサの測距値に比べて小さい場合、第2の直進モードM
15に移行する。また、接触倣いモードM6から直進モ
ードM8に移行する際、前方の接触センサの測距値が後
方の接触センサの測距値に比べて大きい場合、第3の直
進モードM16へ移行する。
Next, transition states from the above modes will be described. At the start, when the front contact sensor is in contact with the wall, the process proceeds to the contact scanning mode M6, and when not, the process proceeds to the search mode M7. In the contact copying mode M6, when the front contact sensor is suddenly separated from the wall, the mode is shifted to the straight traveling mode M8. Further, when shifting from the contact scanning mode M6 to the straight traveling mode M8, if the autonomous vehicle is parallel to the wall with the same distance measurement values of the front and rear contact sensors immediately before leaving, the process shifts to the first straight traveling mode M14. . Further, when shifting from the contact copying mode M6 to the straight traveling mode M8, if the distance measurement value of the front contact sensor is smaller than the distance measurement value of the rear contact sensor, the second straight traveling mode M
Move to 15. Further, when the mode is shifted from the contact scanning mode M6 to the straight traveling mode M8, if the distance measurement value of the front contact sensor is larger than the distance measurement value of the rear contact sensor, the mode is shifted to the third straight traveling mode M16.

【0109】直進モードM8にあるとき、前方の接触セ
ンサが壁に接触したことを検出したとき、接触倣いモー
ドM6に移行する。また、接触倣いモードM6にあると
き、前方の接触センサが壁からゆっくり離れた場合、探
索モードM7へ移行する。さらに、探索モードM7にあ
るとき、前方の接触センサが壁に接触したことを検出し
たとき、接触倣いモードM6に移行する。上記のように
各モードを遷移することにより、接触センサの測距範囲
を超えた場合でも接触センサの測距範囲に戻すように操
舵され、常に正確に接触倣い走行制御を実行することが
できる。
In the straight traveling mode M8, when the front contact sensor detects that it has come into contact with the wall, the mode shifts to the contact scanning mode M6. When the front contact sensor slowly moves away from the wall while in the contact copying mode M6, the mode shifts to the search mode M7. Further, when in the search mode M7, when the front contact sensor detects that it has come into contact with the wall, the mode is shifted to the contact scanning mode M6. By shifting each mode as described above, even if the distance exceeds the range of the contact sensor, the steering is returned to the range of the contact sensor, and the contact scanning travel control can always be executed accurately.

【0110】次に、上記のモード遷移関係に従った動作
例について説明する。図33は、図31に示すモード遷
移に従った動作例を説明するための図である。まず、図
33の(a)に示すように、走行開始時、前方の接触セ
ンサが壁から離れていることを検出し、探索モードM7
に移行する。次に、図33の(b)に示すように、探索
モードM7で壁に近づく方向にカーブ走行する。次に、
図33の(c)に示すように、探索モードM7で走行
時、前方の接触センサが壁に接触したことを検出し、第
2の接触倣いモードM12へ移行する。次に、図33の
(d)に示すように、第2の接触倣いモードM12を経
て第1の接触倣いモードM11に移行し、倣い走行を行
なう。次に、図33の(e)に示すように、倣い走行中
前方の接触センサが壁の途切れを検出した場合、直進モ
ードM8へ移行する。次に、図33の(f)に示すよう
に、壁の途切れを検出した直前の前後の接触センサの出
力を比較し、ほぼ同じ値であった場合、第1の直進モー
ドM14へ移行し直進走行を実行する。次に、図33の
(g)に示すように、直進走行中、前方の接触センサが
壁に接触したことを検出した場合、第3の接触倣いモー
ドM13へ移行する。最後に、図33の(h)に示すよ
うに、第3の接触倣いモードM13を経て第1の接触倣
いモードM11に移行し、倣い走行を行なう。
Next, an operation example according to the above-mentioned mode transition relation will be described. FIG. 33 is a diagram for explaining an operation example according to the mode transition shown in FIG. First, as shown in (a) of FIG. 33, at the start of traveling, the front contact sensor detects that it is separated from the wall, and the search mode M7 is started.
Move to Next, as shown in FIG. 33 (b), the vehicle travels in a curve in the direction approaching the wall in the search mode M7. next,
As shown in FIG. 33 (c), when traveling in the search mode M7, it is detected that the front contact sensor has contacted the wall, and the mode shifts to the second contact scanning mode M12. Next, as shown in (d) of FIG. 33, the mode shifts to the first contact scanning mode M11 via the second contact scanning mode M12, and the copying travel is performed. Next, as shown in (e) of FIG. 33, when the front contact sensor detects a break in the wall during the contour traveling, the mode shifts to the straight traveling mode M8. Next, as shown in (f) of FIG. 33, the outputs of the contact sensors before and after immediately before the detection of the break in the wall are compared, and when the outputs are almost the same, the process proceeds to the first straight traveling mode M14 and goes straight. Execute the run. Next, as shown in FIG. 33 (g), when the front contact sensor detects that the vehicle has come into contact with the wall during straight traveling, the mode shifts to the third contact copying mode M13. Finally, as shown in (h) of FIG. 33, the mode shifts to the first contact copying mode M11 via the third contact copying mode M13, and the copying travel is performed.

【0111】(8) 接触倣い走行制御と非接触倣い走
行制御との併用について 上記の説明では、接触センサを用いた倣い走行制御にお
いて壁が途切れたことを検出した時点で、直進モードに
切換えて走行を行なうようにしているが、直進モードに
切換わった時点での自律走行車の走行方向によっては、
あまり長く直進すると直進経路からずれてしまう場合が
ある。そこで、接触センサを用いた壁倣い走行制御にお
いて、壁が途切れたことを検出した後、非接触センサを
用いて非接触倣い走行制御を行なう。したがって、壁の
途切れがなくなったことを検出して、再び壁を利用して
倣い走行することができ、直進走行の誤差を少なくする
ことができる。
(8) Combination of Contact Tracking Traveling Control and Non-Contact Tracking Traveling Control In the above description, the mode is switched to the straight traveling mode when it is detected that the wall has been cut off in the scanning traveling control using the contact sensor. Although traveling is performed, depending on the traveling direction of the autonomous vehicle at the time of switching to the straight traveling mode,
If the vehicle goes straight for a long time, the vehicle may deviate from the straight route. Therefore, in the wall tracing control using the contact sensor, after detecting that the wall has been cut off, the non-contact tracing control is performed using the non-contact sensor. Therefore, it is possible to detect that the interruption of the wall has been eliminated, and to follow the traveling again by using the wall, thereby reducing an error in the straight traveling.

