JP3301436B1 - 自立走行装置 - Google Patents
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Abstract
【要約】
【課題】 走行に利用している方向検出手段を用いて、
壁に沿って走行するとき、基準方向を検出した後、所定
時間走行したとき部屋の壁を一周したと判断することを
目的とする。 【解決手段】 本体の前方に設けた距離センサ２−１で
部屋の壁を検出すると本体を回動させ前記壁に沿って走
行を行い、側方に設けた複数の距離センサ（２−２、２
−３、２−４）の出力がほぼ一致したタイミングで、現
在の進行方向を基準方向として方向検出手段５の出力基
準を定め、以後、方向検出手段５が基準方向と検出した
状態で所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って一周
したと判断するもので、部屋の壁を一周するための特別
な検出手段が必要とならない自立走行装置を提供するこ
とができる。
壁に沿って走行するとき、基準方向を検出した後、所定
時間走行したとき部屋の壁を一周したと判断することを
目的とする。 【解決手段】 本体の前方に設けた距離センサ２−１で
部屋の壁を検出すると本体を回動させ前記壁に沿って走
行を行い、側方に設けた複数の距離センサ（２−２、２
−３、２−４）の出力がほぼ一致したタイミングで、現
在の進行方向を基準方向として方向検出手段５の出力基
準を定め、以後、方向検出手段５が基準方向と検出した
状態で所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って一周
したと判断するもので、部屋の壁を一周するための特別
な検出手段が必要とならない自立走行装置を提供するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、障害物の距離を測
定しながら自分で走行制御する自立走行装置に関するも
のである。
定しながら自分で走行制御する自立走行装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自立走行装置は本体を移動走行さ
せる走行手段と、本体の方向を検出する方向検出手段
と、本体の周囲の障害物までの距離を測定する距離セン
サと前記方向検出手段と前記距離センサとから走行手段
の制御を行う制御手段と、床面の塵埃を吸引する電動送
風機と、本体全体に電力を供給する電源となる電池とを
備えるもので、最初は壁に沿って走行し、その後、内部
を方向検出手段に従った走行をしている。所定の位置を
分からせるためには反射板やマーカー、磁気を発するマ
グネットや電波を発するアンテナのような検知物を部屋
の壁に貼り付けて本体に設けた検出手段で検出するのが
一般的であった。
せる走行手段と、本体の方向を検出する方向検出手段
と、本体の周囲の障害物までの距離を測定する距離セン
サと前記方向検出手段と前記距離センサとから走行手段
の制御を行う制御手段と、床面の塵埃を吸引する電動送
風機と、本体全体に電力を供給する電源となる電池とを
備えるもので、最初は壁に沿って走行し、その後、内部
を方向検出手段に従った走行をしている。所定の位置を
分からせるためには反射板やマーカー、磁気を発するマ
グネットや電波を発するアンテナのような検知物を部屋
の壁に貼り付けて本体に設けた検出手段で検出するのが
一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、反射板やマー
カー等を貼り付ける場合、各部屋に貼り付けなければな
らなかったり、時間が経過して汚れて検出精度が低下す
る不具合がある。また、走行方向や走行距離で、本体自
身の位置を正確に検出するには複雑な処理を必要とす
る。
カー等を貼り付ける場合、各部屋に貼り付けなければな
らなかったり、時間が経過して汚れて検出精度が低下す
る不具合がある。また、走行方向や走行距離で、本体自
身の位置を正確に検出するには複雑な処理を必要とす
る。
【０００４】本発明は、以上のような従来の課題を解決
しようというものであって、低コストで、本体自身の位
置を正確に検出できる自立走行装置を提供することを目
的とする。
しようというものであって、低コストで、本体自身の位
置を正確に検出できる自立走行装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、本体を移動走行させる走行手段と、本体の
走行方向を検出する方向検出手段と、本体の前方および
側方に設けられ本体と前記本体の周囲の障害物までの距
離を測定する距離センサと、前記方向検出手段と前記距
離センサの出力に応じて走行手段の制御を行う走行制御
手段と、本体に電力を供給する電源である電池を備え、
本体の前方に設けた距離センサで部屋の壁を検出すると
本体を回動させ前記壁に沿って走行を行い、側方に設け
た複数の距離センサの出力がほぼ一致したタイミング
で、現在の進行方向を基準方向として方向検出手段の出
力基準を定め、以後、方向検出手段が基準方向と検出し
た状態で、所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って
一周したと判断するもので、部屋の壁を一周するための
特別な検出手段が必要とならない自立走行装置を提供す
ることができる。
に本発明は、本体を移動走行させる走行手段と、本体の
走行方向を検出する方向検出手段と、本体の前方および
側方に設けられ本体と前記本体の周囲の障害物までの距
離を測定する距離センサと、前記方向検出手段と前記距
離センサの出力に応じて走行手段の制御を行う走行制御
手段と、本体に電力を供給する電源である電池を備え、
本体の前方に設けた距離センサで部屋の壁を検出すると
本体を回動させ前記壁に沿って走行を行い、側方に設け
た複数の距離センサの出力がほぼ一致したタイミング
で、現在の進行方向を基準方向として方向検出手段の出
力基準を定め、以後、方向検出手段が基準方向と検出し
た状態で、所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って
一周したと判断するもので、部屋の壁を一周するための
特別な検出手段が必要とならない自立走行装置を提供す
ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１の発明によれ
ば、本体を移動走行させる走行手段と、本体の走行方向
を検出する方向検出手段と、本体の前方および側方に設
けられ本体と前記本体の周囲の障害物までの距離を測定
する距離センサと、前記方向検出手段と前記距離センサ
の出力に応じて走行手段の制御を行う走行制御手段と、
本体に電力を供給する電源である電池を備え、本体の前
方に設けた距離センサで部屋の壁を検出すると本体を回
動させ前記壁に沿って走行を行い、側方に設けた複数の
距離センサの出力がほぼ一致したタイミングで、現在の
進行方向を基準方向として方向検出手段の出力基準を定
め、以後、方向検出手段が基準方向と検出した状態で、
所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って一周したと
判断するもので、部屋の壁を一周するための特別な検出
手段が必要とならない自立走行装置を提供することがで
きる。
ば、本体を移動走行させる走行手段と、本体の走行方向
を検出する方向検出手段と、本体の前方および側方に設
けられ本体と前記本体の周囲の障害物までの距離を測定
する距離センサと、前記方向検出手段と前記距離センサ
の出力に応じて走行手段の制御を行う走行制御手段と、
本体に電力を供給する電源である電池を備え、本体の前
方に設けた距離センサで部屋の壁を検出すると本体を回
動させ前記壁に沿って走行を行い、側方に設けた複数の
距離センサの出力がほぼ一致したタイミングで、現在の
進行方向を基準方向として方向検出手段の出力基準を定
め、以後、方向検出手段が基準方向と検出した状態で、
所定時間走行したときを部屋内を壁に沿って一周したと
判断するもので、部屋の壁を一周するための特別な検出
手段が必要とならない自立走行装置を提供することがで
きる。
【０００７】本発明の請求項２の発明によれば、部屋内
を壁に沿って一周したと判断した後、部屋内を方向検出
手段の出力に従って所定の方向に走行し、前方に設けた
距離センサで障害物を検出すると本体を反転させ、第２
の方向に走行し、また、前方に設けた距離センサで障害
物を検出すると本体を反転させ、所定の方向と第２の方
向を往復しながら走行するもので、部屋内をくまなく走
行し、掃除することができる自立走行装置を提供するこ
とができる。
を壁に沿って一周したと判断した後、部屋内を方向検出
手段の出力に従って所定の方向に走行し、前方に設けた
距離センサで障害物を検出すると本体を反転させ、第２
の方向に走行し、また、前方に設けた距離センサで障害
物を検出すると本体を反転させ、所定の方向と第２の方
向を往復しながら走行するもので、部屋内をくまなく走
行し、掃除することができる自立走行装置を提供するこ
とができる。
【０００８】本発明の請求項３の発明によれば、部屋内
を方向検出手段の出力に従って所定の方向に走行し、前
方に設けた距離センサで障害物を検出すると本体を反転
させ、第２の方向に走行し、また、前方に設けた距離セ
ンサで壁を検出すると本体を反転させるよう所定の方向
と第２の方向とを往復しながら走行する動作終了後、再
度部屋の壁に沿って走行し、部屋内を壁に沿って一周し
たと判断した後、部屋の内方に向けて移動し負荷等を停
止するもので、ドアの近傍に停止せず、ドアの開閉を妨
害することのない自立走行装置を提供することができ
る。
を方向検出手段の出力に従って所定の方向に走行し、前
方に設けた距離センサで障害物を検出すると本体を反転
させ、第２の方向に走行し、また、前方に設けた距離セ
ンサで壁を検出すると本体を反転させるよう所定の方向
と第２の方向とを往復しながら走行する動作終了後、再
度部屋の壁に沿って走行し、部屋内を壁に沿って一周し
たと判断した後、部屋の内方に向けて移動し負荷等を停
止するもので、ドアの近傍に停止せず、ドアの開閉を妨
害することのない自立走行装置を提供することができ
る。
【０００９】本発明の請求項４の発明によれば、本体と
前記本体の周囲の障害物までの距離を測定する距離セン
サを本体の上方にも設け、部屋の内方に向けて移動する
際、前記距離センサで上方に障害物を検出したら、前記
距離センサで上方に障害物を検出しないところに回避し
て走行して負荷等を停止するもので、本体がテーブル等
の下に行って隠れてしまうことのない自立走行装置を提
供することができる。
前記本体の周囲の障害物までの距離を測定する距離セン
サを本体の上方にも設け、部屋の内方に向けて移動する
際、前記距離センサで上方に障害物を検出したら、前記
距離センサで上方に障害物を検出しないところに回避し
て走行して負荷等を停止するもので、本体がテーブル等
の下に行って隠れてしまうことのない自立走行装置を提
供することができる。
【００１０】本発明の請求項５の発明によれば、部屋の
内方に向けて移動し負荷等を停止する際、走行手段でそ
の場で３６０°の回転を行い、回動中に本体の周囲に設
けた距離センサで周囲に障害物が無いか検出を行い、障
害物がなければ停止するもので、ドアの近傍に停止せ
ず、ドアの開閉を妨害することのない自立走行装置を提
供することができる。
内方に向けて移動し負荷等を停止する際、走行手段でそ
の場で３６０°の回転を行い、回動中に本体の周囲に設
けた距離センサで周囲に障害物が無いか検出を行い、障
害物がなければ停止するもので、ドアの近傍に停止せ
ず、ドアの開閉を妨害することのない自立走行装置を提
供することができる。
【００１１】本発明の請求項６の発明によれば、側方に
設けた距離センサの出力で走行制御され部屋の壁に沿っ
て走行する際、前方に設けた距離センサの出力が算出す
る壁との距離が第１の所定値より小さい時は本体の走行
速度を減速させ、前記距離センサの出力が算出する壁と
の距離が前記第１の所定値より小さい第２の所定値より
小さくなると本体を回動するよう走行制御するもので、
角の内側を壁に当たることなく、スムーズに回転するこ
とができる自立走行装置を提供することができる。
設けた距離センサの出力で走行制御され部屋の壁に沿っ
て走行する際、前方に設けた距離センサの出力が算出す
る壁との距離が第１の所定値より小さい時は本体の走行
速度を減速させ、前記距離センサの出力が算出する壁と
の距離が前記第１の所定値より小さい第２の所定値より
小さくなると本体を回動するよう走行制御するもので、
角の内側を壁に当たることなく、スムーズに回転するこ
