JPH05165517A - 無人作業車の制御方法 - Google Patents
無人作業車の制御方法Info
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- JPH05165517A JPH05165517A JP3351404A JP35140491A JPH05165517A JP H05165517 A JPH05165517 A JP H05165517A JP 3351404 A JP3351404 A JP 3351404A JP 35140491 A JP35140491 A JP 35140491A JP H05165517 A JPH05165517 A JP H05165517A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既知の固定的な作業領域を作業走行する場合
だけではなく、突発的に作業領域を変更する必要が生じ
た場合でも、作業走行の前に、作業領域を認識するため
の学習走行を必要としない無人作業車の制御方法を提供
する。 【構成】 既知の固定的な作業領域に対しては、通常モ
ードにおいて、学習走行を行うことなく、予め記憶して
いた作業用データを参照しながら、直ちに作業走行を開
始することができる。また、作業領域を変更する必要が
生じた場合にも、臨時モードにおいて、オペレータが作
業領域データＰを入力し、この入力値から作業用データ
を自動的に作成し、この作業用データに基づいて作業走
行を行うので、学習走行を行う必要がなくなる。
だけではなく、突発的に作業領域を変更する必要が生じ
た場合でも、作業走行の前に、作業領域を認識するため
の学習走行を必要としない無人作業車の制御方法を提供
する。 【構成】 既知の固定的な作業領域に対しては、通常モ
ードにおいて、学習走行を行うことなく、予め記憶して
いた作業用データを参照しながら、直ちに作業走行を開
始することができる。また、作業領域を変更する必要が
生じた場合にも、臨時モードにおいて、オペレータが作
業領域データＰを入力し、この入力値から作業用データ
を自動的に作成し、この作業用データに基づいて作業走
行を行うので、学習走行を行う必要がなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、床面清掃等を行う無人
作業車の制御方法に関する。
作業車の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の無人作業車では、作業走
行を行う前に、学習走行を行わねばならなかった。この
学習走行とは、作業領域を認識するために、作業領域の
周囲に壁のあるところでは、壁に沿って自動走行を行
い、壁のないところでは、オペレータが手動走行を行う
という手段で、作業領域の周囲を一周しながら作業領域
の大きさ、および、形状を検出記憶するという方法であ
る。この学習走行により認識された作業領域内につい
て、直進とＵターンを繰り返して、作業走行を行う。
行を行う前に、学習走行を行わねばならなかった。この
学習走行とは、作業領域を認識するために、作業領域の
周囲に壁のあるところでは、壁に沿って自動走行を行
い、壁のないところでは、オペレータが手動走行を行う
という手段で、作業領域の周囲を一周しながら作業領域
の大きさ、および、形状を検出記憶するという方法であ
る。この学習走行により認識された作業領域内につい
て、直進とＵターンを繰り返して、作業走行を行う。
【０００３】例えば、特開昭６０−９３５２２号公報に
は、予め学習走行を行って、無人作業車である移動ロボ
ットの作業領域を認識し、この作業領域を二次元座標の
単位ブロックごとに分割したマップに記憶した後、この
マップに基づいて作業走行を行うという方法が開示され
ている。
は、予め学習走行を行って、無人作業車である移動ロボ
ットの作業領域を認識し、この作業領域を二次元座標の
単位ブロックごとに分割したマップに記憶した後、この
マップに基づいて作業走行を行うという方法が開示され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、作業領域の変更に自在に対応できるという利点
がある反面、作業の都度、作業走行を行う前に学習走行
を行う必要があり、さらに、学習走行において壁のない
ところでは、オペレータが手動走行を行わなければなら
ないので、事前作業が煩わしいという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するもので、既知の固
定的な作業領域を作業走行する場合だけではなく、突発
的に作業領域を変更する必要が生じた場合でも、事前の
学習走行を必要としない無人作業車の制御方法を提供す
ることを目的とする。
法では、作業領域の変更に自在に対応できるという利点
がある反面、作業の都度、作業走行を行う前に学習走行
