JPH07111649B2 - 作業車の作業経路決定装置 - Google Patents
作業車の作業経路決定装置Info
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- JPH07111649B2 JPH07111649B2 JP62122327A JP12232787A JPH07111649B2 JP H07111649 B2 JPH07111649 B2 JP H07111649B2 JP 62122327 A JP62122327 A JP 62122327A JP 12232787 A JP12232787 A JP 12232787A JP H07111649 B2 JPH07111649 B2 JP H07111649B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
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- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ） 産業上の利用分野 本発明は作業領域のデータに基づいて自動的に作業車の
作業経路を決定する作業車の作業経路決定装置に関す
る。
作業経路を決定する作業車の作業経路決定装置に関す
る。
ロ） 従来の技術 近年、掃除ロボット等のようにコンセントから給電を受
けながら所定の作業領域内を自走しながら掃除等の作業
を行うものがある。このような作業車は例えば特願昭61
−108070号等に示されている。ところで、このような作
業車の作業方式としてはオペレータが走行経路をプログ
ラムするティーチングによる方式や、作業領域間を自ら
有する外界認識手段を用いてランダムに走行し、作業が
完了する方式が中心であった。
けながら所定の作業領域内を自走しながら掃除等の作業
を行うものがある。このような作業車は例えば特願昭61
−108070号等に示されている。ところで、このような作
業車の作業方式としてはオペレータが走行経路をプログ
ラムするティーチングによる方式や、作業領域間を自ら
有する外界認識手段を用いてランダムに走行し、作業が
完了する方式が中心であった。
ハ） 発明が解決しようとする問題点 ところで、このようなティーチングによる作業方式では
作業領域の形状が変化すると、使用者がその度に作業車
に走行経路を教え込まなければならず汎用性が悪い。一
方、ランダム走行による方式では作業を重複して行う危
険性があり、作業時間がかかると云う問題があった。
作業領域の形状が変化すると、使用者がその度に作業車
に走行経路を教え込まなければならず汎用性が悪い。一
方、ランダム走行による方式では作業を重複して行う危
険性があり、作業時間がかかると云う問題があった。
ニ） 問題点を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑みて為されたものであって、
作業領域データで与えられている作業領域を複数のサブ
領域に分割する分割手段と、作業車の給電コードの作業
領域内の障害物への引っかかり箇所が最少になるようサ
ブ領域の作業順序を決定する順序決定手段と、で作業車
の作業経路決定装置を提供するものである。
作業領域データで与えられている作業領域を複数のサブ
領域に分割する分割手段と、作業車の給電コードの作業
領域内の障害物への引っかかり箇所が最少になるようサ
ブ領域の作業順序を決定する順序決定手段と、で作業車
の作業経路決定装置を提供するものである。
ホ） 作用 給電コードの引っかかりが少い作業経路が選択されるの
で大型のバッテリーを使わず、給電コードからの電力で
作業が行える軽量の作業車においても作業の効率化及び
汎用性の向上を図ることが出来る。
で大型のバッテリーを使わず、給電コードからの電力で
作業が行える軽量の作業車においても作業の効率化及び
汎用性の向上を図ることが出来る。
ヘ） 実施例 第１図は本発明作業経路決定装置のブロック図であっ
て、（１）は作業車の作業（例えば清掃作業）すべき作
業領域の形状を、例えば第２図のように障害物（Ｉ）
（II）のある作業領域ではP0,P1,P2,P3,P4の座標点及び
コンセントＫの座標点を作業領域データとして検出する
作業領域検出手段であって、具体的には作業車の走行距
離や方向を検知する距離検知器や方位検知器、さらには
障害物の検知を行う音波センサ等から成る。（２）は作