とができる自立走行装置を提供することができる。
【００１２】本発明の請求項７の発明によれば、走行手
段は左右の駆動輪と駆動モータからなり、それぞれ正逆
自在に制御が可能なもので、方向検出手段に従って部屋
の内方を所定の方向に走行する際、前方に設けた距離セ
ンサの出力が算出する壁との距離が第１の所定値より小
さい時は本体の走行速度を減速させ、前記距離センサの
出力が算出する壁との距離が前記第１の所定値より小さ
い第２の所定値より小さくなると走行手段の右駆動輪を
正転、左駆動輪を逆転で制御させ約９０°回動した後、
右駆動輪を正転、左駆動輪を正転で制御させさらに約９
０°回動した後、所定の方向とは約１８０°反対の方向
に走行するよう走行制御するもので、最小限の回動でタ
ーンができ、今走行してきた幅と隣り合わせで次の走行
が行える自立走行装置を提供することができる。
段は左右の駆動輪と駆動モータからなり、それぞれ正逆
自在に制御が可能なもので、方向検出手段に従って部屋
の内方を所定の方向に走行する際、前方に設けた距離セ
ンサの出力が算出する壁との距離が第１の所定値より小
さい時は本体の走行速度を減速させ、前記距離センサの
出力が算出する壁との距離が前記第１の所定値より小さ
い第２の所定値より小さくなると走行手段の右駆動輪を
正転、左駆動輪を逆転で制御させ約９０°回動した後、
右駆動輪を正転、左駆動輪を正転で制御させさらに約９
０°回動した後、所定の方向とは約１８０°反対の方向
に走行するよう走行制御するもので、最小限の回動でタ
ーンができ、今走行してきた幅と隣り合わせで次の走行
が行える自立走行装置を提供することができる。
【００１３】本発明の請求項８の発明によれば、側方に
設けた距離センサの出力で走行制御され、部屋の壁に沿
って走行する際の走行速度と、方向検出手段に従って部
屋の内方を所定の方向に走行する際の走行速度とでは、
壁に沿って走行する際の走行速度の方を遅く設定して走
行制御するもので、壁に衝突する頻度を低下させ、壁等
を傷つけることを少なくし、塵埃が溜まっている壁際全
体をゆっくり徹底的に掃除をする自立走行装置を提供す
ることができる。
設けた距離センサの出力で走行制御され、部屋の壁に沿
って走行する際の走行速度と、方向検出手段に従って部
屋の内方を所定の方向に走行する際の走行速度とでは、
壁に沿って走行する際の走行速度の方を遅く設定して走
行制御するもので、壁に衝突する頻度を低下させ、壁等
を傷つけることを少なくし、塵埃が溜まっている壁際全
体をゆっくり徹底的に掃除をする自立走行装置を提供す
ることができる。
【００１４】本発明の請求項９の発明によれば、所定の
方向とは約１８０°反対の方向に走行し、前方に設けた
距離センサの出力が算出する壁との距離が第１の所定値
より小さい時は本体の走行速度を減速させ、前記距離セ
ンサの出力が算出する壁との距離が前記第１の所定値よ
り小さい第２の所定値より小さくなると走行手段の右駆
動輪を逆転、左駆動輪を正転で制御させ約９０°回動す
る際、右側方に設けた距離センサにより障害物を検出し
たら、部屋の壁と判断し、部屋の内方を方向検出手段に
従って走行する動作を終了するもので、部屋の内方をく
まなく走行し、動作を終了する自立走行装置を提供する
ことができる。
方向とは約１８０°反対の方向に走行し、前方に設けた
距離センサの出力が算出する壁との距離が第１の所定値
より小さい時は本体の走行速度を減速させ、前記距離セ
ンサの出力が算出する壁との距離が前記第１の所定値よ
り小さい第２の所定値より小さくなると走行手段の右駆
動輪を逆転、左駆動輪を正転で制御させ約９０°回動す
る際、右側方に設けた距離センサにより障害物を検出し
たら、部屋の壁と判断し、部屋の内方を方向検出手段に
従って走行する動作を終了するもので、部屋の内方をく
まなく走行し、動作を終了する自立走行装置を提供する
ことができる。
【００１５】本発明の請求項１０の発明によれば、本体
の電源となる電池の容量を検出する電池容量検出手段を
持ち、電池の容量が減少したら、床面の塵埃を吸引する
ための電動送風機を停止し、壁に沿った走行を行い、所
定の位置まで走行し、停止することで、予期せぬところ
で本体が止まることなく、じゃまにならない自立走行装
置を提供することができる。
の電源となる電池の容量を検出する電池容量検出手段を
持ち、電池の容量が減少したら、床面の塵埃を吸引する
ための電動送風機を停止し、壁に沿った走行を行い、所
定の位置まで走行し、停止することで、予期せぬところ
で本体が止まることなく、じゃまにならない自立走行装
置を提供することができる。
【００１６】本発明の請求項１１の発明によれば、走行
を開始し、前方に設けた距離センサで障害物を検出する
と本体を３６０°回動するように動き、前方の壁を距離
センサで検出することで、本体の周囲に設けた距離セン
サの出力を判断して異常がないか自己診断するもので、
距離センサが故障していることも分かり、距離センサー
に異常があれば走行を始めないようにして安全性を向上
させた自立走行装置を提供することができる。
を開始し、前方に設けた距離センサで障害物を検出する
と本体を３６０°回動するように動き、前方の壁を距離
センサで検出することで、本体の周囲に設けた距離セン
サの出力を判断して異常がないか自己診断するもので、
距離センサが故障していることも分かり、距離センサー
に異常があれば走行を始めないようにして安全性を向上
させた自立走行装置を提供することができる。
【００１７】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
を、図１〜図４を参照しながら説明する。
を、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１８】１は本体で、３は本体１を移動走行させる
走行手段の右駆動モータで、４は左駆動モータで、５は
本体１の方向を検出する方向検出手段で、２は本体１の
周囲の障害物までの距離を測定する距離センサである。
６は走行制御手段で前記方向検出手段５と前記距離セン
サ２とから走行手段の右駆動モータ３、左駆動モータ４
の制御を行うものである。７は床面の塵埃を吸引する電
動送風機で、８は本体全体に電力を供給する電源となる
電池である。
走行手段の右駆動モータで、４は左駆動モータで、５は
本体１の方向を検出する方向検出手段で、２は本体１の
