JP2018112917A - 自律走行作業装置およびデータ管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の負担を軽減し、更には、床面の状態を考慮しつつ、作業者の意図を適切に反映させて、再現走行に用いるデータを作成および管理する。【解決手段】手動操作による教示走行と自動操作による再現走行とを実行可能な自律走行作業装置１は、装置本体２と、装置本体２を走行させる走行部３と、装置本体２の走行経路上で清掃を行う清掃部５と、教示走行が実行される際に、清掃エリアの環境地図と、走行部３の走行経路および走行条件を示す走行データと、清掃部５の清掃条件を示す清掃データとを再現走行のために記憶する記憶部７ｂと、記憶部７ｂに記憶された走行データおよび清掃データの少なくとも一部を修正する走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、周囲の物体からの距離を取得して自律走行する自律走行作業装置に関する。

従来、自律走行作業装置は、手動操作によって走行および清掃（作業）を行うと共に清掃エリア（作業エリア）の環境地図、走行経路、走行条件および清掃条件（作業条件）を記憶する教示走行（ティーチング）機能、および教示走行での記憶結果に基づいて自動操作によって自律的な走行および清掃を行う再現走行（トレース）機能を有する。また、産業用（業務用）の清掃ロボット等の自律走行作業装置は、家庭用のものに比べて、大きくて重い構造を有する上に、高速で自律走行を行うように設定される。そのため、自律走行作業装置は、人や建物に接触した場合の事故の危険性が高いので、衝突厳禁のようなより高い安全性が要求され、更には業務用としてより高い清掃能力が要求される。これらの要求を満たすために、自律走行作業装置では、走行や作業（清掃）に関する作業者の意図をより詳細に反映できる教示走行機能および再現走行機能の運用が求められる。

例えば、特許文献１の移動制御装置は、予め設定された目標経路情報に従って自律移動する移動体（自律走行作業装置）の移動を制御する。移動制御装置は、移動体の現在位置および方位を検出する自己位置検出手段と、移動体とその周囲に存在する物体との距離を検出するＡＬＲ（Ａｒｅａ Ｌａｓｅｒ Ｒａｄａｒ）と、自己位置検出手段およびＡＬＲのデータに基づいて移動体の進路を決定するとともに、当該進路に沿って移動体を移動させるように移動体を制御する制御手段とを備えている。制御手段は、移動体の移動に伴い物体の存在を考慮した移動体周囲の環境地図を移動方向に累積的に生成し、目標経路情報および環境地図に基づいて物体に非干渉となる移動体の進路を決定する。

また、特許文献２の自律走行台車（自律走行作業装置）は、台車部と、走行部と、教示部と、曲率算出部と、サブゴール点処理部とを備える。走行部は、台車部に搭載され、台車部を走行させる。教示部は、教示走行モードの実行時にサブゴール点を取得し、また、予定走行経路を表現する予定走行経路データをサブゴール点の集合体として記憶する。曲率算出部は、部分予定走行経路の注目サブゴール点における曲率半径である注目曲率半径を算出する。サブゴール点処理部は、注目曲率半径が第１の値以下の場合に、注目曲率半径が第１の値以上になるようにサブゴール点を移動させる。

特開２００５−３３２２０４号公報 特開２０１５−０６０３８８号公報

上記したような自律走行作業装置では、走行経路、走行条件や作業条件の一部を修正する場合でも、他の設定した経路情報に入れ替える必要があり、作業者が再現走行に用いられるデータ（目標経路情報や走行経路、走行条件や作業条件等）を作成するための負担が大きい。例えば、特許文献１の移動体等の自律走行作業装置では、目標経路情報および環境地図に基づいて物体に非干渉となる移動体の進路（走行経路）を決定するが、走行経路の部分的な修正については全く考慮していないので、一旦決定した走行経路を作業者の意図が反映されるように修正する場合には、目標経路情報を入れ替える必要がある。そのため、自律走行作業装置では、走行経路等のデータを作成する負担の軽減が望まれる。

また、自律走行作業装置では、教示走行で記憶（教示）された走行経路を正確に再現走行させることに重点が置かれる。例えば、特許文献２の自律走行台車等の自律走行作業装置では、予め教示された走行経路を正確に再現走行するために、予定走行経路の曲がりの曲率を算出し、曲がれない程急峻な曲りの曲率の場合は、最小回転半径をもとに曲がりの曲率を算出し補正する。しかしながら、このような自律走行台車では、同一箇所の旋回の繰り返し等を含む走行経路や、同一箇所での作業（例えば、清掃パッドを用いた清掃）が頻繁に繰り返される作業条件等が作成されてしまう。そして、同一箇所での旋回および作業の繰り返しにより、床面にカーペットの毛倒れ等の走行痕や作業痕（清掃痕）が付き易くなる。また、大理石等の石材の床面の清掃作業の場合、石材表面を研磨して光沢度を回復させるが、正確に走行経路をたどりながら清掃作業（研磨作業）を繰り返すだけでは、石材表面の光沢度にバラつきが生じてしまう。これに対して、床面の状態を考慮して走行経路や作業条件等を修正する必要があるが、上記したような自律走行作業装置では、教示走行を再度やり直す必要が生じてしまう。そのため、自律走行作業装置では、作業者の意図が反映されるように床面の状態を考慮しつつ、走行経路や作業条件等のデータを作成する負担を軽減することが望まれる。

本発明は、上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、作業者の負担を軽減し、更には、床面の状態を考慮しつつ、作業者の意図を適切に反映させて、再現走行に用いるデータを作成および管理することができる自律走行作業装置およびデータ管理方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の自律走行作業装置は、手動操作による教示走行と自動操作による再現走行とを実行可能な自律走行作業装置であって、装置本体と、前記装置本体を走行させる走行部と、前記装置本体の走行経路上で作業を行う作業部と、前記教示走行が実行される際に、作業エリアの環境地図と、前記走行部の走行経路および走行条件を示す走行データと、前記作業部の作業条件を示す作業データとを前記再現走行のために記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正するデータ修正部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第１の自律走行作業装置によれば、再現走行に用いる走行データや作業データを部分的に変更したい場合に、教示走行を最初からやり直す手間を省くことができる。

上記課題を解決するために、本発明の第２の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１の自律走行作業装置において、前記走行データおよび前記作業データの修正操作を受け付ける操作表示部に組み込まれる表示部であって、前記データ修正部の修正対象の前記作業エリアの前記環境地図に少なくとも前記走行経路を重ねて表示した第１画面と、前記第１画面上の指定位置およびその周辺の前記走行条件および前記作業条件の少なくとも一つを修正可能に表示した第２画面とを並べて表示させる表示部を更に備えることを特徴とする。

本発明の第２の自律走行作業装置によれば、第１画面や第２画面のようなグラフィックユーザーインタフェース（ＧＵＩ）等による地図や経路の表示を利用して、再現走行に用いるデータの作成の負担を軽減することができる。このような地図や経路の表示に基づくデータの修正は、視覚的に確認が容易で、修正作業を簡略化することができる。また、地図を全体的に表示可能な第１画面とは別に、修正を行う箇所を第２画面に表示させることで、走行条件や作業条件を詳細且つ容易に修正することができる。また、走行データと全ての作業データを同時に比較することもでき、修正がより検討し易くなる。

上記課題を解決するために、本発明の第３の自律走行作業装置は、上述した本発明の第２の自律走行作業装置において、前記表示部は、前記第１画面において、前記走行条件および前記作業条件の少なくとも一つを前記走行経路に重ねて表示することを特徴とする。

本発明の第３の自律走行作業装置によれば、走行経路のどの位置でどのような走行条件および作業条件が設定されているかを容易に視認することができ、修正が必要な箇所の判断を正確且つ容易にすることができ、更には、走行データおよび作業データの修正がやり易くなる。

上記課題を解決するために、本発明の第４の自律走行作業装置は、上述した本発明の第２または第３の自律走行作業装置において、前記データ修正部は、前記操作表示部を介した修正操作に基づいて前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正することを特徴とする。

本発明の第４の自律走行作業装置によれば、作業者の意図を適切に反映させた走行データおよび作業データを適用して再現走行に用いるデータを修正することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第５の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１ないし第４の何れかの自律走行作業装置において、前記データ修正部は、１つ以上の修正手順をまとめたテンプレートに基づいて自動的に前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正することを特徴とする。

本発明の第５の自律走行作業装置によれば、走行データや作業データに対する頻度の高い修正を、手動操作を繰り返すことなく一括して行うことができ、修正操作の手間を省いて、より容易に修正を行うことができる。

上記課題を解決するために、本発明の第６の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１ないし第５の何れかの自律走行作業装置において、前記データ修正部は、前記走行データに含まれる停止位置を削除して連続走行に修正することを特徴とする。