【0112】次に、上記の動作を行なうための走行状態
の遷移関係について説明する。図34は、接触および非
接触倣い走行制御を併用した場合の走行状態の遷移関係
を示す図である。図34を参照して、非接触倣いモード
M9では、非接触センサを用いて倣い走行を行なう。接
触倣いモードM6にあるとき、前方の接触センサが壁か
ら急に離れた場合、非接触センサで左右にある壁までの
距離を測定し、測定可能であった場合には非接触倣いモ
ードM9へ移行する。非接触倣いモードM9にあると
き、前方の接触センサが壁に接触したことを検出したと
き、接触倣いモードM6へ移行する。上記のように各モ
ードを遷移することにより、接触倣い走行制御および非
接触倣い走行制御を併用することができ、接触センサを
用いることができる場合は、接触センサにより接触倣い
走行制御を行ない、接触センサを用いることができない
場合は、非接触センサを用いて非接触倣い走行制御を行
なうことができ、常に正確に倣い走行制御を行なうこと
が可能となる。
Next, a description will be given of the transition relation of the running state for performing the above operation. FIG. 34 is a diagram illustrating a transition relation of the traveling state when the contact and non-contact scanning traveling control are used together. Referring to FIG. 34, in the non-contact copying mode M9, the copying travel is performed using the non-contact sensor. When in the contact scanning mode M6, if the front contact sensor suddenly separates from the wall, the distance to the left and right walls is measured by the non-contact sensor, and if measurement is possible, the operation proceeds to the non-contact scanning mode M9. Transition. When in the non-contact copying mode M9, when the front contact sensor detects that the wall has contacted, the mode shifts to the contact copying mode M6. By transiting between the modes as described above, the contact scanning traveling control and the non-contact scanning traveling control can be used together.If the contact sensor can be used, the contact scanning traveling control is performed by the contact sensor, When the sensor cannot be used, the non-contact scanning traveling control can be performed using the non-contact sensor, and the scanning traveling control can always be accurately performed.

【0113】次に、上記のモード遷移に従った動作例に
ついて説明する。図35は、図34に示すモード遷移に
従った動作例を説明するための図である。まず、図35
の(a)に示すように、接触倣いモードM6において接
触センサを用いて倣い走行を行なう。次に、図35の
(b)に示すように、倣い走行中前方の接触センサが壁
W1の途切れを検出する。次に、図35の(c)に示す
ように、左右の非接触センサにより左右の壁W1、W2
までの距離を測定する。この場合、左右ともに測定可能
であるので非接触倣いモードM9に移行する。次に、図
35の(d)に示すように、非接触センサによる壁倣い
走行制御を実行する。次に、図35の(e)に示すよう
に、非接触倣い走行中、前方の接触センサが壁W1に接
触したことを検出すると、接触倣いモードM6に移行す
る。最後に、図35の(f)に示すように、接触倣いモ
ードM6により倣い走行を行なう。
Next, an example of operation according to the above mode transition will be described. FIG. 35 is a diagram for describing an operation example according to the mode transition shown in FIG. First, FIG.
As shown in (a) of FIG. 7, the vehicle runs in the contact scanning mode M6 using the contact sensor. Next, as shown in FIG. 35 (b), the front contact sensor detects the interruption of the wall W1 during the contour traveling. Next, as shown in FIG. 35C, the left and right walls W1, W2 are detected by the left and right non-contact sensors.
Measure the distance to In this case, since both the left and right sides can be measured, the mode shifts to the non-contact scanning mode M9. Next, as shown in (d) of FIG. 35, the wall copying traveling control by the non-contact sensor is executed. Next, as shown in (e) of FIG. 35, when the front contact sensor detects that the front contact sensor has come into contact with the wall W1 during the non-contact scanning traveling, the mode shifts to the contact scanning mode M6. Finally, as shown in (f) of FIG. 35, the copying travel is performed in the contact copying mode M6.

【0114】(9) 作業用アームの制御について 次に、作業用アーム2の制御方法について説明する。作
業用アーム2の制御としては、接触センサによって壁倣
い走行を行なう際、作業部本体1に取付けられた触角セ
ンサが測定可能なところに接近できるように作業用アー
ム2を壁と反対方向に移動させる。そして、倣い走行中
には、作業用アーム2は、前後の接触センサにより得ら
れた距離情報に基づいて作業用アーム2の位置を調整す
る。したがって、自律走行車が壁と平行な位置にない場
合でも、作業用アーム2を壁に密着させることができ、
壁にある凸凹を予め検出することもできるので、作業用
アームが壁の突起物に引っかかることもない。
(9) Control of Working Arm Next, a method of controlling the working arm 2 will be described. The work arm 2 is controlled by moving the work arm 2 in the direction opposite to the wall so that the tactile sensor attached to the work unit main body 1 can approach a measurable place when performing wall-traveling by the contact sensor. Let it. Then, during the contour running, the work arm 2 adjusts the position of the work arm 2 based on the distance information obtained by the front and rear contact sensors. Therefore, even when the autonomous vehicle is not in a position parallel to the wall, the work arm 2 can be brought into close contact with the wall,
Since the unevenness on the wall can be detected in advance, the work arm does not catch on the projection on the wall.

【0115】次に、上記の制御を行なうための作業用ア
ーム2の具体例について説明する。図36は、作業用ア
ームの構成を示す上面図である。図36を参照して、自
律走行車は、さらに、アーム取付部材25、アーム固定
ばね19、アームスライド軸20を含む。スライド機構
14にアーム取付部材25がスライド可能に保持されて
いる。作業用アーム2は、アーム取付部材25に設置さ
れたアームスライド軸20にスライド可能に保持されて
いる。作業用アーム2の位置は、アームスライド軸2の
外周に配置されたアーム固定ばね19に挟まれる形で位
置決めされている。上記の構成により、作業用アーム2
は、横方向からの力に対してある程度スライド可能な状
態で作業部本体1に取付けられる。
Next, a specific example of the working arm 2 for performing the above control will be described. FIG. 36 is a top view showing the configuration of the working arm. Referring to FIG. 36, the autonomous traveling vehicle further includes an arm mounting member 25, an arm fixing spring 19, and an arm slide shaft 20. The arm mounting member 25 is slidably held by the slide mechanism 14. The work arm 2 is slidably held by an arm slide shaft 20 installed on an arm mounting member 25. The position of the working arm 2 is determined by being sandwiched by an arm fixing spring 19 arranged on the outer periphery of the arm slide shaft 2. With the above configuration, the working arm 2
Is attached to the working unit main body 1 in a state where it can slide to some extent against a lateral force.

