JP2000214927A - 自律走行ロボット及び距離測定装置 - Google Patents
自律走行ロボット及び距離測定装置Info
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Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 障害物との距離を正確迅速に測定して衝突を
防止することの可能な距離測定装置及び自律走行ロボッ
トを提供する。 【解決手段】 走行手段と、所定の視野角θを有して視
野内の障害物１８に向けて超音波の出力パルス４を送信
し、反射波を受信して障害物１８までの距離を検知する
距離測定手段１２、１３、１４、１５とを備え、進路前
方を監視する距離測定手段１３の監視方向を水平及び鉛
直方向に可変して近距離まで測定可能にするとともに、
障害物１８の高さ測定を可能にした。また、出力パルス
の長さを可変して測定限界の距離を可変できるようにし
た。
防止することの可能な距離測定装置及び自律走行ロボッ
トを提供する。 【解決手段】 走行手段と、所定の視野角θを有して視
野内の障害物１８に向けて超音波の出力パルス４を送信
し、反射波を受信して障害物１８までの距離を検知する
距離測定手段１２、１３、１４、１５とを備え、進路前
方を監視する距離測定手段１３の監視方向を水平及び鉛
直方向に可変して近距離まで測定可能にするとともに、
障害物１８の高さ測定を可能にした。また、出力パルス
の長さを可変して測定限界の距離を可変できるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を被測定物
に照射して反射波により該被測定物との距離を検知する
距離測定装置、及び、距離測定装置と走行手段とを有し
て自律走行しながら掃除等の作業を行う自律走行ロボッ
トに関する。
に照射して反射波により該被測定物との距離を検知する
距離測定装置、及び、距離測定装置と走行手段とを有し
て自律走行しながら掃除等の作業を行う自律走行ロボッ
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自律走行ロボットは図１６に示す
ようになっている。図１６の（ａ）、（ｂ）は上面図及
び側面図である。自律走行ロボット１の筐体１６の下部
には前輪１８及び後輪１９が設けられ、自律走行ロボッ
ト１は矢印Ａ１、Ａ２の方向に前進後退が可能になって
いる。また、左右の前輪１８の回転数または回転方向を
変えることで自律走行ロボット１が旋回できるようにな
っている。
ようになっている。図１６の（ａ）、（ｂ）は上面図及
び側面図である。自律走行ロボット１の筐体１６の下部
には前輪１８及び後輪１９が設けられ、自律走行ロボッ
ト１は矢印Ａ１、Ａ２の方向に前進後退が可能になって
いる。また、左右の前輪１８の回転数または回転方向を
変えることで自律走行ロボット１が旋回できるようにな
っている。
【０００３】筐体１６には右方、前方、左方及び後方に
向けて超音波を発し、障害物で反射した該超音波を受信
することで自律走行ロボット１の周囲の障害物の有無
と、該障害物との距離を検知する距離測定装置１２〜１
５が取り付けられている。また、掃除等の作業を行う作
業手段（不図示）が設けられている。そして、自律走行
ロボット１が距離測定装置１２〜１５により右方、前
方、左方及び後方の障害物との距離を順次検知し、障害
物を回避して自律走行しながら掃除等の作業を行うよう
になっている。
向けて超音波を発し、障害物で反射した該超音波を受信
することで自律走行ロボット１の周囲の障害物の有無
と、該障害物との距離を検知する距離測定装置１２〜１
５が取り付けられている。また、掃除等の作業を行う作
業手段（不図示）が設けられている。そして、自律走行
ロボット１が距離測定装置１２〜１５により右方、前
方、左方及び後方の障害物との距離を順次検知し、障害
物を回避して自律走行しながら掃除等の作業を行うよう
になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような自律走行ロ
ボット１において、距離測定装置１２〜１５は図１７に
示すように距離測定が可能な視野角θを有している。こ
のため、距離測定装置１３によって検知される進路前方
の障害物１８が自律走行ロボット１の前進に伴って自律
走行ロボット１に近づくと、図１８に示すように障害物
１８が距離測定装置１３の視野外に移動し、距離測定が
不能となる。
ボット１において、距離測定装置１２〜１５は図１７に
示すように距離測定が可能な視野角θを有している。こ
のため、距離測定装置１３によって検知される進路前方
の障害物１８が自律走行ロボット１の前進に伴って自律
走行ロボット１に近づくと、図１８に示すように障害物
１８が距離測定装置１３の視野外に移動し、距離測定が
不能となる。
【０００５】このため、障害物１８が離れた位置にあっ
た際に測定された誤差の大きな測定距離と、自律走行ロ
ボット１の走行距離とによって図１８の状態の障害物１
８までの距離が求められ、所定距離まで接近すると自律
走行ロボット１が障害物１８を回避する。従って、障害
物１８までの距離が不正確であるため障害物１８との衝
突の危険があった。
た際に測定された誤差の大きな測定距離と、自律走行ロ
ボット１の走行距離とによって図１８の状態の障害物１
８までの距離が求められ、所定距離まで接近すると自律
走行ロボット１が障害物１８を回避する。従って、障害
物１８までの距離が不正確であるため障害物１８との衝
突の危険があった。
【０００６】また、図１９に示すように、距離測定装置
１３は障害物１８との距離を検知できるが障害物１８の
高さを検知できない。このため、乗り越えることができ
るような低い障害物１８があった際に、この障害物１８
を回避走行するために掃除等の作業残りを発生させる要
因となっていた。
１３は障害物１８との距離を検知できるが障害物１８の
高さを検知できない。このため、乗り越えることができ
るような低い障害物１８があった際に、この障害物１８
を回避走行するために掃除等の作業残りを発生させる要
因となっていた。
【０００７】また、自律走行ロボット１は、例えばまず
距離測定装置１２により超音波の送受信を行って右方の
障害物１８の有無及び距離を検知する。次に距離測定装
置１３により超音波の送受信を行って前方の障害物１８
の有無及び距離を検知し、以下同様に左方、後方を検知
する。このため、自律走行ロボット１の周囲の障害物１
８の有無及び距離の検知に時間がかかる。従って、距離
測定が完了するまでに自律走行ロボット１が前進して、
障害物１８との衝突を招く危険があった。
距離測定装置１２により超音波の送受信を行って右方の
障害物１８の有無及び距離を検知する。次に距離測定装
置１３により超音波の送受信を行って前方の障害物１８
の有無及び距離を検知し、以下同様に左方、後方を検知
する。このため、自律走行ロボット１の周囲の障害物１
８の有無及び距離の検知に時間がかかる。従って、距離
測定が完了するまでに自律走行ロボット１が前進して、
障害物１８との衝突を招く危険があった。
【０００８】また、距離測定装置１２〜１５から障害物
１８に向けて送信される超音波の出力レベルが小さい
と、遠くにある障害物で反射した受信信号は減衰が大き
いため受信信号に重畳するノイズ成分の分離が困難とな
る。超音波の出力レベルが大きいと、例えば距離測定装
置１２から送信されて近くにある障害物で反射した受信
信号が距離測定装置１３で受信されるクロストークが生
じる。従って、障害物１８との正確な距離を測定できず
に障害物１８との衝突の危険があった。
１８に向けて送信される超音波の出力レベルが小さい
と、遠くにある障害物で反射した受信信号は減衰が大き
いため受信信号に重畳するノイズ成分の分離が困難とな
る。超音波の出力レベルが大きいと、例えば距離測定装
置１２から送信されて近くにある障害物で反射した受信
信号が距離測定装置１３で受信されるクロストークが生
じる。従って、障害物１８との正確な距離を測定できず
に障害物１８との衝突の危険があった。
【０００９】本発明は、障害物との距離を正確に測定で
きる距離測定装置を提供することを目的とする。また本
発明は、障害物との距離を正確かつ迅速に測定して衝突
を防止することの可能な自律走行ロボットを提供するこ
とを目的とする。また本発明は、障害物の高さ測定を可
能にして、乗り越えることができる障害物の回避走行を
防止して作業残りを削減可能な自律走行ロボットを提供
することを目的とする。
きる距離測定装置を提供することを目的とする。また本
発明は、障害物との距離を正確かつ迅速に測定して衝突
を防止することの可能な自律走行ロボットを提供するこ
とを目的とする。また本発明は、障害物の高さ測定を可
能にして、乗り越えることができる障害物の回避走行を
防止して作業残りを削減可能な自律走行ロボットを提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明の距離測定装置は、超音波
による信号を増幅して送信信号を得る出力アンプと、送
信信号を送信する送信用超音波振動子と、前記送信信号
が被測定物で反射した受信信号を受信する受信用超音波
振動子とを備え、前記送信信号と前記受信信号により該
被測定物までの距離を測定する距離測定装置において、
前記出力アンプのゲインを可変できるようにしたことを
特徴としている。
に請求項１に記載された発明の距離測定装置は、超音波
による信号を増幅して送信信号を得る出力アンプと、送
信信号を送信する送信用超音波振動子と、前記送信信号
が被測定物で反射した受信信号を受信する受信用超音波
振動子とを備え、前記送信信号と前記受信信号により該
被測定物までの距離を測定する距離測定装置において、
前記出力アンプのゲインを可変できるようにしたことを
特徴としている。
【００１１】この構成によると、近距離にある被測定物
との距離を測定する際には出力アンプのゲインを小さく
して送信信号を送信し、遠距離にある被測定物との距離
を測定する際には出力アンプのゲインを大きくして送信
信号を送信する。そして、被測定物で反射して受信され
る受信信号と送信信号により障害物との距離が測定され
る。
との距離を測定する際には出力アンプのゲインを小さく
して送信信号を送信し、遠距離にある被測定物との距離
を測定する際には出力アンプのゲインを大きくして送信
信号を送信する。そして、被測定物で反射して受信され
る受信信号と送信信号により障害物との距離が測定され
る。
【００１２】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載された距離測定装置において、前記受信信号を
受信できないときに前記出力アンプのゲインを大きくす
るとともに、前記受信信号のレベルに応じて前記出力ア
ンプのゲインを可変するようにしたことを特徴としてい
る。
１に記載された距離測定装置において、前記受信信号を
受信できないときに前記出力アンプのゲインを大きくす
るとともに、前記受信信号のレベルに応じて前記出力ア
ンプのゲインを可変するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１３】この構成によると、例えば、受信信号が受
信できないときに前記出力アンプのゲインを大きくして
被測定物を検知し、検知できないときは更に前記出力ア
ンプのゲインを大きくして被測定物を検知する。そし
て、被測定物を検知できると、受信信号レベルがに応じ
て前記出力アンプのゲインが可変される。
信できないときに前記出力アンプのゲインを大きくして
被測定物を検知し、検知できないときは更に前記出力ア
ンプのゲインを大きくして被測定物を検知する。そし
て、被測定物を検知できると、受信信号レベルがに応じ
て前記出力アンプのゲインが可変される。
【００１４】また請求項３に記載された発明は、請求項
２に記載された距離測定装置において、前記出力アンプ
のゲインを前記受信信号を受信可能な最小レベルにした
ことを特徴としている。この構成によると、被測定物を
検知すると、受信信号レベルを受信可能な最小レベルに
なるように前記出力アンプのゲインが設定される。
２に記載された距離測定装置において、前記出力アンプ
のゲインを前記受信信号を受信可能な最小レベルにした
ことを特徴としている。この構成によると、被測定物を
検知すると、受信信号レベルを受信可能な最小レベルに
なるように前記出力アンプのゲインが設定される。
【００１５】また請求項４に記載された発明の自律走行
ロボットは、走行手段と、請求項１乃至請求項３のいづ
れかに記載の距離測定装置とを備えたことを特徴として
いる。
ロボットは、走行手段と、請求項１乃至請求項３のいづ
れかに記載の距離測定装置とを備えたことを特徴として
いる。
【００１６】また請求項５に記載された発明の自律走行
ロボットは、走行手段と、所定の視野角を有して進路前
方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距離
測定手段とを備え、前記距離測定手段の監視方向を可変
できるようにしたことを特徴としている。
ロボットは、走行手段と、所定の視野角を有して進路前
方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距離
測定手段とを備え、前記距離測定手段の監視方向を可変
できるようにしたことを特徴としている。
【００１７】この構成によると、自律走行ロボットは距
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、監
視方向を可変することによって障害物を監視し続けるよ
うになる。
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、監
視方向を可変することによって障害物を監視し続けるよ
うになる。
【００１８】また請求項６に記載された発明は請求項５
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記走行手段
による前進の停止中に、前記走行手段により前記距離測
定手段が水平方向に回動して複数の向きで進路前方の監
視を行うようにしたことを特徴としている。
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記走行手段
による前進の停止中に、前記走行手段により前記距離測
定手段が水平方向に回動して複数の向きで進路前方の監
視を行うようにしたことを特徴としている。
【００１９】この構成によると、自律走行ロボットは距
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に走行
手段による前進を停止し、自律走行ロボットを水平方向
に回動して距離測定手段の監視方向を可変することによ
って障害物を監視し続けるようになる。
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に走行
手段による前進を停止し、自律走行ロボットを水平方向
に回動して距離測定手段の監視方向を可変することによ
って障害物を監視し続けるようになる。
【００２０】また請求項７に記載された発明は請求項５
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記距離測定
手段を前記走行手段に対して水平方向に回動可能にして
複数の向きで進路前方の監視を行うようにしたことを特
徴としている。
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記距離測定
手段を前記走行手段に対して水平方向に回動可能にして
複数の向きで進路前方の監視を行うようにしたことを特
徴としている。
【００２１】この構成によると、自律走行ロボットは距
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、距
離測定手段が前記走行手段に対して水平方向に回動して
監視方向を可変することによって障害物を監視し続ける
ようになる。
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、距
離測定手段が前記走行手段に対して水平方向に回動して
監視方向を可変することによって障害物を監視し続ける
ようになる。
【００２２】また請求項８に記載された発明は請求項５
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記距離測定
手段を前記走行手段に対して鉛直方向に回動または昇降
可能にするとともに、障害物との距離および前記距離測
定手段の位置から該障害物の高さを演算する演算部を備
えたことを特徴としている。
に記載された自律走行ロボットにおいて、前記距離測定
手段を前記走行手段に対して鉛直方向に回動または昇降
可能にするとともに、障害物との距離および前記距離測
定手段の位置から該障害物の高さを演算する演算部を備
えたことを特徴としている。
【００２３】この構成によると、自律走行ロボットは距
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、距
離測定手段が前記走行手段に対して鉛直方向に回動また
は昇降して監視方向を可変することによって障害物を監
視し続け、障害物との距離と、距離測定手段の回動位置
または昇降位置とから障害物の高さが演算される。
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して距離測定手段の視野外に相対的に移動した際に、距
離測定手段が前記走行手段に対して鉛直方向に回動また
は昇降して監視方向を可変することによって障害物を監
視し続け、障害物との距離と、距離測定手段の回動位置
または昇降位置とから障害物の高さが演算される。
【００２４】また請求項９に記載された発明の自律走行
ロボットは、走行手段と、所定の視野角を有して進路前
方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距離
測定手段とを備え、障害物への接近に伴って前記距離測
定手段の視野内を下方に移動する該障害物が視野外に移
動した直前の該障害物との距離から該障害物の高さを演
算する演算部を備えたことを特徴としている。
ロボットは、走行手段と、所定の視野角を有して進路前
方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距離
測定手段とを備え、障害物への接近に伴って前記距離測
定手段の視野内を下方に移動する該障害物が視野外に移
動した直前の該障害物との距離から該障害物の高さを演
算する演算部を備えたことを特徴としている。
【００２５】この構成によると、自律走行ロボットは距
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して、高さ方向に一定位置にある距離測定手段の視野外
に障害物が相対的に移動した直前の該障害物との距離か
ら該障害物の高さが演算される。
離測定手段により前方の障害物までの距離を監視しなが
ら走行手段により自律走行する。そして、障害物が接近
して、高さ方向に一定位置にある距離測定手段の視野外
に障害物が相対的に移動した直前の該障害物との距離か
ら該障害物の高さが演算される。
【００２６】また請求項１０に記載された発明の自律走
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変すること
によって少なくとも１つの前記距離測定手段が測定可能
な距離を各距離測定手段が直前に測定した各障害物まで
の距離の内の最小距離にしたことを特徴としている。
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変すること
によって少なくとも１つの前記距離測定手段が測定可能
な距離を各距離測定手段が直前に測定した各障害物まで
の距離の内の最小距離にしたことを特徴としている。
【００２７】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離が距離測定手段の測定限界の距離になるように各
距離測定手段の出力信号が可変される。そして、走行に
伴ってより接近した障害物が現れると、その障害物まで
の距離を測定限界の距離とするように各距離測定手段の
出力信号が可変される。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離が距離測定手段の測定限界の距離になるように各
距離測定手段の出力信号が可変される。そして、走行に
伴ってより接近した障害物が現れると、その障害物まで
の距離を測定限界の距離とするように各距離測定手段の
出力信号が可変される。
【００２８】また請求項１１に記載された発明の自律走
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変すること
によって少なくとも進路前方に向けた前記距離測定手段
が測定可能な距離を、該距離測定手段で検知した障害物
を前記走行手段で回避可能な最小距離にしたことを特徴
としている。
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変すること
によって少なくとも進路前方に向けた前記距離測定手段
が測定可能な距離を、該距離測定手段で検知した障害物
を前記走行手段で回避可能な最小距離にしたことを特徴
としている。
【００２９】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、各距離
測定手段の出力信号が可変されて測定限界の距離が可変
される。そして、少なくとも前方に向けた距離測定手段
は、走行手段で回避可能な最小の距離が測定限界の距離
になるように出力信号が可変される。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、各距離
測定手段の出力信号が可変されて測定限界の距離が可変
される。そして、少なくとも前方に向けた距離測定手段
は、走行手段で回避可能な最小の距離が測定限界の距離
になるように出力信号が可変される。
【００３０】また請求項１２に記載された発明は請求項
１０または請求項１１に記載された自律走行ロボットに
おいて、走行中の前記距離測定手段の測定可能な距離を
前記最小距離とするとともに、走行停止中の前記距離測
定手段の測定可能な距離を前記最小距離より大きくした
ことを特徴としている。
１０または請求項１１に記載された自律走行ロボットに
おいて、走行中の前記距離測定手段の測定可能な距離を
前記最小距離とするとともに、走行停止中の前記距離測
定手段の測定可能な距離を前記最小距離より大きくした
ことを特徴としている。
【００３１】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離または走行手段で回避可能な最小の距離が、距離
測定手段の測定限界の距離になるように各距離測定手段
の出力信号が可変されて走行が継続される。そして、走
行停止中に各距離測定手段の出力信号を可変してより遠
距離の障害物までの距離を測定して自律走行ロボットの
位置を確認する。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離または走行手段で回避可能な最小の距離が、距離
測定手段の測定限界の距離になるように各距離測定手段
の出力信号が可変されて走行が継続される。そして、走
行停止中に各距離測定手段の出力信号を可変してより遠
距離の障害物までの距離を測定して自律走行ロボットの
位置を確認する。
【００３２】また請求項１３に記載された発明は請求項
１０乃至請求項１２のいづれかに記載された自律走行ロ
ボットにおいて、前記距離測定手段から送信される出力
信号をパルス波形にするとともに該パルスの長さを可変
することによって前記距離測定手段が測定可能な距離を
可変するようにしたことを特徴としている。
１０乃至請求項１２のいづれかに記載された自律走行ロ
ボットにおいて、前記距離測定手段から送信される出力
信号をパルス波形にするとともに該パルスの長さを可変
することによって前記距離測定手段が測定可能な距離を
可変するようにしたことを特徴としている。
【００３３】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離または走行手段で回避可能な最小の距離が、距離
測定手段の測定限界の距離になるように各距離測定手段
の出力信号のパルスの長さが可変される。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離または走行手段で回避可能な最小の距離が、距離
測定手段の測定限界の距離になるように各距離測定手段
の出力信号のパルスの長さが可変される。
【００３４】また請求項１４に記載された発明は請求項
１３に記載された自律走行ロボットにおいて、前記最小
距離に対応する長さのパルスを所定の停止時間を介して
連続して送信するようにしたことを特徴としている。
１３に記載された自律走行ロボットにおいて、前記最小
距離に対応する長さのパルスを所定の停止時間を介して
連続して送信するようにしたことを特徴としている。
【００３５】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離、または走行手段で回避可能な最小の距離を測定
限界とする長さのパルスを所定の停止時間を介して連続
して出力することによって、同じ出力信号により近距離
の障害物の検知と遠距離の障害物の検知とを行うように
している。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を監視
しながら走行手段により自律走行する。この時、複数の
距離測定手段の検知結果から最も近くにある障害物まで
の距離、または走行手段で回避可能な最小の距離を測定
限界とする長さのパルスを所定の停止時間を介して連続
して出力することによって、同じ出力信号により近距離
の障害物の検知と遠距離の障害物の検知とを行うように
している。
【００３６】また請求項１５に記載された発明の自律走
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を送信し
て該出力信号が障害物で反射した入力信号を受信するこ
とにより該障害物までの距離を測定するとともに前方か
ら見て左端部、中央部、右端部に前方に向けて配される
第１、第２、第３距離測定手段とを備え、前方の障害物
が所定距離以上離れている時は第１、第３距離測定手段
を停止して第２距離測定手段を動作させるとともに、前
方の障害物が所定距離より近い時は第２距離測定手段を
停止して第１、第３距離測定手段を動作させるようにし
たことを特徴としている。
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を送信し
て該出力信号が障害物で反射した入力信号を受信するこ
とにより該障害物までの距離を測定するとともに前方か
ら見て左端部、中央部、右端部に前方に向けて配される
第１、第２、第３距離測定手段とを備え、前方の障害物
が所定距離以上離れている時は第１、第３距離測定手段
を停止して第２距離測定手段を動作させるとともに、前
方の障害物が所定距離より近い時は第２距離測定手段を
停止して第１、第３距離測定手段を動作させるようにし
たことを特徴としている。
【００３７】この構成によると、自律走行ロボットは第
２距離測定手段により遠方の障害物までの距離を測定し
ながら走行手段により自律走行する。該障害物が接近す
ると自律走行ロボットは第１、第３距離測定手段により
近距離の障害物までの距離を測定しながら走行手段によ
り自律走行する。そして、狭い進路に侵入する際等に自
律走行ロボット本体の幅と略一致する第１、第３距離測
定手段により壁面を検知して壁面との衝突を回避する。
２距離測定手段により遠方の障害物までの距離を測定し
ながら走行手段により自律走行する。該障害物が接近す
ると自律走行ロボットは第１、第３距離測定手段により
近距離の障害物までの距離を測定しながら走行手段によ
り自律走行する。そして、狭い進路に侵入する際等に自
律走行ロボット本体の幅と略一致する第１、第３距離測
定手段により壁面を検知して壁面との衝突を回避する。
【００３８】また請求項１６に記載された発明の自律走
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、所定方向に向けた前記距
離測定手段のみを動作させることができるようにしたこ
とを特徴としている。
行ロボットは、走行手段と、超音波の出力信号を夫々異
なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反射
した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定する
複数の距離測定手段とを備え、所定方向に向けた前記距
離測定手段のみを動作させることができるようにしたこ
とを特徴としている。
【００３９】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を測定
しながら走行手段により自律走行する。そして、所望の
時期に所定方向に向けた距離測定手段のみを動作させて
他の距離測定手段を停止させて自律走行する。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を測定
しながら走行手段により自律走行する。そして、所望の
時期に所定方向に向けた距離測定手段のみを動作させて
他の距離測定手段を停止させて自律走行する。
【００４０】また請求項１７に記載された発明は請求項
１６に記載された自律走行ロボットにおいて、前記所定
方向を進行方向の前方または進行方向と略平行な壁面の
方向にしたことを特徴としている。
１６に記載された自律走行ロボットにおいて、前記所定
方向を進行方向の前方または進行方向と略平行な壁面の
方向にしたことを特徴としている。
【００４１】この構成によると、自律走行ロボットは複
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を測定
しながら走行手段により自律走行する。そして、所望の
時期に進行方向の前方または進行方向と略平行な壁面の
方向に向けた距離測定手段のみを動作させて他の距離測
定手段を停止させて自律走行する。
数の距離測定手段により周囲の障害物までの距離を測定
しながら走行手段により自律走行する。そして、所望の
時期に進行方向の前方または進行方向と略平行な壁面の
方向に向けた距離測定手段のみを動作させて他の距離測
定手段を停止させて自律走行する。
【００４２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照して
説明する。第１実施形態の自律走行ロボットは、前述の