周囲の障害物までの距離を測定する距離センサである。
６は走行制御手段で前記方向検出手段５と前記距離セン
サ２とから走行手段の右駆動モータ３、左駆動モータ４
の制御を行うものである。７は床面の塵埃を吸引する電
動送風機で、８は本体全体に電力を供給する電源となる
電池である。
【００１９】ここで走行動作を図２を参照しながら説明
する。
する。
【００２０】点Ａで走行を開始する。点Ｂで、前方に設
けた距離センサ２−１で障害物を検出すると本体１を回
動するようにするように動き、側方に設けた距離センサ
２−２及び２−３で前記障害物に沿って走行を行いなが
ら、距離センサ２−２及び２−３の出力がほぼ同じ条件
時を平行度がとれた時点と判断する。点Ｃで壁面と平行
度がとれたとすると、この時方向を方向検出手段５の基
準方向と定める。図３に示すように判断する方向を基準
方向「０」、時計回りに約９０°毎に方向「１」、方向
「２」、方向「３」とする。以後、壁に沿った走行をし
ているうち、方向検出手段５が基準方向「０」を検出し
た後、点Ｇから点Ｈまでの所定時間Ｔ走行したとき部屋
の壁を一周したと判断する。斜線に示す障害物があった
場合、点Ｇ‘でも基準方向「０」となりうるが、所定時
間Ｔの走行が無いため一周検知はしない。部屋の壁を一
周するための特別な検出手段が必要とならない効果があ
る。
けた距離センサ２−１で障害物を検出すると本体１を回
動するようにするように動き、側方に設けた距離センサ
２−２及び２−３で前記障害物に沿って走行を行いなが
ら、距離センサ２−２及び２−３の出力がほぼ同じ条件
時を平行度がとれた時点と判断する。点Ｃで壁面と平行
度がとれたとすると、この時方向を方向検出手段５の基
準方向と定める。図３に示すように判断する方向を基準
方向「０」、時計回りに約９０°毎に方向「１」、方向
「２」、方向「３」とする。以後、壁に沿った走行をし
ているうち、方向検出手段５が基準方向「０」を検出し
た後、点Ｇから点Ｈまでの所定時間Ｔ走行したとき部屋
の壁を一周したと判断する。斜線に示す障害物があった
場合、点Ｇ‘でも基準方向「０」となりうるが、所定時
間Ｔの走行が無いため一周検知はしない。部屋の壁を一
周するための特別な検出手段が必要とならない効果があ
る。
【００２１】また、本体１の電源となる電池８の容量を
検出する電池容量検出手段９を持ち、電池８の容量が減
少したら、床面の塵埃を吸引するための電動送風機７を
停止し、壁に沿った走行を行い、所定の位置まで走行
し、停止させる。予期せぬところで本体が止まることな
く、じゃまにならない自立走行装置を提供することがで
きる。
検出する電池容量検出手段９を持ち、電池８の容量が減
少したら、床面の塵埃を吸引するための電動送風機７を
停止し、壁に沿った走行を行い、所定の位置まで走行
し、停止させる。予期せぬところで本体が止まることな
く、じゃまにならない自立走行装置を提供することがで
きる。
【００２２】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を、図２、図５を用いて説明する。なお上記第１の実施
例と同一構成部については同一符号を付して、その説明
を省略する。最初は壁に沿って走行し、部屋の壁を一周
したと判断した後、部屋の内方を方向検出手段５で所定
の方向とその逆方向を往復しながら走行する動作を行
う。壁に沿った走行で部屋の隅の塵埃がとれ、方向検出
手段５に従って部屋の内方を走行し、塵埃を吸引するこ
とで部屋内をくまなく走行し、掃除することができる。
を、図２、図５を用いて説明する。なお上記第１の実施
例と同一構成部については同一符号を付して、その説明
を省略する。最初は壁に沿って走行し、部屋の壁を一周
したと判断した後、部屋の内方を方向検出手段５で所定
の方向とその逆方向を往復しながら走行する動作を行
う。壁に沿った走行で部屋の隅の塵埃がとれ、方向検出
手段５に従って部屋の内方を走行し、塵埃を吸引するこ
とで部屋内をくまなく走行し、掃除することができる。
【００２３】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
を、図６、図７を用いて説明する。なお上記第１の実施
例と同一構成部については同一符号を付して、その説明
を省略する。最初は壁に沿って走行し、その後、内部を
方向検出手段５に従って走行し、再度壁に沿って走行
し、点Ｈで部屋の壁を一周したと判断した後、部屋の内
方に向けて移動して点Ｉで電動送風機７や駆動モータ
３、４を停止させ走行終了とする。
を、図６、図７を用いて説明する。なお上記第１の実施
例と同一構成部については同一符号を付して、その説明
を省略する。最初は壁に沿って走行し、その後、内部を
方向検出手段５に従って走行し、再度壁に沿って走行
し、点Ｈで部屋の壁を一周したと判断した後、部屋の内
方に向けて移動して点Ｉで電動送風機７や駆動モータ
３、４を停止させ走行終了とする。
【００２４】図７のように本体１が壁付近で走行終了し
たならば、仮に内部に向かって開くドアがある場合、本
体１がドア開閉のじゃまになり、ドアが開かなくなる場
合がある。部屋の内方に向けて移動して走行を終了する
ことで、上記のような不具合が解消される。
たならば、仮に内部に向かって開くドアがある場合、本
体１がドア開閉のじゃまになり、ドアが開かなくなる場
合がある。部屋の内方に向けて移動して走行を終了する
ことで、上記のような不具合が解消される。
【００２５】また、図６において、最初は壁に沿って走
行し、その後、内部を方向検出手段５に従って走行し、
再度壁に沿って走行し、点Ｈで部屋の壁を一周したと判
断した後、部屋の内方に向けて移動して点Ｉで本体１の
上方に設けた距離センサ２−５が上方の障害物を検知し
ないところで電動送風機７や駆動モータ３、４を停止さ
せ走行終了とする。
行し、その後、内部を方向検出手段５に従って走行し、
再度壁に沿って走行し、点Ｈで部屋の壁を一周したと判
断した後、部屋の内方に向けて移動して点Ｉで本体１の
上方に設けた距離センサ２−５が上方の障害物を検知し
ないところで電動送風機７や駆動モータ３、４を停止さ
せ走行終了とする。
【００２６】本体１が例えばベッドや机の下部に潜って
走行し、走行終了したならば、ベッドや机に隠れてしま
い、次に使おうとしたとき本体１を使用者が探さなけれ
ばならない不具合となる。走行終了する際、上部に障害
物が無いような所を走行し、走行終了させることで、上
記のような不具合が解消される。
走行し、走行終了したならば、ベッドや机に隠れてしま
い、次に使おうとしたとき本体１を使用者が探さなけれ
ばならない不具合となる。走行終了する際、上部に障害
物が無いような所を走行し、走行終了させることで、上
記のような不具合が解消される。
【００２７】また、図６、図７において、最初は壁に沿
って走行し、その後、内部を方向検出手段５に従って走
行し、再度壁に沿って走行し、点Ｈで部屋の壁を一周し
たと判断した後、部屋の内方に向けて移動して点Ｉで本
体１の上方に設けた距離センサ２−５が上方の障害物を
検知しないところで電動送風機７や駆動モータ３、４を
停止させ走行終了とするが、その際、３６０°回動を行
い周囲に障害物がないか検出を行い障害物がなければ停
止する。
って走行し、その後、内部を方向検出手段５に従って走
行し、再度壁に沿って走行し、点Ｈで部屋の壁を一周し
たと判断した後、部屋の内方に向けて移動して点Ｉで本
体１の上方に設けた距離センサ２−５が上方の障害物を
検知しないところで電動送風機７や駆動モータ３、４を
停止させ走行終了とするが、その際、３６０°回動を行
い周囲に障害物がないか検出を行い障害物がなければ停
止する。
【００２８】本体１が壁付近で走行終了したならば、仮
に内部に向かって開くドアがある場合、本体１がドア開
閉のじゃまになり、ドアが開かなくなる場合がある。部
屋の内方に向けて移動して走行を終了する際、３６０°
回動を行い周囲に障害物が無いか検出を行い障害物がな
ければ停止することで、上記のような不具合が解消され
る。
に内部に向かって開くドアがある場合、本体１がドア開
閉のじゃまになり、ドアが開かなくなる場合がある。部
屋の内方に向けて移動して走行を終了する際、３６０°
回動を行い周囲に障害物が無いか検出を行い障害物がな
ければ停止することで、上記のような不具合が解消され
る。
【００２９】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
を、図８を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部については同一符号を付して、その説明を省略
する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆動
モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走行
する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が検出す
る壁との距離が第１の所定値Ｌ１より小さい時は走行速
度を減速させるよう右駆動モータ３及び左駆動モータ４
の回転速度を低下させ、さらに前記距離センサ２−１の
出力がが検出する壁との距離が、前記第１の所定値Ｌ１
より小さい第２の所定値Ｌ２より小さい時は左に回動す
るよう右駆動モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転に
制御する。このような場合は角の内側を回転する場合
で、走行速度の減速で前方の壁に当たるのを予め回避さ
せ、次に本体１の前方に設けた距離センサ２−１の出力
を比較する第２の所定値Ｌ２を本体１が回動しても前方
の壁に当たらない値に設定すれば、角の内側を壁に当た
ることなく、スムーズに回転することができる。
を、図８を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部については同一符号を付して、その説明を省略
する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆動
モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走行
する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が検出す
る壁との距離が第１の所定値Ｌ１より小さい時は走行速
度を減速させるよう右駆動モータ３及び左駆動モータ４
の回転速度を低下させ、さらに前記距離センサ２−１の
出力がが検出する壁との距離が、前記第１の所定値Ｌ１
より小さい第２の所定値Ｌ２より小さい時は左に回動す
るよう右駆動モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転に
制御する。このような場合は角の内側を回転する場合
で、走行速度の減速で前方の壁に当たるのを予め回避さ
せ、次に本体１の前方に設けた距離センサ２−１の出力
を比較する第２の所定値Ｌ２を本体１が回動しても前方
の壁に当たらない値に設定すれば、角の内側を壁に当た
ることなく、スムーズに回転することができる。
【００３０】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を、図９を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部については同一符号を付して、その説明を省略
する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆動
モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走行
する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が第１の
所定値Ｌ１より近い値の時は走行速度を減速させるよう
右駆動モータ３及び左駆動モータ４の回転速度を低下さ
せ、さらに前記距離センサ２−１の出力が第２の所定値
Ｌ２より近い値の時は左に約９０°回動するよう右駆動
モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転で右駆動モータ
３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。つまり右
駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にその場で約
９０°の回動を行う。約９０°の回動が終わると、右駆
動モータ３を正転、左駆動モータ４も正転で、左駆動モ