【0116】以下、上記のように構成された作業用アー
ムの第1の制御例について説明する。本例では、片側に
前後2箇所の接触センサを設け、この2つの接触センサ
を用いて作業用アーム2の位置を計算する。作業用アー
ム2は、上記のように横方向からの力に対して、ある程
度横方向にスライド可能なようにバネを介して作業部本
体1に取付けられている。
Hereinafter, a first control example of the working arm configured as described above will be described. In this example, two contact sensors are provided on one side at the front and rear, and the position of the working arm 2 is calculated using the two contact sensors. The work arm 2 is attached to the work unit main body 1 via a spring so that the work arm 2 can slide to some extent in the lateral direction with respect to the lateral force as described above.

【0117】まず、作業用アーム2と前後の2つの接触
センサの位置関係について説明する。図37は、作業用
アームと接触センサとの位置関係を示す図である。図3
7を参照して、作業用アーム2の位置と、前後の接触セ
ンサ4c、4dのポテンショメータの軸の中心位置との
距離をdf、dbとすると、前後の距離センサ4c、4
dの先端位置(xf、yf)、(xb、yb)は、セン
サ角度tf、tbからtfとtbとの差があまりないと
きには次式で近似的に計算することができる。
First, the positional relationship between the working arm 2 and the two front and rear contact sensors will be described. FIG. 37 is a diagram illustrating a positional relationship between the working arm and the contact sensor. FIG.
7, if the distance between the position of the working arm 2 and the center position of the axis of the potentiometer of the front and rear contact sensors 4c and 4d is df and db, the front and rear distance sensors 4c and 4d
The tip positions (xf, yf) and (xb, yb) of d can be approximately calculated by the following equation when there is not much difference between tf and tb from the sensor angles tf and tb.

【0118】 xf=df−lf×sin(tf) …(8) yf=−lf×cos(tf)−d …(9) xb=db−lb×sin(tb) …(10) yb=−lb×cos(tb)−d …(11) 前後の接触センサ4c、4dの先端位置(xf、y
f)、(xb、yb)を通る直線上に、作業用アーム2
の先端位置がくるように作業用アーム2の位置を次式に
より求める。
Xf = df−lf × sin (tf) (8) yf = −lf × cos (tf) −d (9) xb = db−lb × sin (tb) (10) yb = −lb × cos (tb) -d (11) The tip positions (xf, y) of the front and rear contact sensors 4c, 4d
f), a work arm 2 on a straight line passing through (xb, yb).
The position of the work arm 2 is determined by the following equation so that the tip position of the work arm 2 comes.

【0119】 AM=(yf×xb−yb×xf)/(xb−xf) …(12) 平坦な壁に倣い走行する場合には、(12)式で求めら
れるアーム位置に作業用アーム2の先端がくるように作
業用アーム2を移動させることにより、倣い走行中に自
律走行車が壁に平行でない場合でもまた所定距離離れて
いない場合でも、作業用アーム2は、壁に対して常に接
触しながら作業を行なうことが可能となる。ところで、
壁に小さな突起状のものが突き出ている場合、接触セン
サがその突起を乗り越えた後、作業用アーム2が通過す
るが作業用アーム2は小さな突起に衝突してしまう。し
たがって、この不具合を解消するため、本実施例では、
移動させるアーム位置AMは、後方の接触センサ4dか
らアーム位置までの距離を自律走行車が進む時間t8だ
け前のデータを使用している。この遅延を実現するた
め、本実施例では、FIFO(ファーストインファース
トアウト)メモリ(図示省略)を使用し、ある時点で、
センサ出力からアーム位置を計算した結果をFIFOメ
モリにプッシュすると同時に、FIFOメモリから所定
時間t8前に計算したアーム位置を読出して読出したア
ーム位置に作業用アーム2の先端を移動させている。
AM = (yf × xb−yb × xf) / (xb−xf) (12) When traveling along a flat wall, the working arm 2 is moved to the arm position determined by the equation (12). By moving the work arm 2 so that the tip comes, even when the autonomous traveling vehicle is not parallel to the wall or not at a predetermined distance during the copying operation, the work arm 2 is always in contact with the wall. It becomes possible to work while doing. by the way,
If a small protrusion projects from the wall, the work arm 2 passes after the contact sensor gets over the protrusion, but the work arm 2 collides with the small protrusion. Therefore, in order to solve this problem, in this embodiment,
The arm position AM to be moved uses data before the time t8 at which the autonomous vehicle travels the distance from the rear contact sensor 4d to the arm position. In order to realize this delay, in this embodiment, a FIFO (first-in first-out) memory (not shown) is used.
The result of calculating the arm position from the sensor output is pushed to the FIFO memory, and at the same time, the arm position calculated before the predetermined time t8 is read from the FIFO memory, and the tip of the working arm 2 is moved to the read arm position.

【0120】次に、上記の作業用アームの制御方法につ
いて具体的に説明する。図38は、上記した作業用アー
ムの第1の制御方法を説明するためのフローチャートで
ある。この作業用アームの制御は、所定時間t6ごとに
実行している。
Next, a method for controlling the working arm will be described in detail. FIG. 38 is a flowchart for describing the first control method of the working arm described above. The control of the working arm is executed at every predetermined time t6.

