JP2008191738A - Autonomous running device, program and recording medium - Google Patents

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Tetsuya Koda
哲也 甲田
Tadashi Nakatani
直史 中谷
Izumi Yamaura
泉 山浦
Osamu Eguchi
修 江口
Kazunori Kurimoto
和典 栗本
Masakazu Onda
雅一 恩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an autonomous running device designed to be able to accurately detect the end of a reciprocating running process. <P>SOLUTION: The autonomous running device includes a room information storage means 1 for storing room information; a reciprocation time calculating means 2 for calculating the reference number of times of reciprocation on the basis of the room information and outputting it as a basic number of times of reciprocation; a running time calculating means 3 for calculating basic running time on the basis of the basic number of times of reciprocation; an end time input means 4; a running start time determining means 5 for determining the start time of running based on the basic running time and end time; a measured running time means 6; and a running process end determining means 7 for determining that a running process has ended, at the input of the basic running time and the running time measured by the measured running time means 6. In this way, the basic running time is determined according to room and the end of the running process is determined at the input of the basic running time and the running time, whereby the end of reciprocating running can be accurately determined using a very simple arrangement. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、部屋の全体を隈無く走行する自律走行装置とプログラムおよび記録媒体に関するものである。   The present invention relates to an autonomous traveling device, a program, and a recording medium that travels through the entire room.

従来、自律走行装置において、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定することにより、センサが往復走行工程でずれた場合でも往復走行工程を正確に終了するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−44266号公報
Conventionally, it is known that in an autonomous traveling device, the end of a reciprocating process is determined by a preset number of reciprocating processes so that the reciprocating process can be accurately terminated even when the sensor is deviated in the reciprocating process ( For example, see Patent Document 1).
JP 2005-44266 A

しかしながら、前記従来の構成では、往復走行工程の終了検知ができるものの、検知が往復走行回数のみでは走行する部屋状態いかんによって、その正確性を欠くものであった。   However, although the above-described conventional configuration can detect the end of the reciprocating process, the accuracy of the detection is lacking depending on the state of the room in which the vehicle travels only by the number of reciprocating operations.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、往復走行工程の終了検知を精度よく行うことができるようにした自律走行装置とプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide an autonomous traveling device, a program, and a recording medium that can accurately detect the end of a reciprocating traveling process.

前記従来の課題を解決するために、本発明の自律走行装置は、走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数計算手段による基本往復回数から基本走行時間を計算する走行時間計算手段と、終了時刻を入力する終了時刻入力手段と、走行時間計算手段の基本走行時間と終了時刻入力手段の終了時刻から走行開始時間を決定する走行開始時間決定手段と、走行時間を計測する計測走行時間手段と、走行時間計算手段による基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断する走行工程終了判断手段とを備えたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, an autonomous traveling device of the present invention includes a room information storage unit that stores information on a traveling room, and a room direction that is stored in the traveling room information storage unit, and is used as a reference wall direction. A round trip number calculating means for calculating the number of round trips and outputting as a basic round trip number, a running time calculating means for calculating a basic running time from a basic round trip number by the round trip number calculating means, and an end time input means for inputting an end time; The travel start time determining means for determining the travel start time from the basic travel time of the travel time calculating means and the end time of the end time input means, the measured travel time means for measuring the travel time, and the basic travel time by the travel time calculating means And travel process end judging means for judging the end of the travel process using the travel time by the measured travel time means as an input.

これによって、部屋に応じて基本走行時間を決定し、この基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断するので、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができる。   As a result, the basic travel time is determined according to the room, and the end of the travel process is determined using the basic travel time and the travel time measured by the travel time means as inputs, so the end of the round trip with a very simple configuration and high accuracy. Can be judged.

また、本発明の自律走行装置のプログラムおよび記録媒体は、自律走行装置の機能の少なくとも一部をコンピュータ上で実現できるとともに、プログラムの配布・更新やインストール作業が簡単にできる。   In addition, the program and recording medium of the autonomous mobile device of the present invention can realize at least a part of the functions of the autonomous mobile device on a computer, and can easily distribute / update and install the program.

本発明の自律走行装置とプログラムおよび記録媒体は、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができる。   The autonomous traveling device, the program, and the recording medium of the present invention can determine the end of the reciprocating traveling with a very simple configuration and with high accuracy.

