JP2002073170A - 移動作業ロボット - Google Patents
移動作業ロボットInfo
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の移動作業ロボットでは、位置認識手段
に内界センサを用いた相対位置認識を行なっているた
め、位置計測誤差の累積が大きくなり移動経路がずれた
り、所定の基準点を見失うことがあった。 【解決手段】 移動して作業を行なう本体部１と、発光
手段１１を有し本体部１外に設置される発光部２を備
え、本体部１は発光部２からの光を受光する受光手段１
０を有し、この受光手段１０が受光した光像の方向また
は位置により発光部２の方向を認識し、光像の大きさま
たは形状により発光部２からの距離を認識するもので、
本体部１は外部から正確な位置情報を得られ、位置計測
誤差が累積せず広い移動領域でも確実に移動できる移動
作業ロボットとしている。
に内界センサを用いた相対位置認識を行なっているた
め、位置計測誤差の累積が大きくなり移動経路がずれた
り、所定の基準点を見失うことがあった。 【解決手段】 移動して作業を行なう本体部１と、発光
手段１１を有し本体部１外に設置される発光部２を備
え、本体部１は発光部２からの光を受光する受光手段１
０を有し、この受光手段１０が受光した光像の方向また
は位置により発光部２の方向を認識し、光像の大きさま
たは形状により発光部２からの距離を認識するもので、
本体部１は外部から正確な位置情報を得られ、位置計測
誤差が累積せず広い移動領域でも確実に移動できる移動
作業ロボットとしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行機能を有し移
動しながら作業を行なう自走式掃除機や無人搬送車等の
移動作業ロボットに関するものである。
動しながら作業を行なう自走式掃除機や無人搬送車等の
移動作業ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より作業機器に走行駆動手段やセン
サ類および走行制御手段を付加して、自動的に作業を行
なう各種の移動作業ロボットが開発されている。例えば
自走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸込みノズ
ルやブラシなどを備え、移動機能として駆動および操舵
手段と、走行時に障害物を検知する障害物検知手段と、
位置を認識する位置認識手段とを備え、この障害物検知
手段によって清掃場所の周囲壁に沿って移動しつつ、位
置認識手段によって清掃領域を認識し、その清掃領域内
を移動して清掃領域全体を清掃するものである。
サ類および走行制御手段を付加して、自動的に作業を行
なう各種の移動作業ロボットが開発されている。例えば
自走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸込みノズ
ルやブラシなどを備え、移動機能として駆動および操舵
手段と、走行時に障害物を検知する障害物検知手段と、
位置を認識する位置認識手段とを備え、この障害物検知
手段によって清掃場所の周囲壁に沿って移動しつつ、位
置認識手段によって清掃領域を認識し、その清掃領域内
を移動して清掃領域全体を清掃するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の移動作業ロボットでは、位置認識手段にジャ
イロセンサや走行距離センサなどの内界センサを用いた
相対位置認識を行なっているため、広い移動作業領域で
は位置計測誤差の累積が大きくなり移動経路がずれた
り、所定の基準となる点を見失うことがあった。
うな従来の移動作業ロボットでは、位置認識手段にジャ
イロセンサや走行距離センサなどの内界センサを用いた
相対位置認識を行なっているため、広い移動作業領域で
は位置計測誤差の累積が大きくなり移動経路がずれた
り、所定の基準となる点を見失うことがあった。
【０００４】そこで本発明は、広い移動作業領域を移動
する場合でも正確な位置認識が可能となり移動経路のず
れが少ない、確実で実用的な移動作業ロボットを提供す
ることを目的としている。
する場合でも正確な位置認識が可能となり移動経路のず
れが少ない、確実で実用的な移動作業ロボットを提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動して作業
を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部外に設置
される発光部を備え、本体部は発光部からの光を受光す
る受光手段を有し、受光手段の光像の方向または位置に
より発光部の方向を認識し、光像の大きさまたは形状に
より発光部からの距離を認識するもので、本体部は、移
動領域の所定位置に配した発光部からの方向と距離を認
識し、本体部に設けた走行制御手段は、この情報に基づ
いて駆動手段と操舵手段とを制御する移動作業ロボット
であるから、位置計測誤差が累積せず、広い移動領域で
も確実に移動できる移動作業ロボットが実現できる。
を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部外に設置
される発光部を備え、本体部は発光部からの光を受光す
る受光手段を有し、受光手段の光像の方向または位置に
より発光部の方向を認識し、光像の大きさまたは形状に
より発光部からの距離を認識するもので、本体部は、移
動領域の所定位置に配した発光部からの方向と距離を認
識し、本体部に設けた走行制御手段は、この情報に基づ
いて駆動手段と操舵手段とを制御する移動作業ロボット
であるから、位置計測誤差が累積せず、広い移動領域で
も確実に移動できる移動作業ロボットが実現できる。
【０００６】本体部に、ゴミを吸引するファンモータま
たは清掃ノズルを設けた自走式掃除機に上記発明を採用
することが好ましい。なぜならば、自走式掃除機の清掃
領域では、発光部からの光が届く範囲であり、また、床
面が絨毯あるいは段差等の内界センサでは誤差が発生し
やすい環境であるからである。
たは清掃ノズルを設けた自走式掃除機に上記発明を採用
することが好ましい。なぜならば、自走式掃除機の清掃
領域では、発光部からの光が届く範囲であり、また、床
面が絨毯あるいは段差等の内界センサでは誤差が発生し
やすい環境であるからである。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、移動
して作業を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部
外に設置される発光部を備え、前記本体部は、走行移動
させるための駆動手段および操舵手段と、走行制御を行
なう走行制御手段と、前記発光部からの光を受光する受
光手段とを有し、前記受光手段の光像の方向または位置
により前記発光部の方向を認識し、前記光像の大きさま
たは形状により前記発光部からの距離を認識し、前記走
行制御手段は前記発光部の方向および距離の情報に基づ
き前記駆動手段と前記操舵手段とを制御する移動作業ロ
ボットとすることで、本体部は、位置計測誤差が累積せ
ず、広い移動領域でも確実に移動できる。
して作業を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部
外に設置される発光部を備え、前記本体部は、走行移動
させるための駆動手段および操舵手段と、走行制御を行
なう走行制御手段と、前記発光部からの光を受光する受
光手段とを有し、前記受光手段の光像の方向または位置
により前記発光部の方向を認識し、前記光像の大きさま
たは形状により前記発光部からの距離を認識し、前記走
行制御手段は前記発光部の方向および距離の情報に基づ
き前記駆動手段と前記操舵手段とを制御する移動作業ロ
ボットとすることで、本体部は、位置計測誤差が累積せ
ず、広い移動領域でも確実に移動できる。
【０００８】請求項２に記載した発明は、走行制御手段
は、本体部の走行軌跡が、発光部を中心とした円あるい
は円弧状になるように制御するので、距離と方向の情報
を用いて、簡素な走行制御で効率的な作業領域の移動を
行うことができる。
は、本体部の走行軌跡が、発光部を中心とした円あるい
は円弧状になるように制御するので、距離と方向の情報
を用いて、簡素な走行制御で効率的な作業領域の移動を
行うことができる。
【０００９】請求項３に記載した発明は、受光手段は、
発光手段の光を広角あるいは全方位で集光する集光手段
を有するので、本体部はどの方向を向いていても、発光
手段の光を受光でき、発光部に対する方向および距離の
情報を得る構成とすることができる。
発光手段の光を広角あるいは全方位で集光する集光手段
を有するので、本体部はどの方向を向いていても、発光
手段の光を受光でき、発光部に対する方向および距離の
情報を得る構成とすることができる。
【００１０】請求項４に記載した発明は、受光手段は、
受光方向を広角あるいは全方位で発光部の方向に向ける
可動手段を有するので、本体部はどの方向を向いていて
も、発光手段の光を受光でき、発光部に対する方向およ
び距離の情報を得る構成とすることができる。
受光方向を広角あるいは全方位で発光部の方向に向ける
可動手段を有するので、本体部はどの方向を向いていて
も、発光手段の光を受光でき、発光部に対する方向およ
び距離の情報を得る構成とすることができる。
【００１１】請求項５に記載した発明は、発光手段は、
ＬＥＤで構成されるので、受光手段は、照明や太陽光な
どの外乱光の影響を受けにくく、より確実に発光手段の
光を受光できる。
ＬＥＤで構成されるので、受光手段は、照明や太陽光な
どの外乱光の影響を受けにくく、より確実に発光手段の
光を受光できる。
【００１２】請求項６に記載した発明は、受光手段は、
ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサからなる画像センサで構