業領域データ内の中央に配置された障害物（Ｉ）の障害
物データに応じて例えば第３図のように作業領域を複数
の長方形の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）に分割すると
ともに第４図のようなその連結状態（ネットワーク状
態）を作成するネットワーク作成手段、（３）はこのネ
ットワーク生成手段（２）で生成されたネットワークに
基き、連接する探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）を第５図
に示すように適当に組合わせたサブ領域（ADF）…によ
る作業領域の分割の分割方法（イ）（ロ）…を選出する
分割方法選出手段であって、サブ領域として、長方形領
域となるものが選ばれる。（４）は上記分割方法選出手
段（３）で選出された分割方法（イ）（ロ）…内、構成
サブ領域の数が最も少いものをピックアップするピック
アップ手段、（５）はこのピックアップ手段（４）でピ
ックアップされた各分割方法において給電コード長の制
御が困難にならないよう各サブ領域の作業順序を決める
作業順序決定手段であって、具体的には作業時、給電コ
ードが障害物（Ｉ）の角に引っかかる点（固定点）が最
も少くなるよう作業（清掃）順序が決められる。（６）
は夫々の分割方法において各サブ領域の作業（清掃）終
了点から次のサブ領域の作業（清掃）開始点までの距離
が最小となるよう作業開始点及び作業終了点を決定する
始点、終点決定手段、（７）はこの始点終点決定手段
（６）で決定された各サブ領域の作業開始点、終了点に
基いて各サブ領域毎に作業経路を決定するサブ経路決定
手段であり、作業車のターン数及び走行経路が最小にな
るよう決められる。（８）は、このようにして決まった
各分割方法における作業経路を作業車が走るのに要する
時間を計算し、その時間が最小のものを選び出す作業経
路選択手段を示し、こうして選択された作業経路は実際
に作業車が走行する経路としてセットされる。
て、（１）は作業車の作業（例えば清掃作業）すべき作
業領域の形状を、例えば第２図のように障害物（Ｉ）
（II）のある作業領域ではP0,P1,P2,P3,P4の座標点及び
コンセントＫの座標点を作業領域データとして検出する
作業領域検出手段であって、具体的には作業車の走行距
離や方向を検知する距離検知器や方位検知器、さらには
障害物の検知を行う音波センサ等から成る。（２）は作
業領域データ内の中央に配置された障害物（Ｉ）の障害
物データに応じて例えば第３図のように作業領域を複数
の長方形の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）に分割すると
ともに第４図のようなその連結状態（ネットワーク状
態）を作成するネットワーク作成手段、（３）はこのネ
ットワーク生成手段（２）で生成されたネットワークに
基き、連接する探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）を第５図
に示すように適当に組合わせたサブ領域（ADF）…によ
る作業領域の分割の分割方法（イ）（ロ）…を選出する
分割方法選出手段であって、サブ領域として、長方形領
域となるものが選ばれる。（４）は上記分割方法選出手
段（３）で選出された分割方法（イ）（ロ）…内、構成
サブ領域の数が最も少いものをピックアップするピック
アップ手段、（５）はこのピックアップ手段（４）でピ
ックアップされた各分割方法において給電コード長の制
御が困難にならないよう各サブ領域の作業順序を決める
作業順序決定手段であって、具体的には作業時、給電コ
ードが障害物（Ｉ）の角に引っかかる点（固定点）が最
も少くなるよう作業（清掃）順序が決められる。（６）
は夫々の分割方法において各サブ領域の作業（清掃）終
了点から次のサブ領域の作業（清掃）開始点までの距離
が最小となるよう作業開始点及び作業終了点を決定する
始点、終点決定手段、（７）はこの始点終点決定手段
（６）で決定された各サブ領域の作業開始点、終了点に
基いて各サブ領域毎に作業経路を決定するサブ経路決定
手段であり、作業車のターン数及び走行経路が最小にな
るよう決められる。（８）は、このようにして決まった
各分割方法における作業経路を作業車が走るのに要する
時間を計算し、その時間が最小のものを選び出す作業経
路選択手段を示し、こうして選択された作業経路は実際
に作業車が走行する経路としてセットされる。
