JPH09160646A - 自律走行車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】走行経路に置かれた障害物を回避できる自律走
行車両を提供する。 【解決手段】自律走行車両１は、所定距離だけ直進した
後、時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向に１
８０度回動する第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直
進した後、一の方向とは反対の方向に１８０度回動する
第２の走行パタ−ンとを交互に繰り返すことで櫛形に走
行する自律走行車両１であって、自律走行車両１の前面
に設けられた障害物センサ13と、直進走行中に障害物セ
ンサ13が障害物30を検出した時、自律走行車両１を回動
する回避走行パタ−ンを制御する回避制御手段とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本願発明は、櫛形に走行する自律走行車両
に係り、特に、走行経路に置かれた障害物を回避するこ
とができる自律走行車両に関する。

【０００２】

【本願発明の先行技術における問題点】本願発明の先行
技術として、走行しながら床面を清掃する床面清掃車両
のような自律走行車両があり、この自律走行車両におい
ては、予め櫛形の走行パタ−ンが定められており、この
パタ−ンに沿って走行するよう制御される。

【０００３】この走行パタ−ンは、予め、オペレ−タが
壁面などに衝突しないように設定している。

【０００４】しかしながら、この走行パタ−ンを設定後
に車、荷物、仮設の構造物などの障害物が走行経路上に
放置、又は、設置された場合、車両がその障害物に衝突
してしまうという問題があった。

【０００５】そこで、障害物を検知し、衝突する前に停
止し、そのまま、停止状態を保持するようにした自律走
行車両があった。

【０００６】停止状態となった場合には、オペレ−タが
障害物を確認し、障害物が軽量の荷物などであれば、そ
の障害物を移動させ、再度自律走行車両の走行を再開さ
せ、一方、仮設の構造物などのような、オペレ−タが移
動不可能な重量物の場合は、自律走行車両そのものを手
動により移動させて障害物を回避させていた。

【０００７】このため、オペレ−タは自律走行車両の運
転前にその走行経路に障害物がないか確認しておく、ま
たは走行中常に走行状態を監視するなどの面倒な作業が
必要で、このような確認、監視の必要のない自律走行車
両が求められていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定距離だけ直進した後、時計回り、反時計回りの内の
いずれか一の方向に１８０度回動する第１の走行パタ−
ンと、所定距離だけ直進した後、前記一の方向と反対の
方向に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを交互に
繰り返すことで櫛形に走行する自律走行車両であって、
前記自律走行車両の前面に設けられた障害物センサと、
直進走行中に前記障害物センサが障害物を検出した時、
前記自律走行車両を回動する回避走行パタ−ンを制御す
る回避制御手段とを設けた自律走行車両である。

【０００９】請求項２記載の発明は、初期位置から最終
位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回り、
反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する
第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記
一の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パ
タ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に走
行する自律走行車両であって、前記自律走行車両の前面
に設けられた障害物センサと、初期位置から前記第１、
前記第２の走行パタ−ンの繰り返し回数をカウントする
繰り返し回数カウント手段と、この繰り返し回数カウン
ト手段のカウント数が第１の所定値以下の直進走行中に
前記障害物センサが障害物を検出した時、走行パタ−ン
に基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば前記一の方
向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば前記一の方向
とは反対の方向に回動する回避走行パタ−ンを制御する
回避制御手段とを設けた自律走行車両である。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の自
律走行車両において、繰り返し回数カウント手段のカウ
ント数が第１の所定値より大きい回数の直進走行中に障
害物センサが障害物を検出した時、その時実行中の走行
パタ−ンに基づき第１の走行パタ−ン中であれば一の方
向とは反対の方向へ、第２の走行パタ−ン中であれば前
記一の方向に９０度回動する回避走行パタ−ンを制御す
る回避制御手段とを設けた自律走行車両である。

【００１１】請求項４記載の発明は、初期位置から最終
位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回り、
反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する
第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記
一の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パ
タ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に走
行する自律走行車両であって、前記自律走行車両の前面
に設けられた障害物センサと、初期位置から前記第１、
前記第２の走行パタ−ンの繰り返し回数をカウントする
繰り返し回数カウント手段と、この繰り返し回数カウン
ト手段のカウント数が第１の所定値より大きい直進走行
中に前記障害物センサが障害物を検出した時、その時実
行中の走行パタ−ンに基づき前記第１の走行パタ−ン中
であれば前記一の方向と反対の方向へ、前記第２の走行
パタ−ン中であれば前記一の方向に９０度回動する回避
走行パタ−ンを制御する回避制御手段とを設け自律走行
車両である。

【００１２】請求項５記載の発明は、所定距離だけ直進
した後、時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
に１８０度回動する第１の走行パタ−ンと、所定距離だ
け直進した後、前記一の方向と反対の方向に１８０度回
動する第２の走行パタ−ンとを交互に所定回数だけ繰り
返すことで櫛形に走行する自律走行車両であって、前記
自律走行車両の前面に設けられた障害物センサと、直進
走行中に前記障害物センサが障害物を検出した場合、１
８０度回動する回避走行パタ−ンを制御する回避制御手
段とを設けた自律走行車両である。

【００１３】請求項６記載の発明は、所定距離だけ直進
した後、時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
に１８０度回動する第１の走行パタ−ンと、所定距離だ
け直進した後、前記一の方向と反対の方向に１８０度回
動する第２の走行パタ−ンとを交互に所定回数だけ繰り
返すことで櫛形に走行する自律走行車両であって、前記
自律走行車両の前面に設けられた障害物センサと、直進
走行中に前記障害物センサが障害物を検出した場合、そ
の時実行中の走行パタ−ンに基づき前記第１の走行パタ
−ン中であれば前記一の方向へ、前記第２の走行パタ−
ン中であれば前記一の方向とは反対の方向に１８０度回
動し、次の走行パタ−ンの直進走行の途中に移行する回
避走行パタ−ンを制御する回避制御手段とを設けた自律
走行車両である。

【００１４】請求項７記載の発明は、初期位置から最終
位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回り、
反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する
第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記
一の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パ
タ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に走
行する自律走行車両であって、初期位置から前記第１、
前記第２の走行パタ−ンの繰り返し回数をカウントする
繰り返し回数カウント手段と、前記自律走行車両の前面
に設けられた障害物センサと、前記第１、前記第２の走
行パタ−ンでの走行中に残りの直進走行距離を算出する
残り距離算出手段と、この残り距離算出手段で算出され
た残りの走行距離が所定値以下の時に前記障害物センサ
が障害物を検出した場合、その時実行中の走行パタ−ン
に基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば前記一の方
向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば前記一の方向
とは反対の方向に１８０度回動し、次の走行パタ−ンの
直進走行の途中に移行する第１の回避制御手段と、前記
残り距離算出手段で算出された残りの走行距離が前記所
定値より大で、かつ前記繰り返し回数カウント手段のカ
ウント数が第１の所定値より大きい直進走行中に前記障
害物センサが障害物を検出した場合、その時実行中の走
行パタ−ンに基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば
前記一の方向とは反対の方向へ、前記第２の走行パタ−
ン中であれば前記一の方向に９０度回動する第２の回避
制御手段と、前記残り距離算出手段で算出された残りの
走行距離が前記所定値より大で、かつ前記繰り返し回数
カウント手段のカウント数が第１の所定値以下の直進走
行中に前記障害物センサが障害物を検出した場合、その
時実行中の走行パタ−ンに基づき前記第１の走行パタ−
ン中であれば前記一の方向へ、前記第２の走行パタ−ン
中であれば前記一の方向と反対の方向に９０度回動する
第３の回避制御手段とを設けた自律走行車両である。

【００１５】請求項８記載の発明は、請求項１、請求項
２、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７の内のい
ずれかに記載の自律走行車両を、床面を走行しながら清
掃する床面清掃車両であって、障害物センサが障害物を
検出し、所定時間警報を発すると共に前記所定時間内に
前記障害物が除去されない時に、回避制御手段を動作さ
せるものである。

【００１６】

【作用】請求項１の発明によれば、櫛形の走行経路を直
進走行中に、前面に設けられた障害物センサが障害物を
検出すると自律走行車両は回動して障害物を回避する。

【００１７】請求項２記載の発明は、初期位置から最終
位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回り、
反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する
第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記
一の方向とは反対の方向に１８０度回動する第２の走行
パタ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に
走行する際、初期位置から第１、第２の走行パタ−ンの
繰り返し回数が第１の所定値以下の直進走行中に前方に
障害物が検出された時、走行パタ−ンに基づき第１の走
行パタ−ン中であれば前記一の方向へ、第２の走行パタ
−ン中であれば前記一の方向とは反対の方向に９０度回
動して障害物を回避する。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の自
律走行車両において、第１の所定値より大きい回数の直
進走行中に前方に障害物が検出された時、その時実行中
の走行パタ−ンに基づき第１の走行パタ−ン中であれば
時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向とは反対
の方向へ、第２の走行パタ−ン中であれば前記一の方向
に９０度回動して障害物を回避する。