成されるので、光像の方向または位置、大きさまたは形
状の画像データを得て走行制御手段に出力することがで
きる。
ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサからなる画像センサで構
成されるので、光像の方向または位置、大きさまたは形
状の画像データを得て走行制御手段に出力することがで
きる。
【００１３】請求項７に記載した発明は、発光部は、発
光手段を所定パターンで点滅あるいは明暗させる発光制
御手段を有し、受光手段が、前記所定パターンの光像の
みを検出するフィルタを有するので、受光手段は、照明
や太陽光などの外乱光を受光しにくく、発光手段の光を
抽出して受光できる。
光手段を所定パターンで点滅あるいは明暗させる発光制
御手段を有し、受光手段が、前記所定パターンの光像の
みを検出するフィルタを有するので、受光手段は、照明
や太陽光などの外乱光を受光しにくく、発光手段の光を
抽出して受光できる。
【００１４】請求項８に記載した発明は、発光制御手段
は発光手段を所定周波数で点滅させるので、受光手段
は、所定周波数を抽出するフィルタにて、照明や太陽光
などの外乱光を受光しにくく、容易に安定して発光手段
の光を抽出して受光できる。
は発光手段を所定周波数で点滅させるので、受光手段
は、所定周波数を抽出するフィルタにて、照明や太陽光
などの外乱光を受光しにくく、容易に安定して発光手段
の光を抽出して受光できる。
【００１５】請求項９に記載した発明は、発光部に線状
の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段の光像の
長さにより発光部からの距離の情報を得ることができ
る。
の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段の光像の
長さにより発光部からの距離の情報を得ることができ
る。
【００１６】請求項１０に記載した発明は、発光部に複
数の点状の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段
の光像の間隔により発光部からの距離の情報を得ること
ができる。
数の点状の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段
の光像の間隔により発光部からの距離の情報を得ること
ができる。
【００１７】請求項１１に記載した発明は、本体部に、
受光手段を複数設けたので、受光手段の間隔と受光した
光像の複数の方向から、本体部は、発光部に対する方向
と距離の情報を得ることができる。
受光手段を複数設けたので、受光手段の間隔と受光した
光像の複数の方向から、本体部は、発光部に対する方向
と距離の情報を得ることができる。
【００１８】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例を自走式
掃除機に応用した場合を例にとって、図１〜７に基づい
て説明する。
掃除機に応用した場合を例にとって、図１〜７に基づい
て説明する。
【００１９】図１は本実施例の全体外観構成を示す。１
は移動しながら清掃を行なう本体部で、清掃領域の床面
Ａ上を移動する。２は発光部で、清掃領域を見渡せる任
意の位置に設置され、間隔Ｄで２個設けられたＬＥＤ等
からなる点状の発光手段１１を発光させる。
は移動しながら清掃を行なう本体部で、清掃領域の床面
Ａ上を移動する。２は発光部で、清掃領域を見渡せる任
意の位置に設置され、間隔Ｄで２個設けられたＬＥＤ等
からなる点状の発光手段１１を発光させる。
【００２０】図２に、本体部１の構成を示す。３，４は
左右の駆動モータで、それぞれの出力軸は左右の減速機
５，６を介して左右の走行輪７，８を駆動する。この左
駆動モータ３と右駆動モータ４を左右独立に回転制御す
ることにより本体部１を走行移動させるもので、左右の
駆動モータ３，４、減速機５，６、走行輪７，８で駆動
手段および操舵手段を構成している。９は各種入力に応
じて左右の駆動モータ３，４を制御し本体部１の走行制
御を行なう走行制御手段で、マイクロコンピュータおよ
びその他制御回路からなる。１０は、本体部１の上面
に、走行輪７，８の中心線上方、左右中央に設けた受光
手段で、発光手段１１の光を広角あるいは全方位で受光
する。１３，１４は障害物検知センサで、本体部１の前
方および側方の障害物までの距離を光により検知する。
１５は床面を掃除する清掃ノズルで、吸込み口には回転
ブラシなどからなるアジテータ１６が設けられ、ファン
モータ１７で発生させた真空圧によりゴミを吸引する。
前記アジテータ１６はノズルモータ１８により伝動ベル
ト１９を介して回転駆動される。２０は電池などからな
る電源で、本体部１内に電力を供給する。
左右の駆動モータで、それぞれの出力軸は左右の減速機
５，６を介して左右の走行輪７，８を駆動する。この左
駆動モータ３と右駆動モータ４を左右独立に回転制御す
ることにより本体部１を走行移動させるもので、左右の
駆動モータ３，４、減速機５，６、走行輪７，８で駆動
手段および操舵手段を構成している。９は各種入力に応
じて左右の駆動モータ３，４を制御し本体部１の走行制
御を行なう走行制御手段で、マイクロコンピュータおよ
びその他制御回路からなる。１０は、本体部１の上面
に、走行輪７，８の中心線上方、左右中央に設けた受光
手段で、発光手段１１の光を広角あるいは全方位で受光
する。１３，１４は障害物検知センサで、本体部１の前
方および側方の障害物までの距離を光により検知する。
１５は床面を掃除する清掃ノズルで、吸込み口には回転
ブラシなどからなるアジテータ１６が設けられ、ファン
モータ１７で発生させた真空圧によりゴミを吸引する。
前記アジテータ１６はノズルモータ１８により伝動ベル
ト１９を介して回転駆動される。２０は電池などからな
る電源で、本体部１内に電力を供給する。
【００２１】次に、受光手段１０の構成を図３〜４に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００２２】図３は、広角あるいは全方位の光２８を集
光するタイプのものである。２３は、球面、楕円面ある
いは円錐面などの反射板からなる集光手段で、全方位の
光２８をレンズ２２に集光する。レンズ２２は焦点距離
faで光２８を画像センサ２１に結像する。集光手段２３
・レンズ２２・画像センサ２１とフィルタ２５（参照後
述図５）により、受光手段１０を構成している。画像セ
ンサ２１は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からな
り、２個の発光手段１１の発光に対応する光像（結像）
２９の位置により、本体部１の発光部２に対する方向と
距離を検出する。つまり、本体部１の基準方向（図では
右側）からの角度θにより方向を、２個の光像の間隔da
により距離を検出する。daは、発光手段１１の間隔Ｄ
（参照図１）と、光学系全体の焦点距離（ｆとする）と
本体部１と発光部２との距離（Ｌとする）により決ま
り、Ｌ＝ｆ・Ｄ／daである。例えば、ｆ＝40mm・Ｄ＝10
0mm・da＝1mmのとき、距離Ｌ＝4000mm＝４ｍと検出す
る。
光するタイプのものである。２３は、球面、楕円面ある
いは円錐面などの反射板からなる集光手段で、全方位の
光２８をレンズ２２に集光する。レンズ２２は焦点距離
faで光２８を画像センサ２１に結像する。集光手段２３
・レンズ２２・画像センサ２１とフィルタ２５（参照後
述図５）により、受光手段１０を構成している。画像セ
ンサ２１は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からな
り、２個の発光手段１１の発光に対応する光像（結像）
２９の位置により、本体部１の発光部２に対する方向と
距離を検出する。つまり、本体部１の基準方向（図では
右側）からの角度θにより方向を、２個の光像の間隔da
により距離を検出する。daは、発光手段１１の間隔Ｄ
（参照図１）と、光学系全体の焦点距離（ｆとする）と
本体部１と発光部２との距離（Ｌとする）により決ま
り、Ｌ＝ｆ・Ｄ／daである。例えば、ｆ＝40mm・Ｄ＝10
0mm・da＝1mmのとき、距離Ｌ＝4000mm＝４ｍと検出す
る。
【００２３】図４は、一般的な画角あるいは望遠のカメ
ラを、広角あるいは全方位に向くよう回動させるタイプ
ものである。２４は、サーボモータとエンコーダあるい
はステッピングモータ等（図示せず）からなる可動手段
で、カメラを回転駆動し、カメラの方向を検出する。カ
メラは、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からなる画像
センサ２１に焦点距離fbで光を結像するレンズ２２、可
動手段２４に回転自在に支持されるカメラ筐体２６から
なる。可動手段２４・カメラ筐体２６・レンズ２２・画
像センサ２１とフィルタ２５（参照後述図５）により、
受光手段１０を構成している。光像（結像）２９が画像
センサ２１の左右中央にある時のカメラの向きと、発光
手段１１の発光に対応する光像（結像）２９の間隔によ
り、本体部１の発光部２に対する方向と距離を検出す
る。つまり、本体部１の基準方向（図では右側）からの
角度θにより方向を、２個の光像の間隔dbにより距離を
検出する。dbは、発光手段１１の間隔Ｄ（参照図１）
と、焦点距離fbと、本体部１と発光部２との距離Ｌによ
り決まり、Ｌ＝fb・Ｄ／dbである。例えば、fb＝60mm・
Ｄ＝100mm・db＝1mmのとき、距離Ｌ＝6000mm＝６ｍと検
出する。
ラを、広角あるいは全方位に向くよう回動させるタイプ
ものである。２４は、サーボモータとエンコーダあるい
はステッピングモータ等（図示せず）からなる可動手段
で、カメラを回転駆動し、カメラの方向を検出する。カ