本発明の第６の自律走行作業装置によれば、作業者の意図に反して走行データに記憶された不要な停止位置を削除し、そのまま連続走行するような走行データに容易に変更することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第７の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１ないし第５の何れかの自律走行作業装置において、前記データ修正部は、前記走行データの走行経路を前回の走行経路に対して所定方向にオフセットして修正することを特徴とする。

本発明の第７の自律走行作業装置によれば、自律走行作業装置が床面の同一箇所を繰り返し走行することが抑制可能な走行経路を容易に作成でき、走行の繰り返しによって床面に作業痕が生じることを抑制することができる。例えば、大理石等の石材の床面の清掃作業の場合、石材表面を研磨して光沢度を回復させるので、自律走行作業装置が再現走行の度に同一の走行経路だけを走行および清掃する場合には、石材表面の光沢度にバラつきが生じてしまう。しかしながら、本発明のような構成によれば、自律走行作業装置の走行および清掃は、少しずらした走行経路を選択できるため、石材床面の光沢度にバラつきが生じることを抑制し、石材床面全体の光沢度の均一化を図ることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第８の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１ないし第５の何れかの自律走行作業装置において、前記データ修正部は、前記走行データの走行経路の進行方向を前回の走行経路に対して逆転して修正することを特徴とする。

本発明の第８の自律走行作業装置によれば、自律走行作業装置が再現走行の度に同一方向の走行経路だけを走行および作業することが抑制され、床面がカーペット等の起毛素材からなる場合には、同一方向の走行および作業によって生じる起毛素材の倒れ込みを抑制することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第９の自律走行作業装置は、上述した本発明の第１ないし第８の何れかの自律走行作業装置において、前記作業部は、前記作業として、床面の清掃、洗浄、研磨または剥離を行うことを特徴とする。

本発明の第９の自律走行作業装置によれば、業務用の清掃ロボットに好適に利用できる。

上記課題を解決するために、本発明のデータ管理方法は、上述した本発明の第１ないし第９の何れかの自律走行作業装置の再現走行に用いるデータを作成および管理するデータ管理方法であって、教示走行が実行される際に、作業エリアの環境地図と、走行部の走行経路および走行条件を示す走行データと、作業部の清掃条件を示す作業データとを再現走行のために記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶された前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正するデータ修正工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、自律走行作業装置およびデータ管理方法は、作業者の負担を軽減し、更には、床面の状態を考慮しつつ、作業者の意図を適切に反映させて、再現走行に用いるデータを作成および管理することができる。

本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の再現走行に用いる走行データおよび清掃データを示す表である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部およびそのタッチパネルのメニュー画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルの手動操作画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルのマップ選択画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルの再現走行画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、データ修正画面の一例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、走行速度変更を行う場合のデータ修正画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、走行速度変更の一例を行う場合のデータ修正画面の走行速度チャートを拡大して示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、走行速度変更の他の例を行う場合のデータ修正画面の走行速度チャートを拡大して示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、停止位置修正を行う場合のデータ修正画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、オフセット修正を行う場合のデータ修正画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、逆転走行修正を行う場合のデータ修正画面を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の清掃部において、起動時および停止時の各部の制御信号を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、データ修正画面の他の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置のタッチパネルにおいて、データ修正画面の更なる例を示す平面図である。

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。以下の実施形態は、本発明の好適な具体例であって、種々の好ましい技術を開示しているが、本発明の技術範囲はこれらの態様に限定されるものではない。

本発明の実施形態による自律走行作業装置について説明する。図１に示すように、自律走行作業装置１は、各部を収容するための装置本体２と、装置本体２を走行させる走行部３と、走行部３の手動操作を受け付ける走行操作部４とを備える。自律走行作業装置１は、所定の作業を実行する作業機構（作業部）を装置本体２に搭載することができ、例えば、装置本体２の下方の床面の清掃作業を実行する床面洗浄機等の清掃部５を作業部として備える。

また、図２に示すように、自律走行作業装置１は、装置本体２とこの装置本体２の周囲の壁や置物等の障害物（物体）との位置関係（例えば、装置本体２の進行方向に対する角度や距離）等を計測する計測部６を備える。更に、自律走行作業装置１は、自律走行作業装置１の各部および各種機能（走行部３による走行、清掃部５による清掃作業、計測部６による計測等）を統括制御する制御装置７と、各種機能の操作や表示のためのタッチパネルからなる操作表示部８と、外部機器と無線通信を行うための無線通信部９と、各部に電力を供給するための電源装置１０とを備える。

自律走行作業装置１は、手動操作による走行および自動操作による自律的な走行が可能な車両であって、手動走行モード、自動走行モードおよびデータ修正モードの何れかの動作モードに切り換えられて動作する。

自律走行作業装置１は、手動走行モードでは、手動操作による走行および清掃（作業）を行うことができ、更に、清掃エリア（作業エリア）の環境地図、走行経路、走行条件、清掃条件（作業条件）を記憶する教示走行を実行することができる。清掃エリアは、自律走行作業装置１の清掃（作業）対象領域であり、例えば、シネマコンプレックスやショッピングモール等の大型商業施設の床が清掃の対象となる。教示走行が１つ以上の清掃エリアのそれぞれで実行されると、各清掃エリアに関連付けて、唯一のエリア名および環境地図が記憶される。また、１つの清掃エリアで１回以上教示走行が実行されると、各教示走行に関連付けて、走行経路および走行条件を示す走行データおよび清掃条件を示す清掃データ（作業データ）が記憶される。換言すれば、走行経路、走行条件および清掃条件（作業条件）を組み合わせたマップが、唯一のマップ名と共に教示走行毎に記憶される。

自律走行作業装置１は、自動走行モードでは、教示走行で記憶された環境地図、走行経路、走行条件および清掃条件（換言すれば、被再現マップ）を再現するように自動操作による走行および清掃を行う再現走行を実行することができる。

自律走行作業装置１は、データ修正モードでは、教示走行で記憶された走行データおよび清掃データ（換言すれば、被修正マップ）の少なくとも一部を修正することができる。このデータ修正が行われると、教示走行で記憶された走行データおよび清掃データとは別個に、修正後の新たな走行データおよび清掃データが作成されて記憶される。換言すれば、修正前のマップとは別個に、修正後の走行経路、走行条件および清掃条件を組み合わせたマップが、データ修正毎に記憶される。なお、データ修正は、操作表示部８を介した手動修正で行われてもよく、修正パターンが定義されたテンプレートを用いて自動修正で行われてもよい。なお、各テンプレートには唯一のテンプレート名が付される。

走行部３は、装置本体２の下部に設けられていて、図２に示すように、駆動輪として一対の左前輪部１２および右前輪部１３を備え、補助輪として左右一対の後輪１４とを備える。左前輪部１２は、左前輪、左前輪を駆動する左モータおよび左前輪の回転を検出する左エンコーダ１２ａを備え、右前輪部１３は、右前輪を駆動する右モータおよび右前輪の回転を検出する右エンコーダ１３ａを備える。走行部３は、左モータおよび右モータが左前輪および右前輪を同時に回転させることで装置本体２を走行（前進または後退）させることができる一方、左前輪または右前輪を停止（または低速に回転）させると同時に右前輪または左前輪を回転（または高速に回転）させることで装置本体２を左旋回または右旋回させることができる。なお、左前輪および右前輪をそれぞれ逆方向に回転させることで、その場で転回させることもできる。

走行部３の走行経路として記憶される走行データには、図３に示すように、座標（環境地図上におけるＸ座標およびＹ座標）、進行方向に対する旋回角度、エンコーダ（左エンコーダ１２ａや右エンコーダ１３ａ）のカウント数があり、走行データに基づいて走行経路を図化することができる。走行部３の走行条件には、走行の作動／停止、走行速度等があり、その走行データには、図３に示すように、走行モータ（左前輪部１２の左モータや右前輪部１３の右モータ）の稼働状態（オフ、低速、中速、高速）がある。走行モータの稼働状態は、低速、中速、高速の他、数字（１〜５または１〜７等）による複数段階設定でもよい。

走行操作部４は、装置本体２の上面後側に設けられ、ハンドル４ａおよびスロットル４ｂを備え、ハンドル４ａおよびスロットル４ｂの手動操作によって左前輪部１２の左モータや右前輪部１３の右モータが操作される。例えば、走行操作部４は、ハンドル４ａの手動操作によって装置本体２を左旋回または右旋回させることができ、また、スロットル４ｂの手動操作によって装置本体２の走行（前進や後退）の作動および停止、並びに走行速度の調整（加減速）を行うことができる。なお、走行操作部４は、自律走行作業装置１の動作モードが手動走行モードに設定されている間は、教示走行の実行中でも作業者による手動操作を受け付けるが、自動走行モードおよびデータ修正モードに設定されている間は、緊急停止ボタン３７の操作以外の作業者による手動操作を受け付けないように構成される。