ータ４の速度を小さくしてさらに約９０°回動を行う。
このようにして約１８０°回転すると、往路の走行して
きた奇跡のほぼ横に位置し、向きが反対になる。以降は
反対の方向に方向検出手段５の出力に従って走行を行
う。
を、図９を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部については同一符号を付して、その説明を省略
する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆動
モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走行
する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が第１の
所定値Ｌ１より近い値の時は走行速度を減速させるよう
右駆動モータ３及び左駆動モータ４の回転速度を低下さ
せ、さらに前記距離センサ２−１の出力が第２の所定値
Ｌ２より近い値の時は左に約９０°回動するよう右駆動
モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転で右駆動モータ
３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。つまり右
駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にその場で約
９０°の回動を行う。約９０°の回動が終わると、右駆
動モータ３を正転、左駆動モータ４も正転で、左駆動モ
ータ４の速度を小さくしてさらに約９０°回動を行う。
このようにして約１８０°回転すると、往路の走行して
きた奇跡のほぼ横に位置し、向きが反対になる。以降は
反対の方向に方向検出手段５の出力に従って走行を行
う。
【００３１】ここで、２段目の約９０°の回動時に（右
駆動モータ３を正転、左駆動モータ４も正転で、左駆動
モータ４の速度小の場合）９０°より少し大きく回動を
して、以降は反対の方向に方向検出手段５の出力に従っ
て走行をすれば、往路と復路とで通過しない部分を極力
少なくすることができる。
駆動モータ３を正転、左駆動モータ４も正転で、左駆動
モータ４の速度小の場合）９０°より少し大きく回動を
して、以降は反対の方向に方向検出手段５の出力に従っ
て走行をすれば、往路と復路とで通過しない部分を極力
少なくすることができる。
【００３２】また、側方に設けた距離センサ２の出力で
走行制御され壁に沿って走行する際の走行速度と、方向
検出手段５に従って部屋の内方を所定の方向に走行する
際の走行速度とでは、壁に沿って走行する際の走行速度
の方を遅く設定する。壁に沿って走行する際のほうが障
害物に近接しているため、壁に衝突する頻度を低下さ
せ、壁等を傷つけることを少なくする。また、塵埃が溜
まっている壁際全体をゆっくり徹底的に掃除をする効果
もある。
走行制御され壁に沿って走行する際の走行速度と、方向
検出手段５に従って部屋の内方を所定の方向に走行する
際の走行速度とでは、壁に沿って走行する際の走行速度
の方を遅く設定する。壁に沿って走行する際のほうが障
害物に近接しているため、壁に衝突する頻度を低下さ
せ、壁等を傷つけることを少なくする。また、塵埃が溜
まっている壁際全体をゆっくり徹底的に掃除をする効果
もある。
【００３３】（実施例６）次に、本発明の第６の実施例
を、図１０を用いて説明する。なお上記第１の実施例と
同一構成部については同一符号を付して、その説明を省
略する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆
動モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走
行する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が第１
の所定値Ｌ１より近い値の時は走行速度を減速させるよ
う右駆動モータ３及び左駆動モータ４の回転速度を低下
させ、さらに前記距離センサ２−１の出力が第２の所定
値Ｌ２より近い値の時は左に約９０°回動するよう右駆
動モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転で右駆動モー
タ３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。つまり
右駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にその場で
約９０°の回動を行う。点Ｊで左側方に設けた距離セン
サ２−４により障害物を検出したら、逆方向に約１８０
°回動し、以降復路は反対の方向に方向検出手段５の出
力に従って走行を行う。復路でも前方に設けた距離セン
サ２−１の出力が第１の所定値Ｌ１より近い値の時は走
行速度を減速させ、前記距離センサ２−１の出力が第２
の所定値Ｌ２より近い値の時は右に約９０°回動するよ
う右駆動モータ３を逆転、左駆動モータ４を正転で右駆
動モータ３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。
つまり右駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にそ
の場で約９０°の回動を行う。点Ｋで右側方に設けた距
離センサ２−３により障害物を検出したら、部屋の壁と
判断し、部屋の内方を方向検出手段に従って走行する動
作にて部屋の内方をくまなく走行してきたと判断し、動
作を終了する自立走行装置を提供することができる。
を、図１０を用いて説明する。なお上記第１の実施例と
同一構成部については同一符号を付して、その説明を省
略する。右側方に設けた距離センサ２−２の出力で右駆
動モータ３及び左駆動モータ４を制御し、壁に沿って走
行する際、前方に設けた距離センサ２−１の出力が第１
の所定値Ｌ１より近い値の時は走行速度を減速させるよ
う右駆動モータ３及び左駆動モータ４の回転速度を低下
させ、さらに前記距離センサ２−１の出力が第２の所定
値Ｌ２より近い値の時は左に約９０°回動するよう右駆
動モータ３を正転、左駆動モータ４を逆転で右駆動モー
タ３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。つまり
右駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にその場で
約９０°の回動を行う。点Ｊで左側方に設けた距離セン
サ２−４により障害物を検出したら、逆方向に約１８０
°回動し、以降復路は反対の方向に方向検出手段５の出
力に従って走行を行う。復路でも前方に設けた距離セン
サ２−１の出力が第１の所定値Ｌ１より近い値の時は走
行速度を減速させ、前記距離センサ２−１の出力が第２
の所定値Ｌ２より近い値の時は右に約９０°回動するよ
う右駆動モータ３を逆転、左駆動モータ４を正転で右駆
動モータ３と左駆動モータ４の速度は同じに制御する。
つまり右駆動モータ３と左駆動モータ４の中点を軸にそ
の場で約９０°の回動を行う。点Ｋで右側方に設けた距
離センサ２−３により障害物を検出したら、部屋の壁と
判断し、部屋の内方を方向検出手段に従って走行する動
作にて部屋の内方をくまなく走行してきたと判断し、動
作を終了する自立走行装置を提供することができる。
【００３４】（実施例７）次に、本発明の第７の実施例
を、図１１を用いて説明する。なお上記第１の実施例と
同一構成部については同一符号を付して、その説明を省
略する。走行を開始し、前方に設けた距離センサ２−１
で障害物を検出すると本体１を３６０°回動するように
動き、前方の壁を用いて、本体１の周囲に設けた距離セ
ンサ２の出力を判断して異常がないか自己診断する。距
離センサ２が故障していることも分かり、距離センサー
２に異常があれば走行を始めないようにして安全性を向
上させた自立走行装置を提供することができる。
を、図１１を用いて説明する。なお上記第１の実施例と
同一構成部については同一符号を付して、その説明を省
略する。走行を開始し、前方に設けた距離センサ２−１
で障害物を検出すると本体１を３６０°回動するように
動き、前方の壁を用いて、本体１の周囲に設けた距離セ
ンサ２の出力を判断して異常がないか自己診断する。距
離センサ２が故障していることも分かり、距離センサー
２に異常があれば走行を始めないようにして安全性を向
上させた自立走行装置を提供することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、低コストで、本体自身
の位置を正確に検出できる自立走行装置を提供できる。
の位置を正確に検出できる自立走行装置を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す自立走行装置の斜
視図
視図
【図２】同壁に沿った走行時の部屋の平面図
【図３】同方向指示図
【図４】同制御ブロック図
【図５】本発明の第２の実施例を示す内部走行時の部屋
の平面図
の平面図
【図６】本発明の第３の実施例を示す一周検知後の走行
時の部屋の平面図
時の部屋の平面図
【図７】同角に停止した時の部屋の平面図
【図８】本発明の第４の実施例を示す部屋の平面図
【図９】本発明の第５の実施例を示す部屋の平面図
【図１０】本発明の第６の実施例を示す部屋の平面図
【図１１】本発明の第７の実施例を示す部屋の平面図
１ 装置本体 ２ 距離センサ ３ 右駆動モータ ４ 左駆動モータ ５ 方向検出手段 ６ 走行制御手段 ７ 電動送風機 ８ 電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾原 直行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小立 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藪内 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 香山 博之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 保野 幹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 土師 雅代 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 今井 秀利 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大島 裕夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 福嶋 雅一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中山 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−104111（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−185410（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−228316（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−27833（ＪＰ，Ａ) 特開2000−37333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 1/02
Claims (11)
- 【請求項１】 本体を移動走行させる走行手段と、本体
の走行方向を検出する方向検出手段と、本体の前方およ
び側方に設けられ本体と前記本体の周囲の障害物までの
距離を測定する距離センサと、前記方向検出手段と前記
距離センサの出力に応じて走行手段の制御を行う走行制
御手段と、本体に電力を供給する電源である電池を備
え、本体の前方に設けた距離センサで部屋の壁を検出す
ると本体を回動させ前記壁に沿って走行を行い、側方に
設けた複数の距離センサの出力がほぼ一致したタイミン
グで、現在の進行方向を基準方向として方向検出手段の
出力基準を定め、以後、方向検出手段が基準方向と検出
した状態で、所定時間走行したときを部屋内を壁に沿っ
て一周したと判断する自立走行装置。 - 【請求項２】 部屋内を壁に沿って一周したと判断した
後、部屋内を方向検出手段の出力に従って所定の方向に
走行し、前方に設けた距離センサで障害物を検出すると
本体を反転させ、第２の方向に走行し、また、前方に設
けた距離センサで障害物を検出すると本体を反転させ、
所定の方向と第２の方向を往復しながら走行する請求項
１記載の自立走行装置。 - 【請求項３】 部屋内を方向検出手段の出力に従って所
定の方向に走行し、前方に設けた距離センサで障害物を
検出すると本体を反転させ、第２の方向に走行し、ま
た、前方に設けた距離センサで壁を検出すると本体を反
転させるよう所定の方向と第２の方向とを往復しながら
走行する動作終了後、再度部屋の壁に沿って走行し、部
屋内を壁に沿って一周したと判断した後、部屋の内方に
向けて移動し負荷等を停止する請求項１または２記載の
自立走行装置。 - 【請求項４】 本体と前記本体の周囲の障害物までの距
離を測定する距離センサを本体の上方にも設け、部屋の
内方に向けて移動する際、前記距離センサで上方に障害
物を検出したら、前記距離センサで上方に障害物を検出
しないところに回避して走行して負荷等を停止する請求
項３記載の自立走行装置。 - 【請求項５】 部屋の内方に向けて移動し負荷等を停止
する際、走行手段でその場で３６０°の回転を行い、回
動中に本体の周囲に設けた距離センサで周囲に障害物が
無いか検出を行い、障害物がなければ停止する請求項３
記載の自立走行装置。 - 【請求項６】 側方に設けた距離センサの出力で走行制
御され部屋の壁に沿って走行する際、前方に設けた距離
センサの出力が算出する壁との距離が第１の所定値より
小さい時は本体の走行速度を減速させ、前記距離センサ
の出力が算出する壁との距離が前記第１の所定値より小
さい第２の所定値より小さくなると本体を回動するよう
走行制御する請求項１記載の自立走行装置。 - 【請求項７】 走行手段は左右の駆動輪と駆動モータか
らなり、それぞれ正逆自在に制御が可能なもので、方向
検出手段に従って部屋の内方を所定の方向に走行する
際、前方に設けた距離センサの出力が算出する壁との距
離が第１の所定値より小さい時は本体の走行速度を減速
させ、前記距離センサの出力が算出する壁との距離が前
記第１の所定値より小さい第２の所定値より小さくなる
と走行手段の右駆動輪を正転、左駆動輪を逆転で制御さ
せ約９０°回動した後、右駆動輪を正転、左駆動輪を正
転で制御させさらに約９０°回動した後、所定の方向と
は約１８０°反対の方向に走行するよう走行制御する請
求項２記載の自立走行装置。 - 【請求項８】 側方に設けた距離センサの出力で走行制
御され、部屋の壁に沿って走行する際の走行速度と、方
向検出手段に従って部屋の内方を所定の方向に走行する
際の走行速度とでは、壁に沿って走行する際の走行速度
の方を遅く設定して走行制御する請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の自立走行装置。 - 【請求項９】 所定の方向とは約１８０°反対の方向に
走行し、前方に設けた距離センサの出力が算出する壁と
の距離が第１の所定値より小さい時は本体の走行速度を
減速させ、前記距離センサの出力が算出する壁との距離
が前記第１の所定値より小さい第２の所定値より小さく
なると走行手段の右駆動輪を逆転、左駆動輪を正転で制
御させ約９０°回動する際、右側方に設けた距離センサ
により障害物を検出したら、部屋の壁と判断し、部屋の
内方を方向検出手段に従って走行する動作を終了する請
求項７記載の自立走行装置。 - 【請求項１０】 本体の電源となる電池の容量を検出す
る電池容量検出手段を持ち、電池の容量が減少したら、
床面の塵埃を吸引するための電動送風機を停止し、部屋
の壁に沿った走行を行い、所定の位置まで走行し、停止
する請求項１〜９のいずれか１項に記載の自立走行装
置。 - 【請求項１１】 走行を開始し、前方に設けた距離セン
サで障害物を検出すると本体を３６０°回動するように
動き、前方の壁を距離センサで検出することで、本体の
周囲に設けた距離センサの出力を判断して異常がないか
自己診断する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自
立走行装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001169239A JP3301436B1 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 自立走行装置 |
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| EP02012354A EP1265119A3 (en) | 2001-06-05 | 2002-06-05 | Self-moving vacuum cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001169239A JP3301436B1 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 自立走行装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| CN111240336A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 追创科技(苏州)有限公司 | 自移动设备及其测距方法 |
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| JPH09185410A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-15 | Hitachi Electric Syst:Kk | 自律走行車の走行制御方法及び走行制御装置 |
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-
2001
- 2001-06-05 JP JP2001169239A patent/JP3301436B1/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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| JP2002360478A (ja) | 2002-12-17 |
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