メラは、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からなる画像
センサ２１に焦点距離fbで光を結像するレンズ２２、可
動手段２４に回転自在に支持されるカメラ筐体２６から
なる。可動手段２４・カメラ筐体２６・レンズ２２・画
像センサ２１とフィルタ２５（参照後述図５）により、
受光手段１０を構成している。光像（結像）２９が画像
センサ２１の左右中央にある時のカメラの向きと、発光
手段１１の発光に対応する光像（結像）２９の間隔によ
り、本体部１の発光部２に対する方向と距離を検出す
る。つまり、本体部１の基準方向（図では右側）からの
角度θにより方向を、２個の光像の間隔dbにより距離を
検出する。dbは、発光手段１１の間隔Ｄ（参照図１）
と、焦点距離fbと、本体部１と発光部２との距離Ｌによ
り決まり、Ｌ＝fb・Ｄ／dbである。例えば、fb＝60mm・
Ｄ＝100mm・db＝1mmのとき、距離Ｌ＝6000mm＝６ｍと検
出する。
【００２４】システム構成を図５に示す。発光部２の発
光手段１１から発光された光２８は、本体部１の受光手
段１０によって受光される。発光部２には発光制御手段
１２が設けられ、発光手段１１を所定周波数で点滅発光
させる。例えば図６に示すような点滅を繰り返すよう制
御する。本体部１の受光手段１０に設けたフィルタ２５
は、発光手段１１と同じ周波数の受光信号のみを取り出
し、照明や太陽光などの外乱光をほとんど遮断する。走
行制御手段９は、発光部２の方向および距離のデータを
検出する受光手段１０や、障害物検知手段１３、１４か
らの入力に応じて、左右の駆動モータ３，４やファンモ
ータ１７、ノズルモータ１８を制御して、本体部１に移
動清掃を行わせる。
光手段１１から発光された光２８は、本体部１の受光手
段１０によって受光される。発光部２には発光制御手段
１２が設けられ、発光手段１１を所定周波数で点滅発光
させる。例えば図６に示すような点滅を繰り返すよう制
御する。本体部１の受光手段１０に設けたフィルタ２５
は、発光手段１１と同じ周波数の受光信号のみを取り出
し、照明や太陽光などの外乱光をほとんど遮断する。走
行制御手段９は、発光部２の方向および距離のデータを
検出する受光手段１０や、障害物検知手段１３、１４か
らの入力に応じて、左右の駆動モータ３，４やファンモ
ータ１７、ノズルモータ１８を制御して、本体部１に移
動清掃を行わせる。
【００２５】上記構成による、本体部１の走行動作につ
いて、図７を用いて説明する。
いて、図７を用いて説明する。
【００２６】発光部２は発光手段１１を清掃領域Ａの方
に向けて、その隅に設置する。本体部１は、発光部２の
近傍点●印からスタートするとする。
に向けて、その隅に設置する。本体部１は、発光部２の
近傍点●印からスタートするとする。
【００２７】まず、壁沿い清掃モードを始める。破線矢
印で示すように、本体部１は、障害物検知センサ１３、
１４で壁面や障害物４０を検出、回避しながら、壁面に
沿って清掃領域Ａを１周する。１周したかどうかの判断
方法は、走行輪７・８の回転数、あるいはこれに加え
て、本体部１の方向を計測するジャイロ等の方向計測手
段（図示せず）の検出値を用いた内界センサの情報を利
用するか、再び発光部２の近傍に戻ったという外部情報
を利用するか、あるいは併用するかは、どの方法でもよ
い。そして、清掃領域Ａの形状や大きさを走行制御手段
９の内部にマップとして記録する。
印で示すように、本体部１は、障害物検知センサ１３、
１４で壁面や障害物４０を検出、回避しながら、壁面に
沿って清掃領域Ａを１周する。１周したかどうかの判断
方法は、走行輪７・８の回転数、あるいはこれに加え
て、本体部１の方向を計測するジャイロ等の方向計測手
段（図示せず）の検出値を用いた内界センサの情報を利
用するか、再び発光部２の近傍に戻ったという外部情報
を利用するか、あるいは併用するかは、どの方法でもよ
い。そして、清掃領域Ａの形状や大きさを走行制御手段
９の内部にマップとして記録する。
【００２８】次に、本体部１は、内部領域清掃モードに
移る。実線矢印で示すように、発光部２の発光を受光手
段１０で受け、方向と距離を検出しながら、発光部２を
中心とする同心の円弧状に走行する。つまり、発光部２
に近い所より（遠い所からでもよい）、発光手段１１を
常に右の同じ方向に見ながら、等距離を保って円弧状軌
跡を描くように走行する。障害物検知センサ１３、１４
が壁面や障害物４０を検知すると、その場で方向を変
え、壁面や障害物４０から等距離で、清掃ノズル１５に
よる清掃幅分だけ、発光部２から遠ざかる。そして、清
掃領域Ａの方向に向きを変え、前とは反対に、発光手段
１１を常に左側の同じ方向に見ながら、同様に円弧状軌
跡を描くように走行（図７の本体部１の位置）する。障
害物検知センサ１３、１４が壁面や障害物４０を検知す
ると、その場で方向を変え、壁面や障害物４０から等距
離で、清掃ノズル１５による清掃幅分だけ、同様に発光
部２から遠ざかる。あと、このアルゴリズムを繰り返
す。途中、中央障害物４１があると、これを発光部２に
近づく方向に回避しながら清掃を進める。最後に、清掃
領域Ａの隅（図７左上）にたどり着くと、発光部２から
遠ざかる時に、障害物検知センサ１３、１４が前方に壁
面もしくは障害物４０を検出して、前記マップと照合し
てこれ以上円弧軌跡で走行できないと判断すると、清掃
を終了して走行停止する。
移る。実線矢印で示すように、発光部２の発光を受光手
段１０で受け、方向と距離を検出しながら、発光部２を
中心とする同心の円弧状に走行する。つまり、発光部２
に近い所より（遠い所からでもよい）、発光手段１１を
常に右の同じ方向に見ながら、等距離を保って円弧状軌
跡を描くように走行する。障害物検知センサ１３、１４
が壁面や障害物４０を検知すると、その場で方向を変
え、壁面や障害物４０から等距離で、清掃ノズル１５に
よる清掃幅分だけ、発光部２から遠ざかる。そして、清
掃領域Ａの方向に向きを変え、前とは反対に、発光手段
１１を常に左側の同じ方向に見ながら、同様に円弧状軌
跡を描くように走行（図７の本体部１の位置）する。障
害物検知センサ１３、１４が壁面や障害物４０を検知す
ると、その場で方向を変え、壁面や障害物４０から等距
離で、清掃ノズル１５による清掃幅分だけ、同様に発光
部２から遠ざかる。あと、このアルゴリズムを繰り返
す。途中、中央障害物４１があると、これを発光部２に
近づく方向に回避しながら清掃を進める。最後に、清掃
領域Ａの隅（図７左上）にたどり着くと、発光部２から
遠ざかる時に、障害物検知センサ１３、１４が前方に壁
面もしくは障害物４０を検出して、前記マップと照合し
てこれ以上円弧軌跡で走行できないと判断すると、清掃
を終了して走行停止する。
【００２９】以上により、本体部１は、どの方向を向い
ていても受光手段１０が発光手段１１の光２８を受光す
ることができ、また、照明や太陽光などの外乱光の影響
を受けにくい。そして、画像センサ２１に結像した光像
２９により、本体部１は、発光部２に対する方向と距離
の情報を得ることができ、これらのデータに基づき、清
掃領域を隈無く効率よく清掃走行できるものである。
ていても受光手段１０が発光手段１１の光２８を受光す
ることができ、また、照明や太陽光などの外乱光の影響
を受けにくい。そして、画像センサ２１に結像した光像
２９により、本体部１は、発光部２に対する方向と距離
の情報を得ることができ、これらのデータに基づき、清
掃領域を隈無く効率よく清掃走行できるものである。
【００３０】なお、障害物４０もしくは中央障害物４１
により発光手段１１の光が遮られ、受光手段１０が受光
できない場合、その走行区間は、走行輪７・８の回転
数、あるいはこれに加えて、本体部１の方向を計測する
方向計測手段（ジャイロ）等の内界センサの情報を利用
して、壁沿いもしくは内部領域の各モードに応じて、走
行軌跡を補完することができる。
により発光手段１１の光が遮られ、受光手段１０が受光
できない場合、その走行区間は、走行輪７・８の回転
数、あるいはこれに加えて、本体部１の方向を計測する
方向計測手段（ジャイロ）等の内界センサの情報を利用
して、壁沿いもしくは内部領域の各モードに応じて、走
行軌跡を補完することができる。
【００３１】また、受光手段は、図３・図４いずれを用
いてもよいし、これらの組み合わせとして、例えば、全
方位ではなく広角の集光手段を回転駆動してもよい。そ
して、集光手段２３を反射板としたが、画像センサ２１
に結像するレンズ２２の機能も果たす、広角レンズや魚
眼レンズに置き換えてもよい。
いてもよいし、これらの組み合わせとして、例えば、全
方位ではなく広角の集光手段を回転駆動してもよい。そ
して、集光手段２３を反射板としたが、画像センサ２１
に結像するレンズ２２の機能も果たす、広角レンズや魚
眼レンズに置き換えてもよい。
【００３２】また、焦点距離fa・fb・ｆ、発光手段１１
の間隔Ｄは、前述の数値に限定するものではない。
の間隔Ｄは、前述の数値に限定するものではない。
【００３３】また、受光手段１０において、フィルタ２
５で所定周波数の受光信号のみを取り出すとしたが、電
気的フィルタに限定しているものでなく、例えば材料物
性的にあるいは表面処理することにより、所定周波数
（波長）のみをよく通過させるレンズ２２を用いてもよ
い。
５で所定周波数の受光信号のみを取り出すとしたが、電
気的フィルタに限定しているものでなく、例えば材料物
性的にあるいは表面処理することにより、所定周波数
（波長）のみをよく通過させるレンズ２２を用いてもよ
い。
【００３４】また、発光制御手段１２は発光手段１１を
所定周波数で点滅させるとしたが、これに限るものでは
なく、明暗でもよいし、周波数を特定するわけでもな
い。変化のパターンも一定周期でなく各種変調方式等を
用いてもよい。この場合、フィルタ２５の抽出特性も、
発光側のパターンに合わせればよい。ただし、所定周波
数発振・フィルタが一般的であり安価である。