【００１９】請求項４記載の発明では、初期位置から最
終位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回
り、反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動
する第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、
前記一の方向とは反対の方向に１８０度回動する第２の
走行パタ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛
形に走行する際、初期位置から第１、第２の走行パタ−
ンの繰り返し回数が第１の所定値より大きい回数の直進
走行中に前方に障害物が検出された時、その時実行中の
走行パタ−ンに基づき第１の走行パタ−ン中であれば前
記一の方向とは反対の方向へ、第２の走行パタ−ン中で
あれば前記一の方向に９０度回動して障害物を回避す
る。

【００２０】請求項５記載の発明は、櫛形の走行経路を
直進走行中に、前面に設けられた障害物センサが障害物
を検出すると時計回り、反時計回りの内のいずれか一の
方向または前記一の方向とは反対の方向に１８０度回動
して障害物を回避する。

【００２１】請求項６記載の発明は、櫛形の走行経路に
おける個々の直進走行中に障害物を検出すると、走行中
のパタ−ンに応じて時計回り、反時計回りの内のいずれ
か一の方向または前記一の方向とは反対の方向に１８０
度回動し、次の走行パタ−ンの直進走行の途中に移行し
て障害物を回避する。

【００２２】請求項７記載の発明は、初期位置から最終
位置までの間に、所定距離だけ直進した後、時計回り、
反時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する
第１の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記
一の方向とは反対の方向に１８０度回動する第２の走行
パタ−ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に
走行する際、第１、第２の走行パタ−ンにおける個々の
直進走行経路での残りの直進走行距離が所定値より大き
い時に障害物を検出すると、時計回り、反時計回りの内
のいずれか一の方向または前記一の方向とは反対の方向
に１８０度回動し、次の走行パタ−ンの直進走行の途中
に移行し、残り距離算出手段で算出された残りの走行距
離が所定値より大で、第１、第２の走行パタ−ンの繰り
返し回数が第１の所定値より大きい直進走行中に障害物
センサが障害物を検出した場合、第１の走行パタ−ン中
であれば前記一の方向とは反対の方向へ、第２の走行パ
タ−ン中であれば前記一の方向に９０度回動し、残りの
走行距離が所定値より大で、かつ第１、第２の走行パタ
−ンの繰り返し回数が第１の所定値以下の直進走行中に
障害物センサが障害物を検出した場合、第１の走行パタ
−ン中であれば前記一の方向へ、第２の走行パタ−ン中
であれば前記一の方向とは反対の方向に９０度回動して
障害物を回避する。

【００２３】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
記載の自律走行車両を、床面を走行しながら清掃する自
律清掃車両に適用し、障害物センサが障害物を検出し、
所定時間警報を発して障害物除去の注意を喚起し、所定
時間内に障害物が除去されない時に、回避制御手段を動
作させて、障害物の回避を効率良く行うことができるも
のである。

【００２４】

【実施例】以下、図１乃至図２２に基づき、本願発明の
一実施例を説明する。本実施例では自律走行車両とし
て、床面を走行しながら清掃する床面清掃車両１を例に
とって説明する。

【００２５】図１及び図２に示すように、床面清掃車両
１は略直方体形状をなし、床面清掃車両１の下部には前
部中央に設けた１つの操舵輪３ｃと、後部に並設された
２つの駆動輪３ａ、３ｂとが設けられている。さらに、
床面清掃車両１の前方下部には、走行中に床面上のゴミ
を吸引する図示しない吸込口が設けられている。

【００２６】駆動輪３ａ、３ｂは図３に示すように床面
清掃車両１の内部に収納された駆動モ−タ５ａ、５ｂに
よりそれぞれ駆動されるようになっている。この駆動モ
−タ５ａ、５ｂは各々が正確に正逆転いずれの方向にも
回転速度制御が可能な直流モ−タで構成される。

【００２７】一方、操舵輪３ｃはその車輪が車軸を中心
に自由に回転可能になっていると共に、その車軸が支持
部４により左右方向に回動可能に支持されている。この
支持部４は方向制御モ−タ７の軸に連結され、その結
果、操舵輪３ｃは方向制御モ−タ７によりその方向が制
御される。

【００２８】この方向制御モ−タ７は、例えば、サ−ボ
モ−タで、その回転角θにより操舵輪３ｃの方向は決定
される。同時に、方向制御モ−タ７の回転角θは外部に
出力できるようになっている。

【００２９】この床面清掃車両１は大きく分けて２種類
の方向変更制御を備えている。その１つは、図４に示す
ように左右の駆動輪３ａ、３ｂをそれぞれ逆方向に同じ
速度で回転させることによる床面清掃車両１の回転で、
これにより、床面清掃車両１はほとんど移動することな
く、その位置で方向を変更する。

【００３０】即ち、駆動輪３ａの駆動モ−タ５ａを正転
とし、駆動輪３ｂの駆動モ−タ５ｂを逆転として同じ速
度で回転させれば床面清掃車両１は駆動輪３ａ、３ｂの
車軸の中間点Ｇ１を回転中心として時計回り（右回り）
に回転する。

【００３１】逆に、駆動輪３ａの駆動モ−タ５ａを逆転
とし、駆動輪３ｂの駆動モ−タ５ｂを正転として同じ速
度で回転させれば床面清掃車両１は中間点Ｇ１を回転中
心として反時計回り（左回り）に回転する。

【００３２】また、この回転時には、駆動輪３ａ、３ｂ
の作動前に操舵輪３ｃは横方向に向きが固定される。こ
れにより床面清掃車両１の回転時には操舵輪３ｃが車両
回転方向に対し抵抗となることがなく、円滑で正確な回
転動作が可能となる。この回転は後述する床面清掃車両
１の方向を直角（９０度）に変更する場合（直角タ−
ン）と、１８０度方向を変更する場合（スピンタ−ン）
に使用される。なお、図４には直角タ−ンの場合の動作
を示している。

【００３３】２つ目の方向変更制御は、図５に示すよう
に床面清掃車両１全体が大きな円を描いて回転走行する
もので、この場合、床面清掃車両１の回転中心Ｇ２は床
面清掃車両１の駆動輪３ａ、３ｂの車軸外に位置する。
この場合、操舵輪３ｃを回転方向の斜め所定角度αに固
定し、それぞれの駆動輪３ａ、３ｂを回転中心Ｇ２から
決まる所定の速度で同一回転方向に制御することで実施
される。

【００３４】具体的には、図５に示すように、回転中心
Ｇ２から床面清掃車両１の駆動輪３ａ、３ｂの中間点Ｇ
１までの距離をＲ、中間点Ｇ１から操舵輪３ｃの車軸中
心までの距離をＬ、駆動輪３ａ、３ｂ間の距離をＷとす
ると、操舵輪３ｃの回転方向に対する角度α（＜９０
度）をａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｒ）に設定される。

【００３５】一方、駆動輪３ａ、３ｂの速度は車軸中心
Ｇ１の速度をＶとすると、回転中心Ｇ２に近い側の駆動
輪、すなわち、時計回りの回転の場合駆動輪３ａ、反時
計回りの回転の場合駆動輪３ｂの速度をＶｓ＝（Ｒ−Ｗ
／２）×Ｖ、回転中心Ｇ２に遠い側の駆動輪３ａまたは
３ｂの速度をＶｆ＝（Ｒ＋Ｗ／２）×Ｖに設定する。

【００３６】要するに、この回転走行においては回転中
心から近い側の駆動輪と遠い側の駆動輪との速度をＲ−
Ｗ／２：Ｒ＋Ｗ／２の比率を保って制御すればよい。

【００３７】この回転は通常走行における回転動作にお
いて床面清掃車両１の方向を１８０度変更する場合（Ｕ
タ−ン）に使用され、この場合、π／Ｖ時間だけ上述の
速度を保持すれば床面清掃車両１は１８０度回動され
る。

【００３８】さらに、図１及び図２に示すように、床面
清掃車両１の側面には左右それぞれに所定間隔、例えば
２０ｃｍ間隔で複数の側面障害物センサ９が設けられて
いる。

【００３９】この側面障害物センサ９は、その検出方向
を床面と平行で床面清掃車両１の真横方向（直進方向に
対し直角方向）に向けられ、Ｕタ−ン途中における障害
物を検知する。

【００４０】また、床面清掃車両１の前面には、側面よ
りも狭い間隔、例えば１０ｃｍ間隔で前面障害物センサ
１３が設けられている。これらの障害物センサ９、１３
はいずれも赤外線センサからなり、前面障害物センサ１
３は６５０ｍｍ以内の障害物が検出でき、側面障害物セ
ンサ９は検知範囲が前面障害物センサ１３の検知距離よ
り近い距離、例えば６００ｍｍ以内、にある障害物を検
出するようになっている。