図１６に示す従来例の自律走行ロボット１と同様の構成
をしている。図１のブロック図に示すように、筐体１６
の内部及び外装面には自律走行ロボットの動作を制御す
る制御部２１、作業範囲の地図情報等を記憶する記憶部
２２、入力操作を行う操作部２３及び動作状態の表示等
を行う表示部２４が配されている。また、制御部２１に
より各部に電力供給を行う電源部２６が配されている。
説明する。第１実施形態の自律走行ロボットは、前述の
図１６に示す従来例の自律走行ロボット１と同様の構成
をしている。図１のブロック図に示すように、筐体１６
の内部及び外装面には自律走行ロボットの動作を制御す
る制御部２１、作業範囲の地図情報等を記憶する記憶部
２２、入力操作を行う操作部２３及び動作状態の表示等
を行う表示部２４が配されている。また、制御部２１に
より各部に電力供給を行う電源部２６が配されている。
【００４３】制御部２１には前輪１８及び後輪１９等か
ら成る走行部２５を制御する走行制御部２１ａ及び距離
測定装置１２〜１５の出力パルスを制御する出力パルス
制御部２１ｂが設けられている。そして、自律走行ロボ
ット１が距離測定装置１２〜１５（図１６参照）により
右方、前方、左方及び後方の障害物との距離を順次検知
し、障害物を回避して自律走行しながら掃除等の作業を
行うようになっている。
ら成る走行部２５を制御する走行制御部２１ａ及び距離
測定装置１２〜１５の出力パルスを制御する出力パルス
制御部２１ｂが設けられている。そして、自律走行ロボ
ット１が距離測定装置１２〜１５（図１６参照）により
右方、前方、左方及び後方の障害物との距離を順次検知
し、障害物を回避して自律走行しながら掃除等の作業を
行うようになっている。
【００４４】図２に示すように距離測定装置１２〜１５
は送信素子２と受信素子３を有しており、障害物１８に
向けて図３に示す出力パルス４の超音波が送信素子２か
ら発射される。出力パルス４は障害物１８で反射して入
力パルス５として受信素子３で受信され、出力パルス４
と入力パルス５の時間差Δｔにより障害物１８までの距
離を演算部（不図示）で演算できるようになっている。
図３において縦軸は出力レベルを示し、横軸は時間を示
している。出力パルス４と入力パルス５の位相差により
障害物１８までの距離を測定してもよい。
は送信素子２と受信素子３を有しており、障害物１８に
向けて図３に示す出力パルス４の超音波が送信素子２か
ら発射される。出力パルス４は障害物１８で反射して入
力パルス５として受信素子３で受信され、出力パルス４
と入力パルス５の時間差Δｔにより障害物１８までの距
離を演算部（不図示）で演算できるようになっている。
図３において縦軸は出力レベルを示し、横軸は時間を示
している。出力パルス４と入力パルス５の位相差により
障害物１８までの距離を測定してもよい。
【００４５】このような自律走行ロボット１において、
前述の図１８に示すように進路前方の障害物１８が自律
走行ロボット１の前進に伴って自律走行ロボット１に近
づくと距離測定が不能となる。この際に、障害物１８が
距離測定装置１３の視野外になったその直前に測定した
障害物１８との距離と、走行距離とに基づいて、自律走
行ロボット１は障害物１８を回避すべき位置の近傍まで
進行する。そして、図４に示すように前進を停止し、左
右の前輪１８（図１６の（ｂ）参照）の回転数を変えて
筐体１６の向きを変えるようにしている。
前述の図１８に示すように進路前方の障害物１８が自律
走行ロボット１の前進に伴って自律走行ロボット１に近
づくと距離測定が不能となる。この際に、障害物１８が
距離測定装置１３の視野外になったその直前に測定した
障害物１８との距離と、走行距離とに基づいて、自律走
行ロボット１は障害物１８を回避すべき位置の近傍まで
進行する。そして、図４に示すように前進を停止し、左
右の前輪１８（図１６の（ｂ）参照）の回転数を変えて
筐体１６の向きを変えるようにしている。
【００４６】これにより、自律走行ロボット１の接近に
伴って距離測定装置１３の視野外になった障害物１８と
の距離を測定可能にし、障害物１８のより近くで測定で
きるので正確な距離測定を行うことができる。従って、
自律走行ロボット１の向きを進路方向に戻し、正確な距
離測定結果に基づいて障害物１８を回避して走行するこ
とで障害物１８との衝突を回避することができる。
伴って距離測定装置１３の視野外になった障害物１８と
の距離を測定可能にし、障害物１８のより近くで測定で
きるので正確な距離測定を行うことができる。従って、
自律走行ロボット１の向きを進路方向に戻し、正確な距
離測定結果に基づいて障害物１８を回避して走行するこ
とで障害物１８との衝突を回避することができる。
【００４７】また、図５の第２実施形態に示すように前
方の距離測定装置１３を前輪１８及び後輪１９（図１６
の（ｂ）参照）に対して水平方向に回動可能にすること
で、第１実施形態と同様の効果を得ることができるとと
もに、前進を停止しなくても近距離に近づいた障害物１
８との距離測定が可能となり掃除等の作業時間を短縮す
ることができる。
方の距離測定装置１３を前輪１８及び後輪１９（図１６
の（ｂ）参照）に対して水平方向に回動可能にすること
で、第１実施形態と同様の効果を得ることができるとと
もに、前進を停止しなくても近距離に近づいた障害物１
８との距離測定が可能となり掃除等の作業時間を短縮す
ることができる。
【００４８】第１、第２実施形態の自律走行ロボット１
は、障害物１８の高さを検知できるようになっている。
前述の図１９に示すように進路前方の低い障害物１８へ
の接近に伴って障害物１８は距離測定装置１３の視野内
を下方に相対的に移動する。図６に示すように、距離測
定装置１３の視野角及び高さをθ、Ｌとすると、障害物
１８が距離測定装置１３の視野外になったその直前の障
害物１８との距離ｒから、障害物１８の高さＨはほぼＬ
−ｒｔａｎ（θ／２）で与えられ、演算部により高さＨ
を演算している。
は、障害物１８の高さを検知できるようになっている。
前述の図１９に示すように進路前方の低い障害物１８へ
の接近に伴って障害物１８は距離測定装置１３の視野内
を下方に相対的に移動する。図６に示すように、距離測
定装置１３の視野角及び高さをθ、Ｌとすると、障害物
１８が距離測定装置１３の視野外になったその直前の障
害物１８との距離ｒから、障害物１８の高さＨはほぼＬ
−ｒｔａｎ（θ／２）で与えられ、演算部により高さＨ
を演算している。
【００４９】従って、自律走行ロボット１が乗り越える
ことができる障害物１８の高さを予め記憶部２２（図１
参照）に記憶させておき、その高さ以下の障害物１８が
前方にあると判断すると回避走行せずに乗り越えるの
で、掃除等の作業残りの発生を防止することができる。
ことができる障害物１８の高さを予め記憶部２２（図１
参照）に記憶させておき、その高さ以下の障害物１８が
前方にあると判断すると回避走行せずに乗り越えるの
で、掃除等の作業残りの発生を防止することができる。
【００５０】また、図７の第３実施形態に示すように、
前方の距離測定装置１３を鉛直方向に回動可能にする
と、上記に比してより近くで障害物１８との距離ｒを測
定することができる。従って、より正確な距離測定結果
を得ることができ、その結果に基づいて障害物の高さを
検知するので高さ測定の精度を向上させることができ
る。このとき距離測定装置１３の回動角度をαとする
と、障害物１８の高さＨはほぼＬ−ｒｔａｎ（θ／２＋
α）で与えられる。前方を監視する距離測定装置１３を
鉛直方向に昇降可能にしても同様の効果を得ることがで
きる。
前方の距離測定装置１３を鉛直方向に回動可能にする
と、上記に比してより近くで障害物１８との距離ｒを測
定することができる。従って、より正確な距離測定結果
を得ることができ、その結果に基づいて障害物の高さを
検知するので高さ測定の精度を向上させることができ
る。このとき距離測定装置１３の回動角度をαとする
と、障害物１８の高さＨはほぼＬ−ｒｔａｎ（θ／２＋
α）で与えられる。前方を監視する距離測定装置１３を
鉛直方向に昇降可能にしても同様の効果を得ることがで
きる。
【００５１】尚、第１〜第３実施形態の距離測定装置１
２〜１５による距離測定方法は超音波の送受信に限定さ
れるものではなく、光束を送受信してもよいし、障害物
１８の画像を捉えて測定してもよい。
２〜１５による距離測定方法は超音波の送受信に限定さ
れるものではなく、光束を送受信してもよいし、障害物
１８の画像を捉えて測定してもよい。
【００５２】次に、第４実施形態の自律走行ロボットに
ついて説明する。本実施形態の自律走行ロボットは、図
１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成をしており、
出力パルス制御部２１ｂで距離測定装置１２〜１５の送
信素子２から送信される出力パルス４の長さを可変でき
るようにしている。
ついて説明する。本実施形態の自律走行ロボットは、図
１〜図３に示す第１実施形態と同様の構成をしており、
出力パルス制御部２１ｂで距離測定装置１２〜１５の送
信素子２から送信される出力パルス４の長さを可変でき
るようにしている。
【００５３】出力パルス４は伝達距離が遠くなると減衰
するとともにノイズ成分を含むため、出力パルス４の長
さが短いと受信素子３で捉えられる信号の誤認が生ず
る。従って、出力パルス４の長さを長くすることによっ
て受信素子３で捉えられる信号が出力パルス４と同一か
どうかを正確に判断可能となる。このため、距離測定装
置１２〜１５の出力パルス４の長さを可変することによ
って距離測定装置１２〜１５が測定可能な距離を可変す
ることができる。
するとともにノイズ成分を含むため、出力パルス４の長
さが短いと受信素子３で捉えられる信号の誤認が生ず
る。従って、出力パルス４の長さを長くすることによっ
て受信素子３で捉えられる信号が出力パルス４と同一か
どうかを正確に判断可能となる。このため、距離測定装
置１２〜１５の出力パルス４の長さを可変することによ
って距離測定装置１２〜１５が測定可能な距離を可変す
ることができる。
【００５４】図８は出力パルス制御部２１ｂによる距離
測定装置１２〜１５の測定可能な距離を制御するフロー
チャートを示している。まず、＃５１では出力パルス制
御部２１ｂによって出力パルス４の長さを長くし、距離
測定装置１２〜１５の測定可能な距離を最大限にする
（以下、「遠距離モード」という。）。＃５２で距離測