第1の発明は、走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数計算手段による基本往復回数から基本走行時間を計算する走行時間計算手段と、終了時刻を入力する終了時刻入力手段と、走行時間計算手段の基本走行時間と終了時刻入力手段の終了時刻から走行開始時間を決定する走行開始時間決定手段と、走行時間を計測する計測走行時間手段と、走行時間計算手段による基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断する走行工程終了判断手段とを備えた自律走行装置とするものである。これによって、部屋に応じて基本走行時間を決定し、この基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断するので、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができる。   The first invention calculates the number of reciprocations in the reference wall direction from the room information stored in the traveling room information storage means and the room information storage means for storing information on the traveling room, and outputs it as the basic number of reciprocations. Reciprocating frequency calculating means, traveling time calculating means for calculating basic traveling time from basic reciprocating times by the reciprocating frequency calculating means, end time inputting means for inputting end time, and basic traveling time and end time of traveling time calculating means A travel start time determining means for determining the travel start time from the end time of the input means, a measured travel time means for measuring the travel time, a basic travel time by the travel time calculating means and a travel time by the measured travel time means as inputs The autonomous traveling device is provided with traveling process end judging means for judging the end of the process. As a result, the basic travel time is determined according to the room, and the end of the travel process is determined using the basic travel time and the travel time measured by the travel time means as inputs, so the end of the round trip with a very simple configuration and high accuracy. Can be judged.

第2の発明は、特に、第1の発明において、往復回数計算手段は、走行部屋の大きさから往復回数を計算する構成とすることにより、どのような部屋でも無駄なく最適な往復回数となり、全ての床を走行しながら、省時間、省エネを図ることができる。   In the second invention, in particular, in the first invention, the round trip number calculating means is configured to calculate the round trip number from the size of the traveling room, so that the optimal number of round trips can be obtained without waste in any room, It saves time and energy while traveling on all floors.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、往復回数計算手段は、走行部屋の面積から往復回数を計算する構成とすることにより、走行距離が長くなることによる自律走行装置のセンサずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。   According to a third aspect of the present invention, in particular, in the first or second aspect of the invention, the round trip number calculating means is configured to calculate the number of round trips from the area of the traveling room. Since it is possible to detect the end of the reciprocating process in consideration of sensor deviation, it is possible to detect the end of the reciprocating process more stably.

第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明において、往復回数計算手段は、床面状態から往復回数を計算する構成とすることにより、走行状態による自律走行装置の走行ずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。   According to a fourth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to third aspects of the invention, the reciprocation number calculating means is configured to calculate the reciprocation number from the floor surface state, so that the autonomous traveling device travels according to the traveling state. Since it is possible to detect the end of the reciprocating process in consideration of the deviation, it is possible to detect the end of the reciprocating process more stably.

第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、走行工程終了判断手段は、走行距離によっても走行工程終了を判断する構成とすることにより、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、走行距離で終了することができるので、どのような場合でも終了検知を行うことができる。   According to a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the travel process end determination means may determine the end of the travel process based on the travel distance. Even if the end detection cannot be performed, the end can be completed by the travel distance, and therefore the end detection can be performed in any case.

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、走行工程終了判断手段は、電池電圧によっても走行工程終了を判断する構成とすることにより、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、電池使用量が少なくなった場合に走行時間を終了することにより、どのような場合でも終了検知を行うことができる。また、電池の電圧を常に監視しているので、電池容量が少なくなり、往復走行工程中に自律走行装置が停止することを防ぐことができる。   According to a sixth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to fifth aspects of the invention, the travel process end determination means is configured to determine the end of the travel process also based on the battery voltage. Even if the end detection cannot be performed, the end detection can be performed in any case by ending the travel time when the battery usage is reduced. Further, since the battery voltage is constantly monitored, the battery capacity is reduced, and the autonomous traveling device can be prevented from stopping during the reciprocating traveling process.

第7の発明は、特に、第1〜第5のいずれか1つの発明における自律走行装置における機能の少なくとも一部をコンピュータにより実行す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、自律走行装置の機能の少なくとも一部をコンピュータ上で実現できる。   Since the seventh invention is a program, in particular, by making a program for executing at least a part of the functions of the autonomous mobile device in any one of the first to fifth inventions by a computer, the autonomous mobile device At least part of the functions can be realized on a computer.

第8の発明は、特に、第7の発明におけるプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体とすることにより、プログラムの配布・更新やインストール作業が簡単にできる。   In the eighth aspect of the invention, in particular, by using a computer-readable recording medium on which the program of the seventh aspect is recorded, the program can be easily distributed / updated and installed.

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ものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1〜図5は、本発明の実施の形態1における自律走行装置を示している。
(Embodiment 1)
1-5 has shown the autonomous traveling apparatus in Embodiment 1 of this invention.

図1に示すように、部屋情報記憶手段1は、自律走行装置10が走行する部屋に関する大きさ、面積、床面状態、障害物などの情報を記憶している。往復回数計算手段2は、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋情報により自律走行装置10が往復走行する回数を計算し、基本往復回数として出力する。また、走行時間計算手段3は、往復回数計算手段2による基本往復回数から基本走行時間を計算し、出力する。   As shown in FIG. 1, the room information storage unit 1 stores information such as a size, an area, a floor surface state, and an obstacle related to a room in which the autonomous traveling device 10 travels. The round trip number calculating means 2 calculates the number of times the autonomous traveling device 10 makes a round trip based on the room information stored in the room information storage means 1 and outputs it as the basic round trip number. The travel time calculation means 3 calculates a basic travel time from the basic reciprocation count by the reciprocation count calculation means 2 and outputs it.