清掃部５は、清掃条件に従って床面を清掃するように構成され、清掃条件は、初期設定されてもよく、操作表示部８を介して手動で設定されてもよく、または被再現マップに記憶された清掃データに基づいて自動で設定されてもよい。清掃部５は、例えば、液体を用いた湿式の清掃手法によって床面を清掃する機構であり、床面を洗浄する洗浄部１６と、洗浄部１６へと洗浄液を供給する洗浄液供給部１７（図２参照）と、洗浄部１６での使用後の洗浄液、即ち、汚水を吸引する吸引部１８とを備える。

洗浄部１６は、例えば、洗浄部材１６ａ、カバー１６ｂ、洗浄部材回転モータ１６ｃおよび接地圧調整部材１６ｄ（図２参照）等を備える。洗浄部材１６ａは、洗浄パッドや洗浄ブラシ等で構成され、装置本体２の下面中央に回転可能に取り付けられ、床面に接触すると共に回転することで床面を清掃する。また、洗浄部材１６ａは、装置本体２に対して着脱可能であり、即ち、交換可能な部材である。カバー１６ｂは、洗浄部材１６ａを覆うように構成され、洗浄部材１６ａで使用された洗浄液の飛散を防止する。洗浄部材回転モータ１６ｃは、洗浄部材１６ａの上部に接続されていて、洗浄部材１６ａを回転駆動させる。接地圧調整部材１６ｄは、洗浄部材１６ａの床面に対する接地圧を調整し、例えば、洗浄パッドのパッド圧を調整するパッド圧調整アクチュエータで構成される。

洗浄液供給部１７は、装置本体２の内部に設けられ、洗浄液を貯蔵する洗浄液タンク（図示せず）、洗浄液タンクと洗浄部１６の洗浄部材１６ａとを連通する給水ホース（図示せず）、及び給水ポンプ（図示せず）等を備える。洗浄液供給部１７は、給水ポンプによって洗浄液タンクから給水ホースを介して洗浄部材１６ａへと洗浄液を供給する。また、洗浄液供給部１７は、洗浄液タンクに水位センサ１９を備えて、洗浄液の残量を検知する。

吸引部１８は、例えば、スキージ１８ａ、吸引パイプ（図示せず）、汚水タンク（図示せず）、吸引ブロア１８ｂ（図２参照）、スキージ位置調整部材１８ｃ（図２参照）等を備える。スキージ１８ａは、左右方向に長い部材であり、装置本体２の下面において洗浄部１６よりも後方に設けられ、床面に接触して洗浄部１６からの汚水を装置本体２の後方に逃がすことなく収集する。吸引パイプ、汚水タンクおよび吸引ブロア１８ｂは、装置本体２の内部に設けられ、吸引パイプは、スキージ１８ａと汚水タンクとを連通している。吸引部１８は、吸引ブロア１８ｂによってスキージ１８ａから吸引パイプを介して汚水を吸引すると共に汚水タンクへと回収する。スキージ位置調整部材１８ｃは、スキージ１８ａの床面に対する上下位置を調整するアクチュエータである。また、吸引部１８は、汚水タンクに水位センサ１９を備えて、汚水の回収量を検知する。

清掃部５の清掃条件には、洗浄部材１６ａの回転の作動／停止、洗浄液供給部１７による洗浄液供給の作動／停止、吸引部１８による吸引の作動／停止、洗浄部材１６ａの床面に対する接地圧の強度、洗浄液供給部１７による洗浄液供給量、吸引部１８による吸引強度等がある。また、清掃条件の清掃データには、図３に示すように、洗浄部１６による洗浄部材１６ａの回転状態（オフ、低速、中速、高速）および接地圧状態（オフ、低圧、中圧、高圧）、洗浄液供給部１７による洗浄液の供給状態（オフ、少量、中量、多量）、吸引部１８による吸引ブロア１８ｂの吸引状態、即ち、汚水の回収状態（オフ、少量、中量、多量）等がある。なお、各清掃データは、数字（１〜５または１〜７等）による複数段階設定でもよい。

計測部６は、装置本体２と周囲の障害物や壁面等の物体との距離および角度を計測するレーザ―センサ６ａ（図２参照）を備え、更に、装置本体２付近の床面の段差を検知する段差センサ（図示せず）、障害物等の物体との接触を検知する接触センサ（図示せず）等を備えてもよい。レーザ―センサ６ａは、例えば、装置本体２の前面に設けられ、レーザーレンジファインダ（ＬＲＦ：Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ）等から構成され、床面から所定の計測可能高さ以内で、レーザ―センサ６ａから所定の計測可能範囲内に存在する障害物等の物体を検出する。

制御装置７は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成される制御部７ａと記憶部７ｂとを備える。制御部７ａおよび記憶部７ｂは、バス７ｃを介して接続され、バス７ｃは、更にインタフェース７ｄに接続されている。記憶部７ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、フラッシュメモリ等からなり、自律走行作業装置１の各部および各種機能を制御するためのプログラムやデータが格納される。制御部７ａは、記憶部７ｂに格納されたプログラムやデータを読み取り、このプログラムを実行することにより、各部及び各種機能を制御する。制御部７ａは、バス７ｃ及びインタフェース７ｄを介して、上記の走行部３、走行操作部４、清掃部５、計測部６、操作表示部８、無線通信部９および電源装置１０に接続されている。そして、制御装置７は、電源装置１０から電力供給を受けて、各部に制御信号を送信して各部を作動させ、また、各部から信号を受信する。

更に、制御部７ａは、教示走行制御部２１と、再現走行制御部２２と、環境地図作成部２３と、走行データ作成部２４と、清掃データ作成部２５と、走行経路修正部２６と、走行条件修正部２７と、清掃条件修正部２８と、テンプレート作成部２９とを備える。なお、教示走行制御部２１、再現走行制御部２２、環境地図作成部２３、走行データ作成部２４、清掃データ作成部２５、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７、清掃条件修正部２８およびテンプレート作成部２９は、記憶部７ｂに記憶されて制御部７ａに実行されるプログラムで構成されていてよい。また、走行データ作成部２４および清掃データ作成部２５は、走行経路、走行条件および清掃条件を教示走行毎に組み合わせたマップとして作成するように統合されたマップ作成部でもよい。更に、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８は、走行データや清掃データを修正して、データ修正毎に組み合わせたマップとして作成するように統合されたデータ修正部でもよい。制御部７ａに備わる各部（教示走行制御部２１、再現走行制御部２２、環境地図作成部２３、走行データ作成部２４、清掃データ作成部２５、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７、清掃条件修正部２８およびテンプレート作成部２９）の詳細は後述する。

また、記憶部７ｂは、１つ以上の清掃エリアについてそれぞれの環境地図およびエリア名を記憶する環境地図記憶部３１と、各清掃エリアの１つ以上の走行データを記憶する走行データ記憶部３２と、各清掃エリアの１つ以上の清掃データを記憶する清掃データ記憶部３３と、１つ以上のテンプレートを記憶するテンプレート記憶部３４とを備える。環境地図記憶部３１、走行データ記憶部３２、清掃データ記憶部３３およびテンプレート記憶部３４は、記憶部７ｂのハードディスクやフラッシュメモリの一部で読み書き自在に構成されてよい。なお、走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３は、走行経路、走行条件および清掃条件を教示走行毎およびデータ修正毎に組み合わせた１つ以上のマップおよびマップ名を記憶するように統合されたマップ記憶部でもよい。

操作表示部８は、装置本体２の上面において走行操作部４の前側に設けられ、図４に示すように、メインスイッチ３６と、緊急停止ボタン３７と、タッチパネル３８（表示部）とを備え、操作表示部８の各部は、制御装置７に接続されている。操作表示部８は、装置本体２に取り付けられる操作表示パネル等で構成されてもよく、装置本体２に対して着脱可能に装着されるタブレット端末等で構成されてもよい。なお、タブレット端末等で構成される操作表示部８は、ビルトインで取り付けられてもよく、また、無線通信部９を介して制御装置７と接続され、これにより自律走行作業装置１を遠隔操作可能となる。

メインスイッチ３６は、オン、オフを切換可能に構成されている。メインスイッチ３６をオンに切り換えることで、電源装置１０から各部に電力が供給されて自律走行作業装置１が稼働する一方、メインスイッチ３６をオフに切り換えることで、電源装置１０から各部への電力供給が停止されて自律走行作業装置１の稼働が停止する。緊急停止ボタン３７は、操作されることで、自律走行作業装置１の各部の動作（特に、自律走行）を強制的に停止し、電源装置１０から各部への電力供給も強制的に停止する。

タッチパネル３８は、制御装置７からの制御信号に応じて様々な画面を表示し、各画面でのタッチ操作に基づく操作信号を制御装置７へと送信する。タッチパネル３８で表示される各画面の詳細については後述する。