【００４１】従って、走行中に床面清掃車両１の前方に
障害物がある場合、その６５０ｍｍ手前から前面障害物
センサ１３から出力が出される。一方、側面障害物セン
サ９の場合は障害物から６００ｍｍ手前で出力が出され
る。

【００４２】続いて、図３に基づき床面清掃車両１の制
御回路を説明する。側面障害物センサ９および前面障害
物センサ１３は床面清掃車両１の内部に設けられた制御
回路１５に接続されている。

【００４３】また、走行中、その走行経路に障害物が検
出された時には床面清掃車両１から音声にて警報を出す
ために、床面清掃車両１にはスピ−カ１７が設けられ、
このスピ−カ１７も制御回路１５に接続されている。

【００４４】制御回路１５は、プログラムが記憶された
メモリ−とこのプログラムに基づき入力された信号を処
理し、所定の出力を行うマイクロプロセッサ及びその入
出力回路から構成されている。また、方向制御モ−タ７
から出力される操舵輪３ｃの回転角θも制御回路１５に
入力されている。制御回路１５はこれらの入力信号を処
理し、その結果に基づき駆動モ−タ５ａ、５ｂ、方向制
御モ−タ７などの動作を制御する。

【００４５】この床面清掃車両１の基本走行パタ−ンを
図６に基づき説明する。同図に示す蛇行状の車両の基本
走行パタ−ンは予め制御回路１５に記憶されている。こ
の基本走行パタ−ンは、左端から右端まで所定距離Ｌｓ
だけ直進走行し、右端においてＵタ−ンし、その後、右
端から左端まで再び直進走行する。各直進走行を１走行
パタ−ンとし、これを所定回数Ｎｅだけ繰り返すことで
構成されている。

【００４６】同図中Ｇ１は、駆動輪３ａ、３ｂ間の中心
点であり、破線はこの中心点Ｇ１の走行軌跡を示してい
る。なお、Ｇ２は、Ｕタ−ン時の中心を示す。また、制
御回路１５には、この走行パタ−ン中の直進走行距離Ｌ
ｉ、直進走行回数Ｎｅも予め記憶されている。

【００４７】床面清掃車両１が基本走行パタ−ンを走行
中、その走行経路に障害物が検出された時にはまず、床
面清掃車両１の走行を停止し、スピ−カ１７から音声に
て「進路を開けて下さい。」等の警報を発する。障害物
が人の場合、この警報によりよけてくれるため、所定時
間停止状態を保持しその間に障害物が検出されなくなれ
ば、予定通りの走行を再開する。

【００４８】一方、警報後、所定時間経過しても障害物
が継続して検出されれば、その場合は物品等の障害物で
あると判断し、回避走行を開始する。この回避走行は、
複数の回避走行パタ−ンから障害物の検出位置に応じた
回避走行パタ−ンが選択される。

【００４９】この回避走行パタ−ンには４種類のパタ−
ンがあり、各回避パタ−ンの選択条件と、その回避動作
を説明する。

【００５０】先ず、Ｕタ−ン途中に障害物を検出した時
に行われるＵタ−ン途中の回避パタ−ンがある。続いて
直進走行途中の回避パタ−ンとして、障害物の検出が最
終直進走行前の直進走行途中（Ｎ＜Ｎｅ）であり、かつ
その時の直進走行の残り距離が７ｍ未満の場合に行われ
るＵタ−ン型回避パタ−ン、直進走行回数Ｎが２回以下
（Ｎ≦２）で残りの直進走行距離が７ｍ以上ある場合に
行われる矩形回避パタ−ン１、直進走行回数Ｎが２回よ
り大きく（２＜Ｎ）、残りの直進走行距離Ｌａが７ｍ以
上ある場合に行われる矩形回避パタ−ン２がある。

【００５１】なお、最終直進走行Ｎ＝Ｎｅで残りの直進
走行距離が７ｍ以下の場合、走行しなければならない残
り距離が短いため、回避は行わずその位置で全停止す
る。

【００５２】Ｕタ−ン型回避パタ−ンでは、そこから先
の直進走行をあきらめ、Ｕタ−ンし、次の直進走行へと
移行する。矩形回避パタ−ン１では停止位置で次にＵタ
−ンする方向に９０度回動した後、１．８ｍ直進し、そ
こで直進方向に９０度回動して４ｍ直進し、そこの位置
から再び９０度回動した後直進して元の直進走行路に戻
る。

【００５３】一方、矩形回避パタ−ン２では停止位置で
前回のＵタ−ン方向に９０度回動した後、１．８ｍ直進
し、そこで直進方向に９０度回動して４ｍ直進し、そこ
の位置から再び９０度回動した後、直進走行して元の直
進走行経路に戻る。矩形回避パタ−ン１と矩形回避パタ
−ン２はその回避方向が異なり、いずれも櫛形走行範囲
の内側方向に回避するよう設定されている。

【００５４】即ち、図６において、残りの直進走行距離
が７ｍ以上の場合、Ｎ＝１、２では矩形回避パタ−ン１
が選択され、Ｄ方向への回避が行われる。一方、２＜Ｎ
では矩形回避パタ−ン２が選択され、Ｕ方向の回避が行
われる。最初に設定された櫛形走行範囲の内側には壁面
等はないと考えらる。一方、櫛形走行範囲の外側は壁面
等の障害物がある可能性が高い。したがって、このよう
に櫛形走行範囲の内側に回避することで回避確率を向上
させることが可能となる。

【００５５】なお、Ｎ＜Ｎｅで、直進走行の残り距離が
７ｍ未満の場合には、残り距離が少なく、障害物を回避
できたとしても残りの直進走行距離がわずかであり、逆
に回避不能な位置に入り込んでしまう可能性が高いた
め、それ以降の直進走行をあきらめ、Ｕタ−ンして次の
直進走行経路に移行するようになっていた。

【００５６】以下、この回避走行について、制御回路１
５のフロ−チャ−トとともにその詳細を説明する。

【００５７】先ず、図７のフロ−チャ−トにおいて、制
御回路１５は、その走行前に走行途中に使用される各種
の制御パラメ−タを初期設定する（ステップＳＴ１）。
ここでは、右端から左端への直進走行及び左端から右端
への直進走行をそれぞれ１回にカウントする直進走行回
数カウンタＮを１に設定する。

【００５８】このカウンタＮは、左端及び右端でのＵタ
−ンなどによる直進経路移行時に１だけ加算される。更
に、ステップＳＴ１では、左端または右端からの右端ま
たは左端までの直進走行の距離を測定する直進走行距離
カウンタＬａを０に、回避走行中に使用する走行距離カ
ウンタＬｂ、Ｌｃ、回避回数カウンタｎをすべて０に設
定し、各直進走行経路（Ｎ＝１〜Ｎｅ）での走行距離を
決定する設定直進距離Ｌｓに初期設定値Ｌｉを設定す
る。

【００５９】続いて、最初に置かれた位置において、直
進走行距離カウンタＬａの積算が開始される（ステップ
ＳＴ２）。その後、駆動モ−タ５ａ、５ｂを正転方向に
同じ速度で駆動する（ステップＳＴ３）。これにより駆
動輪３ａ、３ｂは同じ速度で回転し、床面清掃車両１は
直進走行する。この直進走行中は常時床面清掃車両１の
前面に設けられた複数の前面障害物センサ１３の出力が
監視され、前方の障害物の有無が検出される（ステップ
ＳＴ４）。

【００６０】前面障害物センサ１３のいずれからも出力
がない場合、ステップＳＴ４の判断はＮｏとなり、積算
されている直進走行距離Ｌａが設定直進距離Ｌｓと比較
される（ステップＳＴ５）。直進走行距離Ｌａが設定直
進距離Ｌｓに到達するまで、または障害物が検出される
までは直進走行が続けられる。

【００６１】障害物を検出することなく積算直進走行距
離Ｌａが設定直進距離Ｌｓに到達（一致）した場合、直
進走行距離カウンタＬａは初期化（リセット）される
（ステップＳＴ６）。続いて直進走行回数カウンタＮが
最終直進走行経路（Ｎ＝Ｎｅ）を示しているかどうか判
断される。