このような作業経路決定装置が登載された作業車として
は前述した特願昭61−108070号のような給電コードでの
給電によって作業が行なわれるものが使われる。こうし
た作業車において、作業経路を決定するには、作業領域
検出手段（１）で作業領域の形状を検出することから始
まる。即ち、作業車が作業車自身に内蔵されている蓄電
池を駆動電源として作業領域を周回しながら距離検知器
や方位検知器や音波センサにより、第２図のような長方
形の作業領域において作業領域を示す座標P0,P4、コン
セントを示す座標ｋ、障害物（Ｉ）（II）を示す座標
P1,P2,P3を検出する。このような作業領域の検出方法は
例えば特願昭61−304432号に示されている。ネットワー
ク作成手段（２）はこうして検出された作業領域データ
の内、作業領域中央に配置された障害物（Ｉ）のデータ
に基き、作業領域を第３図のような長方形の複数の探索
領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）に分割し、第４図のようなこ
れ等の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）の連結状態（ネッ
トワーク状態）を保持する。分割方法選出手段（３）は
上記のように生成された探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）
に基いて、これ等の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）を適
当に組み合わせて成る長方形のサブ領域（Ａ）（Ｂ）…
（Ｈ）（AB）（AD）…を形成し、これ等のサブ領域の組
合わせで作業領域を表わす表わし方、即ち作業領域のサ
ブ領域による分割方法を第５図のように選び出す。この
ようにして選び出された分割方法（イ）（ロ）…の内、
構成サブ領域数の最も少い最大分割法がピックアップ手
段（４）でピックアップされる。この実施例のように中
央に障害物が１つある場合は、サブ領域の数が最も少い
最大分割方法は16種類あり、そのときのサブ領域の数は
４つである。然し乍ら、作業能率の点から作業開始をコ
ンセントＫのある面のコーナ、即ち、（Ａ）又は（Ｃ）
のコーナから開始し、（Ｂ）を含むサブ領域を２番目に
作業する必要があり、この制限を上記ピックアップ手段
（４）に加えることで第６図のような11種類の最大分割
方法がピックアップされる。
は前述した特願昭61−108070号のような給電コードでの
給電によって作業が行なわれるものが使われる。こうし
た作業車において、作業経路を決定するには、作業領域
検出手段（１）で作業領域の形状を検出することから始
まる。即ち、作業車が作業車自身に内蔵されている蓄電
池を駆動電源として作業領域を周回しながら距離検知器
や方位検知器や音波センサにより、第２図のような長方
形の作業領域において作業領域を示す座標P0,P4、コン
セントを示す座標ｋ、障害物（Ｉ）（II）を示す座標
P1,P2,P3を検出する。このような作業領域の検出方法は
例えば特願昭61−304432号に示されている。ネットワー
ク作成手段（２）はこうして検出された作業領域データ
の内、作業領域中央に配置された障害物（Ｉ）のデータ
に基き、作業領域を第３図のような長方形の複数の探索
領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）に分割し、第４図のようなこ
れ等の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）の連結状態（ネッ
トワーク状態）を保持する。分割方法選出手段（３）は
上記のように生成された探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）
に基いて、これ等の探索領域（Ａ）（Ｂ）…（Ｈ）を適
当に組み合わせて成る長方形のサブ領域（Ａ）（Ｂ）…
（Ｈ）（AB）（AD）…を形成し、これ等のサブ領域の組
合わせで作業領域を表わす表わし方、即ち作業領域のサ
ブ領域による分割方法を第５図のように選び出す。この
ようにして選び出された分割方法（イ）（ロ）…の内、
構成サブ領域数の最も少い最大分割法がピックアップ手
段（４）でピックアップされる。この実施例のように中
央に障害物が１つある場合は、サブ領域の数が最も少い
最大分割方法は16種類あり、そのときのサブ領域の数は