無線通信部９は、制御装置７からの制御信号に基づいて、タブレット端末等の操作表示部８や外部機器と無線通信を行う。例えば、無線通信部９は、制御装置７からタブレット端末の操作表示部８への各画面を表示させる制御信号の送信や、タブレット端末の操作表示部８から制御装置７への操作信号の受信を行う。

電源装置１０は、装置本体２内部に搭載されたバッテリー（電源）を備え、外部電源に接続することで充電可能に構成される。電源装置１０は、バッテリーの残量を示す信号を制御装置７へと出力してもよい。

次に、制御部７ａに備わる各部（教示走行制御部２１、再現走行制御部２２、環境地図作成部２３、走行データ作成部２４、清掃データ作成部２５、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７、清掃条件修正部２８およびテンプレート作成部２９）について説明する。

教示走行制御部２１は、手動走行モードの教示走行の実行時に、走行操作部４や操作表示部８を介した手動操作による教示走行を制御する。具体的には、教示走行制御部２１は、所定の清掃エリアの教示走行において、その清掃エリアの環境地図を環境地図作成部２３によって作成する。また、教示走行制御部２１は、この教示走行の走行経路および走行条件の走行データを走行データ作成部２４によって作成して記憶部７ｂの走行データ記憶部３２に記憶する。更に、教示走行制御部２１は、この教示走行の清掃条件の清掃データを清掃データ作成部２５によって作成して記憶部７ｂの清掃データ記憶部３３に記憶する。

例えば、これらの走行経路、走行条件および清掃条件からなるマップは、図３に示すように、教示走行の開始から終了までの所定間隔のステップ毎に、走行部３の左エンコーダ１２ａや右エンコーダ１３ａの所定カウント、走行データおよび清掃データを列挙して作成される。走行データおよび清掃データからなるマップには、ステップ数、エンコーダカウント数、教示走行の開始からの経過時間も含まれる。本実施形態では、マップは、ステップ毎に基づいて作成されているが、所定の経過時間や所定の移動距離、左エンコーダ１２ａや右エンコーダ１３ａの所定カウントに基づいて作成されてもよい。

再現走行制御部２２は、再現走行モードの実行時に、再現走行を実行すべき環境地図、走行データおよび清掃データ（被再現マップ）を走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３から読み取る。そして、再現走行制御部２２は、装置本体２がこの環境地図上でこの走行データの走行経路および走行条件に従った走行を行うように走行部３を制御する。また、再現走行制御部２２は、装置本体２がこの環境地図上でこの清掃データの清掃条件に従った清掃を行うように清掃部５を制御する。

環境地図作成部２３は、リアルタイムで自己位置の推定と環境地図の作成とを行うＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）等の技術を用いる。環境地図作成部２３は、所定位置の装置本体２について、計測部６で計測された障害物（物体）からの距離および角度を座標変換して装置本体２の周囲の局所地図を作成すると共に、作成した局所地図に基づいて環境地図を作成する。また、環境地図作成部２３は、環境地図と、走行部３の左前輪部１２の左エンコーダ１２ａおよび右前輪部１３の右エンコーダ１３ａによる検出結果（走行部３の移動量）とに基づいて、環境地図における装置本体２の自己位置（座標）を推定する。

走行データ作成部２４は、教示走行の実行時に、計測部６による計測結果や走行部３による走行状態に基づいてステップ毎に走行経路および走行条件を取得して、各ステップの走行データを作成する。

清掃データ作成部２５は、教示走行の実行時に、計測部６による計測結果や清掃部５による清掃状態に基づいてステップ毎に清掃条件を取得して、各ステップの清掃データを作成する。

走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８は、データ修正モードの実行時に、走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３から修正対象の走行データおよび清掃データ（被修正マップ）を読み出し、操作表示部８を介した手動修正やテンプレートを用いた自動修正に基づいて、走行経路、走行条件および清掃条件の少なくとも一部を修正して、新たな走行データおよび清掃データ（修正マップ）を作成し、走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３に記憶する。この修正マップも再現走行に用いられる被再現マップとなる。

テンプレート作成部２９は、データ修正モードの実行時に、操作表示部８を介した走行データおよび清掃データの手動修正の一連のまたは部分的な手順を新たなテンプレートとして作成し、テンプレート記憶部３４に記憶する。テンプレート記憶部３４に記憶される１つ以上のテンプレートには、テンプレート作成部２９によって作成されたテンプレートだけでなく、修正手順が予め設定されたテンプレートもある。なお、各テンプレートには唯一のテンプレート名が付される。

例えば、テンプレートには、修正マップの走行経路６２における全ての停止位置を削除して連続走行に修正する全停止削除テンプレートがある。また、修正マップの全てのステップの走行条件や清掃条件をそれぞれ同じ設定項目に一括して（ワンアクションで）変更する一括変更テンプレートがある。一括変更テンプレートには、例えば、走行速度を高速にすると共に、洗浄部材１６ａの接地圧を低圧に、洗浄液供給部１７の洗浄液供給水量を少量に、吸引ブロア１８ｂの吸引量を少量にする低作業テンプレートや、走行速度を低速にすると共に、洗浄部材１６ａの接地圧を高圧に、洗浄液供給部１７の洗浄液供給水量を多量に、吸引ブロア１８ｂの吸引量を多量にする高作業テンプレート等がある。または、低作業テンプレートや高作業テンプレートを選択する毎に、修正対象のステップの走行条件や清掃条件を段階的に変更するようにしてもよい。

更に、テンプレートには、走行部３や清掃部５の制御を規定のタイミングで行うように修正するための制御タイミングテンプレートがある。制御タイミングテンプレートには、例えば、走行開始、走行停止、旋回等を行う際の走行部３の減速、加速、停止等の制御タイミングを急制動、緩制動、通常制動等に修正するためのテンプレートがある。また、制御タイミングテンプレートには、清掃開始、清掃停止、段階調整等を行う際の清掃部５の各部（洗浄部材回転モータ１６ｃ、設置圧調整部材１６ｄ、洗浄液供給部１７、吸引ブロア１８ｂ）の制御信号の起動時のタイミングを図１５（１）に示すような通常起動タイミングやそのタイミングに修正したり、停止時のタイミングを図１５（２）に示すような通常停止タイミングやそのタイミングに修正したりするためのテンプレートがある。制御タイミングテンプレートは、上記した例に限らず、走行や清掃に関する様々な制御タイミングを定義することができる。

次に、制御装置７が操作表示部８のタッチパネル３８に表示する各画面について説明する。

例えば、制御装置７は、自律走行作業装置１の稼働直後には、図４に示すメニュー画面４０をタッチパネル３８に表示する。メニュー画面４０には、動作モードの切換ボタンとして、手動走行モードボタン４０ａ、自動走行モードボタン４０ｂ、データ修正モードボタン４０ｃがタッチ操作可能に表示される。自律走行作業装置１の動作モードは、手動走行モードボタン４０ａが操作されることで手動走行モードに切り換えられ、自動走行モードボタン４０ｂが操作されることで自動走行モードに切り換えられ、データ修正モードボタン４０ｃが操作されることでデータ修正モードに切り換えられる。

制御装置７は、タッチパネル３８上でメニュー画面４０の手動走行モードボタン４０ａが操作されると、メニュー画面４０に代えて図５に示す手動操作画面４１をタッチパネル３８に表示する。手動操作画面４１には、メニューボタン４１ａおよび記憶ボタン４１ｂがタッチ操作可能に表示され、また、電源装置１０のバッテリー残量アイコン４１ｃ、可動時間４１ｄ、手動操作を行う清掃エリアのエリア名４１ｅ、作業状態等のメッセージ４１ｆが表示される。メニューボタン４１ａが操作されると、手動走行モードが終了して自律走行作業装置１の動作モードはオフ状態となり、制御装置７は、手動操作画面４１に代えてメニュー画面４０をタッチパネル３８に表示する。記憶ボタン４１ｂが操作されると、教示走行制御部２１によって、操作した時点から教示走行が実行され、記憶ボタン４１ｂが再度操作されることで教示走行が終了する。

更に、手動操作画面４１には、清掃部５の操作に関して、洗浄部材１６ａの回転スイッチ４２（オン／オフ）および接地圧調整スイッチ４３、洗浄液供給部１７の洗浄液供給スイッチ４４（オン／オフ）および供給水量調整スイッチ４５、並びに吸引部１８の吸引スイッチ４６（オン／オフ）および吸引量調整スイッチ４７がタッチ操作可能に表示され、また、洗浄部材１６ａの接地圧アイコン４３ａ、洗浄液供給部１７の供給水量アイコン４５ａおよび吸引部１８の吸引量アイコン４７ａが表示される。制御装置７は、これらの清掃部５用の回転スイッチ４２、接地圧調整スイッチ４３、洗浄液供給スイッチ４４、供給水量調整スイッチ４５、吸引スイッチ４６、吸引量調整スイッチ４７の操作信号に基づいて清掃部５を制御する。なお、これらの回転スイッチ４２、接地圧調整スイッチ４３、洗浄液供給スイッチ４４、供給水量調整スイッチ４５、吸引スイッチ４６、吸引量調整スイッチ４７は、自律走行作業装置１の動作モードが手動走行モードに設定されている間は、教示走行の実行中でも作業者による手動操作を受け付ける。