を行う必要があり、さらに、学習走行において壁のない
ところでは、オペレータが手動走行を行わなければなら
ないので、事前作業が煩わしいという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するもので、既知の固
定的な作業領域を作業走行する場合だけではなく、突発
的に作業領域を変更する必要が生じた場合でも、事前の
学習走行を必要としない無人作業車の制御方法を提供す
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、走行距離測定手段と、走行方向測定手段
と、前記走行距離測定手段と走行方向測定手段とから得
られる車体位置検出手段と、作業領域の境界壁面や障害
物までの距離を測定する障害物検出手段と、作業領域デ
ータを入力するための入力装置とを備えた無人作業車を
所定作業領域内を走行させるようにした制御方法におい
て、作業領域内を作業装置の寸法に応じて分割した列を
想定し、各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用デ
ータを車上に予め記憶しておく通常モードと、作業走行
の前に、矩形の作業領域の所定位置を作業領域データと
して前記入力装置より入力し、この入力値に基づいて、
各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用データを自
動的に作成する臨時モードとを持ち、これら２つの中か
ら選択したモードの作業用データを参照しながら、作業
領域をくまなく走行するような走行経路を設定し、走行
させるものである。
に本発明は、走行距離測定手段と、走行方向測定手段
と、前記走行距離測定手段と走行方向測定手段とから得
られる車体位置検出手段と、作業領域の境界壁面や障害
物までの距離を測定する障害物検出手段と、作業領域デ
ータを入力するための入力装置とを備えた無人作業車を
所定作業領域内を走行させるようにした制御方法におい
て、作業領域内を作業装置の寸法に応じて分割した列を
想定し、各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用デ
ータを車上に予め記憶しておく通常モードと、作業走行
の前に、矩形の作業領域の所定位置を作業領域データと
して前記入力装置より入力し、この入力値に基づいて、
各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用データを自
動的に作成する臨時モードとを持ち、これら２つの中か
ら選択したモードの作業用データを参照しながら、作業
領域をくまなく走行するような走行経路を設定し、走行
させるものである。
【０００６】
【作用】上記の方法によれば、既知の固定的な作業領域
に対しては、学習走行を行わず、予め記憶していた作業
用データを参照しながら、直ちに作業走行を開始するこ
とができる。また、作業領域を変更する必要が生じた場
合にも、オペレータがこの作業領域データを入力装置に
より入力し、この入力値から作業用データを自動的に作
成し、この作業用データに基づいて作業走行を行うの
で、学習走行を行う必要がなくなる。
に対しては、学習走行を行わず、予め記憶していた作業
用データを参照しながら、直ちに作業走行を開始するこ
とができる。また、作業領域を変更する必要が生じた場
合にも、オペレータがこの作業領域データを入力装置に
より入力し、この入力値から作業用データを自動的に作
成し、この作業用データに基づいて作業走行を行うの
で、学習走行を行う必要がなくなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照して説明する。図１は無人作業車の走行のための車輪
部分の構成を示す。無人作業車１に設けられた左右の固
定輪２，３には、無人作業車１の移動距離を検出するた
めのエンコーダ４，５がそれぞれ取り付けられている。
また、無人作業車１には操舵・駆動輪６が設けられてお
り、固定輪２，３の操舵・駆動輪６と反対側前方には、
作業装置７が設けられている。この作業装置７が取付け
られた側に該無人作業車１が進むときを前進とし、逆方
向に進むときを後進として、作業は前進直進時のみ行
う。さらに、無人作業車１の周囲には、障害物を検出す
るための、超音波または光等の非接触式センサおよび接
触式センサが設けられている。
照して説明する。図１は無人作業車の走行のための車輪
部分の構成を示す。無人作業車１に設けられた左右の固
定輪２，３には、無人作業車１の移動距離を検出するた
めのエンコーダ４，５がそれぞれ取り付けられている。
また、無人作業車１には操舵・駆動輪６が設けられてお
り、固定輪２，３の操舵・駆動輪６と反対側前方には、
作業装置７が設けられている。この作業装置７が取付け
られた側に該無人作業車１が進むときを前進とし、逆方
向に進むときを後進として、作業は前進直進時のみ行
う。さらに、無人作業車１の周囲には、障害物を検出す
るための、超音波または光等の非接触式センサおよび接
触式センサが設けられている。
【０００８】この非接触式センサには、各センサ前方の
所定距離以内に存在する障害物との距離を検出するため
に、車体の周囲各面に２個ずつ、計８個設置した非接触
式センサ８と、各センサ前方の所定距離以内の障害物の
有無を検出するために、車体の前後面中央に１個ずつ、
計２個設置した非接触式センサ９の２種類がある。非接
触式センサ８によって障害物を検出した場合、車体は障
害物回避動作を行い、非接触式センサ９によって障害物
を検出した場合、車体は所定速度まで減速する。また、
接触式センサ１０は、車体の周囲全域に設けられ、障害
物と接触したことを検出する。この接触式センサ１０に
よって障害物を検出した場合、車体は一時停止する。
所定距離以内に存在する障害物との距離を検出するため
に、車体の周囲各面に２個ずつ、計８個設置した非接触
式センサ８と、各センサ前方の所定距離以内の障害物の
有無を検出するために、車体の前後面中央に１個ずつ、
計２個設置した非接触式センサ９の２種類がある。非接
触式センサ８によって障害物を検出した場合、車体は障
害物回避動作を行い、非接触式センサ９によって障害物
を検出した場合、車体は所定速度まで減速する。また、
接触式センサ１０は、車体の周囲全域に設けられ、障害
物と接触したことを検出する。この接触式センサ１０に
よって障害物を検出した場合、車体は一時停止する。
【０００９】図２は無人作業車１上に搭載した走行制御
装置の周辺構成を示す。走行制御装置１１は、演算およ
び記憶機能を有したマイクロコンピュータ等で構成さ
れ、走行速度用エンコーダ１２、前記左右の固定輪２，
３のエンコーダ４，５、操舵角検出用ポテンショメータ
１３、非接触式センサ８，９、接触式センサ１０、作業
領域データを入力する入力装置１４等から信号を受取
り、所定の演算を行って指令信号を求め、これを操舵用
モータＭ２に出力し、操舵制御を行い、走行用モータＭ
１には走行コースに応じて設定された速度信号を出力
し、無人作業車１の走行を制御する。また、走行制御装
置１１には、固定的な作業領域の作業用データを記憶し
ておくためのＲＯＭ１５と、無人作業車１が走行中、参
照する作業用データを格納するためのＲＡＭ１６とが設
けられている。
装置の周辺構成を示す。走行制御装置１１は、演算およ
び記憶機能を有したマイクロコンピュータ等で構成さ
れ、走行速度用エンコーダ１２、前記左右の固定輪２，
３のエンコーダ４，５、操舵角検出用ポテンショメータ
１３、非接触式センサ８，９、接触式センサ１０、作業
領域データを入力する入力装置１４等から信号を受取
り、所定の演算を行って指令信号を求め、これを操舵用
モータＭ２に出力し、操舵制御を行い、走行用モータＭ
１には走行コースに応じて設定された速度信号を出力
し、無人作業車１の走行を制御する。また、走行制御装
置１１には、固定的な作業領域の作業用データを記憶し
ておくためのＲＯＭ１５と、無人作業車１が走行中、参
照する作業用データを格納するためのＲＡＭ１６とが設
けられている。
【００１０】図３のように、作業領域Ｒ１内に、作業領
域Ｒ１の左下端を原点にした仮想のｘ−ｙ平面を設定す
る。作業領域Ｒ１をｙ軸と平行に等分割した列を想定
し、作業領域Ｒ１の左下端を走行開始位置Ａ点に、作業
領域Ｒ１の右上端を走行終了位置Ｂ点にし、走行開始位
置Ａ点の属する列から走行終了位置Ｂ点の属する列ま
で、順に、１，２，３，……と列番号を付ける。ｙ軸か
ら各列の中心までの距離（ｘ座標）で列位置を表し、各
列における境界位置を各列の周囲のｘ座標２箇所、ｙ座
標２箇所で表す。無人作業車１が各列において、作業終
了すべき位置を走行完了点位置としてｙ座標で表す。
域Ｒ１の左下端を原点にした仮想のｘ−ｙ平面を設定す
る。作業領域Ｒ１をｙ軸と平行に等分割した列を想定
し、作業領域Ｒ１の左下端を走行開始位置Ａ点に、作業
領域Ｒ１の右上端を走行終了位置Ｂ点にし、走行開始位
置Ａ点の属する列から走行終了位置Ｂ点の属する列ま
で、順に、１，２，３，……と列番号を付ける。ｙ軸か
ら各列の中心までの距離（ｘ座標）で列位置を表し、各
列における境界位置を各列の周囲のｘ座標２箇所、ｙ座
標２箇所で表す。無人作業車１が各列において、作業終
了すべき位置を走行完了点位置としてｙ座標で表す。
【００１１】また、ある列上に障害物が存在すると、走
行完了点位置は、走行を開始したときと、障害物を回避
したときとで変化する。例えば、図４のように、作業領
域Ｒ内に障害物Ｓがある場合、４列目の走行完了点位置
は、走行開始時にはＣ点に設定されているが、障害物Ｓ
を回避して、無人作業車１が障害物Ｓの向う側に回り込
み、４列目を横切った時点で、走行完了点位置はＣ点か
らＤ点に変化する。
行完了点位置は、走行を開始したときと、障害物を回避
したときとで変化する。例えば、図４のように、作業領
域Ｒ内に障害物Ｓがある場合、４列目の走行完了点位置
は、走行開始時にはＣ点に設定されているが、障害物Ｓ
を回避して、無人作業車１が障害物Ｓの向う側に回り込
み、４列目を横切った時点で、走行完了点位置はＣ点か
らＤ点に変化する。
【００１２】この無人作業車１には、通常モードの作業
と臨時モードの作業の２種類の作業が可能である。通常
モードの作業とは、作業用データが予め車上ＲＯＭ１５
に記憶されている作業領域について、そのデータを元に
行う作業のことである。図３のように、固定的な作業領
域Ｒ１の場合は、作業用データが予めＲＯＭ１５に記憶
されているので、作業領域Ｒ１の境界に壁面がなくて
も、任意の形状の作業領域Ｒ１に対応できる。この作業
用データは、作業領域Ｒ１を等分割した列ごとに、列番
号、列位置、境界位置、車体位置更正の４つのデータか
らなり、走行中はＲＡＭ１６上に転送して参照する。ま
た、走行中は各列の走行完了点位置データをＲＡＭ１６
上に作成し、このデータも参照しながら作業を行う。車
体位置は、基準になる壁面またはマークＭ等により、予
め指示した場所で更正することができる。
と臨時モードの作業の２種類の作業が可能である。通常
モードの作業とは、作業用データが予め車上ＲＯＭ１５
に記憶されている作業領域について、そのデータを元に
行う作業のことである。図３のように、固定的な作業領
域Ｒ１の場合は、作業用データが予めＲＯＭ１５に記憶
されているので、作業領域Ｒ１の境界に壁面がなくて
も、任意の形状の作業領域Ｒ１に対応できる。この作業
用データは、作業領域Ｒ１を等分割した列ごとに、列番
号、列位置、境界位置、車体位置更正の４つのデータか
らなり、走行中はＲＡＭ１６上に転送して参照する。ま
た、走行中は各列の走行完了点位置データをＲＡＭ１６
上に作成し、このデータも参照しながら作業を行う。車
体位置は、基準になる壁面またはマークＭ等により、予
め指示した場所で更正することができる。
【００１３】一方、臨時モードの作業とは、作業用デー
タがあらかじめ車上ＲＯＭ１５に記憶されていない作業
領域について行う作業のことである。図５のように、突
発的に作業領域を変更する必要が生じた場合は、その作
業領域は矩形でなければならない。ただし、作業領域Ｒ
２の境界に壁面Ｈがあれば、センサ８，９が壁面Ｈを障
害物として認識するため、矩形以外の作業領域Ｒ２でも
対応できる。オペレータがその矩形の右上端Ｐ点（Ｐ
ｘ，Ｐｙ）を入力装置１４により入力した作業領域デー
タより、列番号、列位置、境界位置の作業用データを車
上ＲＡＭ１６上に自動的に作成する。また、走行中は各
列の走行完了点位置データをＲＡＭ１６上に作成し、こ
のデータも参照しながら作業を行う。
タがあらかじめ車上ＲＯＭ１５に記憶されていない作業
領域について行う作業のことである。図５のように、突
発的に作業領域を変更する必要が生じた場合は、その作
業領域は矩形でなければならない。ただし、作業領域Ｒ
２の境界に壁面Ｈがあれば、センサ８，９が壁面Ｈを障
害物として認識するため、矩形以外の作業領域Ｒ２でも
対応できる。オペレータがその矩形の右上端Ｐ点（Ｐ
ｘ，Ｐｙ）を入力装置１４により入力した作業領域デー
タより、列番号、列位置、境界位置の作業用データを車
上ＲＡＭ１６上に自動的に作成する。また、走行中は各
列の走行完了点位置データをＲＡＭ１６上に作成し、こ
のデータも参照しながら作業を行う。
【００１４】車上の左右一対のセンサ８が壁面Ｈとの距
離を検出した際、その左右のセンサ８の検出した距離の
差が許容範囲内であれば、その壁面Ｈを基準面と判断し
て、車体位置の更正を行う。上述のような走行制御を行
うことにより、無人作業車１は作業領域をくまなく走行
することができ、清掃作業や塗装作業等の様々な作業が
行える。
離を検出した際、その左右のセンサ８の検出した距離の
差が許容範囲内であれば、その壁面Ｈを基準面と判断し
て、車体位置の更正を行う。上述のような走行制御を行
うことにより、無人作業車１は作業領域をくまなく走行
することができ、清掃作業や塗装作業等の様々な作業が
行える。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、既知の固
定的な作業領域に対しては、通常モードにし、学習走行
を行わず、直ちに作業走行を開始することができる。ま
た、矩形の作業領域に変更が発生した場合にも、臨時モ
ードにし、オペレータがその作業領域データを入力装置
により入力するだけで、学習走行を行わず、作業走行を
開始することができるので、従来の方法に比べて、学習
走行を行う時間を省略することができ、作業効率が向上
する。さらに、臨時モードの場合、矩形の作業領域だけ
ではなく、矩形以外の作業領域でも壁面があれば対応で
きる。
定的な作業領域に対しては、通常モードにし、学習走行
を行わず、直ちに作業走行を開始することができる。ま
た、矩形の作業領域に変更が発生した場合にも、臨時モ
ードにし、オペレータがその作業領域データを入力装置
により入力するだけで、学習走行を行わず、作業走行を
開始することができるので、従来の方法に比べて、学習
走行を行う時間を省略することができ、作業効率が向上
する。さらに、臨時モードの場合、矩形の作業領域だけ
ではなく、矩形以外の作業領域でも壁面があれば対応で
きる。
【図１】本発明の一実施例による無人作業車の上面図で
ある。
ある。
【図２】無人作業車の走行制御装置周辺のブロック構成
図である。
図である。
【図３】固定的な作業領域全体の平面図である。
【図４】障害物のある作業領域の平面図である。
【図５】突発的に変更する必要が生じた作業領域全体の
平面図である。
平面図である。
１ 無人作業車 ７ 作業装置 １１ 走行制御装置 １４ 入力装置 １５ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ Ｐ 作業領域データ Ｒ 作業領域 Ｓ 障害物
Claims (1)
- 【請求項１】 走行距離測定手段と、走行方向測定手段
と、前記走行距離測定手段と走行方向測定手段とから得
られる車体位置検出手段と、作業領域の境界壁面や障害
物までの距離を測定する障害物検出手段と、作業領域デ
ータを入力するための入力装置とを備えた無人作業車を
所定作業領域内を走行させるようにした制御方法におい
て、作業領域内を作業装置の寸法に応じて分割した列を
想定し、各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用デ
ータを車上に予め記憶しておく通常モードと、作業走行
の前に、矩形の作業領域の所定位置を作業領域データと
して前記入力装置より入力し、この入力値に基づいて、
各列の番号、位置、境界位置等を示す作業用データを自
動的に作成する臨時モードとを持ち、これら２つの中か
ら選択したモードの作業用データを参照しながら、作業
領域をくまなく走行するような走行経路を設定し、走行
させることを特徴とした無人作業車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351404A JPH05165517A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 無人作業車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351404A JPH05165517A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 無人作業車の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05165517A true JPH05165517A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18417060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3351404A Pending JPH05165517A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 無人作業車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05165517A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6574536B1 (en) | 1996-01-29 | 2003-06-03 | Minolta Co., Ltd. | Moving apparatus for efficiently moving on floor with obstacle |
| JP2009265941A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 自律移動装置 |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3351404A patent/JPH05165517A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6574536B1 (en) | 1996-01-29 | 2003-06-03 | Minolta Co., Ltd. | Moving apparatus for efficiently moving on floor with obstacle |
| JP2009265941A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 自律移動装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000718 |