４つである。然し乍ら、作業能率の点から作業開始をコ
ンセントＫのある面のコーナ、即ち、（Ａ）又は（Ｃ）
のコーナから開始し、（Ｂ）を含むサブ領域を２番目に
作業する必要があり、この制限を上記ピックアップ手段
（４）に加えることで第６図のような11種類の最大分割
方法がピックアップされる。
このようにして、ピックアップされた各最大分割方法に
おいて、作業順序決定手段（５）は給電コードが引っか
かる点が最も少くなるような順で作業領域内のサブ領域
の作業順序を決める。即ち例えば｛（ADF）（BC）（E
H）（Ｇ）｝と云う最大分割方法において第７図のよう
なの順序で作業を行うと、障害物（Ｉ）の３つ
のコーナ（R1,R2,R3）に同時に給電コードが引っかかる
場合があり、給電コードの長さ制御が難かしくなる。こ
れに対し、第８図のようなの順序で各サブ領域
の作業を行うと最大でも２つのコーナ（R1,R2）にしか
引っかからず、第７図の場合より給電コード長の制御が
容易になる。従って、第８図のような作業順序が選ばれ
る。このような作業順序は作業領域の各最大分割方法に
おいて、夫々一意的に決定される。こうして作業順序が
決められると、始点終点決定手段（６）は各サブ領域の
作業終了点と作業開始点間の移動距離が最小となるよ
う、各々のサブ領域の作業開始点（Si）及び作業終了点
（Ei）を決める（ｉ＝1,2,3,4）。具体的には、第９図
のように第ｊ番目の作業終了点（Ej）と第（ｊ＋１）番
目の作業開始点（SJ+1）が離れているもの（ｊ＝1,2,
3）は省かれ、第10図のように終了点（Ej）と開始点（S
j+1）が近接するよう決定される。このような作業開始
点、作業終了点の決定も各最大分割方法毎に行なわれ
る。
おいて、作業順序決定手段（５）は給電コードが引っか
かる点が最も少くなるような順で作業領域内のサブ領域
の作業順序を決める。即ち例えば｛（ADF）（BC）（E
H）（Ｇ）｝と云う最大分割方法において第７図のよう
なの順序で作業を行うと、障害物（Ｉ）の３つ
のコーナ（R1,R2,R3）に同時に給電コードが引っかかる
場合があり、給電コードの長さ制御が難かしくなる。こ
れに対し、第８図のようなの順序で各サブ領域
の作業を行うと最大でも２つのコーナ（R1,R2）にしか
引っかからず、第７図の場合より給電コード長の制御が
容易になる。従って、第８図のような作業順序が選ばれ
る。このような作業順序は作業領域の各最大分割方法に
おいて、夫々一意的に決定される。こうして作業順序が
決められると、始点終点決定手段（６）は各サブ領域の
作業終了点と作業開始点間の移動距離が最小となるよ
う、各々のサブ領域の作業開始点（Si）及び作業終了点
（Ei）を決める（ｉ＝1,2,3,4）。具体的には、第９図
のように第ｊ番目の作業終了点（Ej）と第（ｊ＋１）番
目の作業開始点（SJ+1）が離れているもの（ｊ＝1,2,
3）は省かれ、第10図のように終了点（Ej）と開始点（S
j+1）が近接するよう決定される。このような作業開始
点、作業終了点の決定も各最大分割方法毎に行なわれ
る。
その後、サブ経路決定手段（７）は各サブ領域の作業開
始点（Si）及び作業終了点（Ei）の情報を得て各サブ領
域における作業方向及び作業巾を決める。第11図、第12
図のように作業開始点（Si）と作業終了点（Ei）が対角
にない場合作業車の作業方向は一意的に決められる。一
方、作業開始点（Si）と作業終了点（Ei）が対角に存在
する場合は第13図のように作業方向は長手方向に採るよ
うにする。これは作業車の走行開始から走行停止までの
速度特性が第14図のように加速及び減速区間を有したも
のになるとともに、方向転換するときには必ず一旦停止
をする必要があり、方向転換が少い方が作業時間が短か
くなるからである。そして作業方向が決まると作業幅を
決める。これは作業車が清掃作業を行うものであれば吸
入口の巾が基準となる。即ち作業巾が吸入口の巾を超え
ない範囲で均等な作業巾で作業が行える最大の作業巾が
選ばれる。こうすることにより重複して清掃される部分
はサブ領域全体に分布することになり、作業ムラがなく
なる。
始点（Si）及び作業終了点（Ei）の情報を得て各サブ領
域における作業方向及び作業巾を決める。第11図、第12
図のように作業開始点（Si）と作業終了点（Ei）が対角
にない場合作業車の作業方向は一意的に決められる。一
方、作業開始点（Si）と作業終了点（Ei）が対角に存在
する場合は第13図のように作業方向は長手方向に採るよ