例えば、回転スイッチ４２が操作される毎に、洗浄部材１６ａの回転の作動（オン）、停止（オフ）が切り換えられる。接地圧調整スイッチ４３が操作される毎に、洗浄部材１６ａの床面に対する接地圧を複数段階の設定項目（低圧、中圧、高圧）で循環的に切り換えられ、接地圧アイコン４３ａは設定されている接地圧の設定項目を表示する。洗浄液供給スイッチ４４が操作される毎に、洗浄液供給部１７の洗浄液供給の作動（オン）、停止（オフ）が切り換えられる。供給水量調整スイッチ４５が操作される毎に、洗浄液供給部１７による洗浄液の供給水量を複数段階の設定項目（少量、中量、多量）で循環的に切り換えられ、供給水量アイコン４５ａは設定されている供給水量の設定項目を表示する。吸引スイッチ４６が操作される毎に、吸引部１８の吸引ブロア１８ｂの作動（オン）、停止（オフ）が切り換えられる。吸引量調整スイッチ４７が操作される毎に、吸引ブロア１８ｂの吸引量が複数段階の設定項目（少量、中量、多量）で循環的に切り換えられ、吸引量アイコン４７ａは設定されている吸引量の設定項目を表示する。なお、各設定項目は、数字（１〜５または１〜７等）による複数段階設定でもよい。

制御装置７は、タッチパネル３８上でメニュー画面４０の自動走行モードボタン４０ｂまたはデータ修正モードボタン４０ｃが操作されると、メニュー画面４０に代えて図６（１）および（２）に示すマップ選択画面４８をタッチパネル３８に表示する。マップ選択画面４８には、手動操作画面４１と同様に、メニューボタン４８ａがタッチ操作可能に表示され、メニューボタン４８ａが操作されると、自動走行モードまたはデータ修正モードが終了して自律走行作業装置１の動作モードはオフ状態となり、制御装置７は、マップ選択画面４８に代えてメニュー画面４０をタッチパネル３８に表示する。

更に、マップ選択画面４８には、エリアリスト４９が表示され、エリアリスト４９には、記憶部７ｂの環境地図記憶部３１に記憶された１つ以上の清掃エリアのそれぞれに対応する１つ以上の清掃エリア欄５０が列挙されていて、各清掃エリア欄５０にはその清掃エリアのエリア名が表示される。

マップ選択画面４８において各清掃エリアの清掃エリア欄５０には、マップリスト５１が表示され、マップリスト５１には、当該清掃エリアについて記憶部７ｂの走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３に記憶された走行データおよび清掃データの１つ以上のマップのそれぞれに対応する１つ以上のマップ項目５２が列挙されていて、各マップ項目５２にはそのマップのマップ名５２ａと走行経路のサムネイルアイコン５２ｂが表示される。エリアリスト４９およびマップリスト５１では、全ての清掃エリア欄５０の全てのマップ項目５２の中から１つのマップ項目５２を選択可能である。更に、マップ選択画面４８には、選択マップ表記欄４８ｂが表示されると共に、マップ決定ボタン４８ｃがタッチ操作可能に表示される。選択マップ表記欄４８ｂには、選択されたマップ項目５２のマップ名が表示される。

なお、マップ選択画面４８には、データ修正モードの場合には、図６（１）に示すように、各マップ項目５２にタッチ操作可能なロックアイコン５３が表示される。マップは、修正を許可されない修正ロックと修正を許可される修正アンロックとの何れかのロック状態に設定されていて、ロックアイコン５３は、マップのロック状態に応じて修正ロックを示す解錠アイコンと修正アンロックを示す施錠アイコンとの何れかを表示する。また、ロックアイコン５３が操作されることで、ロック／アンロック選択ボタン５３ａが表示され、ロック／アンロック選択ボタン５３ａの操作に応じて、マップのロック状態が切り換えられる。更に、マップの修正アンロックへの切り替えは、管理者等の権限者のみが行えるように制限してもよく、例えば、ロック／アンロック選択ボタン５３ａでアンロックを選択操作した場合に、図６（２）に示すように、暗証番号入力画面５３ｂをマップ選択画面４８にポップアップ表示させてもよい。

上記のようなマップ選択画面４８において、自動走行モードの場合にマップ決定ボタン４８ｃが操作されると、選択されたマップ項目５２のマップを被再現マップとする再現走行が再現走行制御部２２によって実行され、制御装置７は、マップ選択画面４８に代えて図７に示す再現走行画面５５を表示する。再現走行画面５５では、再現走行中であることを示す文字が表示される。

一方、上記のようなマップ選択画面４８において、データ修正モードの場合にマップ決定ボタン４８ｃが操作されると、選択されたマップ項目５２のマップを被修正マップとするデータ修正に移行し、制御装置７は、マップ選択画面４８に代えて図８等に示すデータ修正画面５７を表示する。

データ修正画面５７では、全体地図画面５８と、詳細修正画面５９と、操作キー画面６０とを１画面表示している。全体地図画面５８、詳細修正画面５９および操作キー画面６０は様々なパターンで配置されてよく、例えば、全体地図画面５８および詳細修正画面５９が上下に表示され、その左側に操作キー画面６０が表示される。全体地図画面５８、詳細修正画面５９および操作キー画面６０のうち、一つの画面を１画面表示し、他の画面をポップアップ表示してもよい。

全体地図画面５８には、被修正マップに対応する環境地図６１が全体的に表示され、被修正マップの走行データに基づいて直線や曲線によって表示した走行経路６２（図１３や図１６参照）がこの環境地図６１上に重ねて表示される。走行経路６２において、走行開始位置６２ａや走行終了位置６２ｂには四角等の記号が表示される。また、走行経路６２における停止位置には、図１２に示すように二重線等の停止記号６２ｃが表示される。この停止位置は、例えば、教示走行で走行部３が左右モータを停止して、所定の停止時間を超えても左エンコーダ１２ａおよび右エンコーダ１３ａがカウントされない箇所である。更に、走行経路６２上には、所定の指定位置に矢印状の指示カーソル６２ｄが表示され、指示カーソル６２ｄの矢印の向きは進行方向を示す。指示カーソル６２ｄは、タッチ操作可能であり、走行経路６２に沿って移動させることができる。

また、全体地図画面５８では、被修正マップの走行データに基づく走行条件毎や清掃データに基づく清掃条件毎の条件チャート６３を、走行経路６２に対応するように作成し、走行経路６２に重ねて表示してもよい。なお、図８の全体地図画面５８では、走行経路６２に走行速度の条件チャート６３を重ねて表示させているが、見易いよう走行経路６２を表示させずに、条件チャート６３のみを表示させてもよい。このように、全体地図画面５８には、条件チャート６３のみを表示させてもよい。条件チャート６３は、走行経路６２に沿ってステップ順に連続した直線や曲線からなるバーチャート状に作成され、同じ走行条件や同じ清掃条件が連続する部分は線分のデータバー６３ａで示され、走行条件や清掃条件の変化の境界は丸等の境界記号６３ｂで示される。換言すれば、走行条件や清掃条件のデータバー６３ａが境界記号６３ｂで連結されている。

例えば、本実施形態では、図８等に示すように、走行速度の条件チャート６３を表示するが、他の実施形態では、清掃条件の接地圧、供給水量や吸引量の条件チャート６３を表示してもよい。なお、全体地図画面５８では、１つ以上の走行条件や清掃条件の条件チャート６３を様々な組み合わせで表示してよく、あるいは、図１３や図１６に示すように、条件チャート６３を非表示にしてもよい。図８等に示す走行速度の条件チャート６３は、走行条件の走行速度の違いを、網掛けを変えることで示しているが、走行条件や清掃条件の１つの条件チャート６３において、各データバー６３ａの条件の違いは、濃淡や色、または太さを変えて示してもよい。各条件チャート６３の表示や非表示は、下記の操作キー画面６０のチャート切換ボタン６０ｆによって切換可能である。また、全体地図画面５８は、拡大縮小操作ボタン５８ａやスクロール操作ボタン５８ｂも備え、環境地図６１および走行経路６２の拡大縮小やスクロールを可能にしている。