終了時刻入力手段4は、自律走行装置10の終了時刻を使用者によって入力できるようになっている。また、走行開始時間決定手段5は、走行時間計算手段3による基本走行時間と終了時刻入力手段4を入力として、自律走行装置10の走行開始時間を決定する。この走行開始時間は終了時刻入力手段4による終了時刻から基本走行時間だけ引いた時間であり、制御手段8へ出力する。一例として挙げると、基本走行時間を2時間、終了予定時間が12時0分であるとすると、走行開始時間は10時0分となる。   The end time input means 4 can input the end time of the autonomous mobile device 10 by the user. The travel start time determining means 5 determines the travel start time of the autonomous travel device 10 using the basic travel time and end time input means 4 by the travel time calculating means 3 as inputs. This travel start time is a time obtained by subtracting the basic travel time from the end time by the end time input means 4 and is output to the control means 8. As an example, if the basic travel time is 2 hours and the scheduled end time is 12:00:00, the travel start time is 10:00:00.

また、計測走行時間手段6は自律走行装置10の走行時間を計測する。走行工程終了判断手段7は、走行時間計算手段3による基本走行時間と計測走行時間手段6による走行時間とを比較し、走行工程が終了したかどうかを判断し、往復走行工程を終了する往復走行終了信号を制御手段8へ出力する。   The measured travel time means 6 measures the travel time of the autonomous travel device 10. The travel process end judging means 7 compares the basic travel time by the travel time calculating means 3 and the travel time by the measured travel time means 6 to judge whether or not the travel process is finished, and to make a round trip to finish the round trip process. An end signal is output to the control means 8.

制御手段8は、走行開始時間決定手段5による走行開始時間になると走行モータ9を駆動して自律走行装置10の走行を開始し、走行工程終了判断手段7による往復走行終了信号が入力されると走行モータ9の駆動を停止して自律走行装置10の走行を中止するように自動制御する。   When the travel start time by the travel start time determining means 5 is reached, the control means 8 drives the travel motor 9 to start the travel of the autonomous traveling device 10, and when the round trip end signal from the travel process end determination means 7 is input. The driving of the traveling motor 9 is stopped and the autonomous traveling device 10 is automatically controlled to stop traveling.

次に、図2、図3により、自律走行装置10の動作について説明する。   Next, the operation of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIGS.

まず、自律走行装置10の走行工程について説明する。図2は走行する部屋を示している。ただし、部屋の左下を座標(0、0)として右下を(X1、0)、左上(0、Y0)、右上(X1、Y1)とする。   First, the traveling process of the autonomous traveling device 10 will be described. FIG. 2 shows a traveling room. However, the lower left corner of the room is coordinates (0, 0), the lower right corner is (X1, 0), the upper left (0, Y0), and the upper right (X1, Y1).

自律走行装置10は、例えば、床掃除、床拭きなどの目的として、部屋全面を走行する。つまり、例えば、図2の部屋の座標(0、0)から走行し、座標(X1、Y1)まで往復走行を繰り返しながら、部屋全体を隈無く走行する。   For example, the autonomous mobile device 10 travels over the entire room for purposes such as floor cleaning and floor cleaning. That is, for example, the vehicle travels from the room coordinates (0, 0) in FIG. 2 and travels through the entire room while reciprocating to the coordinates (X1, Y1).

まず、自律走行装置10は、部屋の壁に沿って反時計周りに周回する周回工程を行う。自律走行装置10は、部屋の壁を沿うように周回走行することにより、走行する部屋の大きさ、例えば、部屋の隅座標を知ることができる。次に、部屋全体を隈無く往復走行する往復走行工程を、部屋の左下(0、0)から行い、部屋全体走行すると往復走行工程を終了するものである。   First, the autonomous mobile device 10 performs a turning process of turning counterclockwise along the wall of the room. The autonomous traveling device 10 can know the size of the traveling room, for example, the corner coordinates of the room, by traveling around the wall of the room. Next, a reciprocating process for reciprocating the entire room is performed from the lower left (0, 0) of the room, and the reciprocating process is terminated when the entire room is traveled.

図3に示すように、往復走行工程においては、自律走行装置10は、基準壁に平行でかつ上方向に、壁に到達するまで走行する。壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。次に、基準壁に平行で、かつ、図3の下方向に壁に到達するまで走行する。そして、壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。この走行を往復走行工程の1走行として繰り返すことにより、部屋全体を隈無く走行することができる。   As shown in FIG. 3, in the reciprocating traveling process, the autonomous traveling device 10 travels parallel to the reference wall and upwards until reaching the wall. When reaching the wall, the vehicle travels in the vertical direction of the reference wall by the size of the autonomous traveling device 10. Next, the vehicle travels in parallel with the reference wall and reaches the wall in the downward direction in FIG. And if it reaches | attains a wall, it will drive | work to the perpendicular | vertical direction of a reference | standard wall by the magnitude | size of the autonomous traveling apparatus 10. FIG. By repeating this traveling as one traveling in the reciprocating traveling process, the entire room can be traveled without hesitation.