うにする。これは作業車の走行開始から走行停止までの
速度特性が第14図のように加速及び減速区間を有したも
のになるとともに、方向転換するときには必ず一旦停止
をする必要があり、方向転換が少い方が作業時間が短か
くなるからである。そして作業方向が決まると作業幅を
決める。これは作業車が清掃作業を行うものであれば吸
入口の巾が基準となる。即ち作業巾が吸入口の巾を超え
ない範囲で均等な作業巾で作業が行える最大の作業巾が
選ばれる。こうすることにより重複して清掃される部分
はサブ領域全体に分布することになり、作業ムラがなく
なる。
このようにして、例えば第15図のように、各最大分割方
法に対して作業経路を決定した後、作業経路選択手段
（８）は夫々の作業経路を作業車が走行するのに要する
時間を計算して最も時間の少いものを選び出し実際に作
業車が走行する経路としてセットされる。例えば、作業
車の走行速度、作業車に取り付けられた清掃機の吸引
巾、作業領域、コンセント位置、障害物（Ｉ）（II）の
位置を第16図のようにした場合、各分割方法においてか
かる時間は第６図のようになり｛（AB）（CEH）（DF）
（Ｇ）｝と云う分割が最も少い時間になる。このように
して作業経路が決まると、作業車はコンセント位置まで
移動して給電プラグを接続し、外部から給電を受けなが
ら上記経験に沿って、作業（清掃）を行う。
法に対して作業経路を決定した後、作業経路選択手段
（８）は夫々の作業経路を作業車が走行するのに要する
時間を計算して最も時間の少いものを選び出し実際に作
業車が走行する経路としてセットされる。例えば、作業
車の走行速度、作業車に取り付けられた清掃機の吸引
巾、作業領域、コンセント位置、障害物（Ｉ）（II）の
位置を第16図のようにした場合、各分割方法においてか
かる時間は第６図のようになり｛（AB）（CEH）（DF）
（Ｇ）｝と云う分割が最も少い時間になる。このように
して作業経路が決まると、作業車はコンセント位置まで
移動して給電プラグを接続し、外部から給電を受けなが
ら上記経験に沿って、作業（清掃）を行う。
尚、本願において、各サブ領域内の作業経路の決定に際
して、作業開始点、作業終了点が決められたものに対し
て作業経路を決めるものを示したが、一般的に長方形形
状の作業領域で作業開始点のみを定めて、最も作業時間
を短く作業を行うことが考えられる。この作業経路の決
定における流れ図を第17図に示す。即ち、この流れは最
初長方形の作業領域を認識した後、長方形の作業領域に
対し、縦方向に作業を行うのか横方向に作業を行うのか
を決め、その後、作業終了点及び作業巾の決定を行っ
て、作業経路が決定される。
して、作業開始点、作業終了点が決められたものに対し
て作業経路を決めるものを示したが、一般的に長方形形
状の作業領域で作業開始点のみを定めて、最も作業時間
を短く作業を行うことが考えられる。この作業経路の決
定における流れ図を第17図に示す。即ち、この流れは最
初長方形の作業領域を認識した後、長方形の作業領域に
対し、縦方向に作業を行うのか横方向に作業を行うのか
を決め、その後、作業終了点及び作業巾の決定を行っ
て、作業経路が決定される。
以下、この作業経路の決定方法について詳述する。ここ
で対象となる作業は掃除とし、移動ロボットは前方向移
動機能を持ち、第14図に示す加減速パターンに従い走行
するものとする。つまり、ロボットは走行距離に応じて
定速期間（図中t2−t1間）を変化させる。
で対象となる作業は掃除とし、移動ロボットは前方向移
動機能を持ち、第14図に示す加減速パターンに従い走行
するものとする。つまり、ロボットは走行距離に応じて
定速期間（図中t2−t1間）を変化させる。
まずロボットは与えられた長方形状の作業領域データに
基づき作業方向を決定する。決定方法を第18図、第19図
を用いて説明する。第18図に示された作業領域が与えら
れた時、作業車に設けられた作業経路決定装置は作業領
域の各辺の流さ（L,W）及び作業車自身の大きさ（φＲ
の円筒形とする。）から作業時間が短かくなるように作
業方向を決定する。ここで計算を簡略化するために、Ｌ
＝mR,W＝nR（m,nは自然数かつｍ＞ｎとする。）とし、
図示された長辺Ｌ側に平行に移動して作業を行う経路に
て作業を行った時の作業時間を算出する。
基づき作業方向を決定する。決定方法を第18図、第19図
を用いて説明する。第18図に示された作業領域が与えら
れた時、作業車に設けられた作業経路決定装置は作業領