【００６２】Ｎ＝Ｎｅの場合、床面清掃車両１の走行経
路の終点に達したと判断し、床面清掃車両１は走行を終
了し、そこで停止する（ステップＳＴ８）。

【００６３】一方、Ｎ≠Ｎｅの場合、ステップＳＴ６
は、Ｎｏとなり、この場合、直進走行が終点に達した状
態と判断し、図２０、図２１に示すＵタ−ン処理が行わ
れる。

【００６４】一方、直進走行途中に前面障害物センサ１
３の少なくとも１つから出力が出された場合、ステップ
ＳＴ４がＹｅｓとなり、ステップＳＴ９へと進む。ステ
ップＳＴ９では、駆動モ−タ５ａ、５ｂの回転速度が同
期状態を保ちながら低下させられる。これにより床面清
掃車両１は減速される。減速された後、２５０ｍｍ直進
走行して、駆動モ−タ５ａ，５ｂは制御回路１５により
停止される（ステップＳＴ１０）。上述のように前面障
害物センサ１３は、前方６５０ｍｍの位置にある障害物
を検出できるように設定されているため、床面清掃車両
１は障害物の手前４００ｍｍで停止する。

【００６５】ここで、障害物に対する警報を出力した
後、障害物が取り除かれるのを待つためのタイマｔ１が
スタ−トされる（ステップＳＴ１１）。ついで、スピ−
カ１７から音声にて「進路を開けて下さい。」の警報が
発せられる（ステップＳＴ１２）。続いて依然として前
方の障害物が検出されているかどうかを判断する（ステ
ップＳＴ１３）。ここで、障害物が人である場合、警報
によりよけてくれるため、所定時間停止状態を保持し、
その間に障害物が検出されなくなれば、ステップＳＴ３
へと戻り、予定の直進走行を再開する。

【００６６】一方、警報後も障害物が継続して検出され
ていれば、タイマｔ１が７秒経過したかどうかが判断さ
れる（ステップＳＴ１４）。警報を出力してから７秒間
継続して障害物が検出され続けている場合、放置された
障害物であると判断し、タイマｔ１をリセットし（ステ
ップＳＴ１５）、回避パタ−ンの選択を開始する。

【００６７】回避パタ−ンの選択は、まず、直進走行回
数カウンタＮに基づき３種類に区分することから始まる
（ステップＳＴ１６）。カウンタＮが２以下の場合、つ
いでそれまでの直進走行距離Ｌａが設定直進走行距離Ｌ
ｓ−７０００ｍｍより大きいか否か、すなわち残りの直
進走行距離が７ｍ以上あるか否かが判断される（ステッ
プＳＴ１７）。

【００６８】残りの直進走行距離が７ｍ以上ある場合、
矩形回避パタ−ン１が選択される。一方、７ｍ未満の場
合、Ｕタ−ン型回避パタ−ンが選択される。ステップＳ
Ｔ１６で２＜Ｎ＜Ｎｅの場合も、残りの直進走行距離が
７ｍ以上あるか否かが判断される（ステップＳＴ１
８）。残りの直進走行距離が７ｍ以上ある場合、矩形回
避パタ−ン２が選択され、７ｍ未満の場合はＮ≦２の場
合と同様に、Ｕタ−ン型回避パタ−ンが選択される。

【００６９】最後に、障害物を検出したのが最終直進走
行中（Ｎ＝Ｎｅ）であった場合も、残りの直進走行距離
が７ｍ以上あるか否かが判断される（ステップＳＴ１
９）。残りの直進走行距離が７ｍ以上の場合、矩形回避
パタ−ン２が選択され、未満の場合は待機状態となり、
オペレ−タの指示待ちとなる。

【００７０】ここで、各種の回避走行の詳細を説明する
前に、繰り返し使用される床面清掃車両１の左右の直角
タ−ン及び１８０度回動（スピンタ−ン）を、各種の回
避走行の説明前にそれぞれ図９、図１０を用いて説明す
る。まず、図９は左右の直角タ−ンのプログラムであ
り、方向制御モ−タ７を制御して操舵輪３ｃの方向を床
面清掃車両１の直進方向に対し直角をなす横方向に変更
することから始まる（ステップＳＴ２００）。

【００７１】続いて、時計回り（右回転）の回動の場
合、床面清掃車両１が９０度右方向になるまで駆動モ−
タ５ａを逆転方向に、駆動モ−タ５ｂを正転方向に同じ
速度で駆動し、反時計回り（左回転）の回動の場合、床
面清掃車両１が９０度左方向になるまで駆動モ−タ５ａ
を正転方向に、駆動モ−タ５ｂを逆転方向に同じ速度で
駆動する（ステップＳＴ２０１）。

【００７２】ここで、床面清掃車両１が９０度回動した
ことは、時間や駆動輪３ａ、３ｂの走行距離などに基づ
き判別または決定可能である。続いて方向制御モ−タ７
をオンし、操舵輪３ｃの方向を床面清掃車両１の直進方
向に戻して直角タ−ン動作を終了する（ステップＳＴ２
０２）。

【００７３】一方、床面清掃車両１の１８０度タ−ン
は、直角タ−ンとほぼ同じ方法により実行される。この
場合も、まず方向制御モ−タ７は操舵輪３ｃの方向が横
方向になるまでオンされる（ステップＳＴ２１０）。

【００７４】続いて、床面清掃車両１が１８０度回動す
るまで駆動モ−タ５ａを逆転方向に、駆動モ−タ５ｂを
正転方向に同じ速度で駆動する（ステップＳＴ２１
１）。そして床面清掃車両１が１８０度回動したところ
で両駆動モ−タ５ａ、５ｂを停止した後、方向制御モ−
タ７をオンし、操舵輪３ｃの方向を床面清掃車両１の直
進方向に戻して直角回転動作を終了する（ステップＳＴ
２１２）。

【００７５】続いて、各種回避パタ−ンにおいて、まず
Ｕタ−ン型回避パタ−ンについて制御回路１５の制御動
作を図１１を参照して説明する。この回避パタ−ンは障
害物検出時に残りの直進走行距離が７ｍを切った場合に
用いられる。

【００７６】最初に、直進走行距離Ｌａの積算が停止さ
れる（ステップＳＴ２０）。続いて現在の直進走行が終
了した場合に行われる予定のＵタ−ンの方向が右タ−ン
（時計回りタ−ン）かどうかが判断される（ステップＳ
Ｔ２１）。例えば、図６に示す櫛形走行パタ−ンの場
合、直進走行回数Ｎが奇数の直進走行中では右Ｕタ−ン
（時計回りＵタ−ン）、偶数では左Ｕタ−ン（反時計回
りＵタ−ン）である。

【００７７】そして、次のＵタ−ンが右Ｕタ−ンの場
合、その場所で右Ｕタ−ンが開始される。まず、操舵輪
３ｃが角度αとなるまで方向制御モ−タ７が駆動する
（ステップＳＴ２２）。同時に床面清掃車両１の回転角
を１８０度に設定するためのタイマＴ１をスタ−トさせ
（ステップＳＴ２３）、続いて駆動モ−タ５ａを（Ｒ−
Ｗ／２）×Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ＋Ｗ／２）×Ｖの
速度で駆動する（ステップＳＴ２４）。

【００７８】一方、次のＵタ−ンが左Ｕタ−ンの場合、
左Ｕタ−ン実施のために方向制御モ−タ７を操舵輪３ｃ
が角度−αとなるまで駆動し、停止させる（ステップＳ
Ｔ３０）。同時にタイマＴ１をスタ−トさせ（ステップ
ＳＴ３１）、続いて駆動モ−タ５ａを（Ｒ＋Ｗ／２）×
Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ−Ｗ／２）×Ｖの速度で駆動
する（ステップＳＴ３２）。

【００７９】ついで、丁度１８０度で床面清掃車両１の
回動を停止させるためタイマＴ１がπ／Ｖに達したかど
うかが判断される（ステップＳＴ３５）。タイマＴ１が
π／Ｖに達するまで駆動モ−タ５ａ、５ｂの回転は継続
し、タイマＴ１がπ／Ｖに達すると、両駆動モ−タ５
ａ、５ｂが停止され（ステップＳＴ３６）、次の直進走
行に備え、方向制御モ−タ７を操舵輪３ｃが直進方向に
なるまで駆動する（ステップＳＴ３７）。

【００８０】そして、直進走行回数カウンタＮに１を加
算し、次の直進走行距離設定Ｌｓをそれまでの直進走行
距離Ｌａに設定した後、積算された直進走行距離Ｌａと
タイマＴ１をリセットする（ステップＳＴ４０−４
３）。これにより次の直進走行経路での直進走行の準備
を終了し、ステップＳＴ２へと戻り、次の直進走行を開
始する。

【００８１】この回避走行の動作例を図１２、図１３を
参照して説明する。図１２は、最初の直進走行経路（Ｎ
＝１）で障害物３０を検出した場合で、この直進走行経
路では次のＵタ−ンが右Ｕタ−ン［時計回りＵタ−ン
（経路ａ１）］であるため、障害物検出後の停止位置
（点ａ２）で右Ｕタ−ン（経路ａ３）し、次の直進走行
経路（Ｎ＝２）に移行する（点ａ４）。

【００８２】図１３には、Ｎ＝９＜Ｎｅの直進走行経路
でかつ、残りの直進走行距離Ｌ１が７ｍ未満の場合が示
されており、この直進走行経路では次のＵタ−ンが左Ｕ
タ−ン［反時計回りＵタ−ン（経路ａ５）］のため、障
害物検出位置で左Ｕタ−ン（経路ａ６）し、次の直進走
行経路（Ｎ＝１０）に移行する。なお、Ｕタ−ンの際、
次の直進走行経路での直進走行距離設定ＬｓはＵタ−ン
するまでの直進走行距離Ｌａが設定されているため、次
の直進走行経路では障害物が検出されなければ初期設定
のＵタ−ン位置（点ａ７）を越えて直進することなく、
予定の位置でＵタ−ンが行われる。

【００８３】次に、矩形回避パタ−ン１を図１４、図１
５のフロ−チャ−ト及び床面清掃車両１の動作例を示す
図１６、図１７、図１８に基づき説明する。矩形回避パ
タ−ン１は直進走行回数Ｎが２回以下で残りの距離Ｌａ
が７ｍ以上ある場合に実行される。

【００８４】この場合、残りの直進走行距離は長いが、
基本走行パタ−ンの櫛形走行の初期部分であり、次のＵ
タ−ン方向と逆方向に回避すると、櫛形走行範囲の外部
に出てしまい、壁面等により走行が阻止される可能性が
高い。このためＵタ−ン方向と同一方向に走行すること
で櫛形走行範囲の内側に向かって障害物を回避する。

【００８５】この回避走行では、まず、ステップＳＴ８
０において直進走行距離Ｌａの積算が停止され、次のＵ
タ−ンの方向が右Ｕタ−ンかどうか判断される（ステッ
プＳＴ８１）。右Ｕタ−ンの場合、右直角タ−ンが実施
される（ステップＳＴ８２）。

【００８６】この動作は図１６中、点ｂ１で示されてい
る。続いて１８００ｍｍの直進走行（経路ｂ２）が実施
される（ステップＳＴ８３）。その後、左直角タ−ン
（点ｂ３）が実施される（ステップＳＴ８４）。

【００８７】次のＵタ−ンが左Ｕタ−ンの場合、最初に
左直角タ−ンが行われ、続いて１８００ｍｍの直進走行
の後、右直角タ−ンが実施される（ステップＳＴ８５〜
８７）。

【００８８】なお、本実施例では各直進走行経路間の距
離は９００ｍｍに設定されているため、この回避動作に
より２つ後の直進走行経路（Ｎ＝Ｎ＋２）上に移行する
ことになる。ここで、回避回数ｎが１だけ加算される
（ステップＳＴ９０）。

【００８９】そして、一旦それまでの直進走行距離Ｌａ
が、Ｌａ１として一時的に記憶（ステップＳＴ９１）し
た後、直進走行距離Ｌａの積算が再開される（ステップ
ＳＴ９２）とともに直進走行が開始される（ステップＳ
Ｔ９３）（経路ｂ４）。

【００９０】この回避中の直進走行途中で残りの距離が
７０００ｍｍ以下になると回避不可能として床面清掃車
両１は前進を中止し、全停止となり、走行不能として表
示及び音声でその旨を報知する（ステップＳＴ９４、９
７、９８）。

【００９１】また、ステップＳＴ９３での直進走行時に
前方に障害物が検出されるとステップＳＴ９５でＹｅｓ
となり、その位置（図１７中、点ｃ１）で走行を停止し
（ステップＳＴ９６）、再びステップＳＴ８０へと戻り
再度直進走行方向と直角方向に１８００ｍｍの回避走行
（図１７中、経路ｃ２）が行われる。

【００９２】ステップＳＴ９３での直進走行中障害物が
検出されることなく４０００ｍｍ進めば、ステップＳＴ
９９でＹｅｓとなり、直進走行が停止され（図１６中、
点ｂ５および図１７中、点ｃ３）、Ｌａの積算も停止さ
れる（ステップＳＴ１００、１０１）。

【００９３】ついで、図１５に示す元の直進走行経路に
復帰するためのプログラムが実行される。まず、次のＵ
タ−ンが右Ｕタ−ンかどうかが判断され（ステップＳＴ
１２９）、右Ｕタ−ンであれば左直角タ−ン（ステップ
ＳＴ１３０）、左Ｕタ−ンであれば右直角タ−ン（ステ
ップＳＴ１３１）が行われる。この経路復帰途中に障害
物があった場合、再度回避中の走行経路に戻るために復
帰走行距離Ｌｂの積算が開始される（ステップＳＴ１３
２）。その後、直進走行が開始される（ステップＳＴ１
３３）。この直進走行中には前面障害物の有無が検知さ
れる（ステップＳＴ１３４）。

【００９４】障害物が検出されない場合、ステップＳＴ
１３５で、復帰走行距離Ｌｂがｎ×１８００ｍｍに達し
たか否かが判断される。障害物が検出されず、復帰走行
距離Ｌｂがｎ×１８００ｍｍに達すれば、回避前の直進
走行経路上に戻ったとしてその位置（図１６中、点ｂ６
および図１７中、点ｃ４）で直進走行は停止される（ス
テップＳＴ１３６）。

【００９５】そして、次のＵタ−ンが右Ｕタ−ンかどう
かが判断され（ステップＳＴ１３７）、右Ｕタ−ンであ
れば右直角タ−ン（ステップＳＴ１３８）、左Ｕタ−ン
であれば左直角タ−ン（ステップＳＴ１３９）が行われ
る。この結果、床面清掃車両１は元の直進走行経路に戻
り、所期の直進走行制御に戻る前に、回避復帰のために
使用した制御デ−タＬｂをリセットし（ステップＳＴ１
４０）し、ステップＳＴ２の直進走行経路の制御に戻
る。

【００９６】一方、ステップＳＴ１３４にて回避走行経
路から元の直進走行経路に復帰のための直進走行中に前
方障害物センサ１３から障害物検知の信号が出力された
場合、そこで直進走行を中止する（図１８中、点ｄ２）
とともに走行復帰距離Ｌｂの積算を停止する（ステップ
ＳＴ１４１、１４２）。続いて再度回避走行経路に戻る
ために図９のフロ−チャ−トに示す１８０度タ−ンが実
施され（ステップＳＴ１４３）、続いて再回避距離Ｌｃ
の積算を開始するとともに、直進走行が開始される（ス
テップＳＴ１４４、１４５）。この直進走行は復帰走行
距離Ｌｂと再回避距離Ｌｃとが一致するまで続けられ、
一致した時、ステップＳＴ１４６はＹｅｓとなり回避走
行経路上に復帰（図１８中、点ｄ１）したとして走行が
停止される（ステップＳＴ１４７）。

【００９７】その後、回避復帰のために使用した制御デ
−タＬｂ、Ｌｃをリセットする（ステップＳＴ１４
８）。リセット後、次のＵタ−ンが右Ｕタ−ンかどうか
判断し（ステップＳＴ１４９）、右Ｕタ−ンの場合、左
直角タ−ンが実施され（ステップＳＴ１５０）、左Ｕタ
−ンの場合、右直角タ−ンが行なわれる（ステップＳＴ
１５１）。

【００９８】この直角タ−ンにより床面清掃車両１は、
車両の進行方向も含め回避走行経路に復帰する。したが
って、再びステップＳＴ９１（図１４）の回避走行経路
上の制御に戻る。図１８の例では１回目の回避復帰途
中、障害物が検出されたため回避走行経路に戻り、２回
目の回避復帰により元の直進走行経路に復帰できた場合
を示している。

【００９９】次に、障害物を検出したのが２＜Ｎでかつ
残りの直進走行距離が７ｍ以上ある場合に選択される矩
形回避パタ−ン２を説明する。この回避パタ−ンは上述
の矩形回避パタ−ン１と類似し、その一部のみが相違す
るため、フロ−チャ−トは省略し、矩形回避パタ−ン１
のフロ−チャ−トとの相違点及び動作例だけを説明す
る。

【０１００】この矩形回避パタ−ン２では矩形回避パタ
−ン１とは逆に進行方向とは反対方向（図６中のＵ方
向）の直進走行経路に回避する。この点以外に相違はな
く、この場合のフロ−チャ−トは、矩形回避パタ−ン１
のフロ−チャ−ト図１４、図１５中のステップＳＴ８
１、１２９、１３７、１４９の判断内容「次は右タ−
ン」を「次は左タ−ン」に変更したものである。

