JP7308138B2 - 自律走行作業装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和１年９月２７日、ＪＲ新潟鉄道サービス株式会社への販売により公開 令和１年９月３０日、株式会社京王設備サービスへの販売により公開 令和１年１０月３１日、株式会社サンケイビルメンテナンスサービスへの販売により公開 令和１年１１月１３日から令和１年１１月１５日、ビルメンヒューマンフェア＆クリーンＥＸＰＯ２０１９への出品により公開

本発明は、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置に関する。

従来、自律走行作業装置は、手動操作により走行および作業（清掃）を行いながら走行データおよび作業データ（清掃データ）を記憶する学習モードと、記憶した走行データおよび作業データに従って走行および作業（自動走行作業）を制御する再現（自動走行）モードとを切り替えて動作するように構成される。自律走行作業装置は、例えば、産業用（業務用）の清掃ロボット（自律走行清掃装置）として構成されて、ショッピングモールなどの商業施設の床面の清掃作業や、工場、鉄道ターミナルなどの作業エリアの自動作業を行うために用いられる。

自律走行作業装置は、道幅が狭い場合、走行や旋回をする際に、左右の壁や障害物に接触して、壁や障害物あるいは自身を損傷する恐れがある。そのため、自律走行作業装置は、走行予定の経路から狭路を判定すると、進行を停止するようになっている。

例えば、特許文献１の自律走行体では、狭路判定部は、基準位置から周囲の点まで延びる環境地図ベクトルに基準距離を加味した壁距離ベクトルのうち、Ｘ軸方向成分の向きが同じもの同士を合成した右合成壁距離ベクトルおよび左合成壁距離ベクトルのＸ軸方向成分の絶対値の和が、第１の閾値を超えるかを判定し、これにより狭路判定を行っている。

特開２０１７－４２３０号公報

従来の自律走行作業装置は、例えば、走行経路において、一時的に通路幅が狭くなっているに過ぎないボトルネック部分が存在する場合でも、進行方向に亘って道幅を平均化することにより、このようなボトルネック部分を狭路と判定することなく、正確に狭路判定することができる。そして、自律走行作業装置は、安全に旋回できない道幅の走行経路を狭路と判定して、進行を停止するようになっている。しかし、操作者によって、あるいは作業エリアまたは作業位置によって、狭路であっても進行して自動作業を継続したい場合がある。これに対して、従来の自律走行作業装置では、狭路を判定すると、一律的に停止することになるので、狭路および狭路よりも先の領域で自動走行作業を実施することができず、狭路および狭路よりも先の領域が未作業領域となって残ってしまう問題が生じる。

本発明は、上記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、作業エリアの走行経路に狭路が存在する場合でも、狭路内での自動走行作業を安全に継続させ、未作業領域の発生を抑制することができる自律走行作業装置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、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置であって、装置本体と、前記装置本体を所定の作業エリア内で走行させる走行部と、前記装置本体の前記作業エリア内の走行経路上で作業を行う作業部と、予め記憶された前記作業エリアの環境地図、並びに走行データおよび作業データに基づいて前記走行部および前記作業部を制御して前記自動走行作業を行う再現制御部と、前記環境地図の作成時に検出されなかった未検出障害物が、前記自動走行作業を行う際に検出された場合の走行パターンとして、前記未検出障害物を回避して走行する回避走行パターンと、前記未検出障害物を回避せずに前記自動走行作業を停止する狭路走行パターンとの何れかを設定する走行パターン設定部と、を備え、前記走行パターン設定部は、前記環境地図の作成時に所定の幅閾値未満の道幅の狭路を検出すると手動または自動で前記狭路走行パターンを設定し、前記再現制御部は、前記走行パターン設定部で設定された前記走行パターンに従って前記走行部を制御し、前記狭路走行パターンが設定されている場合には、前記狭路に拘わらず走行させ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、作業エリアに狭路が存在する場合でも、狭路走行パターンを設定することで、自動走行作業において狭路を走行させることができるので、狭路を作業領域にすることができ、未作業領域が発生しなくなる。また、狭路走行パターンが設定されている場合、未検出障害物を検出すると、自動走行作業を停止するので、狭路内で自動走行作業を行う場合の危険を回避することができ、換言すれば、安全性を確保することができる。このように、作業エリアの走行経路に狭路が存在する場合でも、狭路内での自動走行作業を安全に継続させ、未作業領域の発生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２の自律走行作業装置は、動作モードを学習モードまたは再現モードに切り替え可能なモード切替部と、前記学習モードにおいて、前記環境地図を作成すると共に、前記走行部の手動走行時の前記走行データおよび前記作業部の手動作業時の前記作業データを取得して記憶する学習走行作業を行う学習制御部と、を更に備え、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記自動走行作業を行う。

本発明の第２の自律走行作業装置によれば、走行パターン設定部は、学習モードにおいて学習走行作業を行った際に検出されなかった未検出障害物が、再現モードにおいて自動走行作業を行う際に検出された場合の走行パターンを設定することができる。また、前記走行パターン設定部は、学習モードにおいて学習走行作業を行う際に幅閾値未満の道幅の狭路を走行した場合に、狭路走行パターンを設定することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第３の自律走行作業装置は、前記装置本体と該装置本体の周囲の非作業対象との位置関係を計測する計測部と、道幅が前記所定の幅閾値未満である前記走行経路の位置を前記狭路と判定する狭路判定部と、を更に備え、前記狭路判定部は、前記学習モードにおいて、前記計測部の計測結果に基づいて作成される前記作業エリアの前記環境地図から前記走行経路の各位置の道幅を算出し、または前記計測部の計測結果と前記装置本体の最大横幅とに基づいて前記走行経路の各位置の道幅を算出し、算出した前記道幅に基づいて前記狭路を判定し、前記走行パターン設定部は、前記学習モードにおいて前記狭路判定部が前記狭路を判定すると、自動で前記狭路走行パターンを設定する。

本発明の第３の自律走行作業装置によれば、学習走行作業を行うことによって、作業エリアの走行経路に含まれる狭路を、自動走行作業を行う前に、確実に判定することができる。また、走行経路に狭路が含まれていると、狭路を作業領域にすることになるが、自動的に狭路走行パターンが設定されるので、狭路内での自動走行作業を安全に継続させ、未作業領域の発生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４の自律走行作業装置において、前記狭路判定部は、前記走行経路の各位置の道幅に応じた狭路フラグ情報を判定し、このとき、前記道幅が手動旋回可能な幅以上である場合、前記狭路フラグ情報を通常路と判定し、前記道幅が手動旋回可能な幅未満である場合、前記狭路フラグ情報を前記道幅に応じた段階的な狭路レベルの前記狭路と判定し、更に前記道幅が該自律走行作業装置の最小横幅以下である場合、前記狭路フラグ情報を通行禁止狭路と判定する。

本発明の第４の自律走行作業装置によれば、作業エリアに存在する様々な狭路を的確に判定することができる。そのため、狭路フラグ情報を参照することで、狭路が自律走行作業装置の通行にどのように影響するかを把握することができる。

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、前記走行部に前記装置本体の信地旋回を指示するための信地旋回ボタンを更に備え、前記学習制御部は、前記狭路判定部によって判定された前記狭路を走行するとき、前記狭路の前記道幅が、手動旋回可能な幅未満で、且つ信地旋回可能な幅以上である場合、前記装置本体の旋回動作を、前記信地旋回ボタンによる信地旋回に制限する。

本発明の第５の自律走行作業装置によれば、学習走行作業において自律走行作業装置を狭路に走行させる場合、自律走行作業装置を壁や障害物などの非作業対象に衝突させることがなく、安全に学習走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第６の自律走行作業装置において、前記狭路判定部は、前記再現モードにおいて、前記計測部の計測結果と前記装置本体の最大横幅とに基づいて前記走行経路の進行方向側の位置の道幅を算出し、算出した前記道幅が前記所定の幅閾値以上の場合には、前記進行方向側を前記狭路でないと判定し、また、前記道幅が前記所定の幅閾値未満の場合には、前記進行方向側を前記狭路であると判定し、前記走行パターン設定部は、前記再現モードにおいて、前記狭路判定部が前記進行方向側を前記狭路でないと判定した場合、自動で前記回避走行パターンを設定し、また、前記狭路判定部が前記進行方向側を前記狭路であると判定した場合、自動で前記狭路走行パターンを設定する。

本発明の第６の自律走行作業装置によれば、狭路と通常路とが混在する作業エリアで自動走行作業を行う場合、狭路では狭路走行パターンに従って自動走行作業を継続することができ、通常路では回避走行パターンに従って未検出障害物を回避しながら自動走行作業を継続することができる。そのため、手間を掛けることなく効率的に自動走行作業を行うことができ、また、狭路を作業領域にすることができるので、未作業領域を発生させることなく自動走行作業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７の自律走行作業装置は、前記学習モードまたは前記再現モードにおいて前記狭路判定部が前記走行経路の所定の位置を前記狭路と判定すると、前記狭路の存在を操作者へ通知すると共に、前記狭路の道幅に応じた狭路フラグ情報を記憶する。

本発明の第７の自律走行作業装置によれば、操作者が、学習走行作業を行っている間に狭路の存在を気づくことによって、狭路を走行させるか否かを判断したり、狭路走行パターンを設定するか否かを判断したりすることができる。また、操作者は、自動走行作業を行っている間に狭路の存在を気づくことによって、狭路上の未検出障害物を予め移動させたり、自動走行作業の進捗状況を把握したりすることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第８の自律走行作業装置において、前記学習制御部は、前記学習モードにおいて前記狭路判定部が該自律走行作業装置の最小横幅以下である道幅の前記狭路を判定したとき、前記学習走行作業を停止する。

本発明の第８の自律走行作業装置によれば、学習走行作業で走行データや作業データから作成される作業プランは、自律走行作業装置の最小横幅以下である道幅の狭路を作業領域として含むことがなくなる。そのため、作成した作業プランを再現モードで実行したとき、未作業領域が発生することを防ぐことができる。

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において、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されたとき、所定の停止時間の間、前記自動走行作業を停止させる。

本発明の第９の自律走行作業装置によれば、自動走行作業において、人などの移動物または荷物などの配置物が未検出障害物として狭路上に検出された場合には、停止時間の間に移動物が検出範囲から退出し、または停止時間の間に配置物を検出範囲から運び出すことで、未検出障害物が検出されなくなるので、移動物または配置物をやり過ごして自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１０の自律走行作業装置において、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されたために、前記狭路走行パターンに従って前記自動走行作業を停止させたとき、前記自動走行作業の停止を操作者へ通知する。

本発明の第１０の自律走行作業装置によれば、自動走行作業において、人などの移動物または荷物などの配置物が未検出障害物として狭路上に検出された場合、自動走行作業の停止を通知された操作者は、即座に、移動物に対して検出範囲からの退出を促すことができ、または配置物を検出範囲から運び出すことができる。そのため、検出した未検出障害物を、即座に移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１１の自律走行作業装置において、前記再現制御部は、音出力、画面表示、警告灯の点灯または点滅および前記操作者の保有する端末との通信の少なくとも何れか一つによって、前記自動走行作業の停止を前記操作者へ通知する。