定装置１２〜１５により各送信素子２から四方に出力パ
ルス４の送信を行う。出力パルス４の送信した方向に障
害物１８があると障害物１８で出力パルス４が反射して
入力パルス５として受信素子３で受信する（＃５３）。
測定装置１２〜１５の測定可能な距離を制御するフロー
チャートを示している。まず、＃５１では出力パルス制
御部２１ｂによって出力パルス４の長さを長くし、距離
測定装置１２〜１５の測定可能な距離を最大限にする
（以下、「遠距離モード」という。）。＃５２で距離測
定装置１２〜１５により各送信素子２から四方に出力パ
ルス４の送信を行う。出力パルス４の送信した方向に障
害物１８があると障害物１８で出力パルス４が反射して
入力パルス５として受信素子３で受信する（＃５３）。
【００５５】出力パルス４と入力パルス５とから各方向
にある障害物１８との距離が各距離測定装置１２〜１５
の演算部で演算される（＃５４）。＃５５で自律走行ロ
ボット１が走行中か走行停止中であるかが判断され、走
行停止中の場合は＃５１に戻って遠距離モードでの測定
が繰り返される。走行停止中だけでなく操作部２３によ
り予め入力された位置に自律走行ロボット１が到達した
際や旋回の直前等の所定の条件に適合した際に距離測定
装置１２〜１５を遠距離モードにしてもよい。
にある障害物１８との距離が各距離測定装置１２〜１５
の演算部で演算される（＃５４）。＃５５で自律走行ロ
ボット１が走行中か走行停止中であるかが判断され、走
行停止中の場合は＃５１に戻って遠距離モードでの測定
が繰り返される。走行停止中だけでなく操作部２３によ
り予め入力された位置に自律走行ロボット１が到達した
際や旋回の直前等の所定の条件に適合した際に距離測定
装置１２〜１５を遠距離モードにしてもよい。
【００５６】自律走行ロボット１が走行中の場合は、＃
５４で測定された距離測定装置１２〜１５に対応する各
障害物１８までの距離の内から最も短い距離を測定可能
距離とする出力パルス４の長さにして（以下、「近距離
モード」という。）、走行を継続する（＃５６）。
５４で測定された距離測定装置１２〜１５に対応する各
障害物１８までの距離の内から最も短い距離を測定可能
距離とする出力パルス４の長さにして（以下、「近距離
モード」という。）、走行を継続する（＃５６）。
【００５７】例えば、図９に示すように、自律走行ロボ
ット１の左方と前方とに壁面Ｗ１、Ｗ２があり、左方の
壁面Ｗ１との距離ｒ１が前方の壁面Ｗ２との距離ｒ２よ
り小さい場合に、＃５４の距離測定によって距離測定装
置１３で距離ｒ２を検知し、距離測定装置１４で距離ｒ
１を検知する。この時距離測定装置１２、１５によって
は障害物は検知されずに受信素子３で入力パルス５は受
信されない。
ット１の左方と前方とに壁面Ｗ１、Ｗ２があり、左方の
壁面Ｗ１との距離ｒ１が前方の壁面Ｗ２との距離ｒ２よ
り小さい場合に、＃５４の距離測定によって距離測定装
置１３で距離ｒ２を検知し、距離測定装置１４で距離ｒ
１を検知する。この時距離測定装置１２、１５によって
は障害物は検知されずに受信素子３で入力パルス５は受
信されない。
【００５８】そして、距離ｒ１が測定可能な限度になる
ように出力パルス制御部２１ｂで各距離測定装置１２〜
１５の出力パルス４の長さを短く設定する。これによ
り、距離測定装置１３で前方の壁面Ｗ２を検知できなく
なるが、近距離の障害物を検知可能な状態で自律走行ロ
ボット１は直進して作業を行うことができる。自律走行
ロボット１が壁面Ｗ２に距離ｒ１より近づいた時点で各
距離測定装置１２〜１５の出力パルス４の長さはその距
離を測定限度となるように設定され、障害物を検知しな
がら作業が行われる。そして、自律走行ロボット１が壁
面Ｗ２に所定距離より近づくと、停止して方向転換が行
われる。
ように出力パルス制御部２１ｂで各距離測定装置１２〜
１５の出力パルス４の長さを短く設定する。これによ
り、距離測定装置１３で前方の壁面Ｗ２を検知できなく
なるが、近距離の障害物を検知可能な状態で自律走行ロ
ボット１は直進して作業を行うことができる。自律走行
ロボット１が壁面Ｗ２に距離ｒ１より近づいた時点で各
距離測定装置１２〜１５の出力パルス４の長さはその距
離を測定限度となるように設定され、障害物を検知しな
がら作業が行われる。そして、自律走行ロボット１が壁
面Ｗ２に所定距離より近づくと、停止して方向転換が行
われる。
【００５９】また図１０に示すように、自律走行ロボッ
ト１の前方に壁面Ｗ２があり、左前方に障害物１８があ
った際には、当初、各距離測定装置１２〜１５の出力パ
ルス４の長さは前方の壁面Ｗ２との距離ｒ２を測定限度
となるように設定される。そして、自律走行ロボット１
の進行に伴って各距離測定装置１２〜１５の出力パルス
４の長さは、壁面Ｗ３との距離ｒ３が測定限度となるよ
うに設定され、壁面Ｗ２に距離ｒ３より近づくと、その
距離を測定限度となるように設定される。
ト１の前方に壁面Ｗ２があり、左前方に障害物１８があ
った際には、当初、各距離測定装置１２〜１５の出力パ
ルス４の長さは前方の壁面Ｗ２との距離ｒ２を測定限度
となるように設定される。そして、自律走行ロボット１
の進行に伴って各距離測定装置１２〜１５の出力パルス
４の長さは、壁面Ｗ３との距離ｒ３が測定限度となるよ
うに設定され、壁面Ｗ２に距離ｒ３より近づくと、その
距離を測定限度となるように設定される。
【００６０】このような自律走行ロボット１によると、
出力パルスの長さが短い近距離モードによって距離測定
装置１２〜１５の順に各方向の障害物を検知しながら走
行して作業が行われる。このため、各距離測定装置１２
〜１５が受信完了するまでの待機時間が短くなって四方
の障害物との距離測定時間が短縮される。従って、距離
測定完了までに自律走行ロボット１が前進する量を少な
くすることができ障害物１８との衝突を防止することが
できる。
出力パルスの長さが短い近距離モードによって距離測定
装置１２〜１５の順に各方向の障害物を検知しながら走
行して作業が行われる。このため、各距離測定装置１２
〜１５が受信完了するまでの待機時間が短くなって四方
の障害物との距離測定時間が短縮される。従って、距離
測定完了までに自律走行ロボット１が前進する量を少な
くすることができ障害物１８との衝突を防止することが
できる。
【００６１】近距離モードにする距離測定装置は四方の
全ての距離測定装置に対して設定せずに１つの距離測定
装置であってもその分だけ距離測定時間を短縮すること
ができる。そして、走行停止中や所定の条件下において
距離測定装置を遠距離モードにすることで、走行距離に
よって誤差を含んで判断される自律走行ロボットの現在
位置を再確認して修正を行うことができる。
全ての距離測定装置に対して設定せずに１つの距離測定
装置であってもその分だけ距離測定時間を短縮すること
ができる。そして、走行停止中や所定の条件下において
距離測定装置を遠距離モードにすることで、走行距離に
よって誤差を含んで判断される自律走行ロボットの現在
位置を再確認して修正を行うことができる。
【００６２】図８の＃５６において、自律走行ロボット
１が障害物を回避することができる最小の距離が距離測
定装置１２〜１５の測定限度の距離になるように出力パ
ルス４の長さを短くして近距離モードを設定し、障害物
が検知された後直ちに障害物を回避走行するようにして
もよい。
１が障害物を回避することができる最小の距離が距離測
定装置１２〜１５の測定限度の距離になるように出力パ
ルス４の長さを短くして近距離モードを設定し、障害物
が検知された後直ちに障害物を回避走行するようにして
もよい。
【００６３】図１１に示すように、長距離モードにおけ
る出力パルス４の波形は近距離モードに対応する長さｔ
１の出力パルス４ａ、４ｂを所定の停止時間ｔ０だけ停
止して連続して送信してもよい。このようにすると、出
力パルス４の波形は長さｔ２の出力パルスと同等になっ
て減衰やノイズ成分による誤認を防止して正確に長距離
の障害物を検知できるようになる。
る出力パルス４の波形は近距離モードに対応する長さｔ
１の出力パルス４ａ、４ｂを所定の停止時間ｔ０だけ停
止して連続して送信してもよい。このようにすると、出
力パルス４の波形は長さｔ２の出力パルスと同等になっ
て減衰やノイズ成分による誤認を防止して正確に長距離
の障害物を検知できるようになる。
【００６４】そして、出力パルス４ａに対応する入力パ
ルスを正確に検知できた場合は出力パルス４ｂに対応す
る入力パルスの受信を中止することで、近距離モードで
の距離測定と同等の時間で距離測定が可能になる。これ
により、長距離モードで監視中に自律走行ロボット１の
近くに障害物があった場合に自動的に近距離モードに切
り替わることになり、測定時間短縮を図ることができる
ので望ましい。
ルスを正確に検知できた場合は出力パルス４ｂに対応す
る入力パルスの受信を中止することで、近距離モードで
の距離測定と同等の時間で距離測定が可能になる。これ
により、長距離モードで監視中に自律走行ロボット１の
近くに障害物があった場合に自動的に近距離モードに切
り替わることになり、測定時間短縮を図ることができる
ので望ましい。
【００６５】前述の図８の＃５６において、前方の距離
測定装置１３のみを駆動して前方の障害物１８のみを検
知できるようにするとともに、他の距離測定装置１２、
１４、１５を駆動停止にしても作業を行いながら走行す
ることが可能である。また、前述の図９のように、前方
に障害物１８がなく左方に壁面がある場合に壁面Ｗ１と
の距離ｒ１を測定する距離測定装置１４のみを駆動して
直進を確認しながら走行させて、走行距離から壁面Ｗ２
が接近したと判断された時に他の距離測定装置１２、１
３、１５駆動させることも可能である。これらによっ
て、距離測定時間をより短縮するとともに、消費電力を
削減することができる。
測定装置１３のみを駆動して前方の障害物１８のみを検
知できるようにするとともに、他の距離測定装置１２、
１４、１５を駆動停止にしても作業を行いながら走行す
ることが可能である。また、前述の図９のように、前方
に障害物１８がなく左方に壁面がある場合に壁面Ｗ１と
の距離ｒ１を測定する距離測定装置１４のみを駆動して
直進を確認しながら走行させて、走行距離から壁面Ｗ２
が接近したと判断された時に他の距離測定装置１２、１
３、１５駆動させることも可能である。これらによっ
て、距離測定時間をより短縮するとともに、消費電力を