【０１０１】図１９は、最終直進走行経路上に障害物３
０が置かれていた場合を示しており、床面清掃車両１
は、障害物３０を検出し、右直角タ−ンを行い（点ｅ
１）、１８００ｍｍ直進走行した（経路ｅ２）後、左直
角タ−ンし（点ｅ３）、２つ前の直進走行経路（Ｎ＝Ｎ
ｅ−２）を４０００ｍｍ直進（経路ｅ４）する。その
後、右直角タ−ンし（点ｅ５）、１８００ｍｍ直進走行
（経路ｅ６）して元の直進走行経路上に復帰し、その位
置（点ｅ７）で左直角タ−ンする。その後、所定の直進
走行経路上を直進（経路ｅ８）し、最終位置Ｅに到達す
る。

【０１０２】続いて、各直進走行経路の最終点到達後の
Ｕタ−ン動作及びＵタ−ン中の障害物回避走行につい
て、図２０、図２１のフロ−チャ−ト及びＵタ−ン動作
中の回避動作を示す図１６を用いて説明する。

【０１０３】直進走行経路の終点（Ｌａ＝Ｌｓ）に至っ
た（図７のステップＳＴ５）後、予定のＵタ−ンが右Ｕ
タ−ンか否かが判断される（ステップＳＴ１５５）。右
Ｕタ−ンの場合、右Ｕタ−ン実施のため方向制御モ−タ
７を操舵輪３ｃが角度αとなるまで駆動する（ステップ
ＳＴ１５６）。

【０１０４】一方、左Ｕタ−ンの場合、左Ｕタ−ン実施
のため方向制御モ−タ７を操舵輪３ｃが角度−αとなる
まで駆動する（ステップＳＴ１５７）。そして、いずれ
の場合も、１８０度で回転を停止させるためのタイマＴ
１をスタ−トさせる（ステップＳＴ１５８）。

【０１０５】同時に右Ｕタ−ンの場合は駆動モ−タ５ａ
を（Ｒ−Ｗ／２）×Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ＋Ｗ／
２）×Ｖの速度で駆動する（ステップＳＴ１５９、１６
０）。左Ｕタ−ンの場合は、駆動モ−タ５ａを（Ｒ＋Ｗ
／２）×Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ−Ｗ／２）×Ｖの速
度で駆動する（ステップＳＴ１５９、１６１）。

【０１０６】続いて左、右のいずれのＵタ−ンでも側面
障害物センサ９が障害物を検出したか否かが判別される
（ステップＳＴ１６２）。障害物が検出されなかった場
合、タイマＴ１がπ／Ｖに達したか否かが判別される
（ステップＳＴ１６３）。タイマＴ１がπ／Ｖに達した
場合、１８０度のＵタ−ンが終了したとして、両駆動モ
−タ５ａ、５ｂが停止される（ステップＳＴ１６４）。

【０１０７】続いて、次の直進走行に備え、方向制御モ
−タ７を操舵輪３ｃが直進方向になるまで駆動した（ス
テップＳＴ１６５）後、直進走行回数カウンタｎに１を
加算し、直進走行距離設定Ｌｓを初期値のＬｉに設定
し、タイマＴ１をリセットする（ステップＳＴ１６
６）。これにより次の直進走行経路での直進走行の準備
を終了し、ステップＳＴ２へと戻る。

【０１０８】一方、タイマＴ１がπ／Ｖに達する前に、
すなわち、１８０度のＵタ−ン途中に側面障害物センサ
９により障害物３０が検出された場合、ステップＳＴ１
６２からステップＳＴ１６７へ移行し、ここで、両駆動
モ−タ５ａ、５ｂが停止される（図２２中、点ｆ１）。
同時にタイマＴ１も停止される（ステップＳＴ１６
８）。ここで直進走行途中の前方障害物検出時と同様に
警報を発し、障害物の除去待ち制御を行う。

【０１０９】即ち、タイマｔ１がスタ−トされ、スピ−
カ１７から音声にて「進路を開けて下さい。」の警報が
発せられる（ステップＳＴ１６９、１７０）。続いてタ
イマｔ１が７秒経過したかどうかが判断され（ステップ
ＳＴ１７１）、７秒経過するまで依然として側方の障害
物が検出されているかどうかが検知される（ステップＳ
Ｔ１７２）。

【０１１０】ここで、警報出力から７秒以内に障害物が
検出されなくなれば、その時点でステップＳＴ１７２か
らステップＳＴ１７３へと移り、タイマｔ１をリセット
し、タイマＴ１の積算を再開し（ステップＳＴ１７
４）、ステップＳＴ１５９へと戻り、予定のＵタ−ン動
作を再開する。

【０１１１】一方、警報を出力してから７秒間継続して
側方に障害物が検出され続けている場合、タイマｔ１を
リセットし（ステップＳＴ１７５）、Ｕタ−ン途中にお
ける障害物回避パタ−ンの動作を開始する。

【０１１２】この回避パタ−ンは、側面に障害物を検出
して停止した位置から、そのままの状態でＵタ−ン開始
位置まで逆走し、さらに元の直進走行経路も所定距離だ
け逆走する。そして、所定距離逆走した位置で直角タ−
ンにより次の直進走行経路に移行してＵタ−ンの障害と
なった障害物を回避する。

【０１１３】図２１に示すように、制御プログラムでは
まず、Ｕタ−ン途中の停止位置から元の直進走行経路に
一旦復帰するために、タイマＴ２が動作開始され（ステ
ップＳＴ１７６）、実行中であったＵタ−ンが右Ｕタ−
ンであったかどうかが判別される（ステップＳＴ１７
７）。

【０１１４】右Ｕタ−ンの場合、駆動モ−タ５ａを（Ｒ
−Ｗ／２）×Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ＋Ｗ／２）×Ｖ
の速度で逆転駆動する（ステップＳＴ１７８）。

【０１１５】一方、左タ−ンであった場合、駆動モ−タ
５ａを（Ｒ＋Ｗ／２）×Ｖ、駆動モ−タ５ｂを（Ｒ−Ｗ
／２）×Ｖの速度で逆転駆動する（ステップＳＴ１７
９）。ステップＳＴ１７８または１７９は、タイマＴ２
がタイマＴ１に一致するまで維持される（ステップＳＴ
１８０）。タイマＴ１はＵタ−ン開始から側方の障害物
検出までの時間を示すため、このＴ１と同じ時間だけ、
同じ速度で逆走した時点で車両１は、Ｕタ−ン開始点、
すなわち、走行してきた直進走行経路の終点（図２２
中、点ｆ２）の位置まで戻っていることになる。

【０１１６】従って、ステップＳＴ１８０がＹｅｓとな
った時に、駆動モ−タ５ａ、５ｂは共に停止され、続い
て方向制御モ−タ７が操舵輪３ｃが直進方向になるまで
駆動される（ステップＳＴ１８１、１８２）。その後、
駆動モ−タ５ａ、５ｂが等速で逆回転され、２０００ｍ
ｍだけ床面清掃車両１を後進させる（ステップＳＴ１８
３、１８４）。

【０１１７】この結果、床面清掃車両１は元の直進走行
経路上の点ｆ３の位置で停止する。ここで、次の直進走
行経路へ移行するために実行途中であったＵタ−ンが右
Ｕタ−ンであったかどうかが判断される（ステップＳＴ
１８５）。

【０１１８】右Ｕタ−ンであった場合、右直角タ−ンが
行われた後、９００ｍｍの直進走行が行われ、次の直進
走行経路上に乗った所（図２２中、点ｆ４）で、再度右
直角タ−ンが実施される（ステップＳＴ１８８）。

【０１１９】一方、実行途中のＵタ−ンが左Ｕタ−ンの
場合、左直角タ−ン後、９００ｍｍ直進走行し、再度左
直角タ−ンする（ステップＳＴ１８９〜１９１）。

【０１２０】従って、いずれの方向のＵタ−ン途中にお
いてもステップＳＴ１８８、１９１終了時には床面清掃
車両１は次の直進走行経路（Ｎ＝Ｎ＋１）上で予定の進
行方向に向いて停止している。

【０１２１】そのため、両ステップの後は次の直進走行
を開始する前の初期設定をステップＳＴ１９２にて行
う。この初期設定は、まず、直進走行回数カウンタＮに
１加算すると共に、回避走行により２ｍ分（図２２中ｆ
２，ｆ３間）だけ直進走行距離を減らしたことによる直
進走行距離設定の補正、ＬｓにＬｉ−２０００ｍｍを設
定、回避制御に使用したタイマＴ１、Ｔ２をリセットす
る。そして、ステップＳＴ１９２の初期設定後、ステッ
プＳＴ２の次の直進走行経路の走行制御に戻る。