また、全体地図画面５８では、走行条件や清掃条件の条件チャート６３のデータバー６３ａや境界記号６３ｂをタッチ選択可能に表示していて、データバー６３ａや境界記号６３ｂの操作に応じて、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８によって、修正マップにおいて対応する各ステップの走行条件や清掃条件が変更される。例えば、条件チャート６３の境界記号６３ｂを選択し、境界記号６３ｂを移動させて境界記号６３ｂに隣接するデータバー６３ａを伸び縮みさせることで、修正マップでは、境界記号６３ｂの前後のステップの走行条件や清掃条件が変更される。また、データバー６３ａが選択され、またはデータバー６３ａを選択してから下記の操作キー画面６０の走行速度ボタン６０ｃが操作されると、図９に示すように、対応する走行条件や清掃条件の複数段階の設定項目がプルダウンメニュー６３ｃで表示され、このプルダウンメニュー６３ｃから設定項目を選択することで、修正マップでは、そのデータバー６３ａの各ステップの走行条件や清掃条件が、選択された設定項目に変更される。例えば、走行速度の条件チャート６３の低速のデータバー６３ａを選択すれば、走行速度のプルダウンメニュー６３ｃから低速の他に中速や高速を選択することができる。なお、設定項目は、低速、中速、高速の他、数字（１〜５または１〜７等）による複数段階設定でもよい。

詳細修正画面５９には、全体地図画面５８の指示カーソル６２ｄの指定位置およびその周辺の走行経路６２をステップ順に連続した直線のみで示すステップバー６４が表示され、この指定位置の対応カーソル６４ａも表示される。更に、ステップバー６４と同じステップの走行条件や清掃条件の条件チャート６５が上下に（または左右に）並べて表示される。詳細修正画面５９では、条件チャート６５は、全体地図画面５８の条件チャート６３と同様であるが、ステップバー６４と同様にしてステップ順に連続した直線のみで示される。

本実施形態の詳細修正画面５９では、図８等に示すように、清掃条件の供給水量、接地圧や吸引量の条件チャート６５を表示するが、他の実施形態では、走行速度の条件チャート６５を表示してもよい。なお、詳細修正画面５９では、１つ以上の走行条件や清掃条件の条件チャート６５を様々な組み合わせで表示してよい。なお、詳細修正画面５９では、スクロールボタン５９ａを備えていて、例えば、図８に示すように、一度に３つの条件チャート６５しか表示できない場合でも、スクロールボタン５９ａの操作によって、図９に示すように、４つ以上並べられた条件チャート６５の表示位置を変えることで、何れの条件チャート６５も表示することができる。

また、詳細修正画面５９では、条件チャート６５のデータバー６５ａや境界記号６５ｂ、およびステップバー６４をタッチ操作可能に表示していて、全体地図画面５８と同様に、データバー６５ａや境界記号６５ｂの操作に応じて、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８によって、修正マップにおいて対応する各ステップの走行条件や清掃条件が変更される。なお、詳細修正画面５９では、全体地図画面５８と同様にして、図１０（１）に示すように、条件チャート６５のデータバー６５ａの操作によってプルダウンメニュー６５ｃを表示して、図１０（２）に示すように、データバー６５ａに対応するステップをプルダウンメニュー６５ｃで選択された走行条件や清掃条件に変更することができる。更に、詳細修正画面５９では、図１１（１）および（２）に示すように、ステップバー６４の１つ以上のステップを選択してから、１つの条件チャート６５を選択すると、対応する走行条件や清掃条件の複数段階の設定項目がプルダウンメニュー６５ｃで表示される。このとき、プルダウンメニュー６５ｃから設定項目を選択すると、図１１（３）に示すように、修正マップでは、ステップバー６４で選択されたステップの走行条件や清掃条件が、選択された設定項目に変更され、この変更に応じて条件チャート６５も変更されて、新たなデータバー６５ａや境界記号６５ｂが追加される。このように、ステップバー６４によるステップの選択操作によって、修正マップの走行条件や清掃条件をより細かな範囲で設定変更することができる。

操作キー画面６０には、例えば、メニューボタン６０ａ、保存ボタン６０ｂ、走行速度ボタン６０ｃ、削除ボタン６０ｄ、停止修正ボタン６０ｅ、チャート切換ボタン６０ｆがタッチ操作可能に表示される。操作キー画面６０の各種操作キーによる走行データおよび清掃データからなる修正マップの修正等は、走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８によって行われる。手動操作画面４１やマップ選択画面４８と同様に、メニューボタン６０ａが操作されると、データ修正モードが終了して自律走行作業装置１の動作モードはオフ状態となり、制御装置７は、データ修正画面５７に代えてメニュー画面４０をタッチパネル３８に表示する。

保存ボタン６０ｂが操作されると、詳細修正画面５９での修正を反映した新たな走行データおよび清掃データからなる修正マップが保存、即ち、走行データ記憶部３２および清掃データ記憶部３３に記憶される。このとき、新たな走行データおよび清掃データには、新たなマップ名が付けられる。新たなマップ名は、固定名＋連番でもよく、あるいは、キー入力されてもよい。

走行速度ボタン６０ｃは、全体地図画面５８（または詳細修正画面５９）において走行速度の条件チャート６３のデータバー６３ａ（または条件チャート６５のデータバー６５ａ）が選択された場合に操作可能であり、上記したように、操作されると、図９、図１０、図１１に示すように、複数段階の走行速度のプルダウンメニュー６３ｃ（またはプルダウンメニュー６５ｃ）が全体地図画面５８（または詳細修正画面５９）に表示される。

削除ボタン６０ｄは、全体地図画面５８（または詳細修正画面５９）において条件チャート６３のデータバー６３ａ（または条件チャート６５のデータバー６５ａ）が選択された場合や詳細修正画面５９においてステップバー６４のステップが選択された後に条件チャート６５が選択された場合に操作可能である。選択された条件チャート６３（または条件チャート６５）が清掃条件に対応する場合、削除ボタン６０ｄが操作されると、修正マップでは、選択されたデータバー６３ａ（またはデータバー６５ａ）やステップバー６４のステップについて、その清掃条件がオフに変更される。例えば、作業者が、清掃エリアの汚れ具合、洗浄液やバッテリーの残量等を考慮した結果、清掃が不要であると判断した作業箇所が存在する場合、走行経路６２のその作業箇所のステップから清掃データのみをオフにすることで、その作業箇所については清掃作業することなく走行のみで通行することができる。なお、作業箇所の清掃が必要か否かの判断は、制御部７ａによって、水位センサ１９によって出力される洗浄液や、バッテリーの残量や、その作業箇所のサイズに基づいて行われてよい。

また、削除ボタン６０ｄは、全体地図画面５８において走行経路６２の一部分が選択された場合にも操作可能であり、操作されると、選択された走行経路６２の一部分が削除される。更に、削除により分断された走行経路６２を最短距離でつなぐ連結経路が追加され、連結経路は、直線でもよく、あるいは、装置本体２の旋回時の最小回転半径に基づいて装置本体２を旋回させるための曲線を含んでもよい。これにより、修正マップは、削除された走行経路６２のステップを削除され、連結経路に対応する走行データと清掃作業のない清掃データとを含むステップを追加されて修正される。そのため、走行経路６２の一部分に障害物が存在し再現走行に支障をきたす作業箇所がある場合には、その作業箇所の走行を回避することができる。

停止修正ボタン６０ｅは、全体地図画面５８や詳細修正画面５９において走行経路６２上の図１２に示すような停止記号６２ｃが選択された場合に操作可能であり、操作されると、停止記号６２ｃに対応する停止位置が連続走行に修正される。具体的には、修正マップは、停止位置に対応するステップ（停止期間中の全てのステップ）を削除され、停止位置の前後の走行条件および清掃条件をつないでステップが連続するように、停止位置以降のステップはステップ数やエンコーダカウント数が修正される。例えば、教示走行中には、走行経路６２上の障害物の移動等のように作業者が意図しない停止動作を行うことで、走行データに不要な停止動作が記憶されてしまうことがある。停止修正ボタン６０ｅを用いて不要な停止位置を削除することで、そのまま連続走行するような走行データに変更することができる。

また、停止修正ボタン６０ｅは、全体地図画面５８や詳細修正画面５９において停止記号６２ｃではなく走行経路６２自体が選択された場合にも操作可能であり、操作されると、選択位置が停止位置として設定され、停止記号６２ｃが挿入される。具体的には、修正マップは、選択位置に対応するステップに所定の停止期間のステップを挿入され、この停止期間のステップでは、走行速度がオフの走行データや清掃作業のない清掃データが含まれる。また、停止位置以降のステップは、停止期間のステップ分だけずらして、ステップ数やエンコーダカウント数が修正される。なお、停止期間は、予め設定された時間でもよく、あるいは操作入力された時間でもよい。例えば、自律走行作業装置１が運用される走行経路６２によっては、再現走行中に洗浄液がなくなったり、汚水が満水になったりしてエラー停止が発生し、再現走行が継続できなくなる場合があるかもしれない。そのようなエラー停止が繰り返される作業箇所付近では、予め停止位置を挿入しておけば、停止動作中に洗浄液の補給や汚水の排出を行うことができ、エラー停止を回避できるようになる。