本発明の第１１の自律走行作業装置によれば、自動走行作業を停止したことを、操作者により確実に、より早く気付かせることができる。そのため、検出した未検出障害物を、より早く移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１２の自律走行作業装置において、前記再現制御部は、前記狭路走行パターンに従って前記自動走行作業を停止させてから所定の停止時間を経過した後、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されなくなった場合には、前記自動走行作業を再開し、また、前記未検出障害物が前記狭路上に検出される場合には、前記自動走行作業の停止を操作者へ再度通知する。

本発明の第１２の自律走行作業装置によれば、自動走行作業を停止したことを、操作者により確実に、より早く気付かせることができる。そのため、検出した未検出障害物を、より早く移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１３の自律走行作業装置は、前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の左右両側および前側に亘って備え、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち、前記装置本体の前側に配置された検知部によって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御する。

本発明の第１３の自律走行作業装置によれば、自動走行作業中に作業エリアの狭路を走行するとき、自律走行作業装置の左右両側で狭路を構成する壁や障害物などの非作業対象を検知することがなくなるため、左右両側の非作業対象の存在によって減速または停止することがないので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。また、狭路において自律走行作業装置の前側の非作業対象は確実に検知されるので、安全に自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１４の自律走行作業装置は、前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の左右両側および前側に亘って備え、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち、前記狭路判定部で判定された前記狭路フラグ情報に応じた検知部によって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御する。

本発明の第１４の自律走行作業装置によれば、自動走行作業中に作業エリアの狭路を走行するとき、狭路の道幅に応じて、自律走行作業装置の左右両側の検知範囲を変えることができる。そして、自律走行作業装置の左右両側で狭路を構成する壁や障害物などの非作業対象を検知することがなくなるため、左右両側の非作業対象の存在によって減速または停止することがないので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。また、狭路において自律走行作業装置の前側の非作業対象は確実に検知されるので、安全に自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１５の自律走行作業装置は、前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の前側で上下方向に亘って備え、前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち１つの検知部によって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御する。

本発明の第１５の自律走行作業装置によれば、装置本体２の前側において、上下方向の位置に起因して計測部のレーザーレンジファインダなどによって検知し難い非作業対象がある場合、例えば、床面の近傍に非作業対象がある場合でも、上下方向に複数配置された検知部によって、上下方向の検知範囲を広くしているので、非作業対象をより確実に検知することができる。そのため、非作業対象との接触を、より確実に防ぐことができ、より安全に自動走行作業を継続することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第１６の自律走行作業装置において、前記走行パターン設定部は、前記作業エリアを利用する利用者の活動時間帯に応じて前記走行パターンを設定し、このとき、前記利用者が多い時間帯では前記狭路走行パターンを設定し、また、前記利用者が少ない時間帯では前記回避走行パターンを設定する。

本発明の第１６の自律走行作業装置によれば、再現モード時の走行パターンとして、作業エリアの活動時間帯に適した走行パターンを、操作者の手間をかけず容易に設定することができる。
そのため、自動走行作業の停止回数を減少することができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行作業を継続することができる。

本発明によれば、自律走行作業装置は、作業エリアの走行経路に狭路が存在する場合でも、狭路内での自動走行作業を安全に継続させ、未作業領域の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の構成を示す概要図である。 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において、学習走行清掃で作成された清掃プランの例を示す表である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、走行経路の道幅に応じた通常路および狭路の例を示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、回避走行パターンが設定された場合の計測部および障害物検知部の検知範囲の例を上方から示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定されて狭路レベル１または狭路レベル２の狭路を走行する場合の計測部および障害物検知部の検知範囲の例を上方から示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定されて狭路レベル３の狭路を走行する場合の計測部および障害物検知部の検知範囲の例を上方から示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定された場合の計測部および障害物検知部の検知範囲の例を右方から示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部およびモード選択画面の例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、回避走行パターンが設定された場合に操作表示部に表示されるデータ設定画面の例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定された場合に操作表示部に表示されるデータ設定画面の例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置における自動走行清掃の開始時の動作の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定された場合の自動走行清掃の動作の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、回避走行パターンが設定された場合の自動走行清掃の動作の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、回避走行パターンが設定された場合に、未検出障害物が検出されたときの自動走行清掃の動作の例を示す概要図である。 本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、狭路走行パターンが設定された場合に、未検出障害物が検出されたときの自動走行清掃の動作の例を示す概要図である。

以下、本発明の実施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１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ＦＬの清掃作業を実行する清掃部５を作業部として備えて、自律走行清掃装置として機能する。自律走行作業装置１は、例えば、ショッピングモールなどの商業施設、オフィス、ホテル、病院、学校、工場などの全部または一部の領域を清掃エリア（作業エリア）として、清掃エリアの床面ＦＬを清掃の対象とする。

また、自律走行作業装置１は、装置本体２と周囲の壁や障害物（例えば、置物など）などの非作業対象との位置関係を計測する計測部６と、所定距離内の壁や障害物を検知する障害物検知部７とを備える。また、自律走行作業装置１は、自律走行作業装置１の各種機能の操作や表示のためのタッチパネル２９（図９参照）からなる操作表示部８と、自律走行作業装置１の各部に電力を供給し、バッテリー（図示せず）の残量監視や充電を制御するための電源部９とを備える。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による計測など）を統括制御する制御部１０と、走行部３の走行データや清掃部５の清掃データ（作業データ）からなる清掃プラン（作業プラン）を記憶する記憶部１１とを備える（図２参照）。

なお、自律走行作業装置１は、障害物などに衝突した際に損傷することを防止するためのバンパー１２を装置本体２に備えるとよい。また、自律走行作業装置１は、図２に示すように、自律走行作業装置１の操作者に警告などを知らせたるための警告灯１３、自律走行作業装置１の操作者や清掃エリアの利用者に自律走行作業装置１の稼働や警告などを知らせるためのスピーカ１４、外部機器と通信するための通信部１５を備えていてよい。

次に、自律走行作業装置１の動作の概要を説明する。

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、学習モード、再現（自動走行）モードおよび手動モードの何れかの動作モードに切り替えられて動作する。

自律走行作業装置１は、学習モードおよび手動モードでは、学習走行清掃（学習走行作業）および手動走行清掃（手動走行作業）をそれぞれ行って、操作者による走行操作部４や操作表示部８の手動操作に応じて手動走行や手動清掃（手動作業）を行う。学習走行清掃では、更に、学習走行に伴って清掃エリアの環境地図を作成して記憶すると共に、学習走行時の走行経路や走行状態を示す走行データと、学習清掃時の清掃状態を示す清掃データとを取得して、走行データおよび清掃データを含む図３に示すような清掃プランを記憶する。清掃プランには、学習走行時の環境地図や学習モードで設定された走行パターン（回避走行パターンまたは狭路走行パターン）が関連付けられて記憶される。走行パターンは、学習モードにおいて検出されなかった未検出障害物が、再現モードにおいて検出された場合に、未検出障害物を回避して走行する回避走行パターンと、未検出障害物を回避せずに自動走行清掃を停止する狭路走行パターンとの何れかに設定される。

自律走行作業装置１は、再現モードでは、自動走行清掃（自動走行作業）を行って、学習走行清掃で記憶された清掃プランのうちで、操作者に選択された清掃プランを再現するように、選択された清掃プランおよび対応する環境地図並びに走行パターンに基づいて、制御部１０による自動操作に応じて自動走行および自動清掃（自動作業）を行う。

清掃プランは、図３に示すように、走行経路に沿った複数のステップで構成され、各ステップには、走行データおよび清掃データ、並びに狭路フラグ情報が関連付けられる。ステップの間隔は、学習走行清掃を行う際に、所定の時間間隔（例えば、２５ｍｓ）に設定されてもよく、あるいは、自律走行作業装置１の所定の移動距離（例えば、０．５ｍ）に設定されてもよい。また、清掃プランは、上記した以外に、学習走行清掃開始からの経過時間をステップ毎に関連付けて記憶してもよい。

走行データは、例えば、走行部３の走行経路上の自己位置データ（環境地図上の自己位置を示すＸ座標およびＹ座標、開始位置の向きに対する角度）、操舵フラグ（直進、左折、右折）、進行方向への走行速度［ｍ／ｓ］および旋回速度［ｄｅｇ／ｓ］を含み、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。あるいは、走行速度は、複数段階の速度の何れかに切り替えられてよく、走行データは、走行速度の段階的な速度を数字（例えば、０～７の８段階）に換算して記憶するとよい。

清掃データは、例えば、清掃部５の清掃部材１６のパッド圧、洗浄液供給部１７の供給水量および吸引部１８の吸引量を含む。パッド圧は、清掃部材１６を床面ＦＬに押し付ける力であり、供給水量は、洗浄液供給部１７によって床面ＦＬに供給される洗浄液（作業液）の量であり、吸引量は、吸引部１８によって床面ＦＬから洗浄後の汚水を吸引する際の吸引ブロア（図示せず）の稼働強度である。なお、パッド圧、供給水量および吸引量は、複数段階の強度の何れかに切り替えられてよく、清掃データは、パッド圧、供給水量および吸引量の段階的な強度を数字（例えば、０～２の３段階や、０～４の５段階など）に換算して記憶するとよい。なお、清掃データは、清掃部材１６の作動／停止、回転速度を含んでもよい。

狭路フラグ情報は、図４に示すように、走行経路の各位置、即ち、走行データの各ステップの位置における道幅に応じて定まり、走行経路が狭路であるか否かのフラグを示していて、更に狭路である場合には、道幅に応じた狭路レベルを示す。例えば、走行経路が狭路ではなく通常路である場合、狭路フラグ情報は通常路に設定されてもよいが、狭路なしとして設定されてもよい。通常路とは、自律走行作業装置１の手動旋回可能な幅以上の道幅を有する走行経路であり、手動旋回可能な幅とは、自律走行作業装置１が装置本体２の横幅より大きいスキージ１９（大スキージ）などの幅広部品を装着した状態、即ち、最大横幅の状態で、操作者が自律走行作業装置１を手動操作する場合に、周囲の壁や障害物などに接触することなく、安全に旋回可能な幅である。走行経路が狭路である場合、狭路フラグ情報は狭路に設定され、更に狭路レベルが設定される。

狭路フラグ情報の狭路レベルは、図４に示すように、狭路の道幅に応じて段階的に設定され、好ましくは、狭路の道幅が狭いほど高く設定される。例えば、狭路の道幅が、手動旋回可能な幅未満であるが、信地旋回可能な幅以上である場合、狭路レベル１に設定される。ここで、信地旋回可能な幅とは、自律走行作業装置１が幅広部品を装着した状態で、周囲の壁や障害物などに接触することなく、自律走行作業装置１の信地旋回が可能な幅である。また、狭路の道幅が、信地旋回可能な幅未満であるが、自律走行作業装置１が幅広部品を装着した状態で、周囲の壁や障害物などに接触することなく、安全に通行可能な幅以上である場合、狭路レベル２に設定される。更に、狭路の道幅が、自律走行作業装置１が幅広部品を装着した状態で、安全に通行可能な幅未満であるが、幅広部品を取り外した状態、即ち、最小横幅の状態で、周囲の壁や障害物などに接触することなく、安全に通行可能な幅以上である場合（装置本体２の横幅より大きい場合）、狭路レベル３に設定される。ここで、自律走行作業装置１が最小横幅の状態とは、装置本体２の横幅以下のスキージ１９（小スキージ）などの部品（幅狭部品）を装着した状態も含まれる。