【０１２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、所定距離
だけ直進した後、時計回り、反時計回りの内のいずれか
一の方向［本実施例では、時計回り（右方向）とした
が、場所によっては、反時計回り（左方向）としても良
い。］に１８０度回動する第１の走行パタ−ンと、所定
距離だけ直進した後、前記一の方向と反対の方向［本実
施例では、反時計回り（左方向）としたが、第１の走行
パタ−ンにおいて、時計回り（右方向）としたのであれ
ば、一の方向と反対の方向とは、反時計回り（左方向）
であり、第１の走行パタ−ンにおいて、反時計回り（左
方向）としたのであれば、一の方向と反対の方向とは、
時計回り（右方向）である。］に１８０度回動する第２
の走行パタ−ンとを交互に繰り返す櫛形走行経路の直進
走行中に障害物を検出した時、左右いずれかの方向に回
動して側方へ走行することで障害物を回避することがで
きる。

【０１２３】また、請求項２記載の発明によれば、直進
走行後に時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
［本実施例では、時計回り（右方向）としたが、場所に
よっては、反時計回り（左方向）としても良い。］に１
８０度回動する第１の走行パタ−ンと直進走行後に前記
一の方向と反対の方向［本実施例では、反時計回り（左
方向）としたが、第１の走行パタ−ンにおいて、時計回
り（右方向）としたのであれば、一の方向と反対の方向
とは、反時計回り（左方向）であり、第１の走行パタ−
ンにおいて、反時計回り（左方向）としたのであれば、
一の方向と反対の方向とは、時計回り（右方向）であ
る。］に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを繰り
返して櫛形走行する途中に障害物を検出した場合、第
１、第２の走行パタ−ンの繰り返し回数が第１の所定値
以下の場合、第１の走行パタ−ン中であれば一の方向
へ、第２の走行パタ−ン中であれば、一の方向と反対の
方向に９０度回動することにより走行開始の初期段階に
おいて予め定められた櫛形の走行範囲の内側に走行して
障害物を回避する。このため、櫛形走行範囲外に回避す
るよりも壁面等の障害物に再度走行を邪魔される可能性
が低く、回避確率の高い走行が可能となる。

【０１２４】また、請求項３記載の発明では請求項２の
発明に加え、障害物の検出時点で第１、第２の走行パタ
−ンの繰り返し回数が第１の所定値より大きい場合、第
１の走行パタ−ン中であれば一の方向と反対の方向［本
実施例では、反時計回り（左方向）とした。］へ、第２
の走行パタ−ン中であれば、一の方向［本実施例では、
時計回り（右方向）とした。］に９０度回動することに
より走行開始の初期段階および後半のいずれにおいても
予め定められた櫛形の走行範囲の内側に走行して障害物
を回避する。このため、櫛形走行範囲外に回避するより
も壁面等の障害物に再度走行を邪魔される可能性が低
く、回避確率の高い走行が可能となる。

【０１２５】また、請求項４記載の発明によれば、直進
走行後に時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
［本実施例では、時計回り（右方向）としたが、場所に
よっては、反時計回り（左方向）としても良い。］に１
８０度回動する第１の走行パタ−ンと直進走行後に前記
一の方向と反対の方向［本実施例では、反時計回り（左
方向）としたが、第１の走行パタ−ンにおいて、時計回
り（右方向）としたのであれば、一の方向と反対の方向
とは、反時計回り（左方向）であり、第１の走行パタ−
ンにおいて、反時計回り（左方向）としたのであれば、
一の方向と反対の方向とは、時計回り（右方向）であ
る。］に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを繰り
返して櫛形走行する途中に障害物を検出した場合、第
１、第２の走行パタ−ンの繰り返し回数が第１の所定値
以上の場合、第１の走行パタ−ン中であれば一の方向
［本実施例では、時計回り（右方向）とした。］へ、第
２の走行パタ−ン中であれば、一の方向と反対の方向
［本実施例では、反時計回り（左方向）とした。］に９
０度回動することにより櫛形走行の後半部分において予
め定められた櫛形の走行範囲の内側に走行して障害物を
回避する。このため、櫛形走行範囲外に回避するよりも
壁面等の障害物に走行を邪魔される可能性が低く、回避
確率の高い走行が可能となる。

【０１２６】また、請求項５記載の発明によれば、直進
走行中に障害物を検出した時、時計回り、反時計回りの
いずれかの方向に１８０度回動することで障害物を回避
することができる。

【０１２７】また、請求項６記載の発明によれば、直進
走行後に時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
［本実施例では、時計回り（右方向）としたが、場所に
よっては、反時計回り（左方向）としても良い。］に１
８０度回動する第１の走行パタ−ンと直進走行後に前記
一の方向と反対の方向［本実施例では、反時計回り（左
方向）としたが、第１の走行パタ−ンにおいて、時計回
り（右方向）としたのであれば、一の方向と反対の方向
とは、反時計回り（左方向）であり、第１の走行パタ−
ンにおいて、反時計回り（左方向）としたのであれば、
一の方向と反対の方向とは、時計回り（右方向）であ
る。］に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを繰り
返して櫛形走行する直進走行途中に障害物を検出した場
合、第１の走行パタ−ン中であれば一の方向［本実施例
では、時計回り（右方向）とした。］へ、第２の走行パ
タ−ン中であれば、一の方向と反対の方向［本実施例で
は、反時計回り（左方向）とした。］に１８０度回動し
て次の直進走行経路に移行することで、障害物を回避す
るとともに次の走行経路の走行を継続することができ
る。

【０１２８】また、請求項７記載の発明によれば、直進
走行後に時計回り、反時計回りの内のいずれか一の方向
［本実施例では、時計回り（右方向）としたが、場所に
よっては、反時計回り（左方向）としても良い。］に１
８０度回転する第１の走行パタ−ンと直進走行後に前記
一の方向と反対の方向［本実施例では、反時計回り（左
方向）としたが、第１の走行パタ−ンにおいて、時計回
り（右方向）としたのであれば、一の方向と反対の方向
とは、反時計回り（左方向）であり、第１の走行パタ−
ンにおいて、反時計回り（左方向）としたのであれば、
一の方向と反対の方向とは、時計回り（右方向）であ
る。］に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを繰り
返して櫛形走行する直進走行途中に障害物を検出した場
合、その際の残りの直進走行距離が所定値以下の場合、
第１の走行パタ−ン中であれば一の方向［本実施例で
は、時計回り（右方向）とした。］へ、第２の走行パタ
−ン中であれば、一の方向と反対の方向［本実施例で
は、反時計回り（左方向）とした。］に１８０度回動し
て次の直進走行経路に移行することで第１、第２の走行
パタ−ンにおいて、残りの走行距離が短ければ、それ以
上その走行パタ−ン上を走行するのを止めて次の走行パ
タ−ンへと移行することで、回避不能状態へと陥ること
を避ける。また、残りの直進走行距離が所定値より大
で、第１、第２の走行パタ−ンの繰り返し回数が第１の
所定値より大きい場合、第１の走行パタ−ン中であれば
一の方向と反対の方向［本実施例では、反時計回り（左
方向）とした。］へ、第２の走行パタ−ン中であれば、
一の方向［本実施例では、時計回り（右方向）とし
た。］に９０度回動し、残りの直進走行距離が所定値よ
り大で、第１、第２の走行パタ−ンの繰り返し回数が第
１の所定値以下の場合、第１の走行パタ−ン中であれば
一の方向［本実施例では、時計回り（右方向）とし
た。］へ、第２の走行パタ−ン中であれば、一の方向と
反対の方向［本実施例では、反時計回り（左方向）とし
た。］に９０度回動することで、回避時は櫛形の走行経
路範囲の内側に走行する。このため、櫛形走行範囲外に
回避するよりも壁面等の障害物に走行を邪魔される可能
性が低く、回避確率の高い走行が可能となる。

【０１２９】請求項８記載の発明は、自律走行車両を、
床面を走行しながら清掃する自律清掃車両に適用し、障
害物センサが障害物を検出し、所定時間警報を発して注
意を喚起して障害物を積極的に除去するようにし、所定
時間内に障害物が除去されない時に、回避制御手段を動
作させて、障害物の回避を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る床面清掃車両
の概略的正面図である。

