JP2006085221A - 自走式機器およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ランドマークによらず走行パターンを決定することができる自走式機器を提供することを目的とする。
【解決手段】機器識別情報を送信する情報送信機器３０と、この情報送信機器３０よりの機器識別情報に基づき走行する自走式機器本体１とを備え、自走式機器本体１は、走行手段２と、機器識別情報を受信する赤外線受信部９と、機器識別情報ごとの走行パターンを記憶した走行パターン記憶手段１０と、走行パターン記憶手段１０に記憶した走行パターンを選択する走行パターン選択手段１１とを有し、赤外線受信部９により受信した機器識別情報に対応する走行パターンを走行パターン選択手段１１により選択する。このように、情報送信機器３０よりの機器識別情報に基づき自走式機器本体１の走行パターンを決定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式機器およびそのプログラムに関するものである。

従来、この種の自走式機器は、走行手段と、前記走行手段を制御する制御手段と、ランドマークを認識するランドマーク認識手段と、所定形状のランドマークより動作を決定する動作決定手段を備えている。そして、あらかじめ直進、回転、停止などの基本動作を指令する所定形状のランドマークを移動経路に沿って床や壁面などに貼り付けておき、走行中に前記ランドマーク認識手段により認識されたランドマークの所定形状から前記動作決定手段により直進、回転、停止などの動作を決定する。この決定された動作をもとに前記制御手段により走行手段を制御することであらかじめ決められた移動経路を走行するものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３３０５３８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ランドマークを認識して動作を行った後、次のランドマークを検出するまでは次の動作を行わないため、ランダム走行やスパイラル走行などの決まった走行パターンで走行を行わせたい場合には、その走行パターンに合わせてランドマークを動作要素の数だけ設置しなければならないという課題を有していた。また、ランドマークを床や壁などに貼り付けなければならないため、床や壁などを汚してしまうという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ランドマークによらず走行パターンを決定することができるようにし、ランドマークを動作要素の数だけ設置したり、ランドマークを床や壁などに貼ったりする必要がなく、外部環境を汚すことなく走行することができる自走式機器およびそのプログラムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式機器およびそのプログラムは、機器識別情報を送信する機器識別情報送信手段を有する情報送信機器と、この情報送信機器よりの機器識別情報に基づき走行する自走式機器本体とを備え、前記自走式機器本体は、走行手段と、前記情報送信機器から送信される機器識別情報を受信する機器識別情報受信手段と、機器識別情報ごとの走行パターンを記憶した走行パターン記憶手段と、前記走行パターン記憶手段に記憶した走行パターンを選択する走行パターン選択手段とを有する。そして、前記機器識別情報受信手段により受信した機器識別情報に対応する走行パターンを前記走行パターン選択手段により選択するものである。

これによって、情報送信機器よりの機器識別情報に基づき自走式機器本体の走行パターンを決定することができるため、ランドマークを動作要素の数だけ設置する必要がなく、また、ランドマークを床や壁などに貼ることによる外部環境の汚損がなく走行することができる。

本発明の自走式機器およびそのプログラムは、ランドマークを動作要素の数だけ設置したり、ランドマークを床や壁などに貼ったりする必要がなく、外部環境を汚すことなく走行することができる。

第１の発明は、機器識別情報を送信する機器識別情報送信手段を有する情報送信機器と、この情報送信機器よりの機器識別情報に基づき走行する自走式機器本体とを備え、前記自走式機器本体は、走行手段と、前記情報送信機器から送信される機器識別情報を受信する機器識別情報受信手段と、機器識別情報ごとの走行パターンを記憶した走行パターン記憶手段と、前記走行パターン記憶手段に記憶した走行パターンを選択する走行パターン選択手段とを有し、前記機器識別情報受信手段により受信した機器識別情報に対応する走行パターンを前記走行パターン選択手段により選択する自走式機器とすることにより、情報送信機器よりの機器識別情報に基づき自走式機器本体の走行パターンを決定することができるため、ランドマークを動作要素の数だけ設置する必要がなく、また、ランドマークを床や壁などに貼ることによる外部環境の汚損がなく走行することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、機器識別情報が受信できる複数の走行マップを記憶した走行マップ記憶手段と、前記走行マップ記憶手段に記憶された複数の走行マップから１つの走行マップを選択する走行マップ選択手段とを備え、走行パターン選択手段は、前記走行マップ選択手段により予め選択された走行マップと、受信した機器識別情報に対応する走行パターンとを選択することにより、人により選択された走行マップに応じた最適な走行パターンを機器識別情報の受信により自動的に選択することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行マップを作成する走行マップ作成手段とを備え、前記走行マップ作成手段は、自走式機器本体の外周走行中に前記走行位置検出手段により検出される走行位置と、機器識別情報受信手段により受信される機器識別情報とにより、機器識別情報を受信した位置情報を有する走行マップを作成することにより、人による走行マップの選択、もしくはあらかじめ走行マップを記憶しなくともその場で走行マップを作成して走行することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、走行マップ記憶手段に記憶された走行マップの修正と追加登録を行う走行マップ書き換え手段を備え、走行マップ作成手段により作成された走行マップが走行マップ記憶手段に記憶されていないと判定されたときに走行マップ書き換え手段により走行マップの修正または追加登録を行うことにより、人により新たな走行マップ、もしくは自走式機器本体の設置位置の移動情報を修正または追加することなく、自動的に作成した走行マップの修正または追加登録を行うことができる。