域の各辺の流さ（L,W）及び作業車自身の大きさ（φＲ
の円筒形とする。）から作業時間が短かくなるように作
業方向を決定する。ここで計算を簡略化するために、Ｌ
＝mR,W＝nR（m,nは自然数かつｍ＞ｎとする。）とし、
図示された長辺Ｌ側に平行に移動して作業を行う経路に
て作業を行った時の作業時間を算出する。
全走行距離は辺Ｌ方向の走行距離（Σ（III）の走行距
離）と辺Ｗ方向の走行距離（Σ（III）の走行距離）と
の和で表わされる。
離）と辺Ｗ方向の走行距離（Σ（III）の走行距離）と
の和で表わされる。
（Σ（III）の走行距離）＝ｎ（ｍ−１）Ｒ… （Σ（II）の走行距離）＝（ｎ−１）Ｒ… 次に，各々の経路を走行するのに要する時間は、Ｒ
＝2Vmax2/aとすると （に要する時間）＝ｎ（2m−１）・Vmax/a…′ （に要する時間）＝３（ｎ−１）・Vmax/a…′ つまり全作業時間は（2mn＋2n−３）・Vmax/a…″と
なる。
＝2Vmax2/aとすると （に要する時間）＝ｎ（2m−１）・Vmax/a…′ （に要する時間）＝３（ｎ−１）・Vmax/a…′ つまり全作業時間は（2mn＋2n−３）・Vmax/a…″と
なる。
逆に端辺Ｌ側に平行に移動して作業を行う場合は、全作
業時間＝（2mn＋2m−３）・Vmax/a…″となり、″
＞″である（∵ｍ＞ｎ）つまり長辺に沿って作業を行
い、短辺側で作業幅だけ移動する方が作業時間は短かく
なる。また全方向移動機能を持たない作業車に於いては
（に要する時間）にターンに要する時間が加わる。つ
まり全作業時間は″及び″においてはπ＝３と近似
した時、 ＝（2mn＋10n−11）・Vmax/a ＝（2mn＋10n−11）・Vmax/a となり、との差異は″と″の差異以上のも
のがある。ここで第19図（ａ）（ｂ）においてＬ＝8R,W
＝4R,Vmax＝30cm/s,a＝15cm/s2とした時の作業時間は （ａ）:138（Ｓ） （全方向移動機能あり） （ｂ）:154（Ｓ） （全方向移動機能あり） （ａ）:186（Ｓ） （全方向移動機能なし） （ｂ）:266（Ｓ） （全方向移動機能なし） となる。２辺L,W（Ｌ＞Ｗ）の比（L/W）が大きい程、作
業時間の差は大きくなる。（尚、第 図幅Ｓは作業開始
地点、Ｅは終了地点を表す。）上記方法により作業方向
が決定された後、作業終了地点と作業幅を決定する。第
20図（ａ），（ｂ）は同じ作業領域に対して作業方向は
同じとし、作業幅が異なる２種類の作業経路である。両
図とも作業開始地点Ｓに対して、作業終了地点Ｅが定ま
っている時、（ａ）の作業幅決定方式は作業幅として考
えられる最大値Ｒで作業を行い、最後だけ作業幅をL
1（＜Ｒ）とする方法で（ｂ）の決定方式は、作業幅L2
（L2＜Ｒ）と均等に決定する方式である。（ａ）の場
合、第21図（ａ）に示す毎く、Ｖの領域は２度、VIの領
域は３度作業が行われ、作業場所により作業のムラがあ
るが（ｂ）の場合、２度作業を行う領域（第21図（ｂ）
中Ｖ）が作業領域全体にわっているため、平均化された
作業が行えているため、ムラがないと思われる。そこで
作業は第21図（ｂ）のように均等な作業幅にて行うもの
とする。
業時間＝（2mn＋2m−３）・Vmax/a…″となり、″
＞″である（∵ｍ＞ｎ）つまり長辺に沿って作業を行
い、短辺側で作業幅だけ移動する方が作業時間は短かく
なる。また全方向移動機能を持たない作業車に於いては
（に要する時間）にターンに要する時間が加わる。つ
まり全作業時間は″及び″においてはπ＝３と近似
した時、 ＝（2mn＋10n−11）・Vmax/a ＝（2mn＋10n−11）・Vmax/a となり、との差異は″と″の差異以上のも
のがある。ここで第19図（ａ）（ｂ）においてＬ＝8R,W
＝4R,Vmax＝30cm/s,a＝15cm/s2とした時の作業時間は （ａ）:138（Ｓ） （全方向移動機能あり） （ｂ）:154（Ｓ） （全方向移動機能あり） （ａ）:186（Ｓ） （全方向移動機能なし） （ｂ）:266（Ｓ） （全方向移動機能なし） となる。２辺L,W（Ｌ＞Ｗ）の比（L/W）が大きい程、作
業時間の差は大きくなる。（尚、第 図幅Ｓは作業開始
地点、Ｅは終了地点を表す。）上記方法により作業方向
が決定された後、作業終了地点と作業幅を決定する。第
20図（ａ），（ｂ）は同じ作業領域に対して作業方向は
同じとし、作業幅が異なる２種類の作業経路である。両
図とも作業開始地点Ｓに対して、作業終了地点Ｅが定ま