なお、狭路の道幅が、自律走行作業装置１が幅広部品を取り外した状態で通行可能な幅未満、即ち、自律走行作業装置１の最小横幅以下である場合、狭路フラグ情報は通行禁止狭路となり、この狭路を学習走行清掃において走行することはない。この場合、狭路フラグ情報や狭路レベルは設定されなくてもよいが、通行禁止狭路に設定されてもよい。

次に、自律走行作業装置１の各部を説明する。

走行部３は、装置本体２の下部に設けられていて、駆動輪として１つの前輪３ａを備え、補助輪として一対の後輪３ｂを備える。前輪３ａは、進行方向前側で装置幅方向中央に設けられ、走行駆動用モータ（図示せず）と前輪回転用エンコーダ（図示せず）とを備える。走行部３は、走行駆動用モータを駆動して前輪３ａを回転させることで装置本体２を前進させ、前輪３ａの回転を停止させることで装置本体２を停止させる。走行駆動用モータの駆動を制御することで、自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度の調整（加減速）が行われる。なお、走行部３は、走行駆動用モータが前輪３ａを逆転させることで装置本体２を後退させてもよい。

また、前輪３ａは、操舵軸（図示せず）と操舵用モータ（図示せず）と操舵回転用エンコーダ（図示せず）とを備える。走行部３は、操舵用モータを駆動して操舵軸を回転させることで前輪３ａの向きを変えて装置本体２を操舵し、前輪３ａの向きを変えながら装置本体２を前進させることで、自律走行作業装置１（走行部３）を左折（左旋回）や右折（右旋回）させる。操舵用モータの駆動を制御することで、自律走行作業装置１（走行部３）の操舵角が調整される。例えば、操舵軸を回転させて進行方向に対して操舵角を左側または右側に９０度傾けるように操舵用モータを制御しながら、装置本体２を前方または後方へ旋回することで、装置本体２は左側または右側に信地旋回する。

一対の後輪３ｂは、進行方向後側で装置幅方向（左右方向）に間隔を空けて設けられ、それぞれ走行距離を回転量から把握するためのエンコーダ（図示せず）を備える。一対の後輪３ｂは、前輪３ａの駆動による装置本体２の移動に応じて従動回転する。自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度の調整（加減速）と操舵は、後輪３ｂに備えられたエンコーダを用いて後輪３ｂの各々の回転量をフィードバックしながら走行駆動用モータと操舵用モータを制御することで行われてもよい。なお、本実施形態では、駆動輪の前輪３ａと補助輪の後輪３ｂとを備える例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、例えば、他の実施形態では、補助輪の前輪３ａと一対の駆動輪の後輪３ｂとを備えてもよい。

走行部３は、動作モードが学習モードまたは手動モードに設定されている場合、操作者による走行操作部４の手動操作に応じて動作する。また、走行部３は、動作モードが再現モードに設定されている場合、操作者に選択された清掃プランの走行データおよび環境地図に基づく制御部１０（再現制御部２６）の制御に応じて動作する。

走行操作部４は、装置本体２の後上側に設けられ、操作者が手動操作可能なハンドル（図示せず）およびスロットル（図示せず）を備える。なお、走行操作部４は、動作モードが学習モードまたは手動モードに設定されている間は、操作者による手動操作を受け付けるが、再現モードに設定されている間は、緊急停止ボタン２８の操作以外の操作者による手動操作を受け付けないように構成される。

走行操作部４は、操作者によるハンドルの操舵量を電気信号に変換し、電気信号を操舵用モータに出力して駆動させることで、前輪３ａの操舵軸を回転させて装置本体２を左折（左旋回）または右折（右旋回）させる。走行操作部４のハンドルの操舵量に応じて自律走行作業装置１（走行部３）の操舵角が調整される。具体的には、ハンドル操作時の操舵回転用エンコーダのパルス数をカウントすることで、ハンドルの操舵量をパルス数に置き換え、このパルス数に合わせて操舵用モータを制御することで自律走行作業装置１の操舵角を調整することができる。操舵角（ｄｅｇ）は、走行部３の進行方向を基準（０度）にして、進行方向に対して左旋回をプラスの角度で示し、進行方向に対して右旋回をマイナスの角度で示す。なお、操舵角は、可変抵抗器を用いて電気信号に変換して検出してもよい。

また、走行操作部４は、操作者によるスロットルの回動量（開度）を電気信号に変換し、電気信号を走行駆動用モータに出力して駆動させることで、前輪３ａを回転させて装置本体２を進行方向に前進させる。走行操作部４のスロットルの回動量に応じて自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度が調整される。

清掃部５は、装置本体２の下部に設けられ、装置本体２の下方の床面ＦＬを清掃するように構成される。清掃部５は、動作モードが学習モードまたは手動モードに設定されている場合、操作者による操作表示部８の手動操作に応じて動作する。また、清掃部５は、動作モードが再現モードに設定されている場合、操作者に選択された清掃プランの清掃データに基づく制御部１０（再現制御部２６）の制御（自動操作）に応じて動作する。

清掃部５は、例えば、洗浄液を用いて床面ＦＬを清掃する湿式の清掃機構で構成され、床面ＦＬに接触して床面ＦＬを清掃する清掃部材１６と、洗浄液を床面ＦＬに供給する洗浄液供給部１７と、床面ＦＬを清掃した使用後の洗浄液、即ち、汚水を吸引する吸引部１８とを備える。また、清掃部５は、清掃部材１６を床面ＦＬ上で回転させる清掃部材用モータ（図示せず）と、清掃部材１６を床面ＦＬに対して上下方向に移動させる清掃部材用アクチュエータ（図示せず）とを備える。更に、清掃部５は、吸引部１８で吸引された汚水を回収する汚水回収部（図示せず）を備える。

清掃部材１６は、装置本体２の内部から下方に突出した清掃シャフト（図示せず）に対して着脱可能に取り付けられる。清掃部材用モータが清掃シャフトを回転させると、清掃部材１６は清掃シャフトを回転軸として回転し、清掃部材用アクチュエータが清掃シャフトを上下方向に移動させると、清掃部材１６も上下方向に移動する。

清掃部材１６は、一対の洗浄パッドや一対の洗浄ブラシなどで構成され、一対の洗浄パッドまたは一対の洗浄ブラシは、進行方向略中央で装置幅方向（左右方向）に並んで取り付けられる。左側の洗浄パッドまたは洗浄ブラシが上方視時計回りに回転し、右側の洗浄パッドまたは洗浄ブラシが上方視反時計回りに回転して、幅方向中央側で前方から後方へ向かうように回転する。これにより、一対の洗浄パッドまたは一対の洗浄ブラシの前方の汚水や塵埃を幅方向中央側に収集しつつ後方へ排出する。

洗浄液供給部１７は、洗浄液を収容する洗浄液タンクや、この洗浄液タンクに接続された供給ポンプを備えていて、供給ポンプを用いて洗浄液タンクから床面ＦＬに洗浄液を供給して散布する。洗浄液供給部１７は、例えば、供給ポンプに電圧を印加して供給ポンプのインペラ（羽根車）を回転させることで洗浄液を供給する。この電圧を変更してインペラの回転数を調整することで、洗浄液の供給水量が調整される。例えば、電圧と洗浄液の供給水量との相関データを予め記憶部１１に記憶しておくことで、所定の供給水量を要求された場合に、この供給水量に対応する電圧を供給水ポンプに印加することで、要求された供給水量に調整する。

吸引部１８は、吸引ブロアで構成される。汚水回収部は、スキージ１９と、汚水ダクト（図示せず）と、汚水タンク（図示せず）とを備えていて、スキージ１９は、清掃部材１６より後方で床面ＦＬに接地して設けられる。汚水回収部は、清掃部材１６から後方に排出される汚水をスキージ１９で受け止めて収集し、吸引部１８は、汚水ダクトに接続されていて、スキージ１９が収集した汚水を汚水ダクトへ吸引する。汚水回収部において、汚水ダクトへ吸引された汚水は、汚水ダクトに接続された汚水タンクへ回収される。

このような清掃部５は、洗浄液供給部１７が床面ＦＬに洗浄液を散布しながら、清掃部材１６の洗浄パッドまたは洗浄ブラシを清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面ＦＬに付勢して押し付けることで、床面ＦＬを洗浄し、洗浄後の汚水を汚水回収部が回収する。

計測部６は、装置本体２と周囲の壁や障害物などの非作業対象との位置情報（例えば、装置本体２の進行方向に対する角度や距離）を計測するレーザーレンジファインダ（ＬＲＦ：Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ）６ａなどを備える。計測部６は、装置本体２が走行している間、例えば、所定のタイミング毎（例えば、２５ｍｓ毎）に非作業対象との位置情報を計測する。ＬＲＦ６ａは、装置本体２の前側で左右方向に亘って切り欠いて形成された切り欠き部に配置され、図５～図８に示すように、前側および左右両側に亘って検知範囲を有する。なお、図５～図８では、ＬＲＦ６ａの検知範囲は、ＬＲＦ６ａの周囲の扇形で示されている。

障害物検知部７は、装置本体２から所定距離内の壁や障害物の有無を検知する超音波センサなどの複数の近接センサ７ａ（検知部）や、装置本体２付近の床面ＦＬの段差を検知する赤外線センサなどの段差センサ７ｂ、装置本体２の前下側のバンパー１２に取り付けられて壁や障害物との接触を検視するバンパーセンサ７ｃを備える。障害物検知部７は、装置本体２が走行している間、常時稼働していてよい。

複数の近接センサ７ａは、図５～図７に示すように、装置本体２の左右両側および前側に亘って配置され、好ましくは、左右対称に配置されるとよい。なお、図５～図７では、各近接センサ７ａの検知範囲は、各近接センサ７ａの周囲の扇形で示されている。例えば、装置本体２の左側中央および右側中央に配置される近接センサ７ａは、装置本体２の左方および右方を検知範囲として、装置本体２の左方および右方の壁や障害物などの非作業対象を検知する。また、装置本体２の左側前部および右側前部に配置される近接センサ７ａは、装置本体２の左方前側および右方前側を検知範囲として、装置本体２の左方前側および右方前側の非作業対象を検知する。更に、装置本体２の前側左部および前側右部に配置される近接センサ７ａは、装置本体２の前方左側および前方右側を検知範囲として、装置本体２の前方左側および右側の非作業対象を検知する。