チャート切換ボタン６０ｆが操作されると、上記したように、全体地図画面５８における走行条件や清掃条件の条件チャート６３の表示や非表示が切り換えられる。例えば、図８等に示すように、全体地図画面５８に走行条件の条件チャート６３を表示すると共に詳細修正画面５９に清掃条件の条件チャート６５を表示することができる。また、図１６に示すように、全体地図画面５８の条件チャート６３を非表示にすると共に詳細修正画面５９に走行条件および清掃条件の条件チャート６５を表示することができる。

操作キー画面６０では、上記のような各種操作キーが縦に並べられて表示されているが、上記の各種操作キー以外にも、自動オフセットボタン、手動オフセットボタン、逆転走行ボタン、テンプレート修正ボタン、テンプレート作成ボタン、画面位置変更ボタン、作業条件微修正ボタン、同設定ボタン等の操作キーもタッチ操作可能に表示される。操作キー画面６０には、一度に表示可能な数以上に操作キーを有するが、縦スクロールボタン６０ｇを有していて、縦スクロールボタン６０ｇの操作によって、何れの操作キーも操作可能に表示することができる。

操作キー画面６０の自動オフセットボタンが操作されると、全体地図画面５８の環境地図６１の前回の走行経路６２に対して走行経路６２が、図１３に示すように、自動的にオフセット修正される。具体的には、修正マップは、走行経路６２を示す走行データの座標（環境地図上におけるＸ座標およびＹ座標）が、所定ベクトル方向（例えば４５°）に所定オフセット値（例えば、２０ｃｍ）だけずらして修正される。なお、このベクトル方向やオフセット値は、予め設定されてもよく、あるいは操作入力されてもよい。また、環境地図６１の壁面を指定して、その壁面に対して所定オフセット値だけ走行経路６２をずらしてもよい。更に、自動オフセットでは、元の被修正マップの走行経路６２を基準として、所定の再現走行回数毎に、ベクトル方向を所定角度（例えば、４５°）ずつ変えてもよい。これにより、再現走行による清掃痕や光沢度のバラつきを抑えるのに更に有効である。この他、自律走行作業装置１が、床表面のワックス等のコート剤の剥離作業を行うように構成される場合でも、床面の同一箇所のみ剥離すること無く、周辺をムラ無く剥離することができる。

操作キー画面６０の手動オフセットボタンが操作されると、全体地図画面５８の環境地図６１に対して走行経路６２がタッチ操作で移動可能となる。走行経路６２を移動させた後で、手動オフセットボタンを再度操作することで、走行経路６２のオフセット修正位置が決定される。具体的には、修正マップは、走行データの座標（環境地図上におけるＸ座標およびＹ座標）が、走行経路６２の元の位置からオフセット修正位置へのベクトル方向およびオフセット値だけずらして修正される。

なお、上記の自動オフセットボタンや手動オフセットボタンによるオフセット修正によって、走行経路６２と環境地図６１の壁面との距離が所定安全距離以内になった場合には、オフセット修正を確定せずに、操作表示部８のデータ修正画面５７にエラー画面がポップアップ表示される。このとき、走行経路６２は元の位置に戻され、オフセット修正のやり直しができる。

操作キー画面６０の逆転走行ボタンが操作されると、全体地図画面５８の環境地図６１における走行経路６２が、図１４に示すように、進行方向を逆転して修正される。具体的には、修正マップでは、全てのステップにおいて、走行経路６２に相当する走行データ（座標や旋回角度）が逆に並べ替えられ、走行条件の走行データや清掃条件の清掃データは元の被修正マップのまま維持される。また、全体地図画面５８では、走行経路６２の走行開始位置６２ａと走行終了位置６２ｂとが逆転されると共に、指示カーソル６２ｄが逆向きに変更される。なお、清掃部５の各部（洗浄部材１６ａ、洗浄液供給部１７、吸引ブロア１８ｂ）の制御信号のタイミングは、図１５（１）に示す起動時と図１５（２）に示す停止時とで異なるが、これらのタイミングは逆転させずに、元の被修正マップにおけるタイミングが適用される。

操作キー画面６０のテンプレート作成ボタンが操作されると、操作した時点からテンプレート作成部２９によってテンプレート作成が実行され、テンプレート作成ボタンが再度操作されることでテンプレート作成が終了する。

操作キー画面６０のテンプレート修正ボタンが操作されると、テンプレート記憶部３４に記憶された１つ以上のテンプレート（テンプレート名）が選択可能に列挙表示され、１つのテンプレートが選択されると、全体地図画面５８の環境地図６１における走行経路６２および走行条件や清掃条件が、選択されたテンプレートに基づいて修正される。

あるいは、テンプレート修正ボタンを用いた修正マップの修正は、操作することで全てのステップを一括して変更する修正ではなく、テンプレート修正ボタンを選択した状態で、全体地図画面５８の条件チャート６３のデータバー６３ａ（または詳細修正画面５９の条件チャート６５のデータバー６５ａ）を選択することで、選択したデータバー６３ａ（またはデータバー６５ａ）のステップを一括して変更する修正でもよい。

画面位置変更ボタンが操作されると、データ修正画面５７における全体地図画面５８および詳細修正画面５９の位置を変更することができる。例えば、通常は、図８等に示すように、全体地図画面５８が上側に、詳細修正画面５９が下側に表示されるが、画面位置変更ボタンを操作することで、図１７に示すように、全体地図画面５８が左側に、詳細修正画面５９が右側に表示されるように切り替えることができる。なお、全体地図画面５８および詳細修正画面５９の表示位置は、上記した例に限定されず、様々な組み合わせに変更することができる。

清掃部５の各部（洗浄部材回転モータ１６ｃ、接地圧調整部材１６ｄ、洗浄液供給部１７、吸引ブロア１８ｂ）が、清掃条件の各設定項目を１〜５や１〜７等の複数段階設定で調整可能に構成される場合に、作業条件微修正ボタンが操作されると、各部の設定項目を全て現状の設定から同時に１段階ずつ変更でき、作業（清掃）条件を床の汚れに合わせて細かく微調整できる。

また、洗浄液供給部１７、吸引ブロア１８ｂの設定項目の組合せによっては、トラブルが起きる場合があり、例えば洗浄液供給部１７の設定項目が多量で、吸引ブロア１８ｂの設定項目が少量の組合せの場合、床に洗浄液が残ってしまうトラブルとなる。同設定ボタンを選択した状態で、洗浄液供給部１７と吸引ブロア１８ｂを選択することで、洗浄液供給部１７と吸引ブロア１８ｂは常に一緒に同じ段階設定に変更される。これにより、設定項目の組合せによるトラブルを防ぐことができる。なお、同設定する組合せはこれに限らず、組み合わせる数にも制限は無い。

本発明によれば、作業者は、データ修正画面５７において、全体地図画面５８や詳細修正画面５９の操作や、操作キー画面６０に表示される様々なボタンの操作を組み合わせて走行データおよび清掃データを修正することで、作業者や清掃フロアに適合した所望の走行データおよび清掃データを容易に取得することが可能となる。

上述のように、本実施形態によれば、手動操作による教示走行と自動操作による再現走行とを実行可能な自律走行作業装置１は、装置本体２と、装置本体２を走行させる走行部３と、装置本体２の走行経路上で清掃（作業）を行う清掃部５（作業部）と、教示走行が実行される際に、清掃（作業）エリアの環境地図と、走行部３の走行経路および走行条件を示す走行データと、清掃部５の清掃（作業）条件を示す清掃（作業）データとを再現走行のために記憶する記憶部７ｂと、記憶部７ｂに記憶された走行データおよび清掃データの少なくとも一部を修正する走行経路修正部２６、走行条件修正部２７および清掃条件修正部２８（データ修正部）と、を備える。

このような構成により、本実施形態に係る自律走行作業装置１では、再現走行に用いる走行データや清掃データを部分的に変更したい場合に、教示走行を最初からやり直す手間を省くことができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１は、走行データおよび清掃データの修正操作を受け付ける操作表示部８に組み込まれるタッチパネル３８（表示部）であって、データ修正部の修正対象の清掃エリアの環境地図に少なくとも走行経路を重ねて表示した全体地図画面５８（第１画面）と、全体地図画面５８上の指定位置およびその周辺の走行条件および清掃条件の少なくとも一つを修正可能に表示した詳細修正画面５９（第２画面）とを並べて表示させるタッチパネル３８を更に備えるとよい。

このような構成により、全体地図画面５８や詳細修正画面５９のようなグラフィックユーザーインタフェース（ＧＵＩ）等による地図や経路の表示を利用して、再現走行に用いるデータの作成の負担を軽減することができる。このような地図や経路の表示に基づくデータの修正は、図３に示すような表の各データを直接修正する場合に比べて、視覚的に確認が容易で、修正作業を簡略化することができる。また、地図を全体的に表示可能な全体地図画面５８とは別に、修正を行う箇所を詳細修正画面５９に表示させることで、走行条件や清掃条件を詳細且つ容易に修正することができる。また、走行データと全ての清掃データを同時に比較することもでき、修正がより検討し易くなる。

また、本実施形態では、タッチパネル３８は、全体地図画面５８において、走行条件および清掃条件の少なくとも一つを走行経路に重ねて表示するとよい。

このような構成により、走行経路６２のどの位置でどのような走行条件および清掃条件が設定されているかを容易に視認することができ、修正が必要な箇所の判断を正確且つ容易にすることができ、更には、走行データおよび清掃データの修正がやり易くなる。

また、本実施形態では、データ修正部は、操作表示部８を介した修正操作に基づいて走行データおよび清掃データの少なくとも一部を修正するとよい。

このような構成により、作業者の意図を適切に反映させた走行データおよび清掃データを適用して再現走行に用いるデータを修正することができる。

また、本実施形態では、データ修正部は、１つ以上の修正手順をまとめたテンプレートに基づいて自動的に走行データおよび清掃データの少なくとも一部を修正するとよい。

このような構成により、走行データや清掃データに対する頻度の高い修正を、手動操作を繰り返すことなく一括して行うことができ、修正操作の手間を省いて、より容易に修正を行うことができる。

また、本実施形態では、データ修正部は、走行データに含まれる停止位置を削除して連続走行に修正するとよい。

このような構成により、作業者の意図に反して走行データに記憶された不要な停止位置を削除し、そのまま連続走行するような走行データに容易に変更することができる。

また、本実施形態では、データ修正部は、走行データの走行経路を前回の走行経路に対して所定方向にオフセットして修正するとよい。

このような構成により、自律走行作業装置１が床面の同一箇所を繰り返し走行することが抑制可能な走行経路を容易に作成でき、走行の繰り返しによって床面に洗浄部材１６ａの清掃痕が生じることを抑制することができる。また、大理石等の石材の床面の清掃作業の場合、石材表面を研磨して光沢度を回復させるので、自律走行作業装置１が再現走行の度に同一の走行経路６２だけを走行および清掃する場合には、石材表面の光沢度にバラつきが生じてしまう。しかしながら、本実施形態のような構成によれば、自律走行作業装置１の走行および清掃は、少しずらした走行経路６２を選択できるため、石材床面の光沢度にバラつきが生じることを抑制し、石材床面全体の光沢度の均一化を図ることができる。

また、本実施形態では、データ修正部は、走行データの走行経路の進行方向を前回の走行経路に対して逆転して修正するとよい。

このような構成により、自律走行作業装置１が再現走行の度に同一方向の走行経路６２だけを走行および清掃することが抑制され、床面がカーペット等の起毛素材からなる場合には、同一方向の走行および清掃によって生じる起毛素材の倒れ込みを抑制することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１の作業部としての清掃部５は、作業として、床面の清掃、洗浄、研磨または剥離を行うとよい。

このような構成により、自律走行作業装置１を業務用の清掃ロボットに好適に利用することができる。

このように、本発明の実施形態による自律走行作業装置１によれば、作業者の負担を軽減し、更には、床面の状態を考慮しつつ、作業者の意図を適切に反映させて、再現走行に用いるデータを作成および管理することができる。

上記した本実施形態では、清掃部５は、洗浄部１６、洗浄液供給部１７及び吸引部１８を有する湿式の清掃機構で構成される例を説明したが、清掃部５は、この例に限定されず、乾式の清掃機構で構成されてもよい。

上記したような自律走行作業装置１の再現走行に用いるデータ（走行データや清掃データのマップ）を作成および管理するデータ管理方法は、自律走行作業装置１自体だけでなく、自律走行作業装置１の外部で再現走行に用いるデータを作成および管理する他のシステムや装置に適用することもできる。

このデータ管理方法は、例えば、教示走行が実行される際に、清掃エリアの環境地図と、走行部３の走行経路および走行条件を示す走行データと、清掃部５の清掃条件を示す清掃データとを再現走行のために記憶部に記憶する記憶工程と、この記憶部に記憶された走行データおよび清掃データの少なくとも一部を修正するデータ修正工程とを備える。

また、データ管理方法は、走行データおよび作業データの修正操作を受け付ける操作表示部８に組み込まれる表示部に、データ修正工程の修正対象の清掃エリアの環境地図６１に少なくとも走行経路６２を重ねて表示した全体地図画面５８（第１画面）と、全体地図画面５８上の指定位置およびその周辺の走行条件および清掃条件の少なくとも一つを修正可能に表示した詳細修正画面５９（第２画面）とを並べて表示させる表示工程を更に備える。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自律走行作業装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

本発明は、手動操作及び自動操作に応じた走行が可能な自律走行作業装置とそれと一体的に構成した業務用の自動床面洗浄・清掃装置等に好適に利用することができる。本発明は、この他にも、芝刈り機や田植え機、稲刈り機等の農作業用機器にも好適に利用することができる。

１ 自律走行作業装置
２ 装置本体
３ 走行部
４ 走行操作部
５ 清掃部（作業部）
６ 計測部
７ 制御装置
７ａ 制御部
７ｂ 記憶部
８ 操作表示部
９ 無線通信部
１２ａ 左エンコーダ
１３ａ 右エンコーダ
１６ 洗浄部
１６ａ 洗浄部材
１６ｃ 洗浄部材回転モータ
１６ｄ 接地圧調整部材
１７ 洗浄液供給部
１８ 吸引部
１８ｂ 吸引ブロア
１９ 水位センサ
２１ 教示走行制御部
２２ 再現走行制御部
２３ 環境地図作成部
２４ 走行データ作成部
２５ 清掃データ作成部
２６ 走行経路修正部
２７ 走行条件修正部
２８ 清掃条件修正部
２９ テンプレート作成部
３１ 環境地図記憶部
３２ 走行データ記憶部
３３ 清掃データ記憶部
３４ テンプレート記憶部
３８ タッチパネル
４０ メニュー画面
４０ａ 手動走行モードボタン
４０ｂ 自動走行モードボタン
４０ｃ データ修正モードボタン
４１ 手動操作画面
４２ 回転スイッチ
４３ 接地圧調整スイッチ
４４ 洗浄液供給スイッチ
４５ 供給水量調整スイッチ
４６ 吸引スイッチ
４７ 吸引量調整スイッチ
４８ マップ選択画面
４９ エリアリスト
５１ マップリスト
５３ ロックアイコン
５７ データ修正画面
５８ 全体地図画面
５９ 詳細修正画面
６０ 操作キー画面
６１ 環境地図
６２ 走行経路
６３ 条件チャート
６４ ステップバー
６５ 条件チャート

Claims (10)

1. 手動操作による教示走行と自動操作による再現走行とを実行可能な自律走行作業装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体を走行させる走行部と、
   前記装置本体の走行経路上で作業を行う作業部と、
   前記教示走行が実行される際に、作業エリアの環境地図と、前記走行部の走行経路および走行条件を示す走行データと、前記作業部の作業条件を示す作業データとを前記再現走行のために記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正するデータ修正部と、を備えることを特徴とする自律走行作業装置。
2. 前記走行データおよび前記作業データの修正操作を受け付ける操作表示部に組み込まれる表示部であって、前記データ修正部の修正対象の前記作業エリアの前記環境地図に少なくとも前記走行経路を重ねて表示した第１画面と、前記第１画面上の指定位置およびその周辺の前記走行条件および前記作業条件の少なくとも一つを修正可能に表示した第２画面とを並べて表示させる表示部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の自律走行作業装置。
3. 前記表示部は、前記第１画面において、前記走行条件および前記作業条件の少なくとも一つを前記走行経路に重ねて表示することを特徴とする請求項２に記載の自律走行作業装置。
4. 前記データ修正部は、前記操作表示部を介した修正操作に基づいて前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自律走行作業装置。
5. 前記データ修正部は、１つ以上の修正手順をまとめたテンプレートに基づいて自動的に前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
6. 前記データ修正部は、前記走行データに含まれる停止位置を削除して連続走行に修正することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
7. 前記データ修正部は、前記走行データの走行経路を前回の走行経路に対して所定方向にオフセットして修正することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
8. 前記データ修正部は、前記走行データの走行経路の進行方向を前回の走行経路に対して逆転して修正することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
9. 前記作業部は、前記作業として、床面の清掃、洗浄、研磨または剥離を行うことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
10. 請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の自律走行作業装置の再現走行に用いるデータを作成および管理するデータ管理方法であって、
    教示走行が実行される際に、作業エリアの環境地図と、走行部の走行経路および走行条件を示す走行データと、作業部の作業条件を示す作業データとを再現走行のために記憶する記憶工程と、
    前記記憶工程で記憶された前記走行データおよび前記作業データの少なくとも一部を修正するデータ修正工程とを備えることを特徴とするデータ管理方法。

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