所定周波数で点滅させるとしたが、これに限るものでは
なく、明暗でもよいし、周波数を特定するわけでもな
い。変化のパターンも一定周期でなく各種変調方式等を
用いてもよい。この場合、フィルタ２５の抽出特性も、
発光側のパターンに合わせればよい。ただし、所定周波
数発振・フィルタが一般的であり安価である。
【００３５】また、受光手段１０は発光手段１１を全方
位見ることができるのであるから、例えば、内部領域モ
ードを、直進と１８０度ターンを繰り返す直進往復で清
掃を進める動作とすることも可能である。ただしこの場
合、目標とする方向および距離の幾何学的演算が煩雑と
なるため、演算スピードが走行速度に追従せず、走行制
御精度に悪影響を及ぼす可能性がある。
位見ることができるのであるから、例えば、内部領域モ
ードを、直進と１８０度ターンを繰り返す直進往復で清
掃を進める動作とすることも可能である。ただしこの場
合、目標とする方向および距離の幾何学的演算が煩雑と
なるため、演算スピードが走行速度に追従せず、走行制
御精度に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００３６】また、本体部１の走行動作について、発光
部２の壁面近傍からスタートするとしたが、これに限定
するものではない。清掃領域Ａの任意の位置からスター
トした場合、例えば、最初に壁を探し、見つければ壁沿
いモードに入り、１周終えた後発光部２近傍に進み、内
部領域モードに移ればよい。ただし、最初に中央障害物
４１の周囲を壁面と間違えて１周してしまうと、マップ
が作成できず壁際の清掃ができないので、スタート位置
は壁面あるいは障害物４０近傍が望ましい。
部２の壁面近傍からスタートするとしたが、これに限定
するものではない。清掃領域Ａの任意の位置からスター
トした場合、例えば、最初に壁を探し、見つければ壁沿
いモードに入り、１周終えた後発光部２近傍に進み、内
部領域モードに移ればよい。ただし、最初に中央障害物
４１の周囲を壁面と間違えて１周してしまうと、マップ
が作成できず壁際の清掃ができないので、スタート位置
は壁面あるいは障害物４０近傍が望ましい。
【００３７】また、清掃終了後は、壁沿いに走行するか
あるいは最短経路にて、発光部２の近傍に戻ってから、
本体部１を停止させるのが望ましい。
あるいは最短経路にて、発光部２の近傍に戻ってから、
本体部１を停止させるのが望ましい。
【００３８】（実施例２）実施例１と共通部分の説明は
省略する。本実施例は、発光部２が、図８に示すよう
に、発光手段１１を、間隔Ｄで上下にかつ複数列全周に
設けた構成のものである。あるいは、間隔Ｄで上下に２
個設けた発光手段１１を全周回転駆動するものである。
省略する。本実施例は、発光部２が、図８に示すよう
に、発光手段１１を、間隔Ｄで上下にかつ複数列全周に
設けた構成のものである。あるいは、間隔Ｄで上下に２
個設けた発光手段１１を全周回転駆動するものである。
【００３９】これによる動作を、図９に基づいて説明す
る。発光部２を清掃領域Ａの中央、図では例えば中央障
害物４１の位置に設置する。本体部１は、発光部２の近
傍（壁面の近傍でもよい）からスタートするとする。ま
ず、破線矢印で示すように、障害物検知センサ１３、１
４で壁面や障害物４０を探しながら、発光部２から遠ざ
かる。壁面を見つけると、壁沿い清掃モードに入り、障
害物検知センサ１３、１４で壁面や障害物４０を検出、
回避しながら、壁面に沿って清掃領域Ａの外周を１周す
る。そして、その形状や大きさを走行制御手段９の内部
にマップとして記録する。次に、本体部１は、実線矢印
で示すように、いったん発光部２の近くに戻り、続い
て、内部領域清掃モードに入る。発光手段１１を常に右
側の同じ方向に見ながら、等距離を保って発光部２を中
心とする円状に走行する。検出している発光部２までの
距離を半径として、走行制御手段９が一周の走行距離を
演算して、１周が終了したことを判断する。そして、そ
の場で左に９０度方向を変え、清掃ノズル１５による清
掃幅分だけ、発光部２から遠ざかり、さらに左に方向を
変え、前とは反対に、発光手段１１を常に左側の同じ方
向に見ながら、同様に同心円状に軌跡を描くよう走行す
る。あと、このアルゴリズムを繰り返す。走行軌跡の円
の半径が大きくなって１周できなくなり、途中で、障害
物４０や壁面を障害物検知センサ１３、１４が検知する
と、その場で方向を変え、壁面や障害物４０から等距離
で、清掃ノズル１５による清掃幅分だけ、発光部２から
遠ざかり、前記実施例１で説明した円弧状の軌跡を描く
制御を行う。あと、このアルゴリズムを繰り返す。最後
に、清掃領域Ａの隅（図９左上）にたどり着いて、発光
部２から遠ざかる時に前方に壁面もしくは壁際障害物４
０があると、清掃終了と判断してストップする。
る。発光部２を清掃領域Ａの中央、図では例えば中央障
害物４１の位置に設置する。本体部１は、発光部２の近
傍（壁面の近傍でもよい）からスタートするとする。ま
ず、破線矢印で示すように、障害物検知センサ１３、１
４で壁面や障害物４０を探しながら、発光部２から遠ざ
かる。壁面を見つけると、壁沿い清掃モードに入り、障
害物検知センサ１３、１４で壁面や障害物４０を検出、
回避しながら、壁面に沿って清掃領域Ａの外周を１周す
る。そして、その形状や大きさを走行制御手段９の内部
にマップとして記録する。次に、本体部１は、実線矢印
で示すように、いったん発光部２の近くに戻り、続い
て、内部領域清掃モードに入る。発光手段１１を常に右
側の同じ方向に見ながら、等距離を保って発光部２を中
心とする円状に走行する。検出している発光部２までの
距離を半径として、走行制御手段９が一周の走行距離を
演算して、１周が終了したことを判断する。そして、そ
の場で左に９０度方向を変え、清掃ノズル１５による清
掃幅分だけ、発光部２から遠ざかり、さらに左に方向を
変え、前とは反対に、発光手段１１を常に左側の同じ方
向に見ながら、同様に同心円状に軌跡を描くよう走行す
る。あと、このアルゴリズムを繰り返す。走行軌跡の円
の半径が大きくなって１周できなくなり、途中で、障害
物４０や壁面を障害物検知センサ１３、１４が検知する
と、その場で方向を変え、壁面や障害物４０から等距離
で、清掃ノズル１５による清掃幅分だけ、発光部２から
遠ざかり、前記実施例１で説明した円弧状の軌跡を描く
制御を行う。あと、このアルゴリズムを繰り返す。最後
に、清掃領域Ａの隅（図９左上）にたどり着いて、発光
部２から遠ざかる時に前方に壁面もしくは壁際障害物４
０があると、清掃終了と判断してストップする。
【００４０】以上により、発光部２に発光手段１１を全
周設けると、あるいは全周駆動すると、発光部を清掃領
域Ａの中央に設置しても、隈無く効率よく掃除できるも
のである。
周設けると、あるいは全周駆動すると、発光部を清掃領
域Ａの中央に設置しても、隈無く効率よく掃除できるも
のである。
【００４１】（実施例３）本実施例では、発光部２の別
形態について図１０に基づいて説明する。前記実施例と
共通部分の説明は省略する。
形態について図１０に基づいて説明する。前記実施例と
共通部分の説明は省略する。
【００４２】図１０は、発光手段１１を１個の線状とし
たものである。例えば、照明と区別するために周波数を
変えた蛍光灯のようなものでもよいし、面発光ＬＥＤを
並べたものでもよい。蛍光灯であれば、発光制御手段１
２を簡素にすることができる。このとき画像センサ２１
（図３、図４参照）には線状の光像２９（図示せず）が
できる。その長さは、前述（実施例１参照）のda、dbに
対応するので、本体部１の発光部２に対する距離を検出
することができる。
たものである。例えば、照明と区別するために周波数を
変えた蛍光灯のようなものでもよいし、面発光ＬＥＤを
並べたものでもよい。蛍光灯であれば、発光制御手段１
２を簡素にすることができる。このとき画像センサ２１
（図３、図４参照）には線状の光像２９（図示せず）が
できる。その長さは、前述（実施例１参照）のda、dbに
対応するので、本体部１の発光部２に対する距離を検出
することができる。
【００４３】なお、発光手段１１を全周に設けてもよ
い。
い。
【００４４】（実施例４）本実施例では、発光部２の別
形態について図１１に基づいて説明する。前記実施例と
共通部分の説明は省略する。
形態について図１１に基づいて説明する。前記実施例と
共通部分の説明は省略する。
【００４５】図１１は、点状の発光手段１１を３個設け
たものである。画像センサ２１（図３、図４参照）は、
解像度と画素数が決まっており外寸が有限であるため、
前述（実施例１参照）の距離Ｌと光像２９の間隔daまた
はdbの関係から、Ｌが小、すなわち距離が近くなると、
距離認識精度は高くなるが、光像２９が画像センサ２１
からはみ出してしまうことになる。そこで、３個の発光
手段１１を使い分けると、これに対応することができ
る。つまり、距離が近くないときは、画像センサ２１は
間隔Ｄの両端の発光手段１１を捉えて精度を確保し、距
離が近い時には、片端と中央の発光手段１１の間隔Ｄ’
を捉えて距離認識を行うものである。例えば、fb＝20mm
・Ｄ＝100mm・Ｄ’＝25mm・画像センサ２１の外寸＝10m
mのとき、距離Ｌが200mmより小さくなると、db＝fb・Ｄ
／Ｌより、間隔Ｄの発光手段１１を視野に捉えることが
できなくなるが、間隔Ｄ’なら50mmさらに近くまで捉え
ることができるものである。
たものである。画像センサ２１（図３、図４参照）は、
解像度と画素数が決まっており外寸が有限であるため、
前述（実施例１参照）の距離Ｌと光像２９の間隔daまた
はdbの関係から、Ｌが小、すなわち距離が近くなると、
距離認識精度は高くなるが、光像２９が画像センサ２１
からはみ出してしまうことになる。そこで、３個の発光
手段１１を使い分けると、これに対応することができ
る。つまり、距離が近くないときは、画像センサ２１は
間隔Ｄの両端の発光手段１１を捉えて精度を確保し、距
離が近い時には、片端と中央の発光手段１１の間隔Ｄ’
を捉えて距離認識を行うものである。例えば、fb＝20mm
・Ｄ＝100mm・Ｄ’＝25mm・画像センサ２１の外寸＝10m
mのとき、距離Ｌが200mmより小さくなると、db＝fb・Ｄ
／Ｌより、間隔Ｄの発光手段１１を視野に捉えることが
できなくなるが、間隔Ｄ’なら50mmさらに近くまで捉え
ることができるものである。
【００４６】なお、発光手段１１は全周に設けてもよ
い。
い。
【００４７】（実施例５）本実施例では、本体部１に受
光手段１０を２個設けたものについて、図１２、図１３
について説明する。前記実施例と共通の部分は説明を省
略する。
光手段１０を２個設けたものについて、図１２、図１３
について説明する。前記実施例と共通の部分は説明を省
略する。
【００４８】前記実施例１〜４は、本体部１に受光手段
１０を１個設け、発光部２の２個の発光手段１１の間隔
あるいは長さによって、距離を認識するものであった。
本実施例では、図１２に示すように、本体部１に受光手
段１０を２個設けたものである。そして、発光部２の発
光手段１１を１個としたものである。
１０を１個設け、発光部２の２個の発光手段１１の間隔
あるいは長さによって、距離を認識するものであった。
本実施例では、図１２に示すように、本体部１に受光手
段１０を２個設けたものである。そして、発光部２の発
光手段１１を１個としたものである。
【００４９】上記条件における、本体部１の発光部２か
らの方向と距離の認識方法を、図１３に示す。まず、方
向については、前記実施例のとおり、２個の受光手段１
０のうちの１個（走行輪７・８側に設けたもの）で、角
度θ２を検出する。距離Ｌについては、清掃ノズル１５
側前側の受光手段１０が検出している角度をθ１、２個
の受光手段１０の間隔をＰとすると、θ１、θ２および
Ｐより演算する。すなわち、間隔Ｐは設計上の既知値で
一定であため、三角測量の原理で、Ｌ＝Ｐ×|（sin(θ
1)/sin(θ2-θ1)）| である。例えば、Ｐ＝25cmで、θ1
＝100°、θ2＝110°のとき、Ｌ＝1.42m となる。
らの方向と距離の認識方法を、図１３に示す。まず、方
向については、前記実施例のとおり、２個の受光手段１
０のうちの１個（走行輪７・８側に設けたもの）で、角
度θ２を検出する。距離Ｌについては、清掃ノズル１５
側前側の受光手段１０が検出している角度をθ１、２個
の受光手段１０の間隔をＰとすると、θ１、θ２および
Ｐより演算する。すなわち、間隔Ｐは設計上の既知値で
一定であため、三角測量の原理で、Ｌ＝Ｐ×|（sin(θ
1)/sin(θ2-θ1)）| である。例えば、Ｐ＝25cmで、θ1
＝100°、θ2＝110°のとき、Ｌ＝1.42m となる。
【００５０】なお、発光部２の発光手段１１を、前記実
施例のように２個あるいはそれ以上設けるか、あるい
は、受光手段１０を３個以上の複数個設けてロバスト性
を持たせてもかまわない。前記、距離と方向に関する情
報が増えて検出精度を向上できる可能性があるからであ
る。
施例のように２個あるいはそれ以上設けるか、あるい
は、受光手段１０を３個以上の複数個設けてロバスト性
を持たせてもかまわない。前記、距離と方向に関する情
報が増えて検出精度を向上できる可能性があるからであ
る。
【００５１】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、移動して作
業を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部外に設
置される発光部を備え、前記本体部は、走行移動させる
ための駆動手段および操舵手段と、走行制御を行なう走
行制御手段と、前記発光部からの光を受光する受光手段
とを有し、前記受光手段の光像の方向または位置により
前記発光部の方向を認識し、前記光像の大きさまたは形
状により前記発光部からの距離を認識し、前記走行制御
手段は前記発光部の方向および距離の情報に基づき前記
駆動手段と前記操舵手段とを制御する移動作業ロボット
とすることで、本体部は、位置計測誤差が累積せず、広
い作業領域でも隈無く正確に移動作業できる移動作業ロ
ボットを実現できるものである。
業を行なう本体部と、発光手段を有し前記本体部外に設
置される発光部を備え、前記本体部は、走行移動させる
ための駆動手段および操舵手段と、走行制御を行なう走
行制御手段と、前記発光部からの光を受光する受光手段
とを有し、前記受光手段の光像の方向または位置により
前記発光部の方向を認識し、前記光像の大きさまたは形
状により前記発光部からの距離を認識し、前記走行制御
手段は前記発光部の方向および距離の情報に基づき前記
駆動手段と前記操舵手段とを制御する移動作業ロボット
とすることで、本体部は、位置計測誤差が累積せず、広
い作業領域でも隈無く正確に移動作業できる移動作業ロ
ボットを実現できるものである。
【００５２】請求項２に記載した発明は、走行制御手段
は、本体部の走行軌跡が、発光部を中心とした円あるい
は円弧状になるように制御するので、距離と方向の情報
を用いて、簡素な走行制御で効率的な作業領域の移動を
行うことができる移動作業ロボットを実現できるもので
ある。
は、本体部の走行軌跡が、発光部を中心とした円あるい
は円弧状になるように制御するので、距離と方向の情報
を用いて、簡素な走行制御で効率的な作業領域の移動を
行うことができる移動作業ロボットを実現できるもので
ある。
【００５３】請求項３に記載した発明は、受光手段は、
発光手段の光を広角あるいは全方位で集光する集光手段
を有するので、本体部はどの方向を向いていても、発光
手段の光を受光でき、発光部に対する方向および距離の
情報を得ることができる移動作業ロボットを実現できる
ものである。
発光手段の光を広角あるいは全方位で集光する集光手段
を有するので、本体部はどの方向を向いていても、発光
手段の光を受光でき、発光部に対する方向および距離の
情報を得ることができる移動作業ロボットを実現できる
ものである。
【００５４】請求項４に記載した発明は、受光手段は、
受光方向を広角あるいは全方位で発光部の方向に向ける
可動手段を有するので、本体部はどの方向を向いていて
も、発光手段の光を受光でき、発光部に対する方向およ
び距離の情報を得ることができる移動作業ロボットを実
現できるものである。
受光方向を広角あるいは全方位で発光部の方向に向ける
可動手段を有するので、本体部はどの方向を向いていて
も、発光手段の光を受光でき、発光部に対する方向およ
び距離の情報を得ることができる移動作業ロボットを実
現できるものである。
【００５５】請求項５に記載した発明は、発光手段は、
ＬＥＤで構成されるので、受光手段は、照明や太陽光な
どの外乱光の影響を受けにくく、より確実に発光手段の
光を受光できる移動作業ロボットを実現できるものであ
る。
ＬＥＤで構成されるので、受光手段は、照明や太陽光な
どの外乱光の影響を受けにくく、より確実に発光手段の
光を受光できる移動作業ロボットを実現できるものであ
る。
【００５６】請求項６に記載した発明は、受光手段は、
ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサからなる画像センサで構
成されるので、光像の方向または位置、大きさまたは形
状の画像データを得て走行制御手段に出力することがで
きる移動作業ロボットを実現できるものである。
ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサからなる画像センサで構
成されるので、光像の方向または位置、大きさまたは形
状の画像データを得て走行制御手段に出力することがで
きる移動作業ロボットを実現できるものである。
【００５７】請求項７に記載した発明は、発光部は、発
光手段を所定パターンで点滅あるいは明暗させる発光制
御手段を有し、受光手段が、前記所定パターンの光像の
みを検出するフィルタを有するので、受光手段は、照明
や太陽光などの外乱光を受光しにくく、選択的に発光手
段の光を抽出して受光できる移動作業ロボットを実現で
きるものである。
光手段を所定パターンで点滅あるいは明暗させる発光制
御手段を有し、受光手段が、前記所定パターンの光像の
みを検出するフィルタを有するので、受光手段は、照明
や太陽光などの外乱光を受光しにくく、選択的に発光手
段の光を抽出して受光できる移動作業ロボットを実現で
きるものである。
【００５８】請求項８に記載した発明は、発光制御手段
は発光手段を所定周波数で点滅させるので、受光手段
は、所定周波数を抽出するフィルタにて、照明や太陽光
などの外乱光を受光しにくく、容易に安定して発光手段
の光を抽出して受光できる移動作業ロボットを実現でき
るものである。
は発光手段を所定周波数で点滅させるので、受光手段
は、所定周波数を抽出するフィルタにて、照明や太陽光
などの外乱光を受光しにくく、容易に安定して発光手段
の光を抽出して受光できる移動作業ロボットを実現でき
るものである。
【００５９】請求項９に記載した発明は、発光部に線状
の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段の光像の
長さにより発光部からの距離の情報を得ることができる
移動作業ロボットを実現できるものである。
の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段の光像の
長さにより発光部からの距離の情報を得ることができる
移動作業ロボットを実現できるものである。
【００６０】請求項１０に記載した発明は、発光部に複
数の点状の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段
の光像の間隔により発光部からの距離の情報を得ること
ができる移動作業ロボットを実現できるものである。
数の点状の発光手段を設けたので、本体部は、受光手段
の光像の間隔により発光部からの距離の情報を得ること
ができる移動作業ロボットを実現できるものである。
【００６１】請求項１１に記載した発明は、本体部に、
受光手段を複数設けたので、受光手段の間隔と受光した
光像の複数の方向から、本体部は、発光部に対する方向
と距離の情報を得ることができる移動作業ロボットを実
現できるものである。
受光手段を複数設けたので、受光手段の間隔と受光した
光像の複数の方向から、本体部は、発光部に対する方向
と距離の情報を得ることができる移動作業ロボットを実
現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例である自走式掃除機の外
観斜視図
観斜視図
【図２】同、本体部の構造を示す内部透視斜視図
【図３】同、広角あるいは全方位集光タイプの受光手段
の構成図
の構成図
【図４】同、カメラを広角あるいは全方位回転するタイ
プの受光手段の構成図
プの受光手段の構成図
【図５】同、システム構成を示すブロック図
【図６】同、発光手段の発光パターン図
【図７】同、本体部の走行動作を説明する説明図
【図８】本発明の第２の実施例である発光部の斜視図
【図９】同、本体部の走行動作を説明する説明図
【図１０】本発明の第３の実施例である発光部の斜視図
【図１１】本発明の第４の実施例である発光部の斜視図
【図１２】本発明の第５の実施例である自走式掃除機の
外観斜視図
外観斜視図
【図１３】同、方向と距離を検出する原理を説明する説
明図
明図
【符号の説明】 １ 本体部 ２ 発光部 ３，４ 駆動モータ ５，６ 減速機 ７，８ 走行輪 ９ 走行制御手段 １０ 受光手段 １１ 発光手段 １２ 発光制御手段 ２１ 画像センサ ２２ レンズ ２３ 集光手段 ２４ 可動手段 ２５ フィルタ ２６ カメラ筐体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土師 雅代 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F059 AA12 BB07 DA08 DB04 FB12 GA00 3F060 CA12 5H301 AA02 AA10 BB11 BB14 CC03 CC06 FF09 FF11 FF27 GG03 GG07 GG12 GG17 HH10 LL01 LL06 LL11 LL14
Claims (11)
- 【請求項１】 移動して作業を行なう本体部と、発光手
段を有し前記本体部外に設置される発光部を備え、前記
本体部は、走行移動させるための駆動手段および操舵手
段と、走行制御を行なう走行制御手段と、前記発光部か
らの光を受光する受光手段とを有し、前記受光手段の光
像の方向または位置により前記発光部の方向を認識し、
前記光像の大きさまたは形状により前記発光部からの距
離を認識し、前記走行制御手段は前記発光部の方向およ
び距離の情報に基づき前記駆動手段と前記操舵手段とを
制御する移動作業ロボット。 - 【請求項２】 走行制御手段は、本体部の走行軌跡が、
発光部を中心とした円あるいは円弧状になるように制御
する請求項１に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項３】 受光手段は、発光手段の光を広角あるい
は全方位で集光する集光手段を有する請求項１または２
のいずれか１項に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項４】 受光手段は、受光方向を広角あるいは全
方位で発光部の方向に向ける可動手段を有する請求項１
または２のいずれか１項に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項５】 発光手段は、ＬＥＤで構成される請求項
１から４のいずれか１項に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項６】 受光手段は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセ
ンサからなる画像センサで構成される請求項１から５の
いずれか１項に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項７】 発光部は、発光手段を所定パターンで点
滅あるいは明暗させる発光制御手段を有し、受光手段
が、前記所定パターンの光像のみを検出するフィルタを
有する請求項１から６のいずれか１項に記載した移動作
業ロボット。 - 【請求項８】 発光制御手段は発光手段を所定周波数で
点滅させる請求項７に記載した移動作業ロボット。 - 【請求項９】 発光部に線状の発光手段を設け、受光手
段の光像の長さにより発光部からの距離を認識する請求
項１から８のいずれか１項に記載した移動作業ロボッ
ト。 - 【請求項１０】 発光部に複数の点状の発光手段を設
け、受光手段の光像の間隔により発光部からの距離を認
識する請求項１から８のいずれか１項に記載した移動作
業ロボット。 - 【請求項１１】 本体部に、受光手段を複数設けた請求
項１から１０のいずれか１項に記載した移動作業ロボッ
ト。
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|---|---|
| JP (1) | JP2002073170A (ja) |
Cited By (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007011432A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2009518715A (ja) * | 2005-12-02 | 2009-05-07 | アイロボット コーポレーション | 自律カバレッジロボットナビゲーションシステム |
| JP2009184059A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nec Corp | ランドマーク検出装置および方法ならびにプログラム |
| US7613544B2 (en) | 2003-01-11 | 2009-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mobile robot, and system and method for autonomous navigation of the same |
| JP2010003240A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Fujitsu Ltd | 救援ロボットシステム、救援方法及び救援ロボット |
| CN102436261A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-02 | 北京航空航天大学 | 基于单目摄像头和led的机器人对接定位和导航策略 |
| US8347444B2 (en) | 2007-05-09 | 2013-01-08 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
| US8368339B2 (en) | 2001-01-24 | 2013-02-05 | Irobot Corporation | Robot confinement |
| US8374721B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-12 | Irobot Corporation | Robot system |
| US8380350B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
| US8378613B2 (en) | 2004-01-28 | 2013-02-19 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
| US8387193B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
| US8478442B2 (en) | 2000-01-24 | 2013-07-02 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
| JP2013168152A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Micro-Star Internatl Co Ltd | 清掃ロボットの制御方法及び掃除ロボット |
| KR20130137536A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 삼성전자주식회사 | 장애물 감지 모듈 및 이를 구비한 청소 로봇 |
| JP2013252431A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 障害物感知モジュール及びそれを備えた掃除ロボット |
| US8739355B2 (en) | 2005-02-18 | 2014-06-03 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
| US8930023B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Irobot Corporation | Localization by learning of wave-signal distributions |
| US8950038B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-02-10 | Irobot Corporation | Modular robot |
| US8978196B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-03-17 | Irobot Corporation | Coverage robot mobility |
| US8985127B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-03-24 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
| JP2015095225A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | カシオ計算機株式会社 | 情報生成装置、情報生成方法、及び、情報生成プログラム |
| US9104204B2 (en) | 2001-06-12 | 2015-08-11 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US9215957B2 (en) | 2004-01-21 | 2015-12-22 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
| US9223749B2 (en) | 2004-07-07 | 2015-12-29 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous vehicle |
| US9229454B1 (en) | 2004-07-07 | 2016-01-05 | Irobot Corporation | Autonomous mobile robot system |
| US9317038B2 (en) | 2006-05-31 | 2016-04-19 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
| JP2016143406A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 恩斯邁電子（深▲シン▼）有限公司 | 移動誘導方法及び移動誘導装置 |
| US9486924B2 (en) | 2004-06-24 | 2016-11-08 | Irobot Corporation | Remote control scheduler and method for autonomous robotic device |
| US9492048B2 (en) | 2006-05-19 | 2016-11-15 | Irobot Corporation | Removing debris from cleaning robots |
| JP2017063968A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 走行体装置 |
| US9622635B2 (en) | 2001-01-24 | 2017-04-18 | Irobot Corporation | Autonomous floor-cleaning robot |
| US9949608B2 (en) | 2002-09-13 | 2018-04-24 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| CN110462423A (zh) * | 2017-04-21 | 2019-11-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 距离计测装置以及移动体 |
| US11112803B2 (en) | 2016-07-21 | 2021-09-07 | Thk Co., Ltd. | Mobile robot and control method |
| WO2022025658A1 (ko) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | 주식회사 우아한형제들 | 이동로봇의 외광 영향 해소 시스템 및 그 방법 |
| US12111665B2 (en) | 2017-11-28 | 2024-10-08 | Thk Co., Ltd. | Image processing device, mobile robot control system, and mobile robot control method |
-
2000
- 2000-08-25 JP JP2000255057A patent/JP2002073170A/ja active Pending
Cited By (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8478442B2 (en) | 2000-01-24 | 2013-07-02 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
| US9446521B2 (en) | 2000-01-24 | 2016-09-20 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
| US9144361B2 (en) | 2000-04-04 | 2015-09-29 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
| US9622635B2 (en) | 2001-01-24 | 2017-04-18 | Irobot Corporation | Autonomous floor-cleaning robot |
| US9582005B2 (en) | 2001-01-24 | 2017-02-28 | Irobot Corporation | Robot confinement |
| US8368339B2 (en) | 2001-01-24 | 2013-02-05 | Irobot Corporation | Robot confinement |
| US9104204B2 (en) | 2001-06-12 | 2015-08-11 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US9949608B2 (en) | 2002-09-13 | 2018-04-24 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US7613544B2 (en) | 2003-01-11 | 2009-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mobile robot, and system and method for autonomous navigation of the same |
| US9215957B2 (en) | 2004-01-21 | 2015-12-22 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
| US8378613B2 (en) | 2004-01-28 | 2013-02-19 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
| US9486924B2 (en) | 2004-06-24 | 2016-11-08 | Irobot Corporation | Remote control scheduler and method for autonomous robotic device |
| US9229454B1 (en) | 2004-07-07 | 2016-01-05 | Irobot Corporation | Autonomous mobile robot system |
| US9223749B2 (en) | 2004-07-07 | 2015-12-29 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous vehicle |
| US8387193B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
| US9445702B2 (en) | 2005-02-18 | 2016-09-20 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
| US8966707B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-03-03 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
| US8739355B2 (en) | 2005-02-18 | 2014-06-03 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
| US8985127B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-03-24 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
| JP2007011432A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| US9599990B2 (en) | 2005-12-02 | 2017-03-21 | Irobot Corporation | Robot system |