また、複数の近接センサ７ａは、図８に示すように、装置本体２の前側で上下方向に亘って異なる位置に配置されて、上下方向において異なる位置で検知範囲を有するように配置されるとよい。なお、図８では、各近接センサ７ａの検知範囲は、各近接センサ７ａの周囲の扇形で示されている。例えば、装置本体２の前側左部および前側右部に配置される近接センサ７ａは、それぞれ上下方向に亘って複数配置される。

操作表示部８は、装置本体２の後上側で走行操作部４の近傍に設けられ、図９に示すように、キースイッチ２７と、緊急停止ボタン２８と、タッチパネル２９とを備え、操作表示部８の各部は、制御部１０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などで構成されてよく、あるいは、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などで構成されてもよい。なお、タブレット端末などで構成される操作表示部８は、通信部１５によって無線通信を介して制御部１０に接続されて、自律走行作業装置１を遠隔操作可能となる。

キースイッチ２７は、オン、オフを切替可能に構成されている。キースイッチ２７をオンに切り替えることで、電源部９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、キースイッチ２７をオフに切り替えることで、電源部９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２８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、再現モードでの自動走行清掃）を強制的に停止（制動）する。

タッチパネル２９は、制御部１０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部１０へと送信する。例えば、キースイッチ２７をオンにして自律走行作業装置１を稼働すると、タッチパネル２９は、図９に示すように、動作モードを選択可能なモード選択画面３０を表示する。

モード選択画面３０には、学習ボタン３１、自動ボタン３２および手動ボタン３３が操作可能に表示される。

学習ボタン３１または手動ボタン３３が操作されると、動作モードが学習モードまたは手動モードに切り替えられて、タッチパネル２９は、図１０および図１１に示すように、手動走行や手動清掃に関するデータを設定操作可能なデータ設定画面４０を表示する。また、自動ボタン３２が操作されると、動作モードが再現モードに切り替えられて、タッチパネル２９は、自動走行清掃の対象の清掃プランを選択操作可能な清掃プラン選択画面（図示せず）を表示する。

データ設定画面４０には、走行部３の走行速度を変更する速度変更ボタン４１が表示される。速度変更ボタン４１は、例えば、操作する度に走行速度を段階的に上げる上ボタンと、操作する度に走行速度を段階的に下げる下ボタンとを備える。

データ設定画面４０には、清掃部５の清掃部材１６の清掃スイッチ４２および清掃部材１６のパッド圧を調整するパッド圧調整ボタン４３が表示される。清掃スイッチ４２は、操作する度に清掃部材１６による清掃の稼働／停止を切り替える。パッド圧調整ボタン４３は、操作する度に清掃部材１６のパッド圧を段階的かつ循環的に切り替える。

データ設定画面４０には、清掃部５の洗浄液供給部１７の供給スイッチ４４および洗浄液供給部１７の供給水量を調整する供給水量調整ボタン４５が表示される。供給スイッチ４４は、操作する度に洗浄液供給部１７による洗浄液供給の稼働／停止を切り替える。供給水量調整ボタン４５は、操作する度に洗浄液供給部１７の供給水量を段階的かつ循環的に切り替える。

データ設定画面４０には、清掃部５の吸引部１８の吸引スイッチ４６および吸引部１８の吸引量を調整する吸引量調整ボタン４７が表示される。吸引スイッチ４６は、操作する度に吸引部１８による吸引の稼働／停止を切り替える。吸引量調整ボタン４７は、操作する度に吸引部１８の吸引量を段階的かつ循環的に切り替える。

更に、データ設定画面４０には、学習モードにおいて、学習走行清掃を開始する学習開始ボタン４８、学習走行清掃を中断する学習中断ボタン４９、学習走行清掃を完了する学習完了ボタン５０、学習走行清掃の結果を清掃プランとして記憶する記憶ボタン５１が操作可能に表示される。なお、学習中断ボタン４９および学習完了ボタン５０は、学習走行清掃の実行中のみ表示するようにしてもよく、記憶ボタン５１は、学習走行清掃の完了後のみ表示するようにしてもよい。

更に、データ設定画面４０には、走行パターン設定ボタン５２と、信地旋回ボタン５３とが表示される。

走行パターン設定ボタン５２は、学習モードおよび再現モードにおいて、手動操作に応じて走行パターンを回避走行パターンまたは狭路走行パターンに設定し、例えば、押圧操作する度に回避走行パターンと狭路走行パターンとを切り替える。回避走行パターンの場合には、図１０に示すように、走行パターン設定ボタン５２に回避ありが表示され、狭路走行パターンの場合には、図１１に示すように、走行パターン設定ボタン５２に回避なしが表示される。また、走行パターン設定ボタン５２は、学習モードにおいて所定の幅閾値未満の道幅の狭路を走行した場合に、操作可能となってもよい。ここで、幅閾値とは、例えば、自律走行作業装置１を走行操作部４によって、周囲の壁や障害物などに接触することなく、安全に手動旋回可能な幅に設定される。

信地旋回ボタン５３は、手動モードまたは学習モードにおいて、走行操作部４のハンドル操作によらずに、手動操作に応じて信地旋回を走行部３に指示する。例えば、信地旋回ボタン５３は、１回の押圧操作で単位角度毎の信地旋回を走行部３に指示してもよく、または、押圧操作している間、信地旋回を継続するように走行部３に指示してもよい。信地旋回ボタン５３は、左旋回と右旋回とで異なるボタンで構成されてよい。なお、信地旋回ボタン５３は、走行部３が進行を停止している場合に、操作可能となるとよい。本実施形態では、信地旋回ボタン５３をデータ設定画面４０に備える例を説明するが、他の例として、信地旋回ボタン５３は、走行操作部４に設けられてもよい。

清掃プラン選択画面（図示せず）は、記憶部１１に記憶されている各清掃プランを選択可能に構成され、また、選択された清掃プランの自動走行清掃の開始、一時停止、中止などを操作可能な操作ボタン（図示せず）を有して構成される。なお、選択された清掃プランの自動走行清掃が開始されると、タッチパネル２９は、自動走行清掃の実行中を示す画面を表示する。

電源部９は、装置本体２内部に搭載されたバッテリー（電源）および充電回路を備え、外部電源に接続することでバッテリーが充電され、また、自律走行作業装置１の各部へと電力を供給する。電源部９は、バッテリーの残量を示す信号を制御部１０へと出力してもよい。

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのコンピュータで構成され、図２に示すように、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、フラッシュメモリなどを含む記憶部１１に接続されている。また、制御部１０は、上記の走行部３、走行操作部４、清掃部５、計測部６、障害物検知部７、操作表示部８、電源部９、警告灯１３、スピーカ１４および通信部１５などの自律走行作業装置１の各部に接続されている。

また、制御部１０は、通信部１５を介して外部機器と通信可能に接続される。通信部１５は、装置本体２と別体となるタブレット端末などで構成される操作表示部８や、操作者の保有する操作者端末６０などの外部機器と、Ｗｉ－Ｆｉなどの無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信規格によって無線通信を行う。

記憶部１１は、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を記憶し、制御部１０が、記憶部１１に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することにより、各部および各種機能を統括制御する。例えば、制御部１０は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、モード切替部２０、学習制御部２１、地図作成部２２、清掃プラン作成部２３、走行パターン設定部２４、狭路判定部２５および再現制御部２６として動作する。これにより、自律走行作業装置１は、事前に記憶されたプログラムに従って自律的に走行し自動で作業することができる。また、記憶部１１は、１つ以上の清掃プランを記憶すると共に、各清掃プランに対応する環境地図および走行パターンも記憶する。

モード切替部２０は、動作モードを学習モード、再現モードおよび手動モードの何れかに切り替える。モード切替部２０は、例えば、上記したモード選択画面３０において、学習ボタン３１、自動ボタン３２および手動ボタン３３の操作に応じて動作モードを学習モード、再現モードおよび手動モードにそれぞれ切り替える。

学習制御部２１は、学習モードにおいて、データ設定画面４０の学習開始ボタン４８の操作に応じて学習走行清掃を開始して、走行部３の走行データおよび清掃部５の清掃データの取得を開始する。学習制御部２１は、学習走行清掃が行われる間、所定のステップ間隔毎に、走行データおよび清掃データを取得して記憶部１１に一時的に記憶しておく。

学習制御部２１は、例えば、走行データとして、計測部６が計測した位置情報に基づいて自己位置データ（Ｘ座標およびＹ座標、角度）を取得する。また、走行部３の前輪３ａの前輪回転用エンコーダで前輪３ａの走行回転数を検出し、その検出結果に基づいて走行部３の走行速度を取得する。更に、走行部３の前輪３ａの操舵回転用エンコーダで前輪３ａの操舵回転数を検出し、その検出結果に基づいて走行部３の旋回速度を取得する。

学習制御部２１は、例えば、清掃データとして、清掃部５の清掃部材１６のパッド圧、洗浄液供給部１７の供給水量および吸引部１８の吸引量について、データ設定画面４０を介して設定されていた段階的な強度を取得する。

更に、学習制御部２１は、学習走行清掃中に走行パターン設定部２４によって設定された走行パターンを記憶部１１に一時的に記憶するとよい。また、学習制御部２１は、学習走行清掃の走行経路の各位置（各ステップ）について、狭路判定部２５による狭路判定結果を狭路フラグ情報としてステップ毎に関連付けて記憶部１１に一時的に記憶するとよい。

例えば、学習走行清掃中に狭路判定部２５が各ステップの狭路を判定している場合には、学習制御部２１は、後述するように、学習走行清掃中に狭路判定部２５がステップ間隔毎に判定した狭路フラグ情報を取得して、各ステップに関連付けて記憶部１１に記憶する。即ち、この場合、狭路フラグ情報は、走行データおよび清掃データと同様に、学習走行清掃中にステップを経過する毎に取得されて逐一記憶される。あるいは、学習走行清掃中に狭路判定部２５が各ステップの狭路を判定していない場合には、学習制御部２１は、後述するように、学習走行清掃が完了したときに狭路判定部２５が環境地図に基づいて判定した各ステップの狭路フラグ情報を取得して、各ステップに関連付けて記憶部１１に記憶する。即ち、この場合、狭路フラグ情報は、学習走行清掃を完了してから全てのステップについて取得されて一度に記憶される。

また、学習制御部２１は、学習走行清掃中に狭路判定部２５によって判定された狭路を走行するとき、狭路の道幅が、手動旋回可能な幅未満で、且つ信地旋回可能な幅以上である場合には、走行操作部４を用いた手動操作による装置本体２の旋回動作を制限して、信地旋回ボタン５３による信地旋回のみを可能にしてもよい。なお、学習制御部２１は、狭路の道幅が、信地旋回可能な幅未満である場合には、走行操作部４による旋回動作だけでなく、信地旋回ボタン５３による旋回動作も制限するとよい。

更に、学習制御部２１は、学習走行清掃中に狭路判定部２５が自律走行作業装置１の最小横幅以下である道幅の狭路、すなわち通行禁止狭路を判定したとき、走行操作部４による手動操作によって自律走行作業装置１が通行禁止狭路に接近した場合には、学習走行清掃を停止するように走行部３および清掃部５を制御してもよい。