【図２】図２は、図１の床面清掃車両の概略的側面図で
ある。

【図３】図３は、図１の床面清掃車両の制御ブロック図
である。

【図４】図４は、図１の床面清掃車両の時計回りの直角
タ−ン状態を示す概略的な図である。

【図５】図５は、図１の床面清掃車両のＵタ−ン状態を
示す概略的な図である。

【図６】図６は、図１の床面清掃車両の基本走行パタ−
ン（櫛形走行）を示す概略的な図である。

【図７】図７は、図１の床面清掃車両のメイン制御フロ
−チャ−トである。

【図８】図８は、図１の床面清掃車両のメイン制御フロ
−チャ−トである。

【図９】図９は、図１の床面清掃車両の直角タ−ンの制
御フロ−チャ−トである。

【図１０】図１０は、図１の床面清掃車両の１８０度タ
−ンの制御フロ−チャ−トである。

【図１１】図１１は、図１の床面清掃車両の障害物回避
走行パタ−ンの１つであるＵタ−ン型回避パタ−ンの制
御フロ−チャ−トである。

【図１２】図１２は、図１の床面清掃車両のＵタ−ン型
回避パタ−ンによる障害物回避走行の一例を示す図であ
る。

【図１３】図１３は、図１の床面清掃車両のＵタ−ン型
回避パタ−ンによる障害物回避走行の他の例を示す図で
ある。

【図１４】図１４は、図１の床面清掃車両の障害物回避
走行パタ−ンの１つである矩形回避パタ−ン１の制御フ
ロ−チャ−トである。

【図１５】図１５は、図１４に示す矩形回避パタ−ン１
の制御フロ−チャ−トの続く制御フロ−チャ−トであ
る。

【図１６】図１６は、図１の床面清掃車両の矩形回避パ
タ−ン１による障害物回避走行の一例を示す図である。

【図１７】図１７は、図１の床面清掃車両の矩形回避パ
タ−ン１による障害物回避走行の他の例を示す図であ
る。

【図１８】図１８は、図１の床面清掃車両の矩形回避パ
タ−ン１による障害物回避走行のさらに他の例を示す図
である。

【図１９】図１９は、図１の床面清掃車両の障害物回避
走行パタ−ンの１つである矩形回避パタ−ン２による障
害物回避走行の一例を示す図である。

【図２０】図２０は、図１の床面清掃車両のＵタ−ン時
の制御フロ−チャ−トである。

【図２１】図２１は、図２０に示すＵタ−ン時の制御フ
ロ−チャ−トに続く制御フロ−チャ−トである。

【図２２】図２２は、図１の床面清掃車両のＵタ−ン時
の障害物回避走行の一例を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・自律走行車両（床面清掃車両） ３ａ、３ｂ・・・・・・駆動輪 ３ｃ・・・・・・・・・操舵輪 ５ａ、５ｂ・・・・・・駆動モ−タ ５ｃ・・・・・・・・・方向制御モ−タ ９・・・・・・・・・・側面障害物センサ １５・・・・・・・・・制御回路 １３・・・・・・・・・前面障害物センサ １７・・・・・・・・・スピ−カ ３０・・・・・・・・・障害物

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定距離だけ直進した後、時計回り、反
   時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する第
   １の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記一
   の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パタ
   −ンとを交互に繰り返すことで櫛形に走行する自律走行
   車両であって、前記自律走行車両の前面に設けられた障
   害物センサと、直進走行中に前記障害物センサが障害物
   を検出した時、前記自律走行車両を回動する回避走行パ
   タ−ンを制御する回避制御手段とを設けたことを特徴と
   する自律走行車両。
2. 【請求項２】 初期位置から最終位置までの間に、所定
   距離だけ直進した後、時計回り、反時計回りの内のいず
   れか一の方向に１８０度回動する第１の走行パタ−ン
   と、所定距離だけ直進した後、前記一の方向と反対の方
   向に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを交互に所
   定回数だけ繰り返すことで櫛形に走行する自律走行車両
   であって、前記自律走行車両の前面に設けられた障害物
   センサと、初期位置から前記第１、前記第２の走行パタ
   −ンの繰り返し回数をカウントする繰り返し回数カウン
   ト手段と、この繰り返し回数カウント手段のカウント数
   が第１の所定値以下の直進走行中に前記障害物センサが
   障害物を検出した時、走行パタ−ンに基づき前記第１の
   走行パタ−ン中であれば前記一の方向へ、前記第２の走
   行パタ−ン中であれば前記一の方向とは反対の方向に回
   動する回避走行パタ−ンを制御する回避制御手段とを設
   けたことを特徴とする自律走行車両。
3. 【請求項３】 繰り返し回数カウント手段のカウント数
   が第１の所定値より大きい回数の直進走行中に障害物セ
   ンサが障害物を検出した時、その時実行中の走行パタ−
   ンに基づき第１の走行パタ−ン中であれば一の方向とは
   反対の方向へ、第２の走行パタ−ン中であれば前記一の
   方向に９０度回動する回避走行パタ−ンを制御する回避
   制御手段とを設けた請求項２記載の自律走行車両。
4. 【請求項４】 初期位置から最終位置までの間に、所定
   距離だけ直進した後、時計回り、反時計回りの内のいず
   れか一の方向に１８０度回動する第１の走行パタ−ン
   と、所定距離だけ直進した後、前記一の方向と反対の方
   向に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを交互に所
   定回数だけ繰り返すことで櫛形に走行する自律走行車両
   であって、前記自律走行車両の前面に設けられた障害物
   センサと、初期位置から前記第１、前記第２の走行パタ
   −ンの繰り返し回数をカウントする繰り返し回数カウン
   ト手段と、この繰り返し回数カウント手段のカウント数
   が第１の所定値より大きい直進走行中に前記障害物セン
   サが障害物を検出した時、その時実行中の走行パタ−ン
   に基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば前記一の方
   向と反対の方向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば
   前記一の方向に９０度回動する回避走行パタ−ンを制御
   する回避制御手段とを設けたことを特徴とする自律走行
   車両。
5. 【請求項５】 所定距離だけ直進した後、時計回り、反
   時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する第
   １の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記一
   の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パタ
   −ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に走行
   する自律走行車両であって、前記自律走行車両の前面に
   設けられた障害物センサと、直進走行中に前記障害物セ
   ンサが障害物を検出した場合、１８０度回動する回避走
   行パタ−ンを制御する回避制御手段とを設けたことを特
   徴とする自律走行車両。
6. 【請求項６】 所定距離だけ直進した後、時計回り、反
   時計回りの内のいずれか一の方向に１８０度回動する第
   １の走行パタ−ンと、所定距離だけ直進した後、前記一
   の方向と反対の方向に１８０度回動する第２の走行パタ
   −ンとを交互に所定回数だけ繰り返すことで櫛形に走行
   する自律走行車両であって、前記自律走行車両の前面に
   設けられた障害物センサと、直進走行中に前記障害物セ
   ンサが障害物を検出した場合、その時実行中の走行パタ
   −ンに基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば前記一
   の方向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば前記一の
   方向とは反対の方向に１８０度回動し、次の走行パタ−
   ンの直進走行の途中に移行する回避走行パタ−ンを制御
   する回避制御手段とを設けたことを特徴とする自律走行
   車両。
7. 【請求項７】 初期位置から最終位置までの間に、所定
   距離だけ直進した後、時計回り、反時計回りの内のいず
   れか一の方向に１８０度回動する第１の走行パタ−ン
   と、所定距離だけ直進した後、前記一の方向と反対の方
   向に１８０度回動する第２の走行パタ−ンとを交互に所
   定回数だけ繰り返すことで櫛形に走行する自律走行車両
   であって、初期位置から前記第１、前記第２の走行パタ
   −ンの繰り返し回数をカウントする繰り返し回数カウン
   ト手段と、前記自律走行車両の前面に設けられた障害物
   センサと、前記第１、前記第２の走行パタ−ンでの走行
   中に残りの直進走行距離を算出する残り距離算出手段
   と、この残り距離算出手段で算出された残りの走行距離
   が所定値以下の時に前記障害物センサが障害物を検出し
   た場合、その時実行中の走行パタ−ンに基づき前記第１
   の走行パタ−ン中であれば前記一の方向へ、前記第２の
   走行パタ−ン中であれば前記一の方向とは反対の方向に
   １８０度回動し、次の走行パタ−ンの直進走行の途中に
   移行する第１の回避制御手段と、前記残り距離算出手段
   で算出された残りの走行距離が前記所定値より大で、か
   つ前記繰り返し回数カウント手段のカウント数が第１の
   所定値より大きい直進走行中に前記障害物センサが障害
   物を検出した場合、その時実行中の走行パタ−ンに基づ
   き前記第１の走行パタ−ン中であれば前記一の方向とは
   反対の方向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば前記
   一の方向に９０度回動する第２の回避制御手段と、前記
   残り距離算出手段で算出された残りの走行距離が前記所
   定値より大で、かつ前記繰り返し回数カウント手段のカ
   ウント数が第１の所定値以下の直進走行中に前記障害物
   センサが障害物を検出した場合、その時実行中の走行パ
   タ−ンに基づき前記第１の走行パタ−ン中であれば前記
   一の方向へ、前記第２の走行パタ−ン中であれば前記一
   の方向と反対の方向に９０度回動する第３の回避制御手
   段とを設けたことを特徴とする自律走行車両。
8. 【請求項８】 自律走行車両は、床面を走行しながら清
   掃する床面清掃車両であって、障害物センサが障害物を
   検出し、所定時間警報を発すると共に前記所定時間内に
   前記障害物が除去されない時に、回避制御手段を動作さ
   せる請求項１、請求項２、請求項４、請求項５、請求項
   ６、請求項７の内のいずれかに記載の自律走行車両。