| US9144360B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-09-29 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
| US8954192B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-02-10 | Irobot Corporation | Navigating autonomous coverage robots |
| US10524629B2 (en) | 2005-12-02 | 2020-01-07 | Irobot Corporation | Modular Robot |
| US8978196B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-03-17 | Irobot Corporation | Coverage robot mobility |
| US8761931B2 (en) | 2005-12-02 | 2014-06-24 | Irobot Corporation | Robot system |
| US8374721B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-12 | Irobot Corporation | Robot system |
| US8950038B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-02-10 | Irobot Corporation | Modular robot |
| US9392920B2 (en) | 2005-12-02 | 2016-07-19 | Irobot Corporation | Robot system |
| US8380350B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
| US9149170B2 (en) | 2005-12-02 | 2015-10-06 | Irobot Corporation | Navigating autonomous coverage robots |
| JP2009518715A (ja) * | 2005-12-02 | 2009-05-07 | アイロボット コーポレーション | 自律カバレッジロボットナビゲーションシステム |
| US8606401B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-12-10 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
| US9492048B2 (en) | 2006-05-19 | 2016-11-15 | Irobot Corporation | Removing debris from cleaning robots |
| US9955841B2 (en) | 2006-05-19 | 2018-05-01 | Irobot Corporation | Removing debris from cleaning robots |
| US10244915B2 (en) | 2006-05-19 | 2019-04-02 | Irobot Corporation | Coverage robots and associated cleaning bins |
| US9317038B2 (en) | 2006-05-31 | 2016-04-19 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
| US10070764B2 (en) | 2007-05-09 | 2018-09-11 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
| US9480381B2 (en) | 2007-05-09 | 2016-11-01 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
| US8347444B2 (en) | 2007-05-09 | 2013-01-08 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
| US11498438B2 (en) | 2007-05-09 | 2022-11-15 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot |
| US10299652B2 (en) | 2007-05-09 | 2019-05-28 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot |
| JP2009184059A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nec Corp | ランドマーク検出装置および方法ならびにプログラム |
| JP2010003240A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Fujitsu Ltd | 救援ロボットシステム、救援方法及び救援ロボット |
| US8930023B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Irobot Corporation | Localization by learning of wave-signal distributions |
| CN102436261A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-02 | 北京航空航天大学 | 基于单目摄像头和led的机器人对接定位和导航策略 |
| CN102436261B (zh) * | 2011-12-05 | 2014-04-30 | 北京航空航天大学 | 基于单目摄像头和led的机器人对接定位和导航方法 |
| US9687130B2 (en) | 2012-02-16 | 2017-06-27 | Msi Computer (Shenzhen) Co., Ltd. | Control method for cleaning robots |
| JP2013168152A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Micro-Star Internatl Co Ltd | 清掃ロボットの制御方法及び掃除ロボット |
| KR102143385B1 (ko) | 2012-06-07 | 2020-08-13 | 삼성전자주식회사 | 장애물 감지 모듈 및 이를 구비한 청소 로봇 |
| US9846435B2 (en) | 2012-06-07 | 2017-12-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensing module and cleaning robot including the same |
| KR20130137536A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 삼성전자주식회사 | 장애물 감지 모듈 및 이를 구비한 청소 로봇 |
| JP2013252431A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 障害物感知モジュール及びそれを備えた掃除ロボット |
| JP2015095225A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | カシオ計算機株式会社 | 情報生成装置、情報生成方法、及び、情報生成プログラム |
| CN106153032A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-11-23 | 恩斯迈电子(深圳)有限公司 | 移动导引方法及移动导引装置 |
| JP2016143406A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 恩斯邁電子（深▲シン▼）有限公司 | 移動誘導方法及び移動誘導装置 |
| JP2017063968A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 走行体装置 |
| US11112803B2 (en) | 2016-07-21 | 2021-09-07 | Thk Co., Ltd. | Mobile robot and control method |
| CN110462423A (zh) * | 2017-04-21 | 2019-11-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 距离计测装置以及移动体 |
| US12111665B2 (en) | 2017-11-28 | 2024-10-08 | Thk Co., Ltd. | Image processing device, mobile robot control system, and mobile robot control method |
| WO2022025658A1 (ko) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | 주식회사 우아한형제들 | 이동로봇의 외광 영향 해소 시스템 및 그 방법 |
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