そして、学習制御部２１は、データ設定画面４０の学習中断ボタン４９の操作（学習走行清掃の中断操作）に応じて学習走行清掃を中断し、学習モードでの手動走行および手動清掃を強制的に停止すると共に、走行データおよび清掃データの取得を停止する。

また、学習制御部２１は、データ設定画面４０の学習完了ボタン５０の操作に応じて学習走行清掃を完了し、走行データおよび清掃データの取得を停止する。

地図作成部２２は、学習モードにおいて学習走行清掃が行われる間、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）などの技術を用いて、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。

具体的には、地図作成部２２は、所定の清掃エリアの学習走行清掃の間に、計測部６の計測結果として、装置本体２と装置本体２の周囲の非作業対象との位置情報を取得し、この計測部６の計測結果に基づいて、所定の時間間隔毎または所定の距離間隔毎に、装置本体２の周囲の局所地図を作成する。また、地図作成部２２は、局所地図と走行部３の各エンコーダによる検出結果（走行部３の移動量）とに基づいて、局所地図中の自律走行作業装置１の自己位置（座標）を推定する。

そして、地図作成部２２は、学習走行清掃を完了する際に、各局所地図をつなぎ合わせる（合成する）ことで清掃エリアの環境地図を作成する。また、地図作成部２２は、局所地図中の自己位置（計測部６が計測した各位置情報）をつなぎ合わせる（合成する）ことで走行経路を作成する。この環境地図を用いることで、局所地図中の自己位置と、計測部６が計測した非作業対象の位置情報とに基づいて、走行経路に沿って走行可能範囲を把握することができ、この走行可能範囲に基づいて、走行経路の各位置（各ステップ）の道幅を算出することができる。

清掃プラン作成部２３は、データ設定画面４０の学習完了ボタン５０の操作に応じて学習走行清掃が完了すると、学習制御部２１が記憶部１１に一時的に記憶していた走行データおよび清掃データ並びに狭路フラグ情報をステップ毎に関連付けて清掃プラン（作業プラン）を作成する。

清掃プラン作成部２３は、作成した清掃プランについてプラン名の入力を操作者に問い合わせる問合せ画面をタッチパネル２９に表示させ、操作者によって入力されたプラン名を、作成した清掃プランに付加する。清掃プラン作成部２３は、プラン名の入力後、データ設定画面４０の記憶ボタン５１の操作に応じて、作成した清掃プランを、同じ学習走行清掃で地図作成部２２が作成した環境地図および走行パターン設定部２４が設定した走行パターンと関連付けて記憶部１１に記憶する。なお、清掃プラン作成部２３は、学習走行清掃を行うことなく、自律走行作業装置１をコンピュータとして用いることによって、または操作者端末６０などの外部機器によって、あるいは事前に入力されたプログラムに従って自動で走行経路を作成することによって、事前に環境地図、走行データおよび清掃データが作成された場合、これらの環境地図、走行データおよび清掃データについて清掃プランを作成してもよく、この場合でも、狭路フラグ情報や走行パターンを設定してよい。

走行パターン設定部２４は、学習モードにおいて（環境地図の作成時に）検出されなかった未検出障害物が、再現モードにおいて（自動走行清掃を行う際に）検出された場合の走行パターンとして、未検出障害物を回避して走行する回避走行パターンと、未検出障害物を回避せずに自動走行清掃を停止する狭路走行パターンとの何れかを設定する。回避走行パターンおよび狭路走行パターンは、学習モードおよび再現モードの何れのモードにおいても操作者のボタン押下などの手動操作により設定されてよい。なお、上記操作者の手動操作により狭路走行パターンが設定される清掃エリアは、操作者の判断に従い、所定の幅閾値以上の道幅であっても設定してよい。

学習モードにおいて走行パターンを設定する場合、走行パターン設定部２４は、基本的には、学習走行清掃において（環境地図の作成時に）自律走行作業装置１が所定の幅閾値未満の道幅の狭路を走行（検出）した場合、換言すれば、学習走行清掃を行った清掃エリアの走行経路に狭路が含まれる場合、走行パターン設定ボタン５２の手動操作に応じて、または狭路判定部２５による狭路の判定に応じて自動的に、狭路走行パターンを設定する。一方、走行パターン設定部２４は、学習走行清掃において自律走行作業装置１が所定の幅閾値未満の道幅の狭路を走行しない場合、即ち、狭路走行パターンを設定しない場合には、回避走行パターンを設定してよい。また、再現制御部２６が、学習走行清掃に拘わらず、事前に作成された環境地図、走行データおよび清掃データに基づいて自動走行清掃を行う場合、走行パターン設定部２４は、環境地図の作成時に検出されなかった未検出障害物が、自動走行清掃を行う際に検出された場合の走行パターンを設定してよく、また、環境地図の作成時に所定の幅閾値未満の道幅の狭路を検出した場合、手動または自動で狭路走行パターンを設定してよい。

走行パターン設定部２４は、自律走行作業装置１が学習走行清掃を行っている間に、または学習走行清掃を完了する際に、走行パターン設定ボタン５２による狭路走行パターンの手動操作を受け付ける。あるいは、走行パターン設定部２４は、学習モードにおいて自律走行作業装置１が学習走行清掃を行っている間に、狭路判定部２５が狭路を判定したときに、自動的に狭路走行パターンを設定する。

また、再現モードにおいて走行パターンを設定する場合、走行パターン設定部２４は、清掃プランの選択後であって自動走行清掃を開始する前に、走行パターン設定ボタン５２による狭路走行パターンの手動操作を受け付ける。あるいは、自動走行清掃を行っている間に、狭路判定部２５による狭路の判定結果に応じて、走行パターンを切り替えて設定する。このとき、走行パターン設定部２４は、狭路判定部２５が走行経路の進行方向側の位置を狭路でないと判定した場合、自動的に回避走行パターンを設定し、一方、狭路であると判定した場合、自動的に狭路走行パターンを設定する。

更に、走行パターン設定部２４は、自動走行清掃を行う際に、清掃エリアを利用する利用者の活動時間帯に応じて自動的に走行パターンを設定してもよい。例えば、走行パターン設定部２４は、清掃エリアの利用者が多い昼間などの時間帯では狭路走行パターンを設定し、一方、利用者が少ない夜間などの時間帯では回避走行パターンを設定する。

狭路判定部２５は、学習モードまたは再現モードにおいて、走行経路の各位置の道幅を算出し、道幅が所定の幅閾値以上の場合には走行経路の位置を狭路でないと判定する一方、道幅が所定の幅閾値未満の場合には走行経路の位置を狭路であると判定する。

なお、狭路判定部２５が狭路の存在を判定した場合、学習制御部２１または再現制御部２６は、スピーカ１４による音出力、操作表示部８による画面表示、警告灯１３の点灯または点滅および通信部１５を介した操作者の保有する操作者端末６０との通信の少なくとも何れか一つによって、狭路の存在を操作者へ通知するように、スピーカ１４、操作表示部８、警告灯１３または通信部１５を制御する。このとき、通信部１５による操作者端末６０との通信として、電子メールの送信やショートメッセージサービスを通じたショートメールの送信を用いてよい。なお、学習モードでは、狭路の存在を通知すると共に、狭路走行パターンの設定を操作者に促すように通知するとよい。

例えば、学習モードで狭路を判定する場合、狭路判定部２５は、学習走行清掃を行っている間に、計測部６の計測結果として、装置本体２と装置本体２の周囲の非作業対象との位置情報を取得し、この計測部６の計測結果と、装置本体２の最大横幅とに基づいて、走行経路の各位置の道幅を算出する。また、狭路判定部２５は、学習走行清掃を完了する際に、計測部６の計測結果に基づいて作成される清掃エリアの環境地図を用いて、局所地図中の自己位置と、計測部６の計測結果である非作業対象の位置情報とに基づいて、走行経路の各位置（各ステップ）の走行可能範囲を把握し、この走行可能範囲の道幅を計測することで、走行経路の各位置の道幅を算出する。

あるいは、再現モードで狭路を判定する場合、狭路判定部２５は、自動走行清掃を行っている間に、上記した学習走行清掃中の動作と同様にして、計測部６の計測結果と装置本体２の最大横幅とに基づいて、走行経路の進行方向側の位置の道幅を算出する。

更に、狭路判定部２５は、学習モードにおいて、走行経路の各位置（各ステップ）の道幅を算出すると、その道幅に応じた狭路フラグ情報を判定し、その狭路フラグ情報を清掃プランの各ステップに関連付けて記憶する。

例えば、狭路判定部２５は、走行経路の道幅が手動旋回可能な幅以上である場合、狭路フラグ情報を通常路と判定し、走行経路の道幅が手動旋回可能な幅未満である場合、狭路フラグ情報を狭路と判定する。なお、狭路判定部２５は、通常路の狭路フラグ情報を清掃プランに記憶してもよいが、記憶しなくてもよい。

狭路フラグ情報を狭路と判定した場合、狭路判定部２５は、更に、道幅に応じた狭路レベルを判定する。狭路判定部２５は、狭路の道幅が、手動旋回可能な幅未満であるが、信地旋回可能な幅以上である場合、狭路レベル１と判定する。また、狭路判定部２５は、狭路の道幅が、信地旋回可能な幅未満であるが、自律走行作業装置１が幅広部品を装着した状態で通行可能な幅以上である場合、狭路レベル２と判定する。更に、狭路判定部２５は、狭路の道幅が、自律走行作業装置１が幅広部品を装着した状態で通行可能な幅未満であるが、最小横幅の状態で通行可能な幅以上である場合、狭路レベル３と判定する。なお、狭路判定部２５は、狭路の場合には、狭路フラグ情報に代えて狭路レベルを清掃プランに記憶してもよい。

また、狭路判定部２５は、狭路の道幅が、自律走行作業装置１の最小横幅以下である場合、狭路レベルを通行禁止狭路と判定するが、自律走行作業装置１が通行禁止狭路を走行することはないので、通行禁止狭路の狭路フラグ情報や狭路レベルは清掃プランに記憶されない。

再現制御部２６は、動作モードが再現モードの場合に、タッチパネル２９に表示された清掃プラン選択画面の操作に応じて清掃プランが選択されると、選択された清掃プランを記憶部１１から読み出し、この清掃プランの走行データおよび清掃データ並びに清掃プランに対応する環境地図および走行パターンに基づいて、走行部３および清掃部５を制御して自動走行清掃を行う。

このとき、再現制御部２６は、清掃プランに対応する環境地図上の自律走行作業装置１の自己位置を推定しながら自動走行清掃を実行する。例えば、再現制御部２６は、地図作成部２２を利用してＳＬＡＭなどの技術を用いて局所地図を作成し、局所地図中の自律走行作業装置１の自己位置を推定して、局所地図を環境地図にマッチングさせることで、環境地図上の自己位置を推定する。また、再現制御部２６は、自動走行清掃中に、狭路判定部２５が判定した狭路フラグ情報を取得して記憶部１１に記憶してもよい。その際、自己位置の推定の為に作成した前記局所地図を複数つなげて部分的に環境地図を作成し、狭路判定に用いて狭路フラグ情報を取得してもよい。再現制御部２６は狭路が部分的に狭まっているのか、それとも連続して狭まっているのか、正確な狭路フラグ情報を得ることができ、正確な狭路フラグ情報に合わせて自動走行清掃を継続させることができる。

そして、再現制御部２６は、清掃プランの走行データのステップ毎の自己位置データと、環境地図上で推定される自己位置を合わせて走行部３を制御しつつ、清掃部５の清掃データに基づいてステップ毎に清掃作業を制御する。

また、再現制御部２６は、学習モードにおいて検出されなかった未検出障害物が、自動走行清掃中に、計測部６または障害物検知部７によって進行方向側に検出された場合、走行パターンに従って走行部３および清掃部５を制御する。

例えば、回避走行パターンが設定されている場合、再現制御部２６は、装置本体２と未検出障害物との距離が所定の安全距離になるまで自動走行清掃を行った後、装置本体２と未検出障害物の間に所定の安全距離を保ちつつ、未検出障害物を回避して走行するように走行部３を制御する。このような未検出障害物の回避動作中、再現制御部２６は、自動清掃を継続するように清掃部５を制御してもよいが、あるいは、自動清掃を停止するように清掃部５を制御してもよい。また、回避走行パターンが設定されている場合、再現制御部２６は、狭路判定部２５によって所定の幅閾値未満の道幅の狭路が判定されていると、狭路との距離が所定の安全距離になるまで自動走行清掃を行った後、自動走行清掃を停止するように走行部３および清掃部５を制御する。あるいは、狭路に進入せず再現モードを再開可能な位置を探して移動し、前記再開可能な位置から再現モードを再開して自動走行清掃を継続させてもよい。

狭路走行パターンが設定されている場合、再現制御部２６は、装置本体２と未検出障害物との距離が所定の安全距離になるまで自動走行清掃を行った後、自動走行清掃を停止するように走行部３および清掃部５を制御する。このように狭路走行パターンに従って自動走行清掃を停止させる場合、再現制御部２６は、所定の停止時間の間、自動走行清掃を停止させる。所定の停止時間の経過後、未検出障害物が検出されなくなれば、再現制御部２６は、自動走行清掃を再開し、一方、未検出障害物が再度検出されれば、再現制御部２６は、再度、所定の停止時間の間、自動走行清掃を停止させることを繰り返す。また、狭路走行パターンが設定されている場合、再現制御部２６は、狭路判定部２５によって所定の幅閾値未満の道幅の狭路が判定されていても、通行禁止狭路でなければ、自動走行清掃を継続する。なお、再現制御部２６は、狭路内では減速するように走行部３を制御してもよい。

また、再現制御部２６は、狭路走行パターンに従って自動走行清掃を停止させる場合、スピーカ１４による音出力、操作表示部８による画面表示、警告灯１３の点灯または点滅および通信部１５を介した操作者の保有する操作者端末６０との通信の少なくとも何れか一つによって、自動走行清掃の停止を操作者へ通知するように、スピーカ１４、操作表示部８、警告灯１３または通信部１５を制御する。このとき、通信部１５による操作者端末６０との通信として、電子メールの送信やショートメッセージサービスを通じたショートメールの送信を用いてよい。なお、再現制御部２６は、上記した所定の停止時間の経過後に、未検出障害物が再度検出されて、自動走行清掃を再度停止させる場合にも、同様にして自動走行清掃の停止を操作者へ通知する。

更に、再現制御部２６は、自動走行清掃において、計測部６のレーザーレンジファインダ６ａおよび障害物検知部７の複数の近接センサ７ａによって障害物などの非作業対象の検知を行い、非作業対象との距離が所定の安全距離に近づくと減速するように走行部３を制御し、非作業対象との距離が所定の安全距離以下になると停止するように走行部３を制御するとよい。このとき、再現制御部２６は、走行パターン設定部２４が設定した走行パターンに応じて、または、狭路判定部２５が判定した狭路フラグ情報に応じて、選択的に近接センサ７ａを使用するとよい。

例えば、再現制御部２６は、回避走行パターンが設定されている場合、図５に示すように、装置本体２の左右両側および前側に亘る複数の近接センサ７ａの全てを稼働して、複数の近接センサ７ａの全ての検知結果に基づいて非作業対象を検知する。また、再現制御部２６は、回避走行パターンが設定されている場合、装置本体２の前側で上下方向に亘る複数の近接センサ７ａについては、１つの近接センサ７ａのみを稼働して、この近接センサ７ａの検知結果を取得し、または複数の近接センサ７ａの全てを稼働して、１つの近接センサ７ａのみの検知結果を取得し、取得した検知結果に基づいて非作業対象を検知する。

一方、再現制御部２６は、狭路走行パターンが設定されている場合、図６および図７に示すように、装置本体２の左右両側の壁を非作業対象として検知しないように、装置本体２の左右両側および前側に亘る複数の近接センサ７ａのうち、装置本体２の前側に配置された近接センサ７ａのみを稼働して、この近接センサ７ａの検知結果を取得し、または複数の近接センサ７ａの全てを稼働して、装置本体２の前側に配置された近接センサ７ａのみの検知結果を取得し、取得した検知結果に基づいて非作業対象を検知する。

あるいは、再現制御部２６は、狭路走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａのうち、狭路判定部２５が判定した狭路フラグ情報に応じて選択される近接センサ７ａのみを稼働して、この近接センサ７ａの検知結果を取得し、または複数の近接センサ７ａの全てを稼働して、狭路フラグ情報に応じて選択される近接センサ７ａのみの検知結果を取得し、取得した検知結果に基づいて非作業対象を検知する。

例えば、狭路フラグ情報が、狭路レベル１や狭路レベル２の場合には、図６に示すように、装置本体２の左側中央および右側中央に配置される近接センサ７ａの検知結果を取得せずに、装置本体２の左側前部および右側前部に配置される近接センサ７ａと、装置本体２の前側左部および前側右部に配置される近接センサ７ａとの検知結果を取得して、非作業対象を検知する。

また、狭路フラグ情報が、狭路レベル３の場合には、図７に示すように、装置本体２の左側中央および右側中央に配置される近接センサ７ａと、装置本体２の左側前部および右側前部に配置される近接センサ７ａとの検知結果を取得せずに、装置本体２の前側左部および前側右部に配置される近接センサ７ａの検知結果を取得して、非作業対象を検知する。

また、再現制御部２６は、狭路走行パターンが設定されている場合、図８に示すように、装置本体２の前側で上下方向に亘る複数の近接センサ７ａについては、複数の近接センサ７ａの全てを稼働して、複数の近接センサ７ａの全ての検知結果に基づいて非作業対象を検知する。

再現制御部２６について、自動走行清掃の動作を図１２～図１４のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、自動走行清掃の開始時に走行パターンを設定する動作を説明する。

動作モードが再現モードの場合、再現制御部２６は、操作者に選択された清掃プランを記憶部１１から読み出し（図１２のステップＳ１）、清掃プランの走行データおよび清掃データに基づいて自動走行清掃を制御する。このとき、再現制御部２６は、清掃プランに走行パターンが関連付けられていれば（図１２のステップＳ２：ＹＥＳ）、その走行パターンが狭路走行パターンの場合（図１２のステップＳ３：ＹＥＳ）、走行パターン設定部２４が狭路走行パターンを設定し（図１３のステップＳ１１）、一方、走行パターンが回避走行パターンの場合（図１２のステップＳ３：ＮＯ）、走行パターン設定部２４が回避走行パターンを設定する（図１４のステップＳ２１）。

また、再現制御部２６は、清掃プランに走行パターンが関連付けられていなければ（図１２のステップＳ２：ＮＯ）、清掃プランに関連付けられた環境地図を取得し、狭路判定部２５が、環境地図の走行経路に狭路が含まれているか否かを判定する（図１２のステップＳ４）。そして、狭路が含まれている場合（図１２のステップＳ５：ＹＥＳ）、走行パターン設定部２４が狭路走行パターンを設定し（図１３のステップＳ１１）、一方、狭路が含まれていない場合（図１２のステップＳ５：ＮＯ）、走行パターン設定部２４が回避走行パターンを設定する（図１４のステップＳ２１）。

次に、狭路走行パターンが設定されている場合（図１３のステップＳ１１）の動作を説明する。再現制御部２６は、自動走行清掃を行っている間（図１３のステップＳ１２）、計測部６のレーザーレンジファインダ６ａおよび障害物検知部７の複数の近接センサ７ａによって障害物などの非作業対象の検知を行う（図１３のステップＳ１３）。そして、非作業対象が検知されない場合（図１３のステップＳ１３：ＮＯ）、再現制御部２６は、自動走行清掃を継続する（図１３のステップＳ１４）。

一方、非作業対象が検知された場合（図１３のステップＳ１３：ＹＥＳ）、図１６に示すように、再現制御部２６は、装置本体２と非作業対象との距離が所定の安全距離になるまで（図１３のステップＳ１５：ＮＯ）、自動走行清掃を継続する。また、再現制御部２６は、装置本体２と非作業対象との距離が所定の安全距離以下になると（図１３のステップＳ１５：ＹＥＳ）、自動走行清掃を一時停止させ（図１３のステップＳ１６）、自動走行清掃の停止を操作者へ通知する（図１３のステップＳ１７）。

その後、所定の停止時間が経過すると、再現制御部２６は、非作業対象の検知を再度行って（図１３のステップＳ１８）、非作業対象が再度検知された場合には（図１３のステップＳ１８：ＹＥＳ）、自動走行清掃の停止（図１３のステップＳ１６）および操作者への通知（図１３のステップＳ１７）を繰り返し、一方、非作業対象自身が移動したり、操作者が非作業対象を移動させたりして、非作業対象が検知されなくなった場合には（図１３のステップＳ１８：ＮＯ）、自動走行清掃を継続する（図１３のステップＳ１４）。

そして、再現制御部２６は、自動走行清掃において自律走行作業装置１が清掃エリアの目的地（走行経路の終了地点）に到達するまで（図１３のステップＳ１９：ＮＯ）、上記の処理を繰り返し、自律走行作業装置１が目的地に到達すると（図１３のステップＳ１９：ＹＥＳ）、自動走行清掃を終了する。

次に、回避走行パターンが設定されている場合（図１４のステップＳ２１）の動作を説明する。再現制御部２６は、自動走行清掃を行っている間（図１４のステップＳ２２）、計測部６のレーザーレンジファインダ６ａおよび障害物検知部７の複数の近接センサ７ａによって障害物などの非作業対象の検知を行う（図１４のステップＳ２３）。そして、非作業対象が検知されない場合（図１４のステップＳ２３：ＮＯ）、再現制御部２６は、自動走行清掃を継続する（図１４のステップＳ２４）。