第５の発明は、特に、第２〜第４のいずれか１つの発明において、走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行位置比較手段と、走行位置補正手段とを備え、自走式機器本体の走行中に機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したとき、走行マップ記憶手段により特定される機器識別情報の受信位置と、前記走行位置検出手段により検出された走行位置とを走行位置比較手段で比較して走行位置のずれを検出し、その位置のずれから走行位置補正手段により走行位置を補正することにより、走行位置の検出精度を向上することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、報知手段を備え、前記報知手段は、機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したときに走行パターン記憶手段に受信した機器識別情報に対応する走行パターンが記憶されていない、または機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したときに走行マップ記憶手段に受信した機器識別情報の受信位置が記憶されていない、または走行マップ作成手段により作成された走行マップが走行マップ記憶手段に記憶されていない場合に報知を行う。これにより、人に機器識別情報や走行マップに対応する走行パターンを選択して走行することができないという注意を促すことができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、報知手段と、走行時間を計測する走行時間計測手段と、走行時間を記憶する走行時間記憶手段とを備え、前記報知手段は、走行中に機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信する前に走行時間計測手段により計測された走行時間が走行時間記憶手段に記憶した走行する時間を超えた時に報知を行うことにより、機器識別情報受信手段の異常確認、または機器識別情報を送信することができる機器が設置されているかどうかの確認を促すことができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、設定手段を備え、前記設定手段により、走行マップ記憶手段に記憶された走行マップ、または走行パターン記憶手段に記憶された走行パターンの追加または削除を行うことにより、人により走行領域の現状に合わせてよりきめ細かい設定を行うことができる。

第９の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明における自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることにより、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させて自走式機器の少なくとも一部を容易に実現することができる。また、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、プログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるのもではない。

（実施の形態１）
図１〜図６は、本発明の実施の形態１における自走式機器を示すものである。

図１に示すように、本実施の形態における自走式機器は、機器識別情報である機器識別番号を送信する、機器識別情報送信手段である赤外線送信部３１を有する情報送信機器３０と、この情報送信機器３０よりの機器識別情報に基づき走行する自走式機器本体１とを備えている。

そして、前記自走式機器本体１は、車輪である走行手段２と、走行手段２を駆動させる走行モータ３と、ゴミを吸引する吸引手段２４と、走行モータ３と吸引手段２４を制御する制御手段４と、障害物を検出する超音波センサ５とを有する。また、機器識別情報受信手段である赤外線受信部９と、機器識別番号ごとの走行パターン番号とその動作内容を記憶した走行パターン記憶手段１０と、赤外線受信部９により受信した機器識別番号に対応する走行パターンを走行パターン記憶手段１０より選択する走行パターン選択手段１１と、機器識別情報が受信できる位置情報を有する走行マップを記憶した走行マップ記憶手段１２と、走行時間を計測する走行時間計測手段１９と、機器識別情報受信ブロック４０と、走行位置検出ブロック４１とを有している。

前記機器識別情報受信ブロック４０は、機器識別情報である機器識別番号を受信する前記赤外線受信部９と、受信した機器識別番号を記憶する受信済機器識別情報記憶手段２３を有し、走行位置検出ブロック４１は、走行方向を検出するジャイロセンサ６と、走行距離を検出する走行センサ７と、ジャイロセンサ６により検出される走行方向と走行センサ８により検出される走行距離より走行位置を検出する走行位置検出手段８とを有する。

また、図２は、本実施の形態における動作を示すフローチャートであり、図３は、走行マップを示している。図３においては、走行マップ記憶手段１２に記憶されたセル単位の走行マップ（本実施の形態では１セルの大きさは３０ｃｍ×３０ｃｍ）１０１、冷蔵庫の機器識別番号受信位置１０２、エアコンの機器識別番号受信位置１０３、テレビの機器識別番号受信位置１０４、電子レンジの機器識別番号受信位置１０５、障害物１０６、冷蔵庫１１０、テレビ１１１、電子レンジ１１２をそれぞれ示す。ただし、走行マップ記憶手段１２において、冷蔵庫１１０、テレビ１１１、電子レンジ１０５は、障害物として記憶されている。

また、図４には、自走式機器本体１と情報送信機器３０による機器識別番号の送受信例を示しており、冷蔵庫本体２００、機器識別番号を送信する赤外線送信部２０１、機器識別番号を設定できる切替スイッチ２０２、赤外線送信部２０１より送信される赤外線送信範囲（本実施の形態では１０ｃｍ×１０ｃｍ）２０３、走行中の自走式機器本体２０４を示す。赤外線送信部２０１は切替スイッチ２０２によって設定された機器識別番号を冷蔵庫２００の真下に送信するように設置されており、走行中の自走式機器本体２０４は冷蔵庫２００の真下を通過するときに機器識別番号を受信することができる。

また、図５は、走行パターン選択テーブルであり、走行パターン記憶手段１０に記憶された機器識別番号に対応する走行パターン番号を示し、図６は、走行動作テーブルであり、走行パターン記憶手段１０に記憶された、図５の走行パターン番号ごとの走行動作、機器識別番号を受信した位置を原点とした走行可能な走行領域、走行を終了するための走行終了条件を示している。図６におけるランダム走行は、通常、直進走行を行い、超音波センサ５により障害物を検知、もしくは走行位置検出手段８により走行領域を出たと判定されたときに任意の方向に回転し、再び直進走行を行う走行動作であり、往復走行は、通常、直進走行を行い、超音波センサ５により障害物を検知、もしくは走行位置検出手段８により走行領域を出たと判定されたときに反転し、再び直進走行を行う走行動作である。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置し、制御手段４により走行モータ３を駆動させると、図２のフローチャートに示すように、壁沿い走行を開始する（ＳＴＥＰ１、２）。その壁沿い走行中に情報送信機器３０の赤外線送信部３１より送信される機器識別番号を赤外線受信部９により受信すると（本実施の形態では、機器識別番号１を受信）、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているかどうかを確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する（ＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ７）。

一時停止後は、走行パターン選択手段１１により受信した機器識別番号に対応する走行パターン番号を走行パターン記憶手段１０より選択する（本実施の形態では、図５より走行パターン番号１を選択）（ＳＴＥＰ８）。

走行パターン番号を選択後は、制御手段４により吸引手段２４による吸引を開始すると同時に走行モータ３を駆動させ、選択された走行パターン番号に対応する走行パターンの走行を行う（本実施例の形態では、図６よりランダム走行）（ＳＴＥＰ９〜ＳＴＥＰ１３）。選択された走行パターンによる走行再開後は、走行終了条件（本実施の形態では、図６よりランダム走行を開始してからの時間が１０分経過）を満たせば、制御手段４により吸引手段２４と走行モータ３を停止し、走行を一時停止する（ＳＴＥＰ１４〜１６）。

選択された走行パターン番号に対応する走行パターンによる走行が終了後は、走行マップ記憶手段１２に記憶された機器識別番号の受信位置の数（本実施の形態では、図３より４個所）と受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶された機器識別番号の数を比較し、数が同じ場合には走行を終了し、数が違う場合には再び壁沿い走行を行う（ＳＴＥＰ１７）。

なお、本実施の形態では、機器として冷蔵庫、テレビ、エアコン、電子レンジとしたが、他の機器でもかまわない。また、本実施の形態では、各機器の設置数を１台としたが異なる機器識別番号を割り振ることにより同じ機器を何台設置してもかまわない。また、本実施の形態では、障害物の検出手段として超音波センサ５を用いたが、光測距センサやカメラなどを用いてもかまわない。また、本実施の形態において、走行位置を検出する手段としてジャイロセンサ６と走行センサ７を用いたが、ＧＰＳなどにより走行位置を検出してもかまわない。また、本実施の形態では、走行動作をランダム走行と往復走行としているが、回転半径を徐々に大きくするスパイラル走行などの別の走行動作でもかまわない。なお、本実施の形態では、機器識別情報送信手段、すなわち赤外線送信部３１を情報送信機器３０の内部に設置しているが、情報送信機器３０の外部に設置してもかまわない。また、本実施の形態では、機器識別情報送信手段として赤外線を用いたが、近距離通信などを用いてもかまわない。また、本実施の形態では、走行パターン番号すべてに走行動作を設定したが、特定の機器識別情報の受信のみ走行動作を行わせるために走行動作の設定がない走行パターン番号があってもかまわない。

以上のように、本実施の形態においては、情報送信機器３０よりの機器識別情報に基づき自走式機器本体１の走行パターンを決定することができるため、ランドマークを動作要素の数だけ設置する必要がなく、また、ランドマークを床や壁などに貼ることによる外部環境の汚損がなく走行することができる。

（実施の形態２）
図７〜図９は、本発明の実施の形態２における自走式機器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図７に示すように、機器識別情報が受信できる複数の走行マップを記憶した走行マップ記憶手段１２と、前記走行マップ記憶手段１２に記憶された複数の走行マップから１つの走行マップを選択する走行マップ選択手段１３とを備えたものであり、走行パターン選択手段１１は、前記走行マップ選択手段１３により予め選択された走行マップと、受信した機器識別情報に対応する走行パターンとを選択する。これにより、人により選択された走行マップに応じた最適な走行パターンを機器識別情報の受信により自動的に選択することができるものである。

また、図８は、本実施の形態における走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップであり、図３の構成に加えて、走行パターン番号２の走行マップ１０７、洗濯機の機器識別番号受信位置１０８、走行パターン番号３の走行マップ１０９、洗濯機１１３を示している。図８（ａ）は図３と同じ走行マップである走行マップ番号１の走行マップ、同（ｂ）は走行マップ番号２の走行マップ、同（ｃ）は走行マップ番号３の走行マップである。ただし、洗濯機１１３は走行マップ記憶手段１２において障害物として記憶されている。

また、図９は、走行パターン選択テーブルであり、走行パターン記憶手段１０に記憶されている機器識別番号と、走行マップ記憶手段１２に記憶されている走行マップ番号に対応する走行パターン番号を示し、各走行パターン番号の走行動作内容は、図６に示した場合と同様である。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置後、人により走行マップ選択手段１３で走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップより走行する走行マップ番号を選択し（本実施の形態では、走行マップ番号３を選択）、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。

壁沿い走行中に機器識別番号を赤外線受信部９により受信すると（本実施の形態では、機器識別番号１を受信）、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているかどうか確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後は、走行パターン選択手段１１により受信した機器識別番号と選択された走行マップ番号に対応する走行パターン番号を走行パターン記憶手段１０より選択する（本実施の形態では、図９より走行パターン番号５を選択）。

走行パターン番号５を選択後は、制御手段４により吸引手段２４による吸引を開始させると同時に走行モータ３を駆動させ、選択された走行パターン番号に対応する走行パターンで走行を行う（本実施の形態では、図６より縦横往復走行）。選択された走行パターンによる走行再開後は、走行終了条件（本実施の形態では、図６より縦横往復回数が各５回）を満たせば、制御手段４により吸引手段２４と走行モータ３を停止し、走行を一時停止する。

選択された走行パターンによる走行が終了後は、走行マップ記憶手段１２に記憶された機器識別番号の受信位置の数（本実施の形態では、図８より３個所）と受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶された機器識別番号の数を比較し、数が同じ場合には走行を終了し、数が違う場合には再び壁沿い走行を行う。

以上のように、本実施の形態においては、機器識別情報が受信できる複数の走行マップを記憶した走行マップ記憶手段１２と、前記走行マップ記憶手段１２に記憶された複数の走行マップから１つの走行マップを選択する走行マップ選択手段１３とを備え、走行パターン選択手段１１は、前記走行マップ選択手段１３により予め選択された走行マップと、受信した機器識別情報に対応する走行パターンとを選択することにより、人により選択された走行マップに応じた最適な走行パターンを機器識別情報の受信により自動的に選択することができる。

（実施の形態３）
図１０、図１１は、本発明の実施の形態３における自走式機器を示すものである。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図１０に示すように、走行マップを作成する走行マップ作成手段１４と、走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップと走行マップ作成手段１４により作成された走行マップを比較する走行マップ比較手段２６とを備えたものである。

そして、前記走行マップ作成手段１４は、自走式機器本体１の外周走行中に前記走行位置検出手段８により検出される走行位置と、機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により受信される機器識別情報とより、機器識別情報を受信した位置情報を有する走行マップを作成することにより、人による走行マップの選択、もしくはあらかじめ走行マップを記憶しなくともその場で走行マップを作成して走行することができる。

また、図１１は、本実施の形態における走行パターン選択テーブルであり、選択された走行マップ番号と受信した機器識別番号より選択される走行パターン番号を示し、各走行パターン番号の走行動作内容は、図６に示した場合と同様である。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。壁沿いを走行中は、ジャイロセンサ６により検出された走行方向と走行センサ７により検出された走行距離より走行位置検出手段８で走行セル位置を検出し、また、赤外線受信部９で機器識別番号の受信を行い、検出された走行位置と、機器識別番号を受信した時の機器識別番号とその時の走行位置から走行マップ作成手段１４により走行マップを作成し、走行マップを作成中に走行セル位置が走行を開始したスタートセル位置（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）になったとき、制御手段４により走行モータを停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後、走行マップ比較手段２６により、作成された走行マップと走行マップ記憶手段に記憶された走行マップとの間で走行マップの形状と機器識別情報の受信位置の比較を行い、一致する走行マップがあった場合には走行マップ選択手段１３により該当する走行マップ番号を選択し、一致する走行マップがない場合には走行マップ選択手段１３により走行マップ番号０を選択する（本実施の形態では、走行マップ番号０を選択）。

走行マップ番号０を選択後は、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を行う。その壁沿いを走行中に機器識別番号を赤外線受信部９により受信（本実施の形態では、機器識別番号３を受信）すると、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているか確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後は、走行パターン選択手段１１により受信した機器識別番号と、選択された走行マップに対応する走行パターン番号を走行パターン記憶手段１０より選択する（本実施の形態では、図１１より走行パターン番号５を選択）。

走行パターン番号５を選択後は、制御手段４により吸引手段２４による吸引を開始させると同時に走行モータ３を駆動させ、選択された走行パターン番号に対応する走行パターンで走行を行う（本実施の形態では、図６より縦横往復走行）。選択された走行パターンによる走行再開後は、走行終了条件（本実施の形態においては、図６より縦横往復回数が各５回）を満たせば、制御手段４により吸引手段２４と走行モータ３を停止し、走行を一時停止する。

選択した走行パターンによる走行が終了後は、走行マップ作成手段１４に記憶された機器識別番号の受信位置の数と受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶された機器識別番号の数を比較し、数が同じ場合には走行を終了し、数が違う場合には再び壁沿い走行を行う。

以上のように、本実施の形態においては、走行位置を検出する走行位置検出手段８と、走行マップを作成する走行マップ作成手段１４とを備え、前記走行マップ作成手段１４は、自走式機器本体１の外周走行中に前記走行位置検出手段８により検出される走行位置と、機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により受信される機器識別情報とにより、機器識別情報を受信した位置情報を有する走行マップを作成することにより、人による走行マップの選択、もしくはあらかじめ走行マップを記憶しなくともその場で走行マップを作成して走行することができる。

（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４における自走式機器を示すものである。実施の形態３と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図に示すように、走行マップ比較手段２６と、走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップの修正と追加登録を行う走行マップ書き換え手段１５とにより構成された走行マップ書き換えブロック４２を備えたものであり、走行マップ作成手段１４により作成された走行マップが走行マップ記憶手段１２に記憶されていないと判定されたときに走行マップ書き換え手段１５により走行マップの修正または追加登録を行う。これにより、人により新たな走行マップ、もしくは自走式機器本体１の設置位置の移動情報を修正または追加することなく、自動的に作成した走行マップの修正または追加登録を行うことができる。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。その壁沿いを走行中は、ジャイロセンサ６により検出された走行方向と走行センサ７により検出された走行距離より走行位置検出手段８で走行セル位置を検出し、また、赤外線受信部９で機器識別番号の受信を行い、検出した走行位置と、機器識別番号を受信した時の機器識別番号とその時の走行位置から走行マップ作成手段１４で走行マップを作成する。走行マップを作成中に走行セル位置が走行を開始したスタートセル位置（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）になったとき制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後、走行マップ比較手段２６により、作成された走行マップと走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップとの間で形状と機器識別番号の受信位置の比較を行う。走行マップの形状が同じで機器識別番号の受信位置が違う場合、もしくは新たな機器識別番号の受信位置がある場合には、走行マップ書き換え手段１５により、形状が同じ走行マップ上の機器識別番号の受信位置修正を行う。走行マップの形状が違う場合には、作成された走行マップに新たに走行マップ番号を割り当て（本実施の形態では、最終番号の次番号４を割り当てる）、その走行マップ番号４と作成された走行マップを走行マップ書き換え手段１５により走行マップ記憶手段１２に追加する。

走行マップを修正もしくは追加が終了後は、走行マップ選択手段１３により、走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップから走行マップ番号を選択し（本実施の形態では、走行マップ番号４を選択）、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を行う。その壁沿いを走行中に機器識別番号を赤外線受信部９により受信すると（本実施の形態では、機器識別番号１を受信）、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているかどうか確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後は、走行パターン選択手段１１により、受信した機器識別番号と選択された走行マップとに対応する走行パターン番号を走行パターン記憶手段１０より選択し、走行パターン記憶手段１０に選択された走行マップに対応する走行パターン番号がない場合には走行マップ番号０と同じ走行パターン番号を選択する（本実施の形態では、図１１より走行パターン番号１を選択）。

走行パターン番号１を選択後は、制御手段４により吸引手段２４による吸引を開始させると同時に走行モータ３を駆動させ、選択された走行パターン番号に対応する走行パターンで走行を行う（本実施の形態では、図６よりランダム走行）。選択された走行パターンによる走行再開後は、走行終了条件（本実施の形態では、図６よりランダム走行を開始してからの時間が１０分経過）を満たせば、制御手段４により吸引手段２４と走行モータ３を停止し、走行を一時停止する。

選択させた走行パターンによる走行が終了後は、走行マップ記憶手段１２に記憶された機器識別番号の受信位置の数と受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶された機器識別番号の数を比較し、数が同じ場合には走行を終了し、数が違う場合には再び壁沿い走行を行う。

以上のように、本実施の形態においては、走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップの修正と追加登録を行う走行マップ書き換え手段１５を備え、走行マップ作成手段１４により作成された走行マップが走行マップ記憶手段１２に記憶されていないと判定されたときに走行マップ書き換え手段１５により走行マップの修正または追加登録を行うことにより、人により新たな走行マップ、もしくは自走式機器本体１の設置位置の移動情報を修正または追加することなく、自動的に作成した走行マップの修正または追加登録を行うことができる。

（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５における自走式機器を示すものである。実施の形態４と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図に示すように、走行位置補正ブロック４３を備えている。走行位置補正ブロック４３は、走行位置検出手段８により検出される走行位置と走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップ上の機器識別情報を受信できる位置とを比較することで走行位置のずれを検出する走行位置比較手段１６と、走行位置比較手段１６により検出されたずれにから走行位置を補正する走行位置補正手段１７とを有する。

これにより、自走式機器本体１の走行中に機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により機器識別情報を受信したとき、走行マップ記憶手段１２により特定される機器識別情報の受信位置と、前記走行位置検出手段８により検出された走行位置とを走行位置比較手段１６で比較して走行位置のずれを検出し、その位置のずれから走行位置補正手段１７により走行位置を補正することにより、走行位置の検出精度を向上することができるものである。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置後、人により走行マップ選択手段１３で走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップより走行マップ番号を選択し（本実施の形態では、走行マップ番号１を選択）、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。その壁沿いを走行中に機器識別番号を赤外線受信部９により受信すると（本実施の形態では、機器識別番号１を受信）、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているかどうか確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後は、走行パターン選択手段１１により受信した機器識別番号と選択された走行マップに対応する走行パターン番号を走行パターン記憶手段１０より選択する（本実施の形態では、図１１より走行パターン番号１を選択）。

走行パターン番号１を選択後は、機器識別番号の受信位置を原点（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）とし、制御手段４により吸引手段２４よる吸引を開始させると同時に走行モータ３を駆動させ走行を再開する（本実施例の形態では、図６よりランダム走行）。

選択された走行パターンによる走行再開後は、ジャイロ６で検出された走行方向と走行センサ７で検出される走行距離から走行位置検出手段８により走行位置を検出しながら走行する。走行中に、赤外線受信部９により機器識別番号を受信すると（本実施の形態では、機器識別番号５を受信）、選択された走行パターンによる走行開始地点と機器識別番号の受信位置との間の相対位置を算出し（本実施例では、図８より（Ｘ，Ｙ）＝（０，−４））、その相対位置と走行位置検出手段８により検出される走行位置とにより走行位置比較手段１６で走行位置のずれを算出し、検出されたずれより走行位置補正手段１７で走行位置検出手段８の走行位置を補正する。選択された走行パターンによる走行終了と、その走行終了後の動作は、本実施の形態２と同様である。

以上のように、本実施の形態においては、走行位置を検出する走行位置検出手段８と、走行位置比較手段１６と、走行位置補正手段１７とを備え、自走式機器本体１の走行中に機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により機器識別情報を受信したとき、走行マップ記憶手段１２により特定される機器識別情報の受信位置と、前記走行位置検出手段８により検出された走行位置とを走行位置比較手段１６で比較して走行位置のずれを検出し、その位置のずれから走行位置補正手段１７により走行位置を補正する。これにより、走行位置の検出精度を向上することができる。

（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６における自走式機器を示すものである。実施の形態５と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図に示すように、報知手段であるＬＣＤ１８を備えている。前記報知手段１８は、機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により機器識別情報を受信したときに走行パターン記憶手段１０に受信した機器識別情報に対応する走行パターンが記憶されていない、または赤外線受信部９により機器識別情報を受信したときに走行マップ記憶手段１２に受信した機器識別情報の受信位置が記憶されていない、または走行マップ作成手段１４により作成された走行マップが走行マップ記憶手段１２に記憶されていない場合に報知を行うものである。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置後、人により走行マップ選択手段１３で走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップより走行マップ番号を選択し（本実施の形態では、走行マップ番号１を選択）、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。その壁沿い走行中に機器識別番号を赤外線受信部９により受信する（本実施の形態では、機器識別番号７を受信）と、受信済機器識別情報記憶手段２３に受信した機器識別番号が記憶されているかどうか確認し、記憶されているときには引き続き壁沿い走行を行い、記憶されていないときには受信した機器識別番号を受信済機器識別情報記憶手段２３に記憶し、制御手段４により走行モータ３を停止させ、走行を一時停止する。

一時停止後、走行パターン選択手段１１により、走行パターン記憶手段１０より受信した機器識別番号に対応する走行パターン番号の選択を行い、その選択のときに対応する走行パターン番号がない場合には、ＬＣＤ１８により受信した機器識別番号と受信した機器識別番号に対応する走行パターンが登録されていないこと異常メッセージ（本実施の形態では、「機器識別番号７に対応する走行パターンが登録されていません」）で表示する。また、走行マップ記憶手段１２に記憶がない場合でも同様に異常メッセージ表示することができる。

なお、本実施の形態では、報知手段としてＬＣＤを用いたが、ブザーなどを警告音の回数により報知、もしくは音声手段により報知、あるいはこれらの組み合わせであってもかまわない。

以上のように、本実施の形態においては、報知手段、すなわちＬＣＤ１８を備え、機器識別情報受信手段、すなわち赤外線受信部９により機器識別情報を受信したときに走行パターン記憶手段１０に受信した機器識別情報に対応する走行パターンが記憶されていない、または赤外線受信部９により機器識別情報を受信したときに走行マップ記憶手段１２に受信した機器識別情報の受信位置が記憶されていない、または走行マップ作成手段１４により作成された走行マップが走行マップ記憶手段１２に記憶されていない場合に報知を行うことにより、機器識別情報や走行マップに対応する走行パターンを選択して走行することができないという注意を促すことができる。

（実施の形態７）
図１５は、本発明の実施の形態７における自走式機器を示すものである。実施の形態６と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図に示すように、走行時間計測手段１９で計測した走行時間を記憶する走行時間記憶手段２０を備えている。そして、報知手段、すなわちＬＣＤ１８は、走行中に赤外線受信部９により機器識別情報を受信する前に走行時間計測手段１９により計測された走行時間が走行時間記憶手段２０に記憶した走行する時間を超えた時に報知を行うようにしている。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を設置し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始すると同時に走行時間計測手段１９により走行時間の計測を開始する。その壁沿い走行中、走行時間計測手段１９により計測された走行時間と走行時間記憶手段２０により記憶された走行時間（本実施の形態では、１５分）を比較し、走行時間計測手段１９により計測された走行時間が１５分を超えると制御手段４により走行モータ３を停止させ走行を終了し、ＬＣＤ１８により機器識別番号を受信することができなかったことを異常メッセージ（本実施の形態では、「機器識別情報を受信することができません」）で表示する。

以上のように、本実施の形態においては、報知手段、すなわちＬＣＤ１８と、走行時間を計測する走行時間計測手段１９と、走行時間を記憶する走行時間記憶手段２０とを備え、前記ＬＣＤ１８は、走行中に赤外線受信部９により機器識別情報を受信する前に走行時間計測手段１９により計測された走行時間が走行時間記憶手段２０に記憶した走行する時間を超えた時に報知を行うことにより、赤外線受信部９の異常確認、または機器識別情報を送信することができる機器が設置されているかどうかの確認を促すことができる。

（実施の形態８）
図１６は、本発明の実施の形態８における自走式機器を示すものである。実施の形態７と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態における自走式機器は、図に示すように、走行マップや走行パターンを設定するスイッチ２１と、取り外し可能な新たな走行パターンや走行マップを記憶したメモリカード２２とを備えている。前記スイッチ２１とメモリカード２２は、走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップ、または走行パターン記憶手段１０に記憶された走行パターンの追加または削除を行う設定手段を構成している。

以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、自走式機器本体１を、走行パターン記憶手段１２が走行マップを記憶していない走行領域に設置する。そして、人がスイッチ２１により、メモリカード２２に設置された走行領域の走行マップを走行マップ記憶手段１２に記憶させ、また、走行パターン番号と走行パターン番号に対応する走行動作内容を走行パターン記憶手段１０に記憶させる。新たな走行マップと走行パターンを追加記憶後、走行マップ選択手段１３により走行マップ記憶手段１０に記憶された走行マップより走行マップ番号を選択し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ、壁沿い走行を開始する。その後の動作は、本実施の形態２と同様である。

なお、本実施の形態では、メモリカード２２に記憶した走行パターンや走行マップを走行パターン記憶手段１０や走行マップ記憶手段１２に記憶させたが、通信により受信した走行パターンや走行マップを記憶させてもかまわない。また、本実施の形態では、走行マップと走行パターンの追加のみであったが、引越しなどで不要な走行領域が発生したときや、記憶している走行パターンが走行領域の現状に合わなくなったときなどにスイッチ２１により走行マップや走行パターンを削除してもかまわない。

以上のように、本実施の形態においては、設定手段により走行マップ記憶手段１２に記憶された走行マップ、または走行パターン記憶手段１０に記憶された走行パターンの追加または削除を行うことで、人により走行領域の現状に合わせてよりきめ細かい設定をすることができる。

（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９における自走式機器のプログラムについて説明する。

本実施の形態におけるプログラムは、自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるものとしたものである。

なお、本実施の形態における手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録、もしくはインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる自走式機器およびそのプログラムは、ランドマークを動作要素の数だけ設置したり、ランドマークを床や壁などに貼ったりする必要がなく、外部環境を汚すことなく走行することができるので、掃除ロボットに限らず、ある領域を決まったパターンで巡回するセキュリティーロボットや福祉ロボットや搬送ロボットなどの用途にも適用することができる。

本発明の実施の形態１における自走式機器のブロック図 同自走式機器の動作を示すフローチャート 同自走式機器の走行マップを示す図 同自走式機器の送受信例を示す斜視図 同自走式機器の走行パターン選択テーブルを示す図 同自走式機器の走行内容を示す図 本発明の実施の形態２における自走式機器のブロック図 （ａ）〜（ｃ）同自走式機器の走行マップを示す図 同自走式機器の走行パターン選択テーブルを示す図 本発明の実施の形態３における自走式機器のブロック図 同自走式機器の走行パターン選択テーブルを示す図 本発明の実施の形態４における自走式機器のブロック図 本発明の実施の形態５における自走式機器のブロック図 本発明の実施の形態６における自走式機器のブロック図 本発明の実施の形態７における自走式機器のブロック図 本発明の実施の形態８における自走式機器のブロック図

符号の説明

１ 自走式機器本体
２ 走行手段（車輪）
８ 走行位置検出手段
９ 赤外線受信部（機器識別情報受信手段）
１０ 走行パターン記憶手段
１１ 走行パターン選択手段
１２ 走行マップ記憶手段
１３ 走行マップ選択手段
１４ 走行マップ作成手段
１５ 走行マップ書き換え手段
１６ 走行位置比較手段
１７ 走行位置補正手段
１８ ＬＣＤ（報知手段）
１９ 走行時間計測手段
２０ 走行時間記憶手段
２１ スイッチ（設定手段）
２２ メモリカード（設定手段）
３０ 情報送信機器
３１ 赤外線送信部（機器識別情報送信手段）

Claims (9)

1. 機器識別情報を送信する機器識別情報送信手段を有する情報送信機器と、この情報送信機器よりの機器識別情報に基づき走行する自走式機器本体とを備え、前記自走式機器本体は、走行手段と、前記情報送信機器から送信される機器識別情報を受信する機器識別情報受信手段と、機器識別情報ごとの走行パターンを記憶した走行パターン記憶手段と、前記走行パターン記憶手段に記憶した走行パターンを選択する走行パターン選択手段とを有し、前記機器識別情報受信手段により受信した機器識別情報に対応する走行パターンを前記走行パターン選択手段により選択する自走式機器。
2. 機器識別情報が受信できる複数の走行マップを記憶した走行マップ記憶手段と、前記走行マップ記憶手段に記憶された複数の走行マップから１つの走行マップを選択する走行マップ選択手段とを備え、走行パターン選択手段は、前記走行マップ選択手段により予め選択された走行マップと、受信した機器識別情報に対応する走行パターンとを選択する請求項１に記載の自走式機器。
3. 走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行マップを作成する走行マップ作成手段とを備え、前記走行マップ作成手段は、自走式機器本体の外周走行中に前記走行位置検出手段により検出される走行位置と、機器識別情報受信手段により受信される機器識別情報とにより、機器識別情報を受信した位置情報を有する走行マップを作成する請求項２に記載の自走式機器。
4. 走行マップ記憶手段に記憶された走行マップの修正と追加登録を行う走行マップ書き換え手段を備え、走行マップ作成手段により作成された走行マップが走行マップ記憶手段に記憶されていないと判定されたときに走行マップ書き換え手段により走行マップの修正または追加登録を行う請求項３に記載の自走式機器。
5. 走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行位置比較手段と、走行位置補正手段とを備え、自走式機器本体の走行中に機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したとき、走行マップ記憶手段により特定される機器識別情報の受信位置と、前記走行位置検出手段により検出された走行位置とを走行位置比較手段で比較して走行位置のずれを検出し、その位置のずれから走行位置補正手段により走行位置を補正する請求項２〜４のいずれか１項に記載の自走式機器。
6. 報知手段を備え、前記報知手段は、機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したときに走行パターン記憶手段に受信した機器識別情報に対応する走行パターンが記憶されていない、または機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信したときに走行マップ記憶手段に受信した機器識別情報の受信位置が記憶されていない、または走行マップ作成手段により作成された走行マップが記走行マップ記憶手段に記憶されていない場合に報知を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式機器。
7. 報知手段と、走行時間を計測する走行時間計測手段と、走行時間を記憶する走行時間記憶手段とを備え、前記報知手段は、走行中に機器識別情報受信手段により機器識別情報を受信する前に走行時間計測手段により計測された走行時間が走行時間記憶手段に記憶した走行する時間を超えた時に報知を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の自走式機器。
8. 設定手段を備え、前記設定手段により、走行マップ記憶手段に記憶された走行マップ、または走行パターン記憶手段に記憶された走行パターンの追加または削除を行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の自走式機器。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の自走式機器における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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