【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体周囲の照度を測定し、照度の測定結果に応じて、走行方向および走行速度を制御する移動作業ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術について説明する。
【０００３】
図３において、１は移動作業ロボットの本体である。２は本体を走行させる走行手段である。３は壁面や障害物までの距離を測定する距離測定手段である。４は本体周囲に赤外線を放射する赤外線送信手段である。５は前記赤外線送信手段４から放射され、壁面や障害物で反射された赤外線を受信する赤外線受信手段である。６は本体の外郭である。
【０００４】
従来、移動作業ロボットが作業を行う領域である部屋等を自律走行しながら作業を行う移動作業ロボットは、本体を移動させる走行手段２と、走行方向や走行速度を制御する走行制御手段（図示せず）と、壁面や障害物までの距離を測定する距離測定手段３を備え、距離測定手段３により壁面または障害物を回避しながら走行している。
【０００５】
そして、移動作業ロボット本体の側面部に設けられた距離測定手段３によって、移動作業ロボットと側壁面との距離が一定となるように前記走行制御手段によって制御することで壁際の走行を行っている。前記距離測定手段３は、本体周囲に赤外線を放射する赤外線送信手段４と、前記赤外線送信手段４から放射された赤外線が壁面や障害物で反射され、反射した赤外線を受信する赤外線受信手段５から構成されている。
【０００６】
図４において前記距離測定手段３の構成、および動作について説明する。４は赤外線を放射するＬＥＤからなる赤外線送信手段である。５は赤外線を受信する受信素子からなる赤外線受信手段である。７は障害物を想定した反射物である。８は反射物７より遠くに存在する障害物を想定した他の反射物である。前記距離測定手段３は、本体周囲に赤外線を放射する赤外線送信手段４と、前記赤外線送信手段４から放射された赤外線が壁面や障害物で反射され、反射した赤外線を受信する赤外線受信手段５から成り、三角測量の原理を用いて、障害物までの距離を測定している。
【０００７】
図４において、赤外線送信手段４から放射された赤外線が、反射物７で反射される場合と反射物８で反射される場合とでは、赤外線受信手段５の受信素子上の光スポットの位置が変化し、この変化を電気的に読み取ることで、障害物までの距離を測定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、距離測定手段は赤外線を用いて距離を測定するため、受光部に前記赤外線送信手段から放射された以外の光源から発生する赤外線が直接入射されると、正確に距離を測定できない。
【０００９】
また、前記赤外線送信手段から放射された以外の光源から発生する赤外線が直接入射されない場合でも、赤外線の強度によっては、正確に距離を測定できないことがあるといった不具合があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、障害物までの距離が正確に測定でき、作業を行う領域を安全に走行することができる移動作業ロボットの提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、本体を走行させる走行手段と、赤外線を用いて本体と壁面や障害物との距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段による測定結果に応じて走行方向および走行速度を制御する走行制御手段と、本体周囲の照度を測定する照度測定手段とを備え、前記走行制御手段は前記照度測定手段による測定結果に応じて、走行方向および走行速度の両方またはいずれか一方を変更するように制御する構成とした。
【００１２】
そして、本体周囲の照度を照度測定手段により測定し、前記照度測定手段の測定結果に応じて、走行方向および走行速度の両方またはいずれか一方を変更するようにしたことで、赤外線送信手段から放射された以外の光源から発生する赤外線の影響により障害物までの距離が正確に測定できなくなるということを防止でき、移動作業ロボットが作業を行う領域を、安全に走行する移動作業ロボットが実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、本体を走行させる走行手段と、赤外線を用いて本体と壁面や障害物との距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段による測定結果に応じて走行方向および走行速度を制御する走行制御手段と、本体周囲の照度を測定する照度測定手段とを備え、前記走行制御手段は前記照度測定手段による測定結果に応じて、走行方向および走行速度の両方またはいずれか一方を変更するように制御する移動作業ロボットとした。
【００１４】
そして、本体周囲の照度を照度測定手段により測定し、前記照度測定手段の測定結果に応じて、走行方向および走行速度の両方またはいずれか一方を変更するようにしたことで、赤外線送信手段から放射された以外の光源から発生する赤外線の影響により障害物までの距離が正確に測定できなくなるということを防止でき、移動作業ロボットが作業を行う領域を、安全に走行する移動作業ロボットが実現できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の照度測定手段による測定結果が所定の閾値を超えると、走行制御手段により本体の走行を停止するようにした。
【００１６】
これにより、本体周囲の照度の測定結果が所定の閾値を超え、赤外線送信手段から放射された以外の光源から発生する赤外線の影響が大きくなる場合に、本体の走行を停止させることで、障害物までの距離が正確に測定できない状態で、本体を走行させるという不安全走行をなくすことができるものである。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１、図２を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における移動作業ロボットの構造を示す図である。
なお、従来例と同一符号のものは同一構造を有し、詳細な説明は省略する。
【００１９】
図１において、１は移動作業ロボットの本体である。２は本体を走行させる走行手段である。３は壁面や障害物までの距離を測定する距離測定手段である。そして本体内には、距離測定手段３による測定結果に応じて走行方向および走行速度を制御する走行制御手段（図示せず）が設けられている。４は本体周囲に赤外線を放射する赤外線送信手段である。５は赤外線送信手段４から放射され、壁面や障害物で反射された赤外線を受信する赤外線受信手段である。６は本体の外郭である。９は本体周囲の照度を測定する照度測定手段である。
【００２０】
距離測定手段３は、反射物までの距離に応じてアナログ電圧を出力する。そして、移動作業ロボット本体の周囲が明るくなり、照度が高くなると、赤外線送信手段４から放射された赤外線以外の赤外線が赤外線受信手段５で受信され、距離測定手段３の感度が低下する。障害物までの距離が一定であるとした場合、距離測定手段３の感度が低下すると、距離測定手段３のアナログ電圧の出力に誤差が生じ、障害物までの距離を正確に検出することができなくなる。
【００２１】
図２は距離測定手段３の障害物までの距離と、アナログ出力電圧との関係を示す図である。本体周囲の正常時の照度と、照度が高い場合とのアナログ電圧の出力誤差が０．２Ｖになるとすると、図２において、出力電圧の誤差を距離に変換すると、障害物までの距離が１０ｃｍの場合、約２ｃｍ程度の誤差が生じる。
【００２２】
上述したように、本体周囲が明るく、照度が高くなると、距離測定手段３によって、正確に障害物までの距離が測定できなくなる不具合が生じる。本発明は、本体周囲の照度を、照度測定手段９により測定し、距離測定手段３が正確に障害物までの距離を測定できないレベルの照度を検出すると、走行制御手段が照度測定手段９の測定結果に応じて、走行方向および走行速度の両方またはいずれか一方を変更するように制御するもしくは、移動作業ロボットの走行を停止させることで、安全な移動作業ロボットの走行を実現可能にしている。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２に記載の発明によれば、移動作業ロボットが作業を行う領域を、安全に走行することができる移動作業ロボットが実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における移動作業ロボットの構造を示す図
【図２】同、移動作業ロボットにおける距離測定手段の障害物までの距離とアナログ出力電圧との関係を示す図
【図３】従来の移動作業ロボットの外観を示す図
【図４】同、移動作業ロボットの距離測定手段の構成および動作原理を示す図
【符号の説明】
１ 本体
２ 走行手段
３ 距離測定手段
４ 赤外線送信手段
５ 赤外線受信手段
６ 本体の外郭
７ 障害物を想定した反射物
８ 障害物を想定した他の反射物
９ 照度測定手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile work robot that measures illuminance around a main body and controls a traveling direction and a traveling speed according to a result of the illuminance measurement.
[0002]
[Prior art]
The conventional technique will be described.
[0003]
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a main body of the mobile work robot. Reference numeral 2 denotes a traveling unit for traveling the main body. Reference numeral 3 denotes a distance measuring means for measuring a distance to a wall or an obstacle. Reference numeral 4 denotes an infrared transmitting unit that emits infrared light around the main body. Reference numeral 5 denotes an infrared receiving unit that receives infrared rays emitted from the infrared transmitting unit 4 and reflected by a wall surface or an obstacle. 6 is an outer shell of the main body.
[0004]
2. Description of the Related Art Conventionally, a mobile work robot that performs a work while autonomously traveling in a room or the like, which is an area where the mobile work robot performs a work, includes a travel unit 2 that moves a main body, and a travel control unit (shown in FIG. ) And distance measuring means 3 for measuring the distance to a wall or an obstacle, and the vehicle travels while avoiding the wall or the obstacle by the distance measuring means 3.
[0005]
Then, traveling by the wall is performed by controlling the traveling control means so that the distance between the traveling work robot and the side wall surface is kept constant by the distance measuring means 3 provided on the side surface portion of the mobile work robot main body. . The distance measuring means 3 includes an infrared transmitting means 4 for emitting infrared light around the main body, and an infrared receiving means 5 for receiving the reflected infrared light reflected by a wall or an obstacle when the infrared light emitted from the infrared transmitting means 4 is reflected. It is configured.
[0006]
Referring to FIG. 4, the configuration and operation of the distance measuring means 3 will be described. Reference numeral 4 denotes an infrared transmitting unit including an LED that emits infrared light. Reference numeral 5 denotes an infrared receiving means including a receiving element for receiving infrared light. Reference numeral 7 denotes a reflector assuming an obstacle. Reference numeral 8 denotes another reflector assuming an obstacle existing farther than the reflector 7. The distance measuring means 3 includes an infrared transmitting means 4 for emitting infrared light around the main body, and an infrared receiving means 5 for receiving the reflected infrared light reflected by a wall or an obstacle when the infrared light emitted from the infrared transmitting means 4 is reflected. It measures the distance to obstacles using the principle of triangulation.
[0007]
In FIG. 4, the position of the light spot on the receiving element of the infrared receiving means 5 changes between the case where the infrared light emitted from the infrared transmitting means 4 is reflected by the reflector 7 and the case where the infrared light is reflected by the reflector 8. Then, the distance to the obstacle is measured by electrically reading this change.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, since the distance measuring means measures the distance using infrared light, if infrared light generated from a light source other than the light emitted from the infrared transmitting means is directly incident on the light receiving portion, the distance can be accurately measured. Cannot measure.
[0009]
Further, even when infrared light generated from a light source other than the light emitted from the infrared transmitting means is not directly incident, there is a problem that the distance may not be accurately measured depending on the intensity of the infrared light.
[0010]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a mobile work robot that can accurately measure a distance to an obstacle and can safely travel in a work area.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is a traveling means for traveling the main body, a distance measuring means for measuring the distance between the main body and a wall or an obstacle using infrared rays, according to the measurement result by the distance measuring means A travel control unit that controls a travel direction and a travel speed; and an illuminance measurement unit that measures illuminance around the main body.The travel control unit controls both the travel direction and the travel speed in accordance with a measurement result by the illuminance measurement unit. Alternatively, the configuration is such that one of them is changed.
[0012]
Then, the illuminance around the main body is measured by the illuminance measuring means, and the traveling direction and / or the traveling speed are changed according to the measurement result of the illuminance measuring means. It is possible to prevent that the distance to the obstacle cannot be measured accurately due to the influence of infrared rays generated from the light source other than the light source, and to realize a mobile work robot that safely travels in an area where the mobile work robot works.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 is a traveling means for traveling the main body, a distance measuring means for measuring a distance between the main body and a wall or an obstacle using infrared rays, and a traveling direction according to a measurement result by the distance measuring means. And a travel control means for controlling the travel speed, and an illuminance measurement means for measuring the illuminance around the main body, wherein the travel control means responds to a measurement result by the illuminance measurement means, and / or any one of a travel direction and a travel speed. It is a mobile work robot that controls to change either of them.
[0014]
Then, the illuminance around the main body is measured by the illuminance measuring means, and the traveling direction and / or the traveling speed are changed according to the measurement result of the illuminance measuring means. It is possible to prevent that the distance to the obstacle cannot be measured accurately due to the influence of infrared rays generated from the light source other than the light source, and to realize a mobile work robot that safely travels in an area where the mobile work robot works.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in particular, when the measurement result of the illuminance measuring means of the first aspect exceeds a predetermined threshold value, the travel of the main body is stopped by the travel control means.
[0016]
Accordingly, when the measurement result of the illuminance around the main body exceeds a predetermined threshold value and the influence of infrared rays generated from a light source other than the one radiated from the infrared transmitting means becomes large, the main body is stopped running, thereby obstructing the obstacle. It is possible to eliminate the unsafe running of running the main body in a state where the distance to the vehicle cannot be accurately measured.
[0017]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
(Example 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a mobile work robot according to a first embodiment of the present invention.
The components having the same reference numerals as those of the conventional example have the same structure, and the detailed description is omitted.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main body of the mobile work robot. Reference numeral 2 denotes a traveling unit for traveling the main body. Reference numeral 3 denotes a distance measuring means for measuring a distance to a wall or an obstacle. A travel control means (not shown) for controlling the travel direction and the travel speed according to the measurement result by the distance measurement means 3 is provided in the main body. Reference numeral 4 denotes an infrared transmitting unit that emits infrared light around the main body. Reference numeral 5 denotes an infrared receiving unit that receives infrared rays emitted from the infrared transmitting unit 4 and reflected by a wall surface or an obstacle. 6 is an outer shell of the main body. Reference numeral 9 denotes illuminance measuring means for measuring the illuminance around the main body.
[0020]
The distance measuring means 3 outputs an analog voltage according to the distance to the reflecting object. When the surroundings of the mobile work robot body become bright and the illuminance increases, infrared rays other than the infrared rays emitted from the infrared transmitting means 4 are received by the infrared receiving means 5, and the sensitivity of the distance measuring means 3 is reduced. Assuming that the distance to the obstacle is constant, if the sensitivity of the distance measuring means 3 decreases, an error occurs in the output of the analog voltage of the distance measuring means 3 and the distance to the obstacle can be accurately detected. Disappears.
[0021]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance to the obstacle of the distance measuring means 3 and the analog output voltage. Assuming that the output error of the analog voltage between the normal illuminance around the main body and the case where the illuminance is high is 0.2 V, the error of the output voltage is converted into the distance in FIG. 2, and the distance to the obstacle is 10 cm. In this case, an error of about 2 cm occurs.
[0022]
As described above, when the surroundings of the main body are bright and the illuminance is high, a problem occurs that the distance measuring unit 3 cannot accurately measure the distance to the obstacle. According to the present invention, when the illuminance around the main body is measured by the illuminance measuring means 9 and the distance measuring means 3 detects an illuminance at a level at which the distance to the obstacle cannot be accurately measured, the traveling control means measures the illuminance by the illuminance measuring means 9. According to the result, the traveling direction and / or the traveling speed is controlled to be changed, or the traveling of the mobile work robot is stopped, so that the safe traveling of the mobile work robot can be realized.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to realize a mobile work robot that can safely travel in an area where the mobile work robot works.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a mobile work robot according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a distance to an obstacle of a distance measuring means and an analog output voltage in the mobile work robot. 3 is a view showing the appearance of a conventional mobile work robot. FIG. 4 is a view showing the configuration and operation principle of distance measuring means of the mobile work robot.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Running means 3 Distance measuring means 4 Infrared transmitting means 5 Infrared receiving means 6 Outer part of main body 7 Reflector assuming obstacle 8 Other reflector assuming obstacle 9 Illuminance measuring means