一方、非作業対象が検知された場合（図１４のステップＳ２３：ＹＥＳ）、図１５に示すように、再現制御部２６は、装置本体２と非作業対象との距離が所定の安全距離になるまで（図１４のステップＳ２５：ＮＯ）、自動走行清掃を継続する。また、再現制御部２６は、装置本体２と非作業対象との距離が所定の安全距離に到達すると（図１４のステップＳ２５：ＹＥＳ）、装置本体２と非作業対象との安全距離を保ちつつ、非作業対象を回避して走行するように走行部３を制御する（図１４のステップＳ２６）。更に、再現制御部２６は、非作業対象を回避した自律走行作業装置１が清掃プランの走行経路に戻ると、自動走行清掃を継続する（図１４のステップＳ２４）。

そして、再現制御部２６は、自動走行清掃において自律走行作業装置１が清掃エリアの目的地（走行経路の終了地点）に到達するまで（図１４のステップＳ２７：ＮＯ）、上記の処理を繰り返し、自律走行作業装置１が目的地に到達すると（図１４のステップＳ２７：ＹＥＳ）、自動走行清掃を終了する。

上記のように、本実施形態によれば、自律的に走行し自動で清掃（作業）する自動走行清掃（自動走行作業）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を所定の清掃エリア（作業エリア）内で走行させる走行部３と、装置本体２の清掃エリア内の走行経路上で清掃（作業）を行う清掃部５（作業部）と、予め記憶された清掃エリアの環境地図、並びに走行データおよび清掃データに基づいて走行部３および清掃部５を制御して自動走行清掃を行う再現制御部２６と、環境地図の作成時に検出されなかった未検出障害物が、自動走行清掃を行う際に検出された場合の走行パターンとして、未検出障害物を回避して走行する回避走行パターンと、未検出障害物を回避せずに自動走行清掃を停止する狭路走行パターンとの何れかを設定する走行パターン設定部２４と、を備える。走行パターン設定部２４は、環境地図の作成時に所定の幅閾値未満の道幅の狭路を検出すると手動または自動で狭路走行パターンを設定する。再現制御部２６は、走行パターン設定部２４で設定された走行パターンに従って走行部３を制御し、狭路走行パターンが設定されている場合には、狭路に拘わらず走行させる。

このような構成により、自律走行作業装置１は、清掃エリアに狭路が存在する場合でも、狭路走行パターンを設定することで、自動走行清掃を行う際に狭路を走行させることができるので、狭路を清掃領域にすることができ、未清掃領域が発生しなくなる。また、狭路走行パターンが設定されている場合、未検出障害物を検出すると、自動走行清掃を停止するので、狭路内で自動走行清掃を行う場合の危険を回避することができ、換言すれば、安全性を確保することができる。このように、清掃エリアの走行経路に狭路が存在する場合でも、狭路内での自動走行清掃を安全に継続させ、未清掃領域の発生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は、動作モードを学習モードまたは再現モードに切り替え可能なモード切替部２０と、学習モードにおいて、環境地図を作成すると共に、走行部３の手動走行時の走行データおよび清掃部５の手動清掃（手動作業）時の清掃データを取得して記憶する学習走行清掃（学習走行作業）を行う学習制御部２１と、を更に備える。再現制御部２６は、再現モードにおいて自動走行清掃を行う。

このような構成により、自律走行作業装置１において、走行パターン設定部２４は、学習モードにおいて学習走行清掃を行った際に検出されなかった未検出障害物が、再現モードにおいて自動走行清掃を行う際に検出された場合の走行パターンを設定することができる。また、走行パターン設定部２４は、学習モードにおいて学習走行清掃を行う際に幅閾値未満の道幅の狭路を走行した場合に、狭路走行パターンを設定することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１は、装置本体２と装置本体２の周囲の非作業対象との位置関係を計測する計測部６と、道幅が所定の幅閾値未満である走行経路の位置を狭路と判定する狭路判定部２５と、を更に備える。狭路判定部２５は、学習モードにおいて、計測部６の計測結果に基づいて作成される清掃エリアの環境地図から走行経路の各位置の道幅を算出し、または計測部６の計測結果と装置本体２の最大横幅とに基づいて走行経路の各位置の道幅を算出し、算出した道幅に基づいて狭路を判定する。走行パターン設定部２４は、学習モードにおいて狭路判定部２５が狭路を判定すると、自動で狭路走行パターンを設定する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、学習走行清掃を行うことによって、清掃エリアの走行経路に含まれる狭路を、自動走行清掃を行う前に、確実に判定することができる。また、走行経路に狭路が含まれていると、狭路を清掃領域にすることになるが、自動的に狭路走行パターンが設定されるので、狭路内での自動走行清掃を安全に継続させ、未清掃領域の発生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において、狭路判定部２５は、走行経路の各位置の道幅に応じた狭路フラグ情報を判定する。このとき、狭路判定部２５は、道幅が手動旋回可能な幅以上である場合、狭路フラグ情報を通常路と判定し、道幅が手動旋回可能な幅未満である場合、狭路フラグ情報を道幅に応じた段階的な狭路レベルの狭路と判定し、更に道幅が自律走行作業装置１の最小横幅以下である場合、狭路フラグ情報を通行禁止狭路と判定する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、清掃エリアに存在する様々な狭路を的確に判定することができる。そのため、狭路フラグ情報を参照することで、狭路が自律走行作業装置１の通行にどのように影響するかを把握することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１は、走行部３に装置本体２の信地旋回を指示するための信地旋回ボタン５３を更に備える。学習制御部２１は、狭路判定部２５によって判定された狭路を走行するとき、狭路の道幅が、手動旋回可能な幅未満で、且つ信地旋回可能な幅以上である場合、装置本体２の旋回動作を、信地旋回ボタン５３による信地旋回に制限する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、学習走行清掃において自律走行作業装置１を狭路に走行させる場合、自律走行作業装置１を壁や障害物などの非作業対象に衝突させることがなく、安全に学習走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、狭路判定部２５は、再現モードにおいて、計測部６の計測結果と装置本体２の最大横幅とに基づいて走行経路の進行方向側の位置の道幅を算出し、算出した道幅が所定の幅閾値以上の場合には、進行方向側を狭路でないと判定し、また、道幅が所定の幅閾値未満の場合には、進行方向側を狭路であると判定する。走行パターン設定部２４は、再現モードにおいて、狭路判定部２５が進行方向側を狭路でないと判定した場合、自動で回避走行パターンを設定し、また、狭路判定部２５が進行方向側を狭路であると判定した場合、自動で狭路走行パターンを設定する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、狭路と通常路とが混在する清掃エリアで自動走行清掃を行う場合、狭路では狭路走行パターンに従って自動走行清掃を継続することができ、通常路では回避走行パターンに従って未検出障害物を回避しながら自動走行清掃を継続することができる。そのため、手間を掛けることなく効率的に自動走行清掃を行うことができ、また、狭路を清掃領域にすることができるので、未清掃領域を発生させることなく自動走行清掃を行うことができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、学習制御部２１または再現制御部２６は、学習モードまたは再現モードにおいて、狭路判定部２５が走行経路の所定の位置を狭路と判定すると、狭路の存在を操作者へ通知すると共に、狭路の道幅に応じた狭路フラグ情報を記憶する。

このような構成により、自律走行作業装置１では、操作者が、学習走行清掃を行っている間に狭路の存在を気づくことによって、狭路を走行させるか否かを判断したり、狭路走行パターンを設定するか否かを判断したりすることができる。また、操作者は、自動走行清掃を行っている間に狭路の存在を気づくことによって、狭路上の未検出障害物を予め移動させたり、自動走行清掃の進捗状況を把握したりすることができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、学習制御部２１は、学習モードにおいて狭路判定部２５が自律走行作業装置１の最小横幅以下である道幅の狭路を判定したとき、学習走行清掃を停止する。

このような構成により、自律走行作業装置１では、学習走行清掃で作成される清掃プランは、自律走行作業装置１の最小横幅以下である道幅の狭路を清掃領域として含むことがなくなる。そのため、作成した清掃プランを再現モードで実行したとき、未清掃領域が発生することを防ぐことができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、再現制御部２６は、再現モードにおいて狭路走行パターンが設定されている場合、未検出障害物が狭路上に検出されたとき、所定の停止時間の間、自動走行清掃を停止させる。

このような構成により、自律走行作業装置１では、自動走行清掃において、人などの移動物または荷物などの配置物が未検出障害物として狭路上に検出された場合には、停止時間の間に移動物が検出範囲から退出し、または停止時間の間に配置物を検出範囲から運び出すことで、未検出障害物が検出されなくなるので、移動物または配置物をやり過ごして自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、再現制御部２６は、再現モードにおいて狭路走行パターンが設定されている場合、未検出障害物が狭路上に検出されたために、狭路走行パターンに従って自動走行清掃を停止させたとき、自動走行清掃の停止を操作者へ通知する。

このような構成により、自律走行作業装置１では、自動走行清掃において、人などの移動物または荷物などの配置物が未検出障害物として狭路上に検出された場合、自動走行清掃の停止を通知された操作者は、即座に、移動物に対して検出範囲からの退出を促すことができ、または配置物を検出範囲から運び出すことができる。そのため、検出した未検出障害物を、即座に移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、再現制御部２６は、スピーカ１４の音出力、操作表示部８の画面表示、警告灯１３の点灯または点滅および操作者の保有する操作者端末６０との通信の少なくとも何れか一つによって、自動走行清掃の停止を操作者へ通知する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、自動走行清掃を停止したことを、操作者により確実に、より早く気付かせることができる。そのため、検出した未検出障害物を、より早く移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、再現制御部２６は、狭路走行パターンに従って自動走行清掃を停止させてから所定の停止時間を経過した後、未検出障害物が狭路上に検出されなくなった場合には、自動走行清掃を再開し、また、未検出障害物が狭路上に検出される場合には、自動走行清掃の停止を操作者へ再度通知する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、自動走行清掃を停止したことを、操作者により確実に、より早く気付かせることができる。そのため、検出した未検出障害物を、より早く移動させることができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１は、装置本体２の周囲の非作業対象を検知する複数の近接センサ７ａ（検知部）を装置本体２の左右両側および前側に亘って備える。再現制御部２６は、再現モードにおいて、回避走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａの全てによって非作業対象を検知させ、また、狭路走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａのうち、装置本体２の前側に配置された近接センサ７ａによって非作業対象を検知させて、装置本体２に近接する非作業対象が検知された場合、走行部３を減速または停止するように制御する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、自動走行清掃中に清掃エリアの狭路を走行するとき、自律走行作業装置１の左右両側で狭路を構成する壁や障害物などの非作業対象を検知することがなくなるため、左右両側の非作業対象の存在によって減速または停止することがないので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。また、狭路において自律走行作業装置１の前側の非作業対象は確実に検知されるので、安全に自動走行清掃を継続することができる。