【0121】まず、ステップS81において、前後の接
触センサの角度値Af、Abを求める。次に、ステップ
S82において、求めた前後の接触センサの角度値A
f、Abから(8)式〜(12)式を基にアーム位置A
Mを計算する。次に、ステップS83において、アーム
位置AMをFIFOメモリにプッシュする。次に、ステ
ップS84において、FIFOメモリから所定時間t8
前の時点で計算されたアーム位置AM0を読出す。最後
に、ステップS85において、作業用アーム2の先端位
置がアーム位置AM0の位置にくるように移動させる。
First, in step S81, the angle values Af and Ab of the front and rear contact sensors are obtained. Next, in step S82, the angle values A of the contact sensor before and after that obtained are obtained.
f, Ab, arm position A based on equations (8) to (12)
Calculate M. Next, in step S83, the arm position AM is pushed to the FIFO memory. Next, in step S84, a predetermined time t8 is read from the FIFO memory.
The arm position AM0 calculated at the previous time is read. Finally, in step S85, the tip of the working arm 2 is moved to the arm position AM0.

【0122】次に、上記の作業用アームの第1の制御方
法による作業用アームの動作例について説明する。図3
9は、図38に示す制御方法による作業用アームの動作
例を説明するための図である。まず、図39の(a)に
示すように、平坦な壁に倣い走行中、作業用アーム2の
先端は、前後の接触センサ4a、4bの先端を通る直線
上にあって壁に接触している。次に、図39の(b)に
示すように、前方の接触センサ4aが壁の突起物に接触
する。このとき、作業用アーム2の先端が前後の接触セ
ンサ4a、4bの先端を通る直線上にくるようにアーム
位置が計算される。次に、図39の(c)に示すよう
に、前方の接触センサ4aが壁の突起物を越える。次
に、上記図39の(b)で示した処理により計算された
アーム位置に作業用アーム2を移動させようとするが、
作業用アーム2がバネ力に抗してスライドした状態で壁
に接触している。
Next, an operation example of the working arm according to the first control method of the working arm will be described. FIG.
FIG. 9 is a diagram for explaining an operation example of the working arm by the control method shown in FIG. First, as shown in FIG. 39 (a), while traveling following a flat wall, the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and rear contact sensors 4a, 4b, and contacts the wall. I have. Next, as shown in FIG. 39 (b), the front contact sensor 4a contacts the projection on the wall. At this time, the arm position is calculated such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and rear contact sensors 4a and 4b. Next, as shown in FIG. 39 (c), the front contact sensor 4a passes over the projection on the wall. Next, an attempt is made to move the working arm 2 to the arm position calculated by the processing shown in FIG.
The work arm 2 is in contact with the wall while sliding against the spring force.

【0123】次に、図39の(d)に示すように、後方
の接触センサ4bが壁の突起物に接触する。このとき、
作業用アーム2の先端が前後の接触センサ4a、4bの
先端を通る直線上にくるようにアーム位置が計算され
る。次に、図37の(e)に示すように、後方の接触セ
ンサ4bが壁の突起を越える。しかし、この場合、直前
に図39の(d)で計算されたアーム位置に作業用アー
ム2を移動させるため、作業用アームは壁の突起物に接
触しない。最後に、図39の(f)に示すように、作業
用アーム2が壁の突起物を越え、再び作業用アーム2の
先端が壁に接触する位置に移動される。
Next, as shown in FIG. 39D, the rear contact sensor 4b comes into contact with the projection on the wall. At this time,
The arm position is calculated such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and rear contact sensors 4a, 4b. Next, as shown in FIG. 37 (e), the rear contact sensor 4b passes over the projection on the wall. However, in this case, since the work arm 2 is moved to the arm position calculated in FIG. 39D immediately before, the work arm does not contact the projection on the wall. Finally, as shown in FIG. 39 (f), the work arm 2 moves over the projection on the wall, and is again moved to a position where the tip of the work arm 2 comes into contact with the wall.

【0124】次に、作業用アームの第2の制御方法につ
いて説明する。作業用アームの第1の制御方法では、壁
の突起物と壁に対する自律走行車の傾きを判別していな
いため、壁に突起物がある場合には倣い制御およびアー
ム位置の計算が正確に行なわれない場合がある。したが
って、第2の制御方法では、作業部本体1の両側に前、
中、後の3箇所にそれぞれ接触センサを設けて作業部本
体1の傾きおよび壁の凹凸をそれぞれ独立に検出し、こ
の検出結果に基づき作業用アームの位置を制御する。
Next, a second control method of the working arm will be described. In the first control method of the work arm, since the protrusion on the wall and the inclination of the autonomous vehicle with respect to the wall are not determined, the copying control and the calculation of the arm position are accurately performed when the wall has the protrusion. May not be possible. Therefore, in the second control method, the front,
Contact sensors are provided at the middle and later three places to detect the inclination of the working unit body 1 and the unevenness of the wall independently, and the position of the working arm is controlled based on the detection results.

【0125】まず、作業用アームと6つの接触センサと
の位置関係について説明する。図40および図41は、
作業用アームと6つの接触センサとの位置関係を示す第
1および第2の図である。図40および図41を参照し
て、左の壁W1を倣い走行する場合には、左側の前、
中、後の3つの接触センサ4a〜4cを使用し、右の壁
を倣い走行する場合には、右側の3つのセンサ4d〜4
fを使用する。図40に示すように、平坦な壁に沿って
いる場合、3つの接触センサ4a〜4cの先端は一直線
上にある。また、図41に示すように、後部の接触セン
サ4cが壁の突起物の上を通過しているとき、3つの接
触センサ4a〜4cの先端は、一直線上にない。この場
合、前の接触センサ4aと中の接触センサ4bとの2つ
の接触センサを用いて自律走行車の壁W1からの位置お
よび自律走行車の壁W1に対する傾きを計算する。
First, the positional relationship between the working arm and the six contact sensors will be described. FIG. 40 and FIG.
It is the 1st and 2nd figure which shows the positional relationship of the working arm and six contact sensors. Referring to FIG. 40 and FIG. 41, when traveling along the left wall W <b> 1,
When the vehicle travels following the right wall using the middle and rear three contact sensors 4a to 4c, the three right sensors 4d to 4c are used.
Use f. As shown in FIG. 40, when along a flat wall, the tips of the three contact sensors 4a to 4c are on a straight line. Also, as shown in FIG. 41, when the rear contact sensor 4c is passing over the projection on the wall, the tips of the three contact sensors 4a to 4c are not in a straight line. In this case, the position of the autonomous traveling vehicle from the wall W1 and the inclination of the autonomous traveling vehicle with respect to the wall W1 are calculated using the two contact sensors of the previous contact sensor 4a and the middle contact sensor 4b.