削減することができる。
【００６６】図１２は本実施形態の距離測定装置１２〜
１５のブロック図を示している。図１３の（ａ）〜
（ｄ）は夫々図１２におけるａ点乃至ｄ点の信号波形を
示している。発振回路３２で発生したキャリア信号（図
１３（ｄ））と、マイコン３１からの送信タイミングパ
ルス（図１３（ａ））をミキサー３３でミキシングした
合成波（図１３（ｃ））をバッファー３４で一時保管後
プログラマブルアンプ３５（出力アンプ）で増幅し、送
信素子２から出力パルス４を送信する。
１５のブロック図を示している。図１３の（ａ）〜
（ｄ）は夫々図１２におけるａ点乃至ｄ点の信号波形を
示している。発振回路３２で発生したキャリア信号（図
１３（ｄ））と、マイコン３１からの送信タイミングパ
ルス（図１３（ａ））をミキサー３３でミキシングした
合成波（図１３（ｃ））をバッファー３４で一時保管後
プログラマブルアンプ３５（出力アンプ）で増幅し、送
信素子２から出力パルス４を送信する。
【００６７】出力パルス４は障害物で反射して入力パル
ス５として受信素子３で受信され、アンプ３８で増幅さ
れた後、波形整形回路３７で波形整形されて（図１３
（ｂ））マイコン３１に入力される。この出力パルス４
の立ち上がりから入力パルス５の立ち上がりまでの時間
をマイコン３１で計測して障害物までの距離を演算して
いる。
ス５として受信素子３で受信され、アンプ３８で増幅さ
れた後、波形整形回路３７で波形整形されて（図１３
（ｂ））マイコン３１に入力される。この出力パルス４
の立ち上がりから入力パルス５の立ち上がりまでの時間
をマイコン３１で計測して障害物までの距離を演算して
いる。
【００６８】図１４はプログラマブルアンプ３５の回路
図である。プログラマブルアンプ３５の入力端子ＴＰ１
は演算増幅器Ａの反転入力端子に接続され、演算増幅器
Ａの反転入力端子とグランドとの間に抵抗Ｒ１０が接続
されている。演算増幅器Ａの非反転入力端子とグランド
との間には抵抗Ｒ９が接続され、演算増幅器Ａの非反転
入力端子とプログラマブルアンプ３５の出力端子ＴＰ２
との間にコンデンサＣ２と電子ボリュームＶＲ１とが並
列に配されている。
図である。プログラマブルアンプ３５の入力端子ＴＰ１
は演算増幅器Ａの反転入力端子に接続され、演算増幅器
Ａの反転入力端子とグランドとの間に抵抗Ｒ１０が接続
されている。演算増幅器Ａの非反転入力端子とグランド
との間には抵抗Ｒ９が接続され、演算増幅器Ａの非反転
入力端子とプログラマブルアンプ３５の出力端子ＴＰ２
との間にコンデンサＣ２と電子ボリュームＶＲ１とが並
列に配されている。
【００６９】電圧ＶＣＣ−ＶＥＥ間には抵抗Ｒ４、ダイ
オードＤ４、Ｄ３、Ｄ１、Ｄ２及び抵抗Ｒ３が直列に配
されている。また、電圧ＶＣＣ−ＶＥＥ間にはＮＰＮト
ランジスタＱ１、抵抗Ｒ２、Ｒ１及びＰＮＰトランジス
タＱ２が直列に配され、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミ
ッタに抵抗Ｒ２が接続されて、ＰＮＰトランジスタＱ２
のコレクタに抵抗Ｒ１が接続されている。
オードＤ４、Ｄ３、Ｄ１、Ｄ２及び抵抗Ｒ３が直列に配
されている。また、電圧ＶＣＣ−ＶＥＥ間にはＮＰＮト
ランジスタＱ１、抵抗Ｒ２、Ｒ１及びＰＮＰトランジス
タＱ２が直列に配され、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミ
ッタに抵抗Ｒ２が接続されて、ＰＮＰトランジスタＱ２
のコレクタに抵抗Ｒ１が接続されている。
【００７０】ダイオードＤ３とダイオードＤ１の間には
演算増幅器Ａの出力端子が接続されている。抵抗Ｒ４と
ダイオードＤ４との間にはＮＰＮトランジスタＱ１のベ
ースが接続され、抵抗Ｒ３とダイオードＤ２との間には
ＰＮＰトランジスタＱ２のベースが接続されている。そ
して、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１との間にプログラマブルアン
プ３５の出力端子ＴＰ２が接続されている。同図の回路
によってこのプログラマブルアンプ３５は電子ボリュー
ムＶＲ１によりゲインを可変できるようになっている。
演算増幅器Ａの出力端子が接続されている。抵抗Ｒ４と
ダイオードＤ４との間にはＮＰＮトランジスタＱ１のベ
ースが接続され、抵抗Ｒ３とダイオードＤ２との間には
ＰＮＰトランジスタＱ２のベースが接続されている。そ
して、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１との間にプログラマブルアン
プ３５の出力端子ＴＰ２が接続されている。同図の回路
によってこのプログラマブルアンプ３５は電子ボリュー
ムＶＲ１によりゲインを可変できるようになっている。
【００７１】このような距離測定装置１２〜１５におい
て、上記近距離モードにおける距離測定の場合は、プロ
グラマブルアンプ３５のゲインを所定の標準のゲインに
設定して測定後、入力パルス５が受信可能な最小レベル
に電子ボリュームＶＲ１により設定するようになってい
る。また、上記遠距離モードにおける距離測定の場合
は、プログラマブルアンプ３５のゲインを所定の標準の
ゲインに設定して測定後、受信可能な最小レベルに電子
ボリュームＶＲ１により設定し、受信不可能な場合は電
子ボリュームＶＲ１によりプログラマブルアンプ３５の
ゲインを前記標準のゲインより上げて受信可能にしてい
る。
て、上記近距離モードにおける距離測定の場合は、プロ
グラマブルアンプ３５のゲインを所定の標準のゲインに
設定して測定後、入力パルス５が受信可能な最小レベル
に電子ボリュームＶＲ１により設定するようになってい
る。また、上記遠距離モードにおける距離測定の場合
は、プログラマブルアンプ３５のゲインを所定の標準の
ゲインに設定して測定後、受信可能な最小レベルに電子
ボリュームＶＲ１により設定し、受信不可能な場合は電
子ボリュームＶＲ１によりプログラマブルアンプ３５の
ゲインを前記標準のゲインより上げて受信可能にしてい
る。
【００７２】このようにすることで、障害物が自律走行
ロボット１から近距離にある際には、プログラマブルア
ンプ３５のゲインを受信可能な最小レベルにすることで
クロストーク信号を防止することができる。障害物が自
律走行ロボット１から遠距離にある際には、標準のゲイ
ンでは判別できない入力パルス５であってもプログラマ
ブルアンプ３５のゲインを上げることで、入力パルス５
に重畳するノイズ成分との分離が容易となり精度良く入
力パルス５を判別することができる。
ロボット１から近距離にある際には、プログラマブルア
ンプ３５のゲインを受信可能な最小レベルにすることで
クロストーク信号を防止することができる。障害物が自
律走行ロボット１から遠距離にある際には、標準のゲイ
ンでは判別できない入力パルス５であってもプログラマ
ブルアンプ３５のゲインを上げることで、入力パルス５
に重畳するノイズ成分との分離が容易となり精度良く入
力パルス５を判別することができる。
【００７３】尚、本実施形態の自律走行ロボット１に搭
載された距離測定装置１２〜１５は自律走行ロボットに
限らず他の装置にも搭載することができ、超音波の反射
により被測定物の距離を測定することができる。この時
に、プログラマブルアンプ３５のゲインを常に受信信号
が受信可能な最小レベルに設定することで、測定される
被測定物との距離と該ゲインとから被測定物の相対的な
反射強度を検知することも可能となる。
載された距離測定装置１２〜１５は自律走行ロボットに
限らず他の装置にも搭載することができ、超音波の反射
により被測定物の距離を測定することができる。この時
に、プログラマブルアンプ３５のゲインを常に受信信号
が受信可能な最小レベルに設定することで、測定される
被測定物との距離と該ゲインとから被測定物の相対的な
反射強度を検知することも可能となる。
【００７４】次に、図１５は第５実施形態の自律走行ロ
ボットを示している。図１〜図３に示す第１実施形態と
異なる点は、前方の障害物を検知する距離測定装置１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ（第１、第２、第３距離測定手段）
を筐体１６の両端部と中央部の３箇所に設けている。そ
の他は第１実施形態と同様の構成である。
ボットを示している。図１〜図３に示す第１実施形態と
異なる点は、前方の障害物を検知する距離測定装置１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ（第１、第２、第３距離測定手段）
を筐体１６の両端部と中央部の３箇所に設けている。そ
の他は第１実施形態と同様の構成である。
【００７５】本実施形態の自律走行ロボット１は、前方
の壁面Ｗ５等が所定距離よりも離れている際には両端の
距離測定装置１３ａ、１３ｃを駆動停止し、中央の距離
測定装置１３ｂを駆動して前方の監視を行う。そして、
前方の壁面Ｗ５等が該所定距離よりも接近した場合に中
央の距離測定装置１３ｂを駆動停止し、両端の距離測定
装置１３ａ、１３ｃを駆動して前方の監視を行うように
なっている。
の壁面Ｗ５等が所定距離よりも離れている際には両端の
距離測定装置１３ａ、１３ｃを駆動停止し、中央の距離
測定装置１３ｂを駆動して前方の監視を行う。そして、
前方の壁面Ｗ５等が該所定距離よりも接近した場合に中
央の距離測定装置１３ｂを駆動停止し、両端の距離測定
装置１３ａ、１３ｃを駆動して前方の監視を行うように
なっている。
【００７６】このようにすると図のように壁面Ｗ５に狭
い通路Ｓ１があった際に、筐体１６の幅より通路Ｓ１の
幅が狭いことを両端の距離測定装置１３ａ、１３ｃよる
距離測定によって検知して衝突を回避することができる
とともに、壁面Ｗ５から離れているときは前方の障害物
との距離測定を中央の距離測定装置１３ｂの１つによっ
て行うことができるので、消費電力を削減することがで
きる。
い通路Ｓ１があった際に、筐体１６の幅より通路Ｓ１の
幅が狭いことを両端の距離測定装置１３ａ、１３ｃよる
距離測定によって検知して衝突を回避することができる
とともに、壁面Ｗ５から離れているときは前方の障害物
との距離測定を中央の距離測定装置１３ｂの１つによっ
て行うことができるので、消費電力を削減することがで
きる。
【００７７】
【発明の効果】請求項１の発明によると、被測定物が近
距離にある際には、出力アンプのゲインを下げることで