往復走行工程の終了を検知する方法としては、例えば、自律走行装置10が部屋の座標(X1、Y1)に達したときに部屋全体を終了する方法が考えられる。   As a method for detecting the end of the reciprocating traveling process, for example, a method of ending the entire room when the autonomous traveling device 10 reaches the coordinates (X1, Y1) of the room is conceivable.

部屋の座標を測定するセンサ、例えば、車輪を用いて走行距離を測定する走行センサ、角速度を測定するジャイロセンサを用いて、自律走行装置10の部屋の座標(X、Y)を計測する。   The coordinates (X, Y) of the room of the autonomous traveling device 10 are measured using a sensor that measures the coordinates of the room, for example, a traveling sensor that measures the traveling distance using wheels, and a gyro sensor that measures the angular velocity.

しかし、部屋の床の滑りによる走行センサのずれ、衝撃によるジャイロセンサのずれにより、自律走行装置10の部屋座標(X、Y)を正確に計測できない場合が多い。つまり、自律走行装置10が上記で説明した座標(X1、Y1)に到達したときに終了検知する方法を使用することができず、最悪の場合、自律走行装置10の電池が無くなるまで走行しづけるということとなる。   However, there are many cases where the room coordinates (X, Y) of the autonomous traveling device 10 cannot be accurately measured due to the shift of the traveling sensor due to the slip of the floor of the room and the displacement of the gyro sensor due to the impact. That is, the method of detecting the end when the autonomous traveling device 10 reaches the coordinates (X1, Y1) described above cannot be used. In the worst case, the autonomous traveling device 10 continues to travel until the battery of the autonomous traveling device 10 is exhausted. It will be said that.

そこで、本実施の形態では、往復走行工程の終了検知方法として、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定し、その往復走行回数から基本走行時間を設定する。自律走行装置が走行した走行時間と基本走行時間を比較して、走行時間が基本走行時間になると、往復走行終了に到達したと判断する方法を使用する。   Therefore, in the present embodiment, as a method for detecting the end of the round trip process, the number of round trips according to the size of the room is set, and the basic travel time is set from the number of round trips. A method is used in which the traveling time traveled by the autonomous traveling device is compared with the basic traveling time, and when the traveling time reaches the basic traveling time, it is determined that the end of the round-trip traveling has been reached.

上記方法によると、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数から基本走行時間を設定するので、走行センサ、ジャイロセンサなどのセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。また、走行時間だけで判断するので、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができる。   According to the above method, since the basic travel time is set from the number of round trips set in advance, the end of the round trip process is set regardless of the travel state of the round trip process. Even in such a case, the reciprocating traveling process can be surely completed. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running. Further, since the determination is made based only on the traveling time, it is possible to determine the end of the reciprocating traveling with a very simple configuration and with high accuracy.

次に、図4に基づき、往復走行回数の設定方法について説明する。   Next, a method for setting the number of round trips will be described with reference to FIG.

部屋の形状が図2に示す大きさであるとすると、図2の縦方向(上下)の往復走行工程が終了する基本往復回数Nsxは、自律走行装置10の大きさΔXとして、以下にようにして求めることができる。   Assuming that the shape of the room is the size shown in FIG. 2, the basic round trip number Nsx at which the vertical (up and down) round trip process in FIG. 2 ends is set as the size ΔX of the autonomous mobile device 10 as follows: Can be obtained.

Nsx=(X1−0)/ΔX
図2の縦方向(上下)の往復走行回数nxを測定し、往復走行回数nxと基本往復回数Nsxが同じになると、往復走行工程が終了したとして往復走行工程を終了する。
Nsx = (X1-0) / ΔX
The round trip number nx in the vertical direction (up and down) in FIG. 2 is measured, and when the round trip number nx and the basic round trip number Nsx are the same, the round trip process is terminated, assuming that the round trip process is finished.

往復回数計算手段2は、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の情報、上記例では、部屋の隅座標(X1、0)を用いて、基本往復回数Nsxを計算する。   The round-trip number calculating means 2 calculates the basic round-trip number Nsx using the room information stored in the room information storage means 1, in the above example, the corner coordinates (X1, 0) of the room.

次に、基本走行時間の設定方法に関して説明する。   Next, a method for setting the basic travel time will be described.

同様に、部屋の形状が図2に示す大きさであるとすると、図2の縦方向(上下)の往復走行工程が終了する基本走行時間Tsxは、自律走行装置10の走行速度Vとして、以下にようにして求めることができる。   Similarly, assuming that the shape of the room is the size shown in FIG. 2, the basic traveling time Tsx for completing the vertical (up and down) reciprocating traveling process in FIG. 2 is set as the traveling speed V of the autonomous traveling device 10 as follows. It can be obtained as follows.

Tsx=(Nsx−1)×Tun+Nsx×(Y1−0)/V
ただし、Tunは自律走行装置10が壁で走行方向を1回ターンする際に必要な時間とする。
Tsx = (Nsx−1) × Tun + Nsx × (Y1-0) / V
However, Tun is a time required when the autonomous traveling device 10 turns the traveling direction once on the wall.

基本往復回数Nsx回、自律走行装置10が往復走行している時、ターン数は(Nsx−1)になるから、自律走行装置10が走行を終了するまでのターンにかかる時間は、
(Nsx−1)×Tunとなる。
Since the number of turns is (Nsx-1) when the autonomous traveling device 10 is traveling reciprocally, the time required for the autonomous traveling device 10 to finish traveling is
(Nsx-1) × Tun.

また、1回の往復走行にかかる時間は(Y1−0)/Vであり、基本往復回数はNsxであるから、部屋内部を走行している時間は、Nsx×(Y1−0)/Vとなる。よって、基本走行時間Tsxは上記で求める時間となることがわかる。   In addition, since the time required for one round trip is (Y1-0) / V and the basic number of round trips is Nsx, the time required for traveling inside the room is Nsx × (Y1-0) / V. Become. Therefore, it can be seen that the basic travel time Tsx is the time obtained above.

走行時間計算手段3は、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の情報、上記例では、部屋の隅座標(X1、0)、(0、Y1)を用いて、基本走行時間Tsxを上記式に代入することにより求める。   The travel time calculation means 3 uses the room information stored in the room information storage means 1, in the above example, the corner coordinates (X1, 0), (0, Y1) of the room, and the basic travel time Tsx is expressed by the above equation. Obtained by substitution.

また、計測走行時間手段6は、タイマーを用いて走行時間TXを測定する。   The measured travel time means 6 measures the travel time TX using a timer.

さらに、走行工程終了判断手段7は、走行時間計算手段3による基本走行時間Tsxと計測走行時間手段6の走行時間TXを入力として、基本走行時間Tsxが走行時間TXになると、往復走行工程を終了する。   Further, the travel process end judging means 7 inputs the basic travel time Tsx by the travel time calculating means 3 and the travel time TX of the measured travel time means 6 and ends the reciprocating travel process when the basic travel time Tsx becomes the travel time TX. To do.

次に、図5を用いて、自律走行装置10の走行アルゴリズムについて説明する。   Next, the traveling algorithm of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIG.

自律走行装置10は、周回走行工程(ステップ11)として、部屋の周囲を走行する。この周回走行工程によって部屋の情報、例えば、部屋の隅座標を計算し(ステップ12)、基本走行時間Tsxを計算する(ステップ13)。   The autonomous traveling device 10 travels around the room as a round traveling process (step 11). Room information, for example, corner coordinates of the room, is calculated by this round traveling process (step 12), and a basic traveling time Tsx is calculated (step 13).

往復走行工程として往復走行を走行しながら、計測走行時間手段6により走行時間TXを測定する(ステップ14、15)。   The traveling time TX is measured by the measured traveling time means 6 while traveling in a reciprocating manner as the reciprocating traveling step (steps 14 and 15).

走行時間計算手段3の基本走行時間Tsxが計測走行時間手段6の走行時間TXになると、往復走行工程が終了する(ステップ16、17)。   When the basic travel time Tsx of the travel time calculation means 3 becomes the travel time TX of the measured travel time means 6, the reciprocating travel process ends (steps 16 and 17).

上記したように、本実施の形態は、部屋に応じて基本走行時間を決定し、この基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断するので、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができる。   As described above, the present embodiment determines the basic travel time according to the room, and determines the end of the travel process using the basic travel time and the travel time measured by the travel time means as inputs, so a very simple configuration In addition, it is possible to accurately determine the end of the reciprocating travel.

(実施の形態2)
図6〜図8は、本発明の実施の形態2における自律走行装置を示している。実施の形態1と全体構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
(Embodiment 2)
6-8 has shown the autonomous traveling apparatus in Embodiment 2 of this invention. Since the overall configuration is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the description will focus on the differences.

図6に示すように、往復回数計算手段2は、基本往復回数を計算する基本往復回数計算手段11と、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床面積による補正量、床面積補正値を計算する走行面積補正量記憶手段12と、走行面積補正量記憶手段12による床面積補正値を入力として基本往復回数を補正する第一の補正手段13と、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床状態による補正量、床状態補正値を計算する第二の補正手段15とを有するものである。これにより、往復回数計算手段2は、基本往復回数の計算の補正を行っているものである。   As shown in FIG. 6, the round-trip number calculating means 2 calculates a basic round-trip number calculating means 11 for calculating the basic round-trip number, and a correction amount based on the floor area of the room stored in the room information storage means 1 and a floor area correction value. Traveling area correction amount storage means 12 to be performed, first correction means 13 for correcting the basic number of round trips by inputting the floor area correction value by the traveling area correction amount storage means 12, and the floor of the room stored in the room information storage means 1 And a second correction means 15 for calculating a correction amount according to the state and a floor state correction value. Thereby, the round-trip number calculation means 2 corrects the calculation of the basic round-trip number.

次に、図7に基づき、本実施の形態の動作について説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described based on FIG.

図7は、横軸を床面積S、縦軸を第一の補正値Nf1として、床面積Sと第一の補正値Nf1の関係を一例にて示している。   FIG. 7 shows an example of the relationship between the floor area S and the first correction value Nf1, where the horizontal axis is the floor area S and the vertical axis is the first correction value Nf1.

床面積Sが大きい場合は部屋の床全部を走行するために必要な走行距離も長くなる。よって、センサで自律走行を行う自律走行装置10の走行ずれも大きくなる。   When the floor area S is large, the travel distance required to travel all over the floor of the room is also increased. Therefore, the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 that performs autonomous traveling with the sensor also increases.

図7に示すように、床面積Sが大きい場合は自律走行装置10の走行ずれも大きくなるため、基本往復回数Nsxの補正値Nf1も大きくすることにより、自律走行装置10の往復走行工程の終了を確実に行う。   As shown in FIG. 7, when the floor area S is large, the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 also increases. Therefore, the correction value Nf1 of the basic reciprocating frequency Nsx is also increased, thereby completing the reciprocating traveling process of the autonomous traveling device 10. Make sure.

走行面積補正量記憶手段12は、一例にて、図7に示す走行面積Sと第一の補正値の関係式を記憶しており、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床面積Sから第一の補正値Nf1を求める。   The travel area correction amount storage means 12 stores, for example, a relational expression between the travel area S and the first correction value shown in FIG. 7 and is calculated from the floor area S of the room stored in the room information storage means 1. One correction value Nf1 is obtained.

また、第一の補正手段13は、走行面積補正量記憶手段12が記憶する第一の補正値Nf1を以下の式に従って基本往復回数Nsxを補正する。   Further, the first correction means 13 corrects the basic reciprocation number Nsx according to the following equation for the first correction value Nf1 stored in the travel area correction amount storage means 12.

Nsx ← Nsx+Nf1
このように、本実施の形態では、部屋面積に応じて基本往復回数Nsxを補正するものである。すなわち、走行距離が長くなることによる自律走行装置10のセンサずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。
Nsx ← Nsx + Nf1
Thus, in the present embodiment, the basic number of reciprocations Nsx is corrected according to the room area. That is, the end of the reciprocating process can be detected in consideration of the sensor deviation of the autonomous traveling device 10 due to the increase of the travel distance, so that the end of the reciprocating process can be detected more stably.

次に、図8は、横軸を床の摩擦計数μ、縦軸を第二の補正値Nf2として、一例として、床の摩擦計数μと第二の補正値Nf2の関係を示している。ただし、床の摩擦計数μは、床が滑りやすい場合は小さく、床が滑りにくい場合は大きくなるように設定する。   Next, FIG. 8 shows the relationship between the floor friction coefficient μ and the second correction value Nf2, as an example, with the horizontal axis representing the floor friction coefficient μ and the vertical axis representing the second correction value Nf2. However, the floor friction coefficient μ is set to be small when the floor is slippery and large when the floor is slippery.

床の摩擦計数μが小さい場合は、床が滑り安いので自律走行装置10の車輪も滑りやすくなる。つまり、床の摩擦計数μが小さいほど、自律走行装置10の車輪の回転による距離と実際の自律走行装置10の走行距離差は大きくなる。   When the floor friction coefficient μ is small, since the floor is slippery, the wheels of the autonomous traveling device 10 are also slippery. That is, as the floor friction coefficient μ is smaller, the difference between the distance due to the rotation of the wheels of the autonomous traveling device 10 and the actual traveling distance of the autonomous traveling device 10 becomes larger.

図8に示すように、床の摩擦係数μが小さい場合は自律走行装置10の走行ずれも大きくなるため、基本往復回数Nsxの補正値Nf2も大きくすることにより、自律走行装置10の往復走行工程の終了を確実に行う。   As shown in FIG. 8, when the floor friction coefficient μ is small, the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 also increases. Therefore, the correction value Nf2 of the basic reciprocating frequency Nsx is also increased, so that the autonomous traveling device 10 performs a reciprocating traveling process. Make sure to finish.

走行状態補正量記憶手段14は、一例にて、図8に示す走行摩擦係数μと第二の補正値の関係式を記憶しており、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床摩擦係数μから第二の補正値Nf2を求める。   For example, the traveling state correction amount storage unit 14 stores a relational expression between the traveling friction coefficient μ and the second correction value shown in FIG. 8, and the room floor friction coefficient μ stored in the room information storage unit 1. To obtain a second correction value Nf2.

また、第二の補正手段15は、走行状態補正量記憶手段14が記臆する第二の補正値Nf2を以下の式に従って基本往復回数Nsxを補正する。   The second correction means 15 corrects the basic reciprocation number Nsx according to the following equation for the second correction value Nf2 stored in the travel state correction amount storage means 14.

Nsx ← Nsx+Nf2
このように、本実施の形態では、部屋の床状態に応じて基本往復回数を補正するものである。すなわち、走行状態による自律走行装置10の走行ずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。
Nsx ← Nsx + Nf2
Thus, in this embodiment, the basic number of reciprocations is corrected according to the floor state of the room. That is, the end of the reciprocating process can be detected in consideration of the traveling deviation of the autonomous mobile device 10 depending on the traveling state, so that the end of the reciprocating process can be detected more stably.

(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3における自律走行装置を示している。実施の形態1と全体構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows an autonomous mobile device according to Embodiment 3 of the present invention. Since the overall configuration is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and the description will focus on the differences.

図に示すように、走行工程終了判断手段7は、自律走行装置10の往復回数を測定する往復回数計測手段16と、往復回数が基本往復回数になると第二の往復走行終了信号を出力する往復回数判断手段17と、自律走行装置10を駆動する電池の電圧を測定し、電池量が少なくなったと判断できる電圧まで降下すると第三の往復走行終了信号を出力する電池電圧判断手段18と、走行時間計算手段3からの信号、往復回数判断手段17からの第二の往復走行終了信号、電池電圧判断手段18からの第三の往復走行終了信号のいずれか入力されると、走行が終了したとして往復走行停止信号を制御手段8へ出力する終了判断手段19とを有するものである。   As shown in the figure, the traveling process end judging means 7 includes a round trip number measuring means 16 for measuring the number of round trips of the autonomous traveling device 10 and a round trip that outputs a second round trip end signal when the round trip count reaches the basic round trip count. The number-of-times judging means 17, the battery voltage judging means 18 for measuring the voltage of the battery that drives the autonomous traveling device 10, and outputting a third reciprocating end signal when the battery voltage drops to a voltage that can be judged to have decreased, When any one of the signal from the time calculation means 3, the second round trip end signal from the round trip number judgment means 17, and the third round trip end signal from the battery voltage judgment means 18 is input, the travel is completed. And an end determination means 19 for outputting a reciprocating stop signal to the control means 8.

ここでは、電池電圧判断手段18の動作について説明する。   Here, the operation of the battery voltage determination means 18 will be described.

自律走行装置10で使用する電池は常にフル充電とは限らない。その場合、往復走行工程中に電池が無くなるということもあり得る。そこで、電池の電圧を監視し、電池の電圧が、電池容量が少なくなったことを示す電圧まで降下したとき、往復走行を終了する。   The battery used in the autonomous mobile device 10 is not always fully charged. In that case, the battery may run out during the reciprocating process. Therefore, the voltage of the battery is monitored, and when the voltage of the battery drops to a voltage indicating that the battery capacity has decreased, the reciprocating travel is terminated.

このように、本実施の形態では、終了判断手段19へ走行時間計算手段3からの信号、往復回数判断手段17からの第二の往復走行終了信号、電池電圧判断手段18からの第三の往復走行終了信号のいずれか入力されると、走行が終了したとして往復走行停止信号を制御手段8へ出力するので、どのような場合でも自律走行装置10の終了検知を行うことができる。   Thus, in the present embodiment, the signal from the travel time calculation means 3 to the end determination means 19, the second round-trip travel end signal from the round-trip number determination means 17, and the third round-trip from the battery voltage determination means 18. When any one of the travel end signals is input, the travel stop signal is output to the control means 8 because the travel is finished, so that the end of the autonomous travel device 10 can be detected in any case.

また、特に、電池の電圧を常に監視しているので、電池容量が少なくなり、往復走行工程中に自律走行装置10が停止することを防ぐことができる。   In particular, since the battery voltage is constantly monitored, the battery capacity is reduced, and the autonomous traveling device 10 can be prevented from stopping during the reciprocating traveling process.

以上のように、本発明にかかる自律走行装置とプログラムおよび記録媒体は、非常に簡単な構成でかつ精度良く往復走行の終了を判断することができるので、掃除ロボット、カメラ搭載ロボット、芝刈りロボット、産業用ロボットなどの用途に適用できる。   As described above, since the autonomous traveling device, the program, and the recording medium according to the present invention can determine the end of the reciprocating traveling with a very simple configuration and high accuracy, the cleaning robot, the camera-mounted robot, and the lawn mowing robot. It can be used for industrial robots.

本発明の実施の形態1における自律走行装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the autonomous running apparatus in Embodiment 1 of this invention. 同自律走行装置が走行する部屋の構成を示す平面図The top view which shows the structure of the room where the autonomous traveling device travels 同自律走行装置の往復走行工程の動作を示す平面図The top view which shows the operation | movement of the reciprocating process of the autonomous traveling apparatus 同自律走行装置の基本往復回数の計算方法を示す平面図Plan view showing how to calculate the basic number of round trips of the autonomous traveling device 同自律走行装置の走行を示すフローチャートFlow chart showing the traveling of the autonomous traveling device 本発明の実施の形態2における自律走行装置の往復回数計算手段を示すブロック図The block diagram which shows the round-trip number calculation means of the autonomous running apparatus in Embodiment 2 of this invention 同自律走行装置の床面積と第一の補正値の関係を示す図The figure which shows the relationship between the floor area of the autonomous vehicle, and a 1st correction value 同自律走行装置の床摩擦係数と第二の補正値の関係を示す図The figure which shows the relationship between the floor friction coefficient of the autonomous vehicle, and a 2nd correction value 本発明の実施の形態3における自律走行装置の走行工程終了判断手段を示すブロック図The block diagram which shows the driving process completion | finish judgment means of the autonomous traveling apparatus in Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 部屋情報記憶手段
2 往復回数計算手段
3 走行時間計算手段
4 終了時刻入力手段
5 走行開始時間決定手段
6 計測走行時間手段
7 走行工程終了判断手段
8 制御手段
9 走行モータ
10 自律走行装置
11 基本往復回数計算手段
12 走行面積補正量記憶手段
13 第一の補正手段
14 走行状態補正量記憶手段
15 第二の補正手段
16 往復回数計測手段
17 往復回数判断手段
18 電池電圧判断手段
19 終了判断手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Room information storage means 2 Round-trip number calculation means 3 Travel time calculation means 4 End time input means 5 Travel start time determination means 6 Measurement travel time means 7 Travel process end judgment means 8 Control means 9 Travel motor 10 Autonomous travel device 11 Basic reciprocation Number calculation means 12 Traveling area correction amount storage means 13 First correction means 14 Traveling state correction amount storage means 15 Second correction means 16 Reciprocation count measurement means 17 Reciprocation count determination means 18 Battery voltage determination means 19 End determination means

Claims (8)

走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数計算手段による基本往復回数から基本走行時間を計算する走行時間計算手段と、終了時刻を入力する終了時刻入力手段と、走行時間計算手段の基本走行時間と終了時刻入力手段の終了時刻から走行開始時間を決定する走行開始時間決定手段と、走行時間を計測する計測走行時間手段と、走行時間計算手段による基本走行時間と計測走行時間手段による走行時間を入力として走行工程終了を判断する走行工程終了判断手段とを備えた自律走行装置。 A room information storage means for storing information on the traveling room, a round trip number calculating means for calculating the number of round trips in the reference wall direction from the room information stored in the running room information storage means, and outputting as a basic round trip number; The travel time calculation means for calculating the basic travel time from the basic round trip number by the round trip number calculation means, the end time input means for inputting the end time, the basic travel time of the travel time calculation means and the end time of the end time input means A travel start time determining means for determining the travel start time, a measured travel time means for measuring the travel time, and a travel for determining the end of the travel process using the basic travel time by the travel time calculation means and the travel time by the measured travel time means as inputs. An autonomous traveling device comprising a process end judging means. 往復回数計算手段は、走行部屋の大きさから往復回数を計算する構成とする請求項1に記載の自律走行装置。 The autonomous traveling device according to claim 1, wherein the round-trip number calculating means calculates the number of round-trips from the size of the traveling room. 往復回数計算手段は、走行部屋の面積から往復回数を計算する構成とする請求項1または2に記載の自律走行装置。 The autonomous traveling device according to claim 1, wherein the round trip number calculating means is configured to calculate the number of round trips from the area of the traveling room. 往復回数計算手段は、床面状態から往復回数を計算する構成とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自律走行装置。 The autonomous traveling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reciprocating frequency calculating means calculates the reciprocating frequency from the floor surface state. 走行工程終了判断手段は、走行距離によっても走行工程終了を判断する構成とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自律走行装置。 The autonomous travel device according to any one of claims 1 to 4, wherein the travel process end determination means determines the end of the travel process based on the travel distance. 走行工程終了判断手段は、電池電圧によっても走行工程終了を判断する構成とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の自律走行装置。 The autonomous traveling device according to any one of claims 1 to 5, wherein the traveling process end determination means is configured to determine the end of the traveling process based on the battery voltage. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の自律走行装置における機能の少なくとも一部をコンピュータにより実行するためのプログラム。 The program for performing at least one part of the function in the autonomous running apparatus of any one of Claims 1-6 by a computer. 請求項7に記載のプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium on which the program according to claim 7 is recorded.
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