【0126】次に、作業用アーム2を3つの接触センサ
4a〜4cの出力から計算されたアーム位置AMから突
起物の高さhを差し引いた位置に移動させる場合につい
て詳細に説明する。まず、センサ出力から計算されたア
ーム位置AMの求め方は以下の方法による。アーム位置
を計算する接触センサは、突起物に接していない(壁に
接している)2つの接触センサを選択してその先端を通
る直線上にアームの先端がくるように(12)式を用い
て計算する。
Next, the case where the working arm 2 is moved to a position obtained by subtracting the height h of the protrusion from the arm position AM calculated from the outputs of the three contact sensors 4a to 4c will be described in detail. First, the method of obtaining the arm position AM calculated from the sensor output is as follows. The contact sensor that calculates the arm position selects two contact sensors that are not in contact with the protrusion (contacts the wall) and uses equation (12) so that the tip of the arm is on a straight line passing through the tip. To calculate.

【0127】ある接触センサが突起物に接触しているか
どうかは、接触センサの先端位置を計算することによっ
て判別する。どの接触センサも突起物に接触していない
場合は、3つの接触センサの先端位置は一直線上に並
ぶ。また、ある接触センサが突起物に接触すると3つの
接触センサの先端位置は、一直線上には並ばない。
Whether or not a certain contact sensor is in contact with a projection is determined by calculating the position of the tip of the contact sensor. When none of the contact sensors is in contact with the protrusion, the tip positions of the three contact sensors are aligned. When a certain contact sensor comes into contact with the protrusion, the tip positions of the three contact sensors are not aligned on a straight line.

【0128】したがって、接触センサの先端位置が一直
線上に並んでいないとき、どの接触センサが突起物に接
触しているかを判別する必要があり、本実施例では、自
律走行車と壁との傾きが、十分短い時間ではあまり変化
しないということを利用して判別している。すなわち、
3つの接触センサの中から2つの接触センサの組をつく
り、それぞれの接触センサの組から自律走行車の進行方
向の傾きKfc、Kcb、Kfbを求め、この中から前
回求めた進行方向の傾きK0に最も近い値を持つセンサ
のペアを突起物に接していないセンサとして判別してい
る。
Therefore, when the tip positions of the contact sensors are not aligned, it is necessary to determine which contact sensor is in contact with the protrusion. In this embodiment, the inclination between the autonomous vehicle and the wall is required. However, the determination is made using the fact that it does not change much in a sufficiently short time. That is,
A set of two contact sensors is created from among the three contact sensors, and the inclinations Kfc, Kcb, and Kfb of the traveling direction of the autonomous vehicle are determined from each set of the contact sensors. The pair of sensors having the value closest to is determined as a sensor not in contact with the protrusion.

【0129】また、突起物の高さhの求め方は以下の方
法による。突起物の高さhは、後方の接触センサ4cに
より検出する。上記の処理で選択した2つの接触センサ
の先端位置を結んだ直線と後方の接触センサの先端位置
との差を後方の接触センサの位置にある突起物の高さh
bとする。図40では、hb=0となり、図41では、
hb=hとなる。また、後方の接触センサと作業用アー
ムの先端との位置は異なるため、後方の接触センサから
作業用アームの先端位置までの距離を自律走行車が進む
時間t9だけ前の時点でのデータを使用する。この時間
遅延を実現するため、第1の制御方法と同様にFIFO
メモリを使用する。具体的には、ある時点で後方の接触
センサの位置にある突起物の高さhbをFIFOメモリ
にプッシュすると同時に、FIFOメモリから所定時間
t9前に計算した突起物の高さhを読出す。
The method for determining the height h of the projection is as follows. The height h of the projection is detected by the rear contact sensor 4c. The difference between the straight line connecting the tip positions of the two contact sensors selected in the above processing and the tip position of the rear contact sensor is determined by the height h of the protrusion at the position of the rear contact sensor.
b. In FIG. 40, hb = 0, and in FIG.
hb = h. In addition, since the position of the rear contact sensor and the tip of the work arm are different, the data from the rear contact sensor to the tip position of the work arm uses the data at the time point t9 before the autonomous vehicle travels. I do. In order to realize this time delay, a FIFO is used similarly to the first control method.
Use memory. More specifically, the height hb of the protrusion at the position of the rear contact sensor at a certain time is pushed to the FIFO memory, and at the same time, the height h of the protrusion calculated a predetermined time t9 before is read from the FIFO memory.

【0130】次に、上記に説明した作業用アームの第2
の制御方法についてさらに具体的に説明する。図42
は、作業用アームの第2の制御方法を説明するためのフ
ローチャートである。第2の制御方法では、所定時間t
7ごとに以下の処理を実行している。
Next, the second arm of the working arm described above is used.
The control method will be described more specifically. FIG.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a second control method of the working arm. In the second control method, the predetermined time t
The following processing is executed for each of the seven.

【0131】まず、ステップS91において、前、中、
後の3つの接触センサの角度値Af、Ac、Abをそれ
ぞれ求める。次に、ステップS92において、センサペ
アの先端位置の傾き角Kfc、Kcb、Kfbをそれぞ
れ求める。次に、ステップS93において、Kfc≒K
fb(≒Kcb)であるか否かが判断され、Kfc≒K
fbのときステップS94において前の接触センサおよ
び後の接触センサが選択され、Kfc≒Kfbでない場
合ステップS95において、Kfc、Kcb、Kfbの
中からK0に最も近いセンサペアを選択する。次に、ス
テップS96において、上記の処理により選択した進行
方向の傾きKをK0として記憶する。
First, in step S91, the previous, middle,
The angle values Af, Ac, Ab of the latter three contact sensors are respectively obtained. Next, in step S92, the inclination angles Kfc, Kcb, and Kfb of the tip positions of the sensor pairs are obtained. Next, in step S93, Kfc ≒ K
It is determined whether or not fb (≒ Kcb), and Kfc ≒ K
If fb, the previous contact sensor and the subsequent contact sensor are selected in step S94, and if Kfc ≒ Kfb is not satisfied, a sensor pair closest to K0 is selected from Kfc, Kcb, and Kfb in step S95. Next, in step S96, the inclination K in the traveling direction selected by the above processing is stored as K0.