っている時、（ａ）の作業幅決定方式は作業幅として考
えられる最大値Ｒで作業を行い、最後だけ作業幅をL
1（＜Ｒ）とする方法で（ｂ）の決定方式は、作業幅L2
（L2＜Ｒ）と均等に決定する方式である。（ａ）の場
合、第21図（ａ）に示す毎く、Ｖの領域は２度、VIの領
域は３度作業が行われ、作業場所により作業のムラがあ
るが（ｂ）の場合、２度作業を行う領域（第21図（ｂ）
中Ｖ）が作業領域全体にわっているため、平均化された
作業が行えているため、ムラがないと思われる。そこで
作業は第21図（ｂ）のように均等な作業幅にて行うもの
とする。
ト） 発明の効果 以上述べた如く、本発明作業経路決定装置は作業領域デ
ータで与えられている作業領域を複数のサブ領域に分割
する分割手段と、作業車の給電コードの作業領域内の障
害物への引っかかり箇所が最少になるようサブ領域の作
業順序を決定する順序決定手段と、を有しているので、
給電コードにより作業時の電力を得て作業を行う作業車
に利用して、給電コードの引っかかりが少く作業効率の
よい作業が行え、この種の作業車の汎用性が向上する。
ータで与えられている作業領域を複数のサブ領域に分割
する分割手段と、作業車の給電コードの作業領域内の障
害物への引っかかり箇所が最少になるようサブ領域の作
業順序を決定する順序決定手段と、を有しているので、
給電コードにより作業時の電力を得て作業を行う作業車
に利用して、給電コードの引っかかりが少く作業効率の
よい作業が行え、この種の作業車の汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明作業経路決定装置のブロック図、第２図
は作業領域の形態を示す模式図、第３図は作業領域をサ
ブ領域に分割したときの模式図、第４図は各サブ領域の
結合状態を示す模式図、第５図は作業領域の分割方法を
示す表図、第６図は選択された最大分割方法を示す表
図、第７図、第８図はサブ領域の作業順序を示す模式
図、第９図、第10図は各作業領域の作業開始点、作業終
了点の決め方を示す模式図、第11図乃至第13図はサブ領
域内での作業車の作業経路を示す模式図、第14図は作業
車の走行特性を示す特性図、第15図は作業領域全体にお
ける作業車の作業経路の一例を示す模式図、第16図は作
業車の性能特性と作業領域の形態を表わす表図、第17図
は長方形状の作業領域の作業経路を決定するときの流れ
図、第18図、第19図（ａ）（ｂ）、第20図（ａ）（ｂ）
は長方形形状の作業領域の作業経路を示す模式図、第21
図（ａ）（ｂ）は重複して作業をする箇所を示す作業領
域の模式図である。 （１）……作業領域検出手段、（２）……ネットワーク
作成手段、（３）……分割方法選出手段、（４）……ピ
ックアップ手段、（５）……作業順序決定手段、（６）
……始点、終点決定手段、（７）……サブ経路決定手
段、（８）……作業経路選択手段。
は作業領域の形態を示す模式図、第３図は作業領域をサ
ブ領域に分割したときの模式図、第４図は各サブ領域の
結合状態を示す模式図、第５図は作業領域の分割方法を
示す表図、第６図は選択された最大分割方法を示す表
図、第７図、第８図はサブ領域の作業順序を示す模式
図、第９図、第10図は各作業領域の作業開始点、作業終
了点の決め方を示す模式図、第11図乃至第13図はサブ領
域内での作業車の作業経路を示す模式図、第14図は作業
車の走行特性を示す特性図、第15図は作業領域全体にお
ける作業車の作業経路の一例を示す模式図、第16図は作
業車の性能特性と作業領域の形態を表わす表図、第17図
は長方形状の作業領域の作業経路を決定するときの流れ
図、第18図、第19図（ａ）（ｂ）、第20図（ａ）（ｂ）
は長方形形状の作業領域の作業経路を示す模式図、第21
図（ａ）（ｂ）は重複して作業をする箇所を示す作業領
域の模式図である。 （１）……作業領域検出手段、（２）……ネットワーク
作成手段、（３）……分割方法選出手段、（４）……ピ
ックアップ手段、（５）……作業順序決定手段、（６）
……始点、終点決定手段、（７）……サブ経路決定手
