JP2003345437A - 自律走行ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 障害物の存在により作業領域が複雑な形状と
なっていても未作業領域を発生させず、作業領域を短時
間で効率的に作業できる自律走行ロボットを提供する。 【解決手段】 自律走行ロボットの制御部３３は、走行
した走行経路を位置・方向特定部３３１で特定して走行
経路記憶部３２１に記憶し、周回走行制御手段３３３に
よる境界壁の周回走行が終了したか否か走行終了判定手
段３３４により判定し、周回走行が終了したと判定され
ると、作業領域分割手段３３５によりその走行経路から
得られる作業領域を所定の領域に分割し、走行計画立案
手段３３６によりその分割された作業領域を無駄なく作
業を行うように巡回する順序を立案し、その巡回順序に
基づいて作業領域走行制御手段３３７により自律走行し
ながらクリーナ制御部３３２により清掃作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自律走行しながら
所定の作業を行うために必要な情報を、自律走行して作
成する自律走行ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】自律走行しながら作業を行うロボット
は、例えば特開平５−４６２３９号公報の清掃作業を行
うものが知られている。この公報には、自律走行ロボッ
トを任意の走行空間の境界壁、例えば、作業を行う部屋
の壁に沿って周回走行させ、この周回走行するときに走
行空間の大きさと形状を示すマップを作成する。そして
この自律走行ロボットは、方向回転が少なく短時間で作
業が完了するように、前記マップから作業領域の長辺の
長さやＸ方向の辺、Ｙ方向の辺における凹凸の存在によ
ってジグザグ走行の走行方法を決定している。そして、
自律走行ロボットはこの決定した走行方法で走行空間を
走破する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業を
行う部屋の壁等の障害物によって作業領域の形状に凹凸
が複数存在する場合、前記自律走行ロボットは凹凸の数
及びこの凹凸の存在位置までを考慮して走行方法を決定
していないため、自律走行ロボットが清掃作業を行った
ときに未清掃領域が残る可能性がある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、障害物の存在により作業領域が複
雑な形状となっていてもその形状を分割することにより
未作業領域を発生させず、作業領域を短時間で効率的に
作業できる自律走行ロボットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、走行手段によ
り走行した走行経路を随時記憶し、障害物、例えば作業
を行う部屋の壁を検知するとその障害物を周回走行し、
その周回走行が終了すると、記憶した走行経路から決定
される作業領域を分割し、この分割された作業領域に基
づいて走行計画を立案し、その立案された計画に従って
自律走行しながら所定の作業を行う自律走行ロボットに
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、
本発明を自律走行しながら清掃作業を行うロボットクリ
ーナに適用したものについて述べる。

【０００７】図１及び図２は自律走行ロボットの構成を
示す図で、下部が略円形状で上部が略半球形状になって
いる筐体１の前面上部に各種指示ボタン等を設けた操作
入力部２を配置し、前面から側面に跨った下部に、例え
ば超音波センサからなる複数の障害物センサ３を配置し
ている。この障害物センサ３は、例えば、前面から見え
る位置に所定の間隔を開けて３個配置し、左右の側面に
所定の間隔をあけて２個ずつ配置している。

【０００８】筐体１内には、クリーナモータ４とこのク
リーナモータ４で回転するファン５とこのファン５の回
転により底部に設けた吸込口６から塵を吸込んで集める
集塵室７が収納されている。

【０００９】また、筐体１の底部略中央の左右にそれぞ
れ左駆動輪８ａ、右駆動輪８ｂを取り付け、この各駆動
輪８ａ，８ｂをそれぞれ左走行モータ９ａ，右走行モー
タ９ｂで回転駆動するようにしている。各駆動輪８ａ，
８ｂ及び各走行モータ９ａ，９ｂは走行手段を構成して
いる。そして、各駆動輪８ａ、８ｂの回転をそれぞれ左
右のロータリーエンコーダ（以下、単にエンコーダと称
する）１０ａ，１０ｂで検出するようにしている。左右
のエンコーダ１０ａ，１０ｂは移動距離と移動方向を測
定するセンサを構成している。

【００１０】筐体１の底部後端中央には回転自在で方向
が左右に自由に旋回する旋回輪１１が取り付けられてい
る。また、筐体１内には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の
制御回路部品を組み込んだ回路基板１２及び各部に電源
を供給するバッテリ１３が収納されている。

【００１１】図３は制御部の構成を示すブロック図で、
２１は制御部本体を構成するＣＰＵ、２２はこのＣＰＵ
２１が各部を制御するプログラムが格納されたＲＯＭ、
２３は各種のデータを格納するメモリを設けたＲＡＭで
ある。また、２４は操作入力部２、障害物センサ３、ク
リーナモータ４を回転制御するモータ制御部２５、左右
の走行モータ９ａ，９ｂを回転制御するモータ制御部２
６及び左右のエンコーダ１０ａ，１０ｂに対して信号の
入出力を行うＩ／Ｏポートである。ＣＰＵ２１とＲＯＭ
２２、ＲＡＭ２３及びＩ／Ｏポート２４とはバスライン
２７を介して電気的に接続されている。

【００１２】図４は制御部の構成を機能的に示す機能ブ
ロック図である。このロボットクリーナは機能的には、
障害物センサ３、左右のエンコーダ１０ａ，１０ｂから
なるセンサ部３１、ＲＡＭ２３からなりバッテリ１４に
よって電源のバックアップを受けている記憶部３２、Ｃ
ＰＵ２１、ＲＯＭ２２、Ｉ／Ｏポート２４の複合体から
なる制御部３３を有する。記憶部３２には、ロボットク
リーナが走行した走行経路を随時記憶する走行経路記憶
部３２１、所定の作業領域を分割した分割作業領域を記
憶する分割作業領域記憶部３２２が形成されている。

【００１３】制御部３３は、左右のエンコーダ１０ａ，
１０ｂの出力から移動量と移動方向を算出し、この算出
した移動量と移動方向から現在位置及び方向を特定する
位置・方向特定部３３１、モータ制御部２５を制御する
クリーナ制御部３３２、障害物センサ３により所定の作
業を行う部屋の壁やその部屋に配置された障害物を検知
するとその検知した壁や障害物、つまり、作業領域の境
界を決定する境界壁に沿って周回走行するように前記走
行手段を制御する周回走行制御手段３３３、この周回走
行制御手段３３３による走行が壁や障害物の周回走行を
終了したか否かを判定する走行終了判定手段３３４、こ
の走行終了判定手段３３４で周回走行が終了した判定さ
れたときに走行した走行経路から決定される走行経路の
内側の作業領域を走行経路の長辺を基準辺として分割
し、その分割した作業領域を分割作業領域記憶部３２２
に記憶する作業領域分割手段３３５、この作業領域分割
手段３３５により分割された作業領域に基づいて作業を
行う作業領域を巡回する順序の走行計画を立案する走行
計画立案手段３３６、この走行計画立案手段３３６に立
案された計画に従って前記走行手段を制御する作業領域
走行制御手段３３７を有する。

【００１４】また、ロボットクリーナは自律走行するモ
ードとして、壁際走行モードと作業領域走行モードとの
２つのモードが設けられている。壁際走行モードは、作
業を行う作業領域全体の形状を作成するために所定の開
始位置から部屋の壁や障害物で構成される壁に沿った自
律走行を行い再び元の開始位置に戻るモードであり、作
業領域走行モードは壁際走行モードにより作成された作
業領域全体の形状を所定の作業領域に分割してその分割
した領域ごとに自律走行しながら清掃作業を行うモード
である。

【００１５】図５は、壁際走行モードにおけるＣＰＵ２
１が実行する処理の流れを示す図である。ＣＰＵ２１
は、オペレータから壁際走行開始の指示を操作入力部２
から受け付けると、ロボットクリーナを壁際走行モード
に移行し、部屋の壁に沿った壁際走行処理を開始する。

【００１６】ＣＰＵ２１は、先ず、障害物センサ３から
出力される障害物との距離情報からロボットクリーナの
周囲に障害物を検知したか否かを判定する（ステップＳ
Ｔ１０１）。ＣＰＵ２１は、この判定でロボットクリー
ナ周囲に境界壁を検知していないと判定した場合には、
ロボットクリーナ本体の周囲に障害物を検知するまでそ
の場で回転動作し（ステップＳＴ１０２）、この回転動
作中障害物を検知したか否かを判定する（ステップＳＴ
１０３）。ＣＰＵ２１はこの回転動作を一回転（３６０
度回転）したか否かを判定し（ステップＳＴ１０４）、
一回転しても障害物を検知できないときには、障害物を
検知するまで前進走行を行い（ステップＳＴ１０５，１
０６）、障害物を検知すると前進走行を停止する（ステ
ップＳＴ１０７）。

【００１７】一方、ＣＰＵ２１は、ステップＳＴ１０
１，ＳＴ１０３，ＳＴ１０７において障害物を検知した
と判定したときは、その障害物からの距離情報を利用
し、例えば、常にロボットクリーナの左側面に障害物を
検知しながらその障害物と所定の距離を保つようにし
て、走行可能空間に向けて前進あるいは方向転回する走
行制御を行う（ステップＳＴ１０８）。これによりロボ
ットクリーナは障害物である境界壁に沿って境界壁の内
側を周回走行することができる。このステップＳＴ１０
８は周回走行制御手段３３３を構成する。

【００１８】また、ＣＰＵ２１は、最初に本体の左側面
に障害物を検知した位置を壁際走行の開始位置、つまり
座標の原点として記憶し、その後の走行経路を随時位置
・方向特定部３３１により算出して走行経路記憶部３２
１に記憶する(ステップＳＴ１０９)。このステップＳＴ
１０９は走行経路記憶手段を構成する。

【００１９】次に、ＣＰＵ２１は、この壁際走行モード
における自律走行中は随時、走行経路記憶部３２１に記
憶された過去の走行経路と位置・方向特定部３３１で特
定される現在位置を比較し、既に走行済みである位置に
辿り付いたか否かの判定、すなわち、周回走行終了判定
を行う（ステップＳＴ１１０）。このステップＳＴ１１
０は周回走行終了判定手段３３４を構成する。この周回
走行が終了したか否かの判定の条件は、例えば過去の経
路の位置（座標）と現在位置（座標）が所定の範囲内に
収まった場合で、かつ、本体の姿勢が壁際走行開始時と
同一方向を示していた場合とする。

【００２０】但し、最初に本体の左側面に検知した障害
物が部屋の中に孤立して存在する障害物であった場合、
その走行経路は障害物を一周しただけのものであり、作
業領域全体の形状を表す走行経路とはなっていない。そ
こでＣＰＵ２１は、ステップＳＴ１１０において周回走
行終了と判定されたときには、部屋の壁際の周回走行が
終了したか否かの判定を行う（ステップＳＴ１１１）。
この判定は、例えば壁際走行を開始した時の姿勢方向を
０度として、走行開始位置に戻って来るまでに本体が回
転した累積角度を利用することで可能となる。すなわ
ち、左回りの角度をプラス、右回りの角度をマイナスと
して累積した場合、本体の左側面に壁を検知しながら走
行した場合には、累積角度はマイナス３６０度程度、部
屋の中に孤立した障害物の場合はプラス３６０度程度と
なる。この累積角度で壁際の周回走行が終了したか否か
を判定する。

【００２１】ＣＰＵ２１はステップＳＴ１１１におい
て、境界壁の周回走行が終了したと判定した場合には、
この処理を終了し、終了していないと判定した場合に
は、別の障害物を探索するために所定の角度で方向転回
を行い（ステップＳＴ１１２）、前述した前進走行を行
うステップＳＴ１０５の処理に戻る。

【００２２】図６は壁際走行モードにおいてロボットク
リーナが境界壁を開始位置から周回走行して再び開始位
置に戻るまでの走行経路を示す図である。図中４０は部
屋の壁，４１，４２はその壁に沿って配置された任意の
障害物を示しており、これらで境界壁を構成している。
位置Ｐ１はロボットクリーナの壁際走行の開始位置を示
している。ロボットクリーナの走行経路は本体左側面か
ら境界壁までの距離を所定距離に保つようにして再びＰ
１に戻るように走行するので、図中破線で示すように、
境界壁から内側に一定の距離を保った走行経路となる。

【００２３】図７は作業領域走行モードにおけるＣＰＵ
２１が実行する処理の流れを示す図である。ＣＰＵ２１
は前述した壁際走行モードが終了するとこの作業領域走
行モードに移行して処理を開始する。

【００２４】ＣＰＵ２１は、先ず、走行経路記憶部３２
１に記憶された走行経路から決定される作業領域Ｚ１を
所定の領域に分割する（ステップＳＴ２０１）。このス
テップＳＴ２０１は作業領域分割手段３３５を構成す
る。この作業領域Ｚ１は、境界壁が図６で示した形状の
場合には図８に示すように、辺ＡＢ，辺ＢＣ，辺ＣＤ，
辺ＤＥ，辺ＥＦ，辺ＦＧ，辺ＧＨ，辺ＨＩ，辺ＩＪ，辺
ＪＡにより構成される。この作業領域Ｚ１の分割は各辺
の中で最も長い長辺である辺ＡＢを基準辺として角Ｃ〜
Ｊの角座標値から辺ＡＢに対して垂線を引き、辺ＡＢと
の交点を求める。このときの交点は、辺ＡＢの両端を除
くと点ａ，ｃが得られる。次に、点ａ，ｃから辺ＡＢに
対して垂線を引き、辺ＩＪ，辺ＣＤ，辺ＥＦ，辺ＧＨと
の交点を求める。このときの交点は、点ｂ，ｄ，ｅ，
ｆ，が得られる。したがって境界線ａｂ，ｃｄ，ｅｆを
得ることができ、作業領域Ｚ１はこれらのこれらの境界
線ａｂ，ｃｄ，ｅｆにより作業領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ
１３，Ｚ１４に分割される。なお辺ＡＢを領域分割する
ときの基準辺としているのは壁際走行において長辺は一
様の壁としての信頼性が高く、領域分割が容易となるか
らである。

【００２５】続いてＣＰＵ２１は、境界線で区切られた
作業領域Ｚ１１〜Ｚ１４毎に走行を開始する位置を設定
する（ステップＳＴ２０２）。例えば、図９に示すよう
に、各作業領域Ｚ１２〜Ｚ１４の右下に位置する領域内
座標Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４を開始位置に設定
する。そして、ＣＰＵ２１は作業領域内を無駄なくジグ
ザグ状に走行させるために、各作業領域Ｚ１１〜Ｚ１４
から清掃作業を行う巡回順序を立案する（ステップＳＴ
２０３）。例えば、作業領域Ｚ１１→Ｚ１２→Ｚ１３→
Ｚ１４の順に巡回するように立案する。このステップＳ
Ｔ２０２及びＳＴ２０３により走行計画立案手段３３６
を構成する。

【００２６】次にＣＰＵ２１は、立案された巡回順序に
従い、最初の作業領域の開始位置に本体を移動し（ステ
ップＳＴ２０４）、モータ制御部２６を制御してジグザ
グの走行をしながらモータ制御部２５を制御してこの作
業領域の清掃作業を行う（ステップＳＴ２０５）。この
ステップＳＴ２０４及びＳＴ２０５により作業領域走行
制御手段を構成する。このロボットクリーナのジグザグ
走行は、ＣＰＵ２１が、分割された１つの作業領域内の
ジグザグ走行が終了したことを判定するまで行い（ステ
ップＳＴ２０６）、例えば、図１０に示すように、作業
領域Ｚ１１の開始位置Ｐ２１から同作業領域内を折り返
しながらジグザク走行を継続することにより行う。

【００２７】そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳＴ２０
６において、分割された１つの作業領域のジグザグ走行
が終了したと判定すると、分割された全ての作業領域の
ジグザグ走行が終了したか否かを判断する（ステップＳ
Ｔ２０７）。全ての作業領域のジグザグ走行が終了して
いなければ、ステップＳＴ２０４の処理に戻り、ＣＰＵ
２１は次に清掃作業が予定されている作業領域の開始位
置にロボットクリーナを移動する。例えば、図１０に示
すように、作業領域Ｚ１１のジグザグ走行が終了する
と、作業領域Ｚ１２の開始位置Ｐ２２に本体を移動さ
せ、開始位置から作業領域Ｚ１２のジグザグ走行を行
い、このような本体の移動及びジグザグ走行を作業領域
Ｚ１４のジグザグ走行が終了するまで行う。また、ＣＰ
Ｕ２１は、ステップＳＴ２０７において、分割された全
ての作業領域のジグザグ走行が終了したと判定すると、
作業領域走行モードは終了する。

【００２８】この第１の実施の形態によると、ロボット
クリーナは清掃作業を行う前に壁際走行モードにより壁
際を走行して走行経路を記憶し、作業領域走行モードに
よりその走行経路から決定される作業領域を所定の領域
に分割し、その分割された各作業領域を巡回する順序を
計画し、その計画された順序で各作業領域を無駄なくジ
グザグ状に走行しながら清掃作業を行うので、未掃除領
域を発生させずに、作業領域を短時間で効率的に清掃す
ることができる。

【００２９】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態について述べる。なお、前述した実施の形態と同一
の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。第
１の実施の形態と異なるのは、走行経路内に未知の障害
物が配置され作業領域走行モードにおいてその障害物を
検知することである。

【００３０】図１１は作業領域走行モードにおけるＣＰ
Ｕ２１が実行する処理の流れを示しており、図７で示し
たジグザグ走行を示すステップＳＴ２０５とジグザグ走
行している領域の走行が終了したか否かを判定するステ
ップＳＴ２０６との間に、未知の障害物を検知したか否
かを判定するステップＳＴ３０６，このステップＳＴ３
０７において未知の障害物を検知した場合の処理を示す
ステップＳＴ３０７が設けられていることである。従っ
て、前述した図７の処理とジグザグ走行中に未知の障害
物を検知するまでの処理（ステップＳＴ３０１〜ＳＴ３
０５）は図７で説明しているため、ここでは説明を省略
する。

【００３１】ＣＰＵ２１は、作業領域をジグザグ走行中
に障害物センサ３からの情報により未知の障害物を検知
したか否かを判定する（ステップＳＴ３０６）。この判
定で、未知の障害物を検知したと判断すると、ＣＰＵ２
１は、ロボットクリーナを前述した図５で示す壁際走行
モードに移行してその障害物の周回走行を行う（ステッ
プＳＴ３０７）。例えば、図１２に示すように、作業領
域Ｚ１２をジグザグ走行中に位置Ｐ３１において、障害
物センサ３の情報からＣＰＵ２１が障害物４３を検知す
ると壁際走行モードに移行し障害物４３を周回走行する
（図５のステップＳＴ１０８）。したがって、障害物４
３を周回走行した走行経路が走行経路記憶部３２１に記
憶される（図５のステップＳＴ１０９）。

【００３２】周回走行が終了すると（図５のステップＳ
Ｔ１１０）、ＣＰＵ２１はステップＳＴ３０１の処理に
戻り、走行経路記憶部３２１に記憶された作業領域の形
状の走行経路及び障害物４３を周回した走行経路から新
たに作業領域を分割する（作業領域分割手段）。この新
たな作業領域の分割は、例えば、図１３に示すように、
前述の分割に加え、作業領域Ｚ１２を既に清掃作業を行
った領域Ｚ１２１、障害物４３の存在する領域Ｚ１２
２、未清掃領域Ｚ１２３，Ｚ１２４，Ｚ１２５のように
分割する。

【００３３】続いて、ＣＰＵ２１は分割された各作業領
域の未清掃領域Ｚ１２，Ｚ１２３，Ｚ１２４，Ｚ１２
５，Ｚ１３に対して開始位置をＰ３１，Ｐ３２，Ｐ３
３，Ｐ３４，Ｐ３５のようにそれぞれ設定し（ステップ
ＳＴ３０２）、その各作業領域を巡回する順序を決定す
る（ステップＳＴ３０３）。例えば、作業領域Ｚ１２→
Ｚ１２３→Ｚ１２４→Ｚ１２５→Ｚ１３のように巡回す
る（走行計画立案手段）。

【００３４】一方、ＣＰＵ２１はステップＳＴ３０６に
おいて未知障害物はないと判定した場合には、その作業
領域のジグザグ走行が終了したか否かを判定するステッ
プＳＴ３０８，全ての作業領域のジグザグ走行が終了し
たかを判定するステップＳＴ３０９の処理を行うが、こ
れらの処理は図７で示したステップＳＴ２０６，ＳＴ２
０７の処理と同様な処理のため説明を省略する。

【００３５】この第２の実施の形態によると、ロボット
クリーナが作業領域走行モードでジグザグ走行している
ときに未知の障害物を検知すると、一旦壁際走行モード
に移行してその障害物の周回走行を行った後、再び作業
領域走行モードに移行して、その障害物の領域を含めた
作業領域を新たに分割し、その分割された領域から障害
物及び既に清掃を行った領域を除く未清掃領域に対して
巡回する順序を決定するので、作業領域走行モードにお
いて未知の障害物を検知しても第１の実施の形態と同様
な効果を奏することができる。

【００３６】（第３の実施の形態）次に、第３の実施の
形態について述べる。なお、前述した第１の実施の形態
と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略す
る。第１の実施の形態と異なるのは、走行しながら随時
記憶する情報はロボットクリーナの走行経路ではなく、
本体と障害物との距離情報から求める障害物の位置であ
るということである。したがって、走行経路記憶部３２
１が設けられておらず、記憶部３２に障害物センサ３で
検知した障害物の位置を随時記憶する位置記憶部（位置
記憶手段）が設けられ、図５で説明したＣＰＵ２１が壁
際走行モードにおける走行経路を記憶するステップＳＴ
２０５の処理に代えて障害物の位置を記憶する処理とな
っている（これらは図示しない）。このように位置記憶
部に記憶される障害物の位置は作業を行う部屋の形状と
基本的に一致するので、異なる大きさのロボットクリー
ナを使用する場合にもこのロボットクリーナで求めた障
害物の位置のデータを使用することが可能となる。

【００３７】また、図５で示したステップＳＴ１１０に
おける障害物を周回走行終了の判定は、例えば随時記憶
している障害物の位置を元に、障害物の位置が閉じたと
きに終了を判定する設定とできる。また、同図における
ステップＳＴ１１１の壁際を周回走行したか否かの判定
は、随時記憶している障害物の位置に対して現在の自己
位置から無限方向に半直線を引いた場合、障害物の位置
との交点が奇数の場合は壁際の周回走行の終了、偶数
（０を含む）の場合は障害物の周回走行の終了と判定す
ることができる。図１４（ａ）は壁際を周回走行した場
合で、ロボットクリーナが位置Ｐ４１に位置し、その位
置から半直線を３本引いて作業領域Ｚ１と５つの交点が
生じている状態を示し、図１４（ｂ）は障害物を周回走
行した場合で、ロボットクリーナが位置Ｐ４２に位置
し、その位置から半直線を３本引いて障害物４４と４つ
の交点が生じている状態を示している。この第３の実施
の形態によると、第１の実施の形態と同様な効果を奏す
ることができる。

【００３８】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態について述べる。なお、前述した第３の実施の形態
と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明は省略す
る。第３の実施の形態と異なるのは、走行経路内に未知
の障害物が配置され作業領域走行モードにおいてその障
害物を検知することである。

【００３９】この作業領域走行モードにおいて障害物を
検知したときの処理は、第２の実施の形態で説明した処
理と略同じ処理を行う。この第４実施の形態の処理で第
２の実施の形態の処理と異なるのは、自律走行しながら
随時記憶する情報が走行経路ではなく障害物の位置とし
ているため、この障害物の位置を利用して、周回走行を
終了したか否かを判定する処理（ステップＳＴ１１
１）、作業領域を求める処理（ステップＳＴ３０１）等
が行われることである。この第４の実施の形態による
と、第３の実施の形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００４０】なお、前述した各実施の形態は本発明を、
清掃作業を行うロボットクリーナに適用した場合につい
て述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、例え
ば、芝刈りやワックスがけなどの清掃以外の作業を行う
ロボットにも適用できるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、障
害物の存在により作業領域が複雑な形状となっていても
その形状を分割することにより未作業領域を発生させ
ず、作業領域を短時間で効率的に作業できる自律走行ロ
ボットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における自律走行ロ
ボットの外部構成を示す正面図。

【図２】同実施の形態における自律走行ロボットの内部
構成を示す一部欠如した側面図。

【図３】同実施の形態における制御部のハード構成を示
すブロック図。

【図４】同実施の形態における制御部の構成を機能的に
示すブロック図。

【図５】同実施の形態の壁際走行モードにおける処理を
示す流れ図。

【図６】同実施の形態における自律走行ロボットの走行
経路を示す図。

【図７】同実施の形態の作業領域走行モードにおける処
理を示す流れ図。

【図８】同実施の形態における作業領域の分割方法を示
す図。

【図９】同実施の形態における分割された作業領域を示
す図。

【図１０】同実施の形態における自律走行ロボットの作
業領域の走行経路を示す図。

【図１１】同実施の形態の作業領域走行モードにおいて
作業領域に未知の障害物がある場合の処理の流れを示す
図。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における障害物を
周回走行する自律走行ロボットの走行経路を示す図。

【図１３】同実施の形態における分割された作業領域を
示す図。

【図１４】同実施の形態における障害物周回走行の終了
の判定方法を示す図。

【符号の説明】

３…障害物センサ ８ａ，８ｂ…駆動輪 ９ａ，９ｂ…左右走行モータ ２６…モータ制御部 ３２１…走行経路記憶部 ３３１…位置・方向特定部 ３３３…周回走行制御手段 ３３４…走行終了判定手段 ３３５…作業領域分割手段 ３３６…走行計画立案手段 ３３７…作業領域走行制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H301 AA01 AA10 BB11 GG10 GG12 GG16 GG23 GG29 HH10 LL01 LL06 LL11 LL14

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行手段と、この走行手段で走行しなが
   ら所定の作業を行う作業手段と、前記走行手段により走
   行した走行経路を随時記憶する走行経路記憶手段と、障
   害物を検知する障害物検知手段と、この障害物検知手段
   で障害物を検知すると、その障害物を周回走行するため
   に前記走行手段を制御する周回走行制御手段と、この周
   回走行制御手段による周回走行が終了したか否かを判定
   する走行終了判定手段と、この走行終了判定手段により
   周回走行が終了したと判定されると、前記走行経路から
   決定される作業領域を分割する作業領域分割手段と、こ
   の作業領域分割手段により分割された作業領域に基づい
   て走行計画を立案する走行計画立案手段と、この走行計
   画立案手段で立案された計画に従って前記走行手段を制
   御する作業領域走行制御手段とを設けたことを特徴とす
   る自律走行ロボット。
2. 【請求項２】 前記周回走行制御手段は、前記作業領域
   走行制御手段による作業領域の走行中に前記障害物検知
   手段により未知の障害物を検知すると、その未知の障害
   物の周回走行を行い、 前記作業領域分割手段は、前記走行終了判定手段により
   前記未知の障害物の周回走行が終了したと判定される
   と、前記走行経路記憶部に記憶された走行経路から新た
   に作業領域を分割し、走行計画立案手段は、その分割さ
   れた作業領域から前記未知の障害物のある領域を除く未
   作業領域に基づいて走行計画を立案することを特徴とす
   る請求項１記載の自律走行ロボット。
3. 【請求項３】 前記作業領域分割手段は、前記走行経路
   記憶手段に記憶された走行経路から作業領域の長辺を基
   準辺として作業領域を分割することを特徴とする請求項
   １記載の自律走行ロボット。
4. 【請求項４】 走行計画立案手段は、作業領域分割手段
   により分割された作業領域を巡回する順序を決定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の自律走行ロボット。
5. 【請求項５】 走行手段と、この走行手段で走行しなが
   ら所定の作業を行う作業手段と、障害物を検知する障害
   物検知手段と、この障害物検知手段で障害物を検知する
   と、その障害を周回走行するために前記走行手段を制御
   する周回走行制御手段と、この周回走行制御手段による
   走行中に前記障害物検知手段から得られる障害物の位置
   を随時記憶する位置記憶手段と、前記周回走行制御手段
   による周回走行が終了したか否かを判定する走行終了判
   定手段と、この走行終了判定手段により周回走行が終了
   したことが判定されると、前記位置記憶手段に記憶され
   る位置から決定される作業領域を分割する作業領域分割
   手段と、この作業領域分割手段により分割された作業領
   域に基づいて走行計画を立案する走行計画立案手段と、
   この走行計画立案手段で立案された計画に従って前記走
   行手段を制御する作業領域走行制御手段とを設けたこと
   を特徴とする自律走行ロボット。
6. 【請求項６】 前記周回走行制御手段は、前記作業領域
   走行制御手段による作業領域の走行中に前記障害物検知
   手段により未知の障害物を検知すると、その未知の障害
   物の周回走行を行い、 前記作業領域分割手段は、前記走行終了判定手段により
   前記未知の障害物の周回走行が終了したと判定される
   と、前記位置記憶手段に記憶された位置から新たに作業
   領域を分割し、走行計画立案手段は、その分割された作
   業領域から前記未知の障害物のある領域を除く未作業領
   域に基づいて走行計画を立案することを特徴とする請求
   項５記載の自律走行ロボット。
7. 【請求項７】 前記作業領域分割手段は、前記位置記憶
   手段に記憶された位置から作業領域の長辺を基準辺とし
   て作業領域を分割することを特徴とする請求項５記載の
   自律走行ロボット。
8. 【請求項８】 走行計画立案手段は、作業領域分割手段
   により分割された作業領域を巡回する順番を決定するこ
   とを特徴とする請求項５記載の自律走行ロボット。