【0132】次に、ステップS97において、選択され
た接触センサの角度値A1、A2からアーム位置AMを
計算する。次に、ステップS98において、後の接触セ
ンサの高さhbを計算する。次に、ステップS99にお
いて、計算した後の接触センサの高さhbをFIFOメ
モリにプッシュする。次に、ステップS100におい
て、FIFOメモリから所定時間t9前の時点で計算さ
れた後の接触センサの高さhを読出す。最後に、ステッ
プS101において、作業用アーム2の先端位置がAM
−hの位置にくるように移動させる。
Next, in step S97, the arm position AM is calculated from the angle values A1 and A2 of the selected contact sensor. Next, in step S98, the height hb of the subsequent contact sensor is calculated. Next, in step S99, the calculated height hb of the contact sensor is pushed to the FIFO memory. Next, in step S100, the height h of the contact sensor calculated after the point in time before the predetermined time t9 is read from the FIFO memory. Finally, in step S101, the tip position of the working arm 2 is set to AM
-Move so that it comes to the position of -h.

【0133】次に、上記の第2の制御方法による作業用
アームの動作例について説明する。図43は、図42に
示す制御による作業用アームの動作例を説明するための
図である。まず、図43の(a)に示すように、平坦な
壁に倣い走行中、作業用アーム2の先端が前、中、後ろ
の3つの接触センサの先端を通る直線上にくるようにア
ーム位置が計算される。次に、図43の(b)に示すよ
うに、前の接触センサ4aが壁の突起物に接触する。こ
のとき、作業用アーム2の先端が中、後の接触センサ4
b、4cの先端を通る直線上にくるようにアーム位置が
計算される。次に、図43の(c)に示すように、前の
接触センサ4aが壁の突起物を乗り越えて、中の接触セ
ンサ4bが壁の突起物に接触する。このとき、作業用ア
ーム2の先端が前および後の接触センサ4a、4cの先
端を通る直線上にくるようにアーム位置が計算される。
Next, an example of the operation of the working arm according to the second control method will be described. FIG. 43 is a diagram for explaining an operation example of the working arm under the control shown in FIG. First, as shown in (a) of FIG. 43, while traveling along a flat wall, the arm position is such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front, middle and rear three contact sensors. Is calculated. Next, as shown in FIG. 43B, the front contact sensor 4a comes into contact with the projection on the wall. At this time, the tip of the working arm 2 is at the middle,
The arm position is calculated so as to be on a straight line passing through the tips of b and 4c. Next, as shown in FIG. 43C, the front contact sensor 4a gets over the projection on the wall, and the inside contact sensor 4b contacts the projection on the wall. At this time, the arm position is calculated such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and rear contact sensors 4a, 4c.

【0134】次に、図43の(d)に示すように、中の
接触センサ4bが壁の突起物を乗り越えて、後の接触セ
ンサ4cが突起物に接触する。このとき、作業用アーム
2の先端が前、中の接触センサ4a、4bの先端を通る
直線上にくるようにアーム位置が計算される。また、こ
の状態で突起物の高さが記憶される。次に、図43の
(e)に示すように、後ろの接触センサ4cが壁の突起
物を越える。このとき、作業用アーム2の先端が前、後
ろの接触センサ4a、4cの先端を通る直線上にくるよ
うにアーム位置が計算されるが、図43の(e)に示す
状態で記憶された突起物の高さ分だけ作業用アーム2を
移動させるため作業用アーム2は壁の突起物に接触しな
い。最後に、図43の(f)に示すように、作業用アー
ム2が突起物が越える。このとき、作業用アーム2の先
端は、前、中、後の接触センサ4a〜4cの先端の延長
線上にあって壁に接触している。
Next, as shown in FIG. 43D, the inner contact sensor 4b climbs over the projection on the wall, and the later contact sensor 4c contacts the projection. At this time, the arm position is calculated such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and middle contact sensors 4a and 4b. In this state, the height of the projection is stored. Next, as shown in FIG. 43 (e), the rear contact sensor 4c passes over the wall projection. At this time, the arm position is calculated such that the tip of the working arm 2 is on a straight line passing through the tips of the front and rear contact sensors 4a and 4c, but is stored in the state shown in FIG. Since the work arm 2 is moved by the height of the protrusion, the work arm 2 does not contact the protrusion on the wall. Finally, as shown in FIG. 43 (f), the working arm 2 is over the projection. At this time, the tip of the working arm 2 is in extension of the front, middle and rear contact sensors 4a to 4c and is in contact with the wall.

【0135】なお、上記の作業用アームの制御では、接
触センサを用いたが、非接触センサを用いても上記と同
様に構成することにより、同様の効果を得ることができ
る。
Although the above-described control of the working arm uses a contact sensor, the same effect can be obtained by using a non-contact sensor in the same manner as described above.

【0136】(10) 以上の実施例から以下のような
項目の発明の保護が考えられる。 項目1.対象物に沿った走行が可能な自律走行車であっ
て、回動可能に支持されたシャフトを有し、前記シャフ
トの先端が対象物と接触しながら前記シャフトの角度を
測定する角度測定手段と、前記角度測定手段の角度情報
を基に前記シャフトの先端が前記対象物に接触したこと
を検出する検出手段とを含む自律走行車。
(10) From the above embodiments, the following items can be considered to protect the invention. Item 1. An autonomous traveling vehicle capable of traveling along the object, having a rotatably supported shaft, and an angle measuring means for measuring the angle of the shaft while the tip of the shaft is in contact with the object. A detecting means for detecting that the tip of the shaft has come into contact with the object based on the angle information of the angle measuring means.

【0137】項目1記載の自律走行車においては、シャ
フトの先端が対象物に接触した場合、距離情報より高感
度に変化する角度情報を用いてシャフトの先端が対象物
に接触したことを検出することができるので、シャフト
と壁との接触状態をより高速にかつより高精度に検出す
ることができる。
In the autonomous vehicle described in item 1, when the tip of the shaft contacts the object, the contact of the tip of the shaft with the object is detected using angle information that changes with higher sensitivity than the distance information. Therefore, the contact state between the shaft and the wall can be detected at higher speed and with higher accuracy.