クロストーク信号を防止することができるとともに、被
測定物が遠距離にある際には、出力アンプのゲインを上
げることで、受信信号のノイズ成分の分離が容易となり
精度良く受信信号を判別することができる。
距離にある際には、出力アンプのゲインを下げることで
クロストーク信号を防止することができるとともに、被
測定物が遠距離にある際には、出力アンプのゲインを上
げることで、受信信号のノイズ成分の分離が容易となり
精度良く受信信号を判別することができる。
【００７８】請求項２の発明によると、受信信号を受信
できないときや受信信号のレベルが低いときは出力アン
プのゲインを上げることで遠距離にある被測定物や反射
率の低い被測定物に対して受信信号を受信可能にすると
ともに受信信号のノイズ成分の分離を容易にして精度良
く受信信号を判別することができる。
できないときや受信信号のレベルが低いときは出力アン
プのゲインを上げることで遠距離にある被測定物や反射
率の低い被測定物に対して受信信号を受信可能にすると
ともに受信信号のノイズ成分の分離を容易にして精度良
く受信信号を判別することができる。
【００７９】請求項３の発明によると、出力アンプのゲ
インを受信信号を受信可能な最小レベルに設定すること
で、測定される被測定物との距離と該ゲインとから被測
定物の相対的な反射強度を検知することが可能となる。
インを受信信号を受信可能な最小レベルに設定すること
で、測定される被測定物との距離と該ゲインとから被測
定物の相対的な反射強度を検知することが可能となる。
【００８０】請求項４の発明によると、障害物が自律走
行ロボットから近距離にある際には、出力アンプのゲイ
ンを受信可能な最小レベルにすることでクロストーク信
号を防止することができる。障害物が自律走行ロボット
から遠距離にある際には、標準のゲインでは判別できな
い受信信号であっても出力アンプのゲインを上げること
で、受信信号のノイズ成分の分離が容易となり精度良く
受信信号を判別して正確な距離測定を行うことができ
る。従って、障害物との衝突を防止することができる。
行ロボットから近距離にある際には、出力アンプのゲイ
ンを受信可能な最小レベルにすることでクロストーク信
号を防止することができる。障害物が自律走行ロボット
から遠距離にある際には、標準のゲインでは判別できな
い受信信号であっても出力アンプのゲインを上げること
で、受信信号のノイズ成分の分離が容易となり精度良く
受信信号を判別して正確な距離測定を行うことができ
る。従って、障害物との衝突を防止することができる。
【００８１】請求項５の発明によると、自律走行ロボッ
トの接近に伴って距離測定装置の視野外になった障害物
との距離測定を可能にし、障害物のより近くで測定でき
るのでより正確な距離測定を行うことができる。従っ
て、正確な距離測定結果に基づいて障害物を回避して走
行することで障害物との衝突を回避することができる。
トの接近に伴って距離測定装置の視野外になった障害物
との距離測定を可能にし、障害物のより近くで測定でき
るのでより正確な距離測定を行うことができる。従っ
て、正確な距離測定結果に基づいて障害物を回避して走
行することで障害物との衝突を回避することができる。
【００８２】請求項６、請求項７の発明によると、自律
走行ロボットの接近に伴って距離測定装置の視野外にな
る障害物との距離測定を簡単に実現することができる。
走行ロボットの接近に伴って距離測定装置の視野外にな
る障害物との距離測定を簡単に実現することができる。
【００８３】請求項８の発明によると、障害物の高さを
検知することで自律走行ロボットが乗り越えることがで
きる高さ以下の障害物が前方にあると判断すると回避走
行せずに乗り越えることができるので、掃除等の作業残
りの発生を防止することができる。そして、距離測定装
置を鉛直方向に回動または昇降可能にしていることか
ら、自律走行ロボットの近傍まで障害物を視野内に入れ
ることができる。その結果、正確な距離測定を行うこと
ができ、その結果に基づいて障害物の高さを検知するの
で高さ測定の精度を向上させることができる。
検知することで自律走行ロボットが乗り越えることがで
きる高さ以下の障害物が前方にあると判断すると回避走
行せずに乗り越えることができるので、掃除等の作業残
りの発生を防止することができる。そして、距離測定装
置を鉛直方向に回動または昇降可能にしていることか
ら、自律走行ロボットの近傍まで障害物を視野内に入れ
ることができる。その結果、正確な距離測定を行うこと
ができ、その結果に基づいて障害物の高さを検知するの
で高さ測定の精度を向上させることができる。
【００８４】請求項９の発明によると、障害物の高さを
検知することで自律走行ロボットが乗り越えることがで
きる高さ以下の障害物が前方にあると判断すると回避走
行せずに乗り越えることができるので、掃除等の作業残
りの発生を防止することができる。
検知することで自律走行ロボットが乗り越えることがで
きる高さ以下の障害物が前方にあると判断すると回避走
行せずに乗り越えることができるので、掃除等の作業残
りの発生を防止することができる。
【００８５】請求項１０、請求項１１の発明によると、
出力パルスの長さが短い近距離モードによって複数の距
離測定装置が順に各方向の障害物を検知しながら走行し
て作業が行われる。従って、受信完了までの待機時間が
短くなって各方向の障害物との距離測定時間が短縮され
るので測定完了までに自律走行ロボットが前進する量を
減少させることができ、障害物との衝突を防止すること
ができる。
出力パルスの長さが短い近距離モードによって複数の距
離測定装置が順に各方向の障害物を検知しながら走行し
て作業が行われる。従って、受信完了までの待機時間が
短くなって各方向の障害物との距離測定時間が短縮され
るので測定完了までに自律走行ロボットが前進する量を
減少させることができ、障害物との衝突を防止すること
ができる。
【００８６】請求項１２の発明によると、自律走行ロボ
ットの走行中は近距離モードで各方向の障害物を測定す
ることで、距離測定完了までに自律走行ロボットが前進
する量を減少させて障害物との衝突を防止することがで
きる。そして、自律走行ロボットの走行停止中は遠距離
モードで各方向の障害物を測定することで、走行距離に
よって誤差を含んで判断される自律走行ロボットの現在
位置を再確認して修正を行うことができる。
ットの走行中は近距離モードで各方向の障害物を測定す
ることで、距離測定完了までに自律走行ロボットが前進
する量を減少させて障害物との衝突を防止することがで
きる。そして、自律走行ロボットの走行停止中は遠距離
モードで各方向の障害物を測定することで、走行距離に
よって誤差を含んで判断される自律走行ロボットの現在
位置を再確認して修正を行うことができる。
【００８７】請求項１３の発明によると、伝達距離が遠
くなると減衰するとともにノイズ成分を含む受信信号を
出力パルスの長さを長くすることで正確に受信信号を判
断できるようになる。従って、出力パルスの長さを可変
することで距離測定装置が測定可能な距離を簡単に可変
することができる。
くなると減衰するとともにノイズ成分を含む受信信号を
出力パルスの長さを長くすることで正確に受信信号を判
断できるようになる。従って、出力パルスの長さを可変
することで距離測定装置が測定可能な距離を簡単に可変
することができる。
【００８８】請求項１４の発明によると、出力パルスの
波形は遠距離モードの出力パルスと同等になって減衰や
ノイズ成分による誤認を防止して正確に長距離の障害物
を検知できるようになる。そして、近距離モードに対応
する入力パルスを正確に検知できた場合は入力パルスの
受信を中止することで、近距離モードでの距離測定と同
等の時間で距離測定が可能になる。これにより、長距離
モードで監視中に自律走行ロボットの近くに障害物があ
った場合に自動的に近距離モードに切り替わることにな
り、測定時間短縮を図ることができる。
波形は遠距離モードの出力パルスと同等になって減衰や
ノイズ成分による誤認を防止して正確に長距離の障害物
を検知できるようになる。そして、近距離モードに対応
する入力パルスを正確に検知できた場合は入力パルスの
受信を中止することで、近距離モードでの距離測定と同
等の時間で距離測定が可能になる。これにより、長距離
モードで監視中に自律走行ロボットの近くに障害物があ
った場合に自動的に近距離モードに切り替わることにな
り、測定時間短縮を図ることができる。
【００８９】請求項１５の発明によると、前方の壁面に
狭い通路があった際に、自律走行ロボットの幅より通路
の幅が狭いことを両端の第１、第３距離測定装置よる距
離測定によって検知して衝突を回避することができると
ともに、該壁面から離れているときは前方の距離測定を
第２距離測定装置の１つにより行うことができるので、
消費電力を削減することができる。
狭い通路があった際に、自律走行ロボットの幅より通路
の幅が狭いことを両端の第１、第３距離測定装置よる距
離測定によって検知して衝突を回避することができると
ともに、該壁面から離れているときは前方の距離測定を
第２距離測定装置の１つにより行うことができるので、
消費電力を削減することができる。
【００９０】請求項１６、請求項１７の発明によると、
自律走行ロボットは前方の距離測定装置のみを駆動して
前方の障害物のみを検知できるようにするとともに、他
の距離測定装置を駆動停止にして作業を行いながら走行
する。また、前方に障害物がなく左方に壁面がある場合
に、自律走行ロボットは該壁面との距離を測定する距離
測定装置のみを駆動して直進を確認しながら走行させ
て、走行距離から該壁面接近したと判断された時に他の
距離測定装置駆動する。これらによって、距離測定時間
をより短縮するとともに消費電力を削減することができ
る。
自律走行ロボットは前方の距離測定装置のみを駆動して
前方の障害物のみを検知できるようにするとともに、他
の距離測定装置を駆動停止にして作業を行いながら走行
する。また、前方に障害物がなく左方に壁面がある場合
に、自律走行ロボットは該壁面との距離を測定する距離
測定装置のみを駆動して直進を確認しながら走行させ
て、走行距離から該壁面接近したと判断された時に他の
距離測定装置駆動する。これらによって、距離測定時間
をより短縮するとともに消費電力を削減することができ
る。
【図１】 本発明にかかる第１実施形態の自律走行ロ
ボットのブロック図である。
ボットのブロック図である。
【図２】 本発明にかかる第１実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の動作を示す概略図である。
ボットの距離測定装置の動作を示す概略図である。
【図３】 本発明にかかる第１実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の出力パルスと入力パルスの関係
を示す図である。
ボットの距離測定装置の出力パルスと入力パルスの関係
を示す図である。
【図４】 本発明にかかる第１実施形態の自律走行ロ
ボットの動作を示す上面図である。
ボットの動作を示す上面図である。
【図５】 本発明にかかる第２実施形態の自律走行ロ
ボットの動作を示す上面図である。
ボットの動作を示す上面図である。
【図６】 本発明にかかる第１、第２実施形態の自律
走行ロボットの動作を示す側面図である。
走行ロボットの動作を示す側面図である。
【図７】 本発明にかかる第３実施形態の自律走行ロ
ボットの動作を示す側面図である。
ボットの動作を示す側面図である。
【図８】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の動作を説明するフローチャート
である。
ボットの距離測定装置の動作を説明するフローチャート
である。
【図９】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
ボットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
【図１０】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
ボットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
【図１１】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置の出力パルスの一形態を示す図あ
る。
ボットの距離測定装置の出力パルスの一形態を示す図あ
る。
【図１２】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置を示すブロック図である。
ボットの距離測定装置を示すブロック図である。
【図１３】 図１２における各点の信号波形を示す図で
ある。
ある。
【図１４】 本発明にかかる第４実施形態の自律走行ロ
ボットの距離測定装置のプログラマブルアンプの回路図
である。
ボットの距離測定装置のプログラマブルアンプの回路図
である。
【図１５】本発明にかかる第５実施形態の自律走行ロボ
ットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
ットの距離測定装置の動作を説明する上面図である。
【図１６】 従来の自律走行ロボットを示す図である。
【図１７】 従来の自律走行ロボットの動作を示す上面
図である。
図である。
【図１８】 従来の自律走行ロボットの動作を示す上面
図である。
図である。
【図１９】 従来の自律走行ロボットの動作を示す側面
図である。
図である。
１ 自律走行ロボット ２ 送信素子 ３ 受信素子 ４ 出力パルス ５ 入力パルス １２、１３、１４、１５ 距離測定装置 １６ 筐体 １８ 障害物 ２１ 制御部 ２２ 記憶部 ２３ 操作部 ２４ 表示部 ２５ 走行部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F068 AA06 AA22 CC00 FF03 FF12 FF25 KK17 KK18 QQ03 TT21 5H301 AA02 AA10 BB11 DD01 GG10 GG11 GG21 GG23 GG25 GG28 GG29 LL01 LL06 LL11 LL14 LL16 MM09 5J083 AA02 AB12 AC04 AD05 AD07 AE10 AF13 AF14 BA01 BB02
Claims (17)
- 【請求項１】 超音波による信号を増幅して送信信号を
得る出力アンプと、前記送信信号を送信する送信用超音
波振動子と、前記送信信号が被測定物で反射した受信信
号を受信する受信用超音波振動子とを備え、前記送信信
号と前記受信信号により該被測定物までの距離を測定す
る距離測定装置において、前記出力アンプのゲインを可
変できるようにしたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 前記受信信号を受信できないときに前記
出力アンプのゲインを大きくするとともに、前記受信信
号のレベルに応じて前記出力アンプのゲインを可変する
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の距離測定
装置。 - 【請求項３】 前記出力アンプのゲインを前記受信信号
を受信可能な最小レベルにしたことを特徴とする請求項
２に記載の距離測定装置。 - 【請求項４】 走行手段と、請求項１乃至請求項３のい
づれかに記載の距離測定装置とを備えたことを特徴とす
る自律走行ロボット。 - 【請求項５】 走行手段と、所定の視野角を有して進路
前方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距
離測定手段とを備え、前記距離測定手段の監視方向を可
変できるようにしたことを特徴とする自律走行ロボッ
ト。 - 【請求項６】 前記走行手段による前進の停止中に、前
記走行手段により前記距離測定手段が水平方向に回動し
て複数の向きで進路前方の監視を行うようにしたことを
特徴とする請求項５に記載の自律走行ロボット。 - 【請求項７】 前記距離測定手段を前記走行手段に対し
て水平方向に回動可能にして複数の向きで進路前方の監
視を行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載の
自律走行ロボット。 - 【請求項８】 前記距離測定手段を前記走行手段に対し
て鉛直方向に回動または昇降可能にするとともに、障害
物との距離および前記距離測定手段の位置から該障害物
の高さを演算する演算部を備えたことを特徴とする請求
項５に記載の自律走行ロボット。 - 【請求項９】 走行手段と、所定の視野角を有して進路
前方を監視して視野内の障害物までの距離を検知する距
離測定手段とを備え、障害物への接近に伴って前記距離
測定手段の視野内を下方に移動する該障害物が視野外に
移動した直前の該障害物との距離から該障害物の高さを
演算する演算部を備えたことを特徴とする自律走行ロボ
ット。 - 【請求項１０】 走行手段と、超音波の出力信号を夫々
異なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反
射した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定す
る複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変するこ
とによって少なくとも１つの前記距離測定手段が測定可
能な距離を各距離測定手段が直前に測定した各障害物ま
での距離の内の最小距離にしたことを特徴とする自律走
行ロボット。 - 【請求項１１】 走行手段と、超音波の出力信号を夫々
異なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反
射した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定す
る複数の距離測定手段とを備え、出力信号を可変するこ
とによって少なくとも進路前方に向けた前記距離測定手
段が測定可能な距離を、該距離測定手段で検知した障害
物を前記走行手段で回避可能な最小距離にしたことを特
徴とする自律走行ロボット。 - 【請求項１２】 走行中の前記距離測定手段の測定可能
な距離を前記最小距離とするとともに、走行停止中の前
記距離測定手段の測定可能な距離を前記最小距離より大
きくしたことを特徴とする請求項１０または請求項１１
に記載の自律走行ロボット。 - 【請求項１３】 前記距離測定手段から送信される出力
信号をパルス波形にするとともに該パルスの長さを可変
することによって前記距離測定手段が測定可能な距離を
可変するようにしたことを特徴とする請求項１０乃至請
求項１２のいづれかに記載の自律走行ロボット。 - 【請求項１４】 前記最小距離に対応する長さのパルス
を所定の停止時間を介して連続して送信するようにした
ことを特徴とする請求項１３に記載の自律走行ロボッ
ト。 - 【請求項１５】 走行手段と、超音波の出力信号を送信
して該出力信号が障害物で反射した入力信号を受信する
ことにより該障害物までの距離を測定するとともに前方
から見て左端部、中央部、右端部に前方に向けて配され
る第１、第２、第３距離測定手段とを備え、前方の障害
物が所定距離以上離れている時は第１、第３距離測定手
段を停止して第２距離測定手段を動作させるとともに、
前方の障害物が所定距離より近い時は第２距離測定手段
を停止して第１、第３距離測定手段を動作させるように
したことを特徴とする自律走行ロボット。 - 【請求項１６】 走行手段と、超音波の出力信号を夫々
異なる方向に送信するとともに該出力信号が障害物で反
射した入力信号を受信して該障害物までの距離を測定す
る複数の距離測定手段とを備え、所定方向に向けた前記
距離測定手段のみを動作させることができるようにした
ことを特徴とする自律走行ロボット。 - 【請求項１７】 前記所定方向を進行方向の前方または
進行方向と略平行な壁面の方向にしたことを特徴とする
請求項１６に記載の自律走行ロボット。
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ID=11817633
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- 1999-01-21 JP JP01287699A patent/JP3356275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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