あるいは、本実施形態では、自律走行作業装置１は、装置本体２の周囲の非作業対象を検知する複数の近接センサ７ａ（検知部）を装置本体２の左右両側および前側に亘って備える。再現制御部２６は、再現モードにおいて、回避走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａの全てによって非作業対象を検知させ、また、狭路走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａのうち、狭路判定部２５で判定された狭路フラグ情報に応じた近接センサ７ａによって非作業対象を検知させて、装置本体２に近接する非作業対象が検知された場合、走行部３を減速または停止するように制御する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、自動走行清掃中に清掃エリアの狭路を走行するとき、狭路の道幅に応じて、自律走行作業装置１の左右両側の検知範囲を変えることができる。そして、自律走行作業装置１の左右両側で狭路を構成する壁や障害物などの非作業対象を検知することがなくなるため、左右両側の非作業対象の存在によって減速または停止することがないので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。また、狭路において自律走行作業装置１の前側の非作業対象は確実に検知されるので、安全に自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１は、装置本体２の周囲の非作業対象を検知する複数の近接センサ７ａ（検知部）を装置本体２の前側で上下方向に亘って備える。再現制御部２６は、再現モードにおいて、回避走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａのうち１つの近接センサ７ａによって非作業対象を検知させ、また、狭路走行パターンが設定されている場合、複数の近接センサ７ａの全てによって非作業対象を検知させて、装置本体２に近接する非作業対象が検知された場合、走行部３を減速または停止するように制御する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、装置本体２の前側において、上下方向の位置に起因して計測部６のＬＲＦ６ａによって検知し難い非作業対象がある場合、例えば、床面ＦＬの近傍に非作業対象がある場合でも、上下方向に複数配置された近接センサ７ａによって、上下方向の検知範囲を広くしているので、非作業対象をより確実に検知することができる。そのため、非作業対象との接触を、より確実に防ぐことができ、より安全に自動走行清掃を継続することができる。

また、本実施形態では、自律走行作業装置１において、走行パターン設定部２４は、清掃エリアを利用する利用者の活動時間帯に応じて走行パターンを設定し、このとき、利用者が多い時間帯では狭路走行パターンを設定し、また、利用者が少ない時間帯では回避走行パターンを設定する。

このような構成により、自律走行作業装置１は、再現モード時の走行パターンとして、清掃エリアの活動時間帯に適した走行パターンを、操作者の手間をかけず容易に設定することができる。
そのため、自動走行清掃の停止回数を減少することができるので、作業時間を長引かせることなく、自動走行清掃を継続することができる。

なお、上記した実施形態では、学習モードにおいて検出されなかった未検出障害物が再現モードにおいて検出されたとき、回避走行パターンが設定されている場合には、未検出障害物を回避して走行し、一方、狭路走行パターンが設定されている場合には、未検出障害物を回避せずに自動走行作業を停止する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、学習モードにおいて検出されなかった未検出障害物が再現モードにおいて検出されたとき、狭路判定部２５が、その未検出障害物で構成される道幅に応じて狭路を判定してもよい。そして、再現制御部２６は、この未検出障害物に起因する狭路判定部２５の判定結果である狭路フラグ情報に従って自動走行清掃を行ってもよい。また、このような未検出障害物に起因する狭路フラグ情報は、自動走行清掃において一時的に参照されてもよく、あるいは、清掃プラン内で書き換えられてもよい。書き換えられた前記清掃プランは記憶部１１に記憶されてもよく、さらに操作者の手動操作により意思を反映させた上で記憶部１１に記憶されてもよい。例えば、ショッピングモールでの店舗の閉店により仮囲い工事が実施されることで、仮囲いが通路に大きくはみ出し道幅が狭くなり、通常路が一時的に狭路となる場合がある。その後新たな店舗が出店することで仮囲いが撤去され、通路の道幅が元通り広くなり通常路に戻るが、こうした一時的な前記未検出障害物に起因する狭路フラグ情報の変化を清掃プラン内で書き換え、さらに書き換え後の清掃プランを記憶させるかどうかについては、操作者の判断によって行われる方がよい。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨また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、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置によって、ショッピングモールなどの商業施設の床面の清掃作業や、工場、鉄道ターミナルなどの作業エリアの自動作業を行う、自動床面洗浄・清掃装置やカメラで監視を行う警備装置などの産業用（業務用）作業ロボットに好適に利用することができる。

１ 自律走行作業装置
３ 走行部
４ 走行操作部
５ 清掃部（作業部）
６ 計測部
７ 障害物検知部
８ 操作表示部
９ 電源部
１０ 制御部
１１ 記憶部
１３ 警告灯
１４ スピーカ
１５ 通信部
２０ モード切替部
２１ 学習制御部
２２ 地図作成部
２３ 清掃プラン作成部
２４ 走行パターン設定部
２５ 狭路判定部
２６ 再現制御部
６０ 操作者端末

Claims (16)

1. 自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体を所定の作業エリア内で走行させる走行部と、
   前記装置本体の前記作業エリア内の走行経路上で作業を行う作業部と、
   予め記憶された前記作業エリアの環境地図、並びに走行データおよび作業データに基づいて前記走行部および前記作業部を制御して前記自動走行作業を行う再現制御部と、
   前記環境地図の作成時に検出されなかった未検出障害物が、前記自動走行作業を行う際に検出された場合の走行パターンとして、前記未検出障害物を回避して走行する回避走行パターンと、前記未検出障害物を回避せずに前記自動走行作業を停止する狭路走行パターンとの何れかを設定する走行パターン設定部と、を備え、
   前記走行パターン設定部は、前記環境地図の作成時に所定の幅閾値未満の道幅の狭路を検出すると手動または自動で前記狭路走行パターンを設定し、
   前記再現制御部は、前記走行パターン設定部で設定された前記走行パターンに従って前記走行部を制御し、前記狭路走行パターンが設定されている場合には、前記狭路に拘わらず走行させることを特徴とする自律走行作業装置。
2. 動作モードを学習モードまたは再現モードに切り替え可能なモード切替部と、
   前記学習モードにおいて、前記環境地図を作成すると共に、前記走行部の手動走行時の前記走行データおよび前記作業部の手動作業時の前記作業データを取得して記憶する学習走行作業を行う学習制御部と、を更に備え、
   前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記自動走行作業を行う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. 前記装置本体と該装置本体の周囲の非作業対象との位置関係を計測する計測部と、
   道幅が前記所定の幅閾値未満である前記走行経路の位置を前記狭路と判定する狭路判定部と、を更に備え、
   前記狭路判定部は、前記学習モードにおいて、前記計測部の計測結果に基づいて作成される前記作業エリアの前記環境地図から前記走行経路の各位置の道幅を算出し、または前記計測部の計測結果と前記装置本体の最大横幅とに基づいて前記走行経路の各位置の道幅を算出し、算出した前記道幅に基づいて前記狭路を判定し、
   前記走行パターン設定部は、前記学習モードにおいて前記狭路判定部が前記狭路を判定すると、自動で前記狭路走行パターンを設定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. 前記狭路判定部は、前記走行経路の各位置の道幅に応じた狭路フラグ情報を判定し、このとき、前記道幅が手動旋回可能な幅以上である場合、前記狭路フラグ情報を通常路と判定し、前記道幅が手動旋回可能な幅未満である場合、前記狭路フラグ情報を前記道幅に応じた段階的な狭路レベルの前記狭路と判定し、更に前記道幅が該自律走行作業装置の最小横幅以下である場合、前記狭路フラグ情報を通行禁止狭路と判定することを特徴とする請求項３に記載の自律走行作業装置。
5. 前記走行部に前記装置本体の信地旋回を指示するための信地旋回ボタンを更に備え、
   前記学習制御部は、前記狭路判定部によって判定された前記狭路を走行するとき、前記狭路の前記道幅が、手動旋回可能な幅未満で、且つ信地旋回可能な幅以上である場合、前記装置本体の旋回動作を、前記信地旋回ボタンによる信地旋回に制限することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自律走行作業装置。
6. 前記狭路判定部は、前記再現モードにおいて、前記計測部の計測結果と前記装置本体の最大横幅とに基づいて前記走行経路の進行方向側の位置の道幅を算出し、算出した前記道幅が前記所定の幅閾値以上の場合には、前記進行方向側を前記狭路でないと判定し、また、前記道幅が前記所定の幅閾値未満の場合には、前記進行方向側を前記狭路であると判定し、
   前記走行パターン設定部は、前記再現モードにおいて、前記狭路判定部が前記進行方向側を前記狭路でないと判定した場合、自動で前記回避走行パターンを設定し、また、前記狭路判定部が前記進行方向側を前記狭路であると判定した場合、自動で前記狭路走行パターンを設定することを特徴とする請求項３ないし請求項５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
7. 前記学習モードまたは前記再現モードにおいて前記狭路判定部が前記走行経路の所定の位置を前記狭路と判定すると、前記狭路の存在を操作者へ通知すると共に、前記狭路の道幅に応じた狭路フラグ情報を記憶することを特徴とする請求項３ないし請求項６の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
8. 前記学習制御部は、前記学習モードにおいて前記狭路判定部が該自律走行作業装置の最小横幅以下である道幅の前記狭路を判定したとき、前記学習走行作業を停止することを特徴とする請求項３ないし請求項７の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
9. 前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されたとき、所定の停止時間の間、前記自動走行作業を停止させることを特徴とする請求項２ないし請求項８の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
10. 前記再現制御部は、前記再現モードにおいて前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されたために、前記狭路走行パターンに従って前記自動走行作業を停止させたとき、前記自動走行作業の停止を操作者へ通知することを特徴とする請求項２ないし請求項９の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
11. 前記再現制御部は、音出力、画面表示、警告灯の点灯または点滅および前記操作者の保有する端末との通信の少なくとも何れか一つによって、前記自動走行作業の停止を前記操作者へ通知することを特徴とする請求項１０に記載の自律走行作業装置。
12. 前記再現制御部は、前記狭路走行パターンに従って前記自動走行作業を停止させてから所定の停止時間を経過した後、前記未検出障害物が前記狭路上に検出されなくなった場合には、前記自動走行作業を再開し、また、前記未検出障害物が前記狭路上に検出される場合には、前記自動走行作業の停止を操作者へ再度通知することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の自律走行作業装置。
13. 前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の左右両側および前側に亘って備え、
    前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち、前記装置本体の前側に配置された検知部によって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御することを特徴とする請求項２ないし請求項１２の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
14. 前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の左右両側および前側に亘って備え、
    前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち、前記狭路判定部で判定された前記狭路フラグ情報に応じた検知部によって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御することを特徴とする請求項４に記載の自律走行作業装置。
15. 前記装置本体の周囲の非作業対象を検知する複数の検知部を前記装置本体の前側で上下方向に亘って備え、
    前記再現制御部は、前記再現モードにおいて、前記回避走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部のうち１つの検知部によって前記非作業対象を検知させ、また、前記狭路走行パターンが設定されている場合、前記複数の検知部の全てによって前記非作業対象を検知させて、前記装置本体に近接する前記非作業対象が検知された場合、前記走行部を減速または停止するように制御することを特徴とする請求項２ないし請求項１４の何れか１項に記載の自律走行作業装置。
16. 前記走行パターン設定部は、前記作業エリアを利用する利用者の活動時間帯に応じて前記走行パターンを設定し、このとき、前記利用者が多い時間帯では前記狭路走行パターンを設定し、また、前記利用者が少ない時間帯では前記回避走行パターンを設定することを特徴とする請求項１ないし請求項１５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。

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