【0138】項目2.対象物に沿った走行が可能な自律
走行車であって、前記対象物と接触する接触子を有し、
前記接触子が前記対象物と接触しながら前記対象物まで
の距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段の
出力を基に前記接触子が前記対象物に接触したことを検
出する検出手段と、前記検出手段により前記接触子が前
記対象物に接触したことを検出した後、一定距離前進さ
せる前進手段と、前記前進手段により一定距離前進した
後、前記距離測定手段の出力に基づき前記対象物に沿っ
た走行を行なう走行手段とを含む自律走行車。
Item 2. An autonomous traveling vehicle capable of traveling along the object, having a contact that contacts the object,
Distance measuring means for measuring a distance to the object while the contact is in contact with the object, and detecting means for detecting that the contact has contacted the object based on an output of the distance measuring means After detecting that the contactor has contacted the object by the detecting means, advance means for a predetermined distance, and after advancing a certain distance by the advancing means, the object based on the output of the distance measuring means An autonomous traveling vehicle including traveling means for traveling along an object.

【0139】項目2記載の自律走行車においては、接触
子が対象物に接触した後、所定距離前進した時点での対
象物までの距離を基に対象物に沿った走行を行なってい
るので、対象物の平行部に接触した後、対象物までの距
離を安定にかつ正確に測定することができ、より高精度
に対象物に沿った走行を行なうことが可能となる。
[0139] In the autonomous traveling vehicle described in Item 2, since the vehicle travels along the object based on the distance to the object at a point in time when the contact moves forward a predetermined distance after the contact comes into contact with the object. After contacting the parallel portion of the object, the distance to the object can be measured stably and accurately, and the vehicle can travel along the object with higher accuracy.

【0140】項目3.対象物に沿った走行が可能な自律
走行車であって、前記対象物と接触しながら前記対象物
までの距離を測定する接触式距離測定手段と、前記接触
式距離測定手段の出力を基に前記対象物が途切れたこと
を検出する検出手段と、前記検出手段により前記対象物
が途切れたことを検出した後、前記対象物と非接触の状
態で前記対象物までの距離を測定する非接触式距離測定
手段と、前記非接触式距離測定手段の出力を基に前記対
象物に沿った走行を行なう走行手段とを含む自律走行
車。
Item 3. An autonomous traveling vehicle capable of traveling along an object, a contact-type distance measuring unit that measures a distance to the object while making contact with the object, based on an output of the contact-type distance measuring unit. Detecting means for detecting that the object has been interrupted, and non-contact measuring the distance to the object in a non-contact state with the object after detecting that the object has been interrupted by the detecting means An autonomous traveling vehicle including: a distance measuring unit; and a traveling unit that travels along the object based on an output of the non-contact distance measuring unit.

【0141】項目3記載の自律走行車においては、対象
物と自律走行車との距離が近い場合は接触式距離測定手
段により対象物までの距離を測定し、対象物が途切れた
場合すなわち対象物が遠距離となった場合は非接触式距
離測定手段により対象物までの距離を測定することがで
きるので、対象物までの距離にかかわらず常に安定に対
象物に沿った走行を行なうことができる。
In the autonomous vehicle described in item 3, when the distance between the object and the autonomous vehicle is short, the distance to the object is measured by the contact-type distance measuring means. When the distance becomes long, the distance to the object can be measured by the non-contact distance measuring means, so that the vehicle can always stably run along the object regardless of the distance to the object. .

【0142】[0142]

【発明の効果】請求項1記載の自立走行車においては、
接触子が対象物と接触しながら対象物までの距離を測定
し、この出力が振動する場合に、対象物が途切れたこと
を検出することができるので、対象物までの近距離を測
定できるとともに対象物の有無を検出することができ、
さらに自立走行車の幅を制限することなく自立走行車
をより小型化することができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an independent traveling vehicle.
The contact measures the distance to the object while contacting the object, and when this output vibrates , it can detect that the object has been interrupted, so it can measure the short distance to the object The presence or absence of the object can be detected,
It is possible to further reduce the self vehicle without even further limiting the width of the autonomous vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の自律走行車の全体構成を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an autonomous vehicle according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す自律走行車の全体構成を示す上面図
である。
FIG. 2 is a top view showing the entire configuration of the autonomous vehicle shown in FIG.

【図3】清掃およびワックス掛け用の自律走行車の全体
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an entire configuration of an autonomous traveling vehicle for cleaning and waxing.

【図4】図3に示す作業用アームの構成を示す側面図で
ある。
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the working arm shown in FIG. 3;

【図5】図3に示す作業用アームの構成を示す下面図で
ある。
FIG. 5 is a bottom view showing the configuration of the working arm shown in FIG. 3;

【図6】図1に示す駆動部の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a driving unit illustrated in FIG. 1;

【図7】直進制御の方法を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining a straight-ahead control method.

【図8】カーブ制御の方法を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a curve control method.

【図9】第3スピンターン制御の方法を説明するための
フローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a third spin turn control method.

【図10】自律走行車の作業中の動作例を説明するため
の図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example during operation of the autonomous traveling vehicle.

【図11】壁沿いからのUターン動作を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a U-turn operation from along a wall.

【図12】Uターン動作を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a U-turn operation.

【図13】Uターンして壁に沿う動作を説明するための
図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an operation of making a U-turn and following a wall.

【図14】非接触倣い走行制御の原理を説明するための
図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining the principle of non-contact scanning traveling control.

【図15】非接触センサを代表位置の両側に配置した例
を示す第1の図である。
FIG. 15 is a first diagram showing an example in which non-contact sensors are arranged on both sides of a representative position.

【図16】非接触センサを代表位置の両側に配置した例
を示す第2の図である。
FIG. 16 is a second diagram illustrating an example in which non-contact sensors are arranged on both sides of a representative position.

【図17】非接触センサを代表位置の前方に配置した例
を示す第1の図である。
FIG. 17 is a first diagram illustrating an example in which a non-contact sensor is arranged in front of a representative position.

【図18】非接触センサを代表位置の前方に配置した例
を示す第2の図である。
FIG. 18 is a second diagram illustrating an example in which a non-contact sensor is arranged in front of a representative position.

【図19】図17および図18に示す非接触センサを用
いた非接触倣い走行制御の方法を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 19 is a flowchart for explaining a non-contact contour running control method using the non-contact sensor shown in FIGS. 17 and 18;

【図20】カーブ走行の移動軌跡を説明するための図で
ある。
FIG. 20 is a diagram for explaining a movement locus of a curve running.

【図21】図19に示す滑り検出ルーチンを説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart for explaining a slip detection routine shown in FIG. 19;

【図22】走行状態の遷移関係を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a transition relationship between traveling states.

【図23】基準値記憶モードにおける処理を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart illustrating a process in a reference value storage mode.

【図24】図22に示すモード遷移に従った動作例を説
明するための図である。
FIG. 24 is a diagram for explaining an operation example according to the mode transition shown in FIG. 22;

【図25】接触センサの構成を示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing a configuration of a contact sensor.

【図26】接触センサの動作を説明するための図であ
る。
FIG. 26 is a diagram for explaining the operation of the contact sensor.

【図27】図25に示す接触センサを用いた接触倣い走
行の原理を説明するための図である。
FIG. 27 is a view for explaining the principle of contact scanning running using the contact sensor shown in FIG. 25.

【図28】図25に示す接触センサを用いた接触倣い走
行制御の方法を説明するためのフローチャートである。
FIG. 28 is a flowchart for explaining a method of contact scanning travel control using the contact sensor shown in FIG. 25;

【図29】壁の途切れ検出処理を説明するための図であ
る。
FIG. 29 is a diagram for explaining a break detection process of a wall;

【図30】壁の接触検出処理の原理を説明するための図
である。
FIG. 30 is a diagram for explaining the principle of a wall contact detection process.

【図31】壁の接触検出処理を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 31 is a flowchart illustrating a wall contact detection process.

【図32】走行状態の遷移関係を示す図である。FIG. 32 is a diagram illustrating a transition relationship between traveling states.

【図33】図32に示すモード遷移に従った動作例を説
明するための図である。
FIG. 33 is a diagram for explaining an operation example according to the mode transition shown in FIG. 32;

【図34】接触および非接触倣い走行制御を併用した場
合の走行状態の遷移関係を示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a transition relation of a traveling state when both contact and non-contact scanning traveling control are used.

【図35】図34に示すモード遷移に従った動作例を説
明するための図である。
FIG. 35 is a diagram for explaining an operation example according to the mode transition shown in FIG. 34;

【図36】作業用アームの取付け部分の構成を示す図で
ある。
FIG. 36 is a diagram showing a configuration of a mounting portion of a working arm.

【図37】作業用アームと4つの接触センサの位置関係
を示す図である。
FIG. 37 is a diagram showing a positional relationship between a working arm and four contact sensors.

【図38】作業用アームの第1の制御方法を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 38 is a flowchart for explaining a first control method of the working arm.

【図39】図38に示す制御による作業用アームの動作
例を説明するための図である。
39 is a diagram for explaining an operation example of the work arm by the control shown in FIG. 38.

【図40】作業用アームと6つの接触センサとの位置関
係を示す第1の図である。
FIG. 40 is a first diagram illustrating a positional relationship between a working arm and six contact sensors.

【図41】作業用アームと6つの接触センサとの位置関
係を示す第2の図である。
FIG. 41 is a second diagram illustrating a positional relationship between the working arm and six contact sensors.

【図42】作業用アームの第2の制御方法を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 42 is a flowchart for explaining a second control method of the working arm.

【図43】図42に示す制御による作業用アームの動作
例を説明するための図である。
FIG. 43 is a view for explaining an operation example of the working arm by the control shown in FIG. 42;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 作業部本体 2 作業用アーム 3 駆動部 4a〜4f 接触センサ 11 タンク 12 ホース 13 ポンプ 14 スライド機構 15 スライド機構用モータ 16 コントローラ 17 接触センサ 18a,18b 非接触センサ 21 ブラシ 22 ノズル 23 ホース 24 ブラシ駆動用モータ 31F、31B 従動輪 32R、32L 駆動輪 33R、33L 駆動輪用モータ 34R、34L 連結機構 35R、35L エンコーダ 36 回転支持機構 37 回転駆動用モータ 38 コントローラ 41 台板 42 台板つめ 43 ポテンショメータ 44 シャフト 45 シャフト位置決め用つめ 46 ねじりコイルバネ 47 接触子 100 自律走行車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Working part main body 2 Working arm 3 Drive part 4a-4f Contact sensor 11 Tank 12 Hose 13 Pump 14 Slide mechanism 15 Motor for slide mechanism 16 Controller 17 Contact sensor 18a, 18b Non-contact sensor 21 Brush 22 Nozzle 23 Hose 24 Brush drive Motors 31F, 31B driven wheels 32R, 32L drive wheels 33R, 33L drive wheel motors 34R, 34L coupling mechanism 35R, 35L encoder 36 rotation support mechanism 37 rotation drive motor 38 controller 41 base plate 42 base plate 43 potentiometer 44 shaft 45 shaft positioning pawl 46 torsion coil spring 47 contactor 100 autonomous vehicle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−22750(JP,A) 特開 昭62−259078(JP,A) 特開 平4−84207(JP,A) 特開 平5−274031(JP,A) 特開 平1−207804(JP,A) 特開 昭63−104111(JP,A) 特開 昭59−43409(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-58-22750 (JP, A) JP-A-62-259078 (JP, A) JP-A-4-84207 (JP, A) JP-A-5-205 274031 (JP, A) JP-A-1-207804 (JP, A) JP-A-63-104111 (JP, A) JP-A-59-43409 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対象物に沿った走行が可能な自立走行車
であって、 前記対象物と接触する接触子を有し、前記接触子が前記
対象物の方向へ付勢され、前記対象物と接触しながら前
記対象物までの距離を測定する距離測定手段と、 前記距離測定手段の出力が振動する場合に、前記対象物
が途切れたことを検出する検出手段とを含む自立走行
車。
1. A self-contained traveling vehicle capable of traveling along an object, comprising a contact that comes into contact with the object, wherein the contact is urged in the direction of the object, and A self-contained traveling vehicle comprising: a distance measuring unit that measures a distance to the object while making contact with the object; and a detecting unit that detects that the object is interrupted when an output of the distance measuring unit vibrates .
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