段、（８）……作業経路選択手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−79470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−222905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−122716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−265310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−265312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−121406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−281309（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】作業領域の形態を示す作業領域データに応
じて、作業車が自走しながら作業を行うための経路を決
定する作業車の作業経路決定装置において、作業領域デ
ータで与えられている作業領域を複数のサブ領域に分割
する分割手段と、作業車の給電コードの作業領域内の障
害物への引っかかり箇所が最少になるようサブ領域の作
業順序を決定する順序決定手段と、から成る作業車の作
業経路決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62122327A JPH07111649B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 作業車の作業経路決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62122327A JPH07111649B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 作業車の作業経路決定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286908A JPS63286908A (ja) | 1988-11-24 |
| JPH07111649B2 true JPH07111649B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14833224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62122327A Expired - Fee Related JPH07111649B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 作業車の作業経路決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111649B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0584888A3 (en) * | 1989-06-07 | 1994-09-14 | Onet Sa | Autonomous apparatus and process for the automatic cleaning of ground areas through performance of programmed tasks |
| FR2695342B1 (fr) * | 1989-06-07 | 1995-07-21 | Onet | Appareil autonome de nettoyage automatique du sol par execution de missions programmees et utilisant un systeme de positionnement. |
| DE102004004505B9 (de) * | 2004-01-22 | 2010-08-05 | Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg | Bodenbearbeitungsgerät sowie Verfahren zu dessen Steuerung |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62122327A patent/JPH07111649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286908A (ja) | 1988-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |