JPH09206258A - Control method for cleaning robot - Google Patents

Control method for cleaning robot

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JPH09206258A
JPH09206258A JP1677696A JP1677696A JPH09206258A JP H09206258 A JPH09206258 A JP H09206258A JP 1677696 A JP1677696 A JP 1677696A JP 1677696 A JP1677696 A JP 1677696A JP H09206258 A JPH09206258 A JP H09206258A
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Shigeki Tajima
島 茂 樹 田
山 元 青
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform an avoiding operation according to an obstacle, when the obstacle is detected by a first obstacle detecting sensor, by extending the distance to a wall detected by a wall distance detection sensor, and then detecting the obstacle by a second obstacle detecting sensor, and stopping the traveling of a cleaning robot so as to perform a spin turn. SOLUTION: Detection signals from right front obstacle sensors 17a1, 17a2, central front obstacle sensors 17b1, 17b2, left front obstacle sensors 17c1, 17c2, right/left wall detecting sensors 23a, 23b, etc., are inputted in a controller 16 of a cleaning robot. When the left/right front and central front obstacle detection sensors 17a1, 17c1, 17b1 detect an obstacle, the left/right wall detecting sensors 23a, 23b make the robot to perform a primary avoidance operation which extends the distance to a wall. When the second left/right front and central front obstacle detecting sensors 17c2, 17a2, 17b2 detect the obstacle, the traveling of the cleaning robot is made to stop so as to perform a secondary avoidance operation of performing spin turning at a prescribed angle.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、床面を自律して走行し、かつ自動清掃を行う清掃ロボットの制御方法に関する。 The present invention relates to the floor surface runs autonomously, and a control method of a cleaning robot that performs automatic cleaning.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、自律走行機能及び自動清掃機能を併せ持つ清掃ロボットが提案されている。 In recent years, cleaning robot that combines the autonomous function and automatic cleaning function has been proposed. 例えば、特開平4−260905号公報には、蓄電池を電源とするモータ、操舵輪、方位等を検出する各種センサ、これらの要素を制御するマイクロコンピュータ等を搭載して自律走行する機能に、洗浄液を床面に散水する散水口、床面を清掃する清掃ブラシ、集塵を吸い込む吸引ノズル、清掃後の汚水を吸引するスクイジ等を有する自動清掃機能を備えた清掃ロボットが記載されている。 For example, JP-A-4-260905, a motor for a battery power supply, steering wheels, various sensors for detecting the orientation, etc., the function of autonomous equipped with a microcomputer for controlling these elements, the washing liquid the mouth watering for watering the floor surface, the cleaning brush for cleaning the floor surface, a suction nozzle for sucking dust collection, cleaning robot equipped with an automatic cleaning function having Sukuiji like for sucking the wastewater after cleaning has been described. また、他の従来の清掃ロボットには、特願平6−221766号公報に記載されたように、廊下のように両側に壁がある床面を壁沿いに走行するものも存在する。 Also, other conventional cleaning robot, as described in Japanese Patent Application No. 6-221766, there shall be traveling on the floor there is a wall on either side as the corridor along the wall.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の清掃ロボットには次のような問題があった。 The object of the invention is to be Solved However, the conventional cleaning robot has the following problems. 図13に示されるように、壁1が平坦ではなく突起2等の障害物が存在した場合、どのような障害物であっても清掃ロボット3を4回スピンターンさせて回避しており、清掃効率の大幅な低下を招いていた。 As shown in FIG. 13, if the wall 1 is present obstacle such as projections 2 rather than flat, whatever be the obstacle has been avoided by 4 times spin turn the cleaning robot 3, cleaning It had led to a significant reduction in efficiency.

【0004】本発明は、壁に突起等の小さい障害物がある場合、また大きい障害物がある場合にも、障害物に応じた回避動作を行い清掃効率を向上させることが可能な清掃ロボットの制御方法を提供することを目的とする。 [0004] The present invention, if there is a small obstacle projections or the like to walls, also in the case where there are large obstacles, the cleaning robot capable of improving the cleaning efficiency performs avoidance operation according to the obstacle and to provide a control method.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】本発明の清掃ロボットの制御方法は、清掃ロボットを壁沿いに走行させているときに障害物を回避する方法であって、前方の障害物を検出する第1の障害物検出センサと、前方の障害物を検出し前記第1の障害物検出センサよりも検出距離が短い第2の障害物検出センサと、壁までの距離を測定する壁間距離検出センサとを清掃ロボットに設け、前記第1の障害物検出センサが障害物を検出したとき、前記壁間距離検出センサが検出する壁までの距離を拡げる一次回避動作を行うステップと、前記一次回避動作を行った後に、 The method of cleaning robot of the present invention SUMMARY OF] is a method for avoiding an obstacle when it is caused to travel a cleaning robot along the wall, the first to detect the obstacles in front of and an obstacle detection sensor, and the second obstacle detection sensor is short detection distance than to detect obstacles in front of the first obstacle detection sensor, and the distance between the walls detection sensor for measuring a distance to the wall the provided cleaning robot, when the first obstacle detection sensor detects an obstacle, and performing primary avoidance operation to expand the distance to the wall of the distance between the walls detection sensor detects, the primary avoidance operation after performing,
前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したとき、 When the second obstacle detection sensor detects an obstacle,
清掃ロボットの走行を停止させ、所定角度でスピンターンを行う二次回避動作を行うステップとを備えることを特徴としている。 The running of the cleaning robot is stopped, it is characterized in that it comprises a step of performing secondary avoidance operation for spin turn at a predetermined angle.

【0006】前記二次回避動作におけるスピンターンには、第1の角度で行う第1のスピンターンと、この第1 [0006] spin turn in the secondary avoidance behavior, a first spin turn performed at a first angle, the first
のスピンターンを行った後に前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したとき前記第1の角度よりも大きい第2の角度で行う第2のスピンターンとが含まれていてもよい。 The second obstacle detection sensor may include a second spin turn performed at a second angle greater than the first angle when an obstacle is detected after the spin turn.

【0007】本発明の他の清掃ロボットの制御方法は、 [0007] The method for other cleaning robot of the present invention,
前方の障害物を検出する第1の障害物検出センサと、前方の障害物を検出し前記第1の障害物検出センサよりも検出距離が短い第2の障害物検出センサと、壁までの距離を測定する壁間距離検出センサと、走行方向を検出する方位センサとを清掃ロボットに設け、清掃ロボットに目標走行方向と第1の壁間距離とを設定し、前記方位センサが検出する走行方向が前記目標走行方向を維持し、 A first obstacle sensor for detecting an obstacle in front of, and a second obstacle detection sensor is short detection distance than to detect obstacles in front of the first obstacle detection sensor, the distance to the wall a distance between the walls sensor that measures, provided to clean the robot and a direction sensor for detecting a running direction, the traveling direction setting a target traveling direction and the first distance between the walls in the cleaning robot, the azimuth sensor detects There maintaining the target traveling direction,
前記壁間距離検出センサが検出する壁までの距離が前記第1の壁間距離を維持するように清掃ロボットを走行させるステップと、前記第1の障害物検出センサが障害物を検出した場合であって、前記方位センサが検出した走行方向が前記目標走行方向よりも壁に接近する方へずれており、さらにこのずれ角度が所定の接近角度以下の場合、前記第1の壁間距離よりも大きい第2の壁間距離を保つように設定を変更するステップと、前記第1の障害物検出センサが障害物を検出した場合であって、前記方位センサが検出した走行方向が前記目標走行方向よりも壁に接近する方へずれており、さらにこのずれ角度が前記所定の接近角度よりも大きい場合は、前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したときに清掃ロボットの走行を停止させ、 In case of the steps the distance to the wall of the distance between the walls detection sensor detects the moving the cleaning robot so as to maintain the first distance between the walls, the first obstacle detection sensor detects an obstacle there are, the provided running direction of the azimuth sensor detects the shifted towards to approach the wall than the target traveling direction, further when the deviation angle is less than or equal to a predetermined approach angle, than the first distance between the walls and changing the setting so as to keep the larger second distance between the walls, the first obstacle detection sensor is a case where the detected obstacle, the direction of travel of the azimuth sensor detects said target running direction It is shifted towards approaching to the wall than if further this misalignment angle greater than the predetermined approaching angle, stopping the travel of the cleaning robot when the second obstacle sensor detects an obstacle then, までの距離が拡がる方向へ第1の角度スピンターンさせ、第2の障害物検出センサが障害物をさらに検出したときは第1の角度よりも大きい第2の角度スピンターンさせるステップとを備えている。 Direction the distance expands to by the first angular spin turn, when the second obstacle detection sensor has further detects an obstacle and a step of second angular spin turn greater than the first angle there.

【0008】 [0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態による清掃ロボットの制御方法について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a description will be given of a control method of the cleaning robot according to an embodiment of the present invention. 先ず、本実施の形態の制御方法により、障害物を回避する動作の概略について述べる。 First, the control method of this embodiment will be described an outline of the operation to avoid obstacles.

【0009】図3に示すように、清掃ロボット10には障害物を検出したり障害物までの距離を検出する各種センサが設けられている。 [0009] As shown in FIG. 3, various sensors for detecting the distance to the obstacle is detected or obstacle is provided in the cleaning robot 10. 清掃ロボット10の前部中央には、300〜2500mmの範囲の前方の障害物を検出する前方障害物センサ17b1と、300mm以下の範囲の障害物を検出する前方障害物センサ17b2とが設けられている。 At the front center of the cleaning robot 10, the front obstacle sensor 17b1 that detects the obstacle in front of the range of 300~2500Mm, and is a front obstacle sensor 17b2 provided for detecting an obstacle in the range 300mm there. 同様に、清掃ロボット10の左右両側には、 Similarly, the left and right sides of the cleaning robot 10,
300〜2500mmの範囲の前方の障害物を検出する前方障害物センサ17a1及び17c1と、300mm以下の範囲の障害物を検出する前方障害物センサ17a2及び17c2とが設けられている。 The front obstacle sensor 17a1 and 17c1 for detecting the obstacle in front of the range of 300~2500Mm, the front obstacle sensor 17a2 and 17c2 to detect obstacles in the following range 300mm is provided.

【0010】また、図4に示されたように、中央に位置する前方障害物センサ17b1及び17b2は検出範囲が広い広角のセンサであり、清掃ロボット10の全幅の範囲内に含まれる殆ど全ての障害物を検出することができる。 Further, as shown in Figure 4, the forward obstacle sensor 17b1 and 17b2 at the center is a sensor angle detection range is wide, almost all of which are included within the scope of the total width of the cleaning robot 10 it is possible to detect an obstacle. 逆に、左右両側に設けられた前方障害物センサ1 Conversely, the front obstacle sensor 1 provided on the left and right sides
7a1及び17a2と、前方障害物センサ17c1及び17c2は、検出範囲の広がりは狭く、清掃ロボット1 And 7a1 and 17a2, the front obstacle sensor 17c1 and 17c2 are spread of the detection range is narrow, the cleaning robot 1
0の幅よりもなるべく外へ拡がらないようにする必要がある。 0 there is a need to ensure that does not spread as much as possible to the outside than the width of.

【0011】さらに、清掃ロボット10の前部中央付近には、左右の壁までのそれぞれの距離を測定する左壁検出センサ23bと、右壁検出センサ23aとが設けられ、後部中央付近には清掃ロボット10が障害物を回避したことを確認するための後部左壁検出センサ26bと後部右壁検出センサ26aとが配置されている。 Furthermore, in the vicinity of front center of the cleaning robot 10, a left wall sensor 23b for measuring the respective distances to the right and left walls, it is provided with the right wall sensors 23a, cleaning around rear center a rear left wall sensor 26b to ensure that the robot 10 has to overcome an obstacle and the rear right wall detection sensor 26a is disposed. このようなセンサを用いて障害物を検出しながら、次のように走行を制御する。 While detecting an obstacle by using such a sensor, to control the running as described below. (1) 清掃ロボット10を、壁から約150mm離した状態で走行を開始する。 (1) a cleaning robot 10, which starts running in a state where the wall is released about 150 mm.

【0012】壁際には、出入り口やドアのノブ、ストッパ等の小さな凹凸があるが、これらの殆どは100mmの範囲内にある。 [0012] In the wall, doorway or door knobs, but there is a small unevenness of the stopper, etc., most of these are within the range of 100mm. さらに、上記障害物センサには検出範囲が清掃ロボット10の幅よりも若干拡がることを考慮する必要がある。 Furthermore, the above obstacle sensor, it is necessary to consider that the detection range is expanded slightly larger than the width of the cleaning robot 10. そこで、清掃ロボット10が壁際の小さい凹凸を障害物と検出して不必要な回避動作を行うことなく走行することができるように、予め壁から150mm Therefore, as can be cleaning robot 10 travels without performing detected and unnecessary avoidance operation small asperities the wall with the obstacle, 150 mm from the pre-wall
程度離しておく。 Separated degree. (2) 清掃ロボット10が走行中に遠距離前方に障害物を検出した場合、走行速度を落として徐行するとともに、壁に対する清掃ロボット10の進行方向を判断する。 (2) cleaning robot 10 when an obstacle is detected in the far forward during running, as well as creep dropped the travel speed, to determine the traveling direction of the cleaning robot 10 for the wall. 図5(a)に示されたように、右壁1aへ近接していく角度が2度以下である場合は、右壁1aまで300 As shown in FIG. 5 (a), when the angle going close to the right wall 1a is less than 2 degrees, to the right wall 1a 300
mmの距離を保つように設定を変更する。 To change the settings so as to keep the mm distance. 前方障害物検出センサ17a1〜c1が検出し得る2500mmの距離を走行する場合、この間に近接していく距離は90mm(= If the front obstacle sensor 17a1~c1 travels a distance of 2500mm that can detect, the distance will close during this time 90 mm (=
2500*tan 2deg )であり、右壁1aを障害物と誤認することはない。 2500 * is a tan 2deg), not be mistaken for the right wall 1a and the obstacle. 図5(b)に示されたように、左壁1bに近接していく場合も同様であり、図6に示されたように左壁1bまでの距離を300mmとする。 As shown in FIG. 5 (b), it is the same when going close to the left wall 1b, and the distance to the left wall 1b as shown in FIG. 6 to 300 mm.

【0013】壁際には上述したドアのノブ等の凹凸の他に、消化器が存在することがある。 [0013] against the wall in addition to the unevenness of the knob or the like of the door as described above, there may be a digestive exist. しかし、一般の消化器の凸量は300mm以内である。 However, the projection heights of the general digestive is within 300 mm. そこで、障害物を検出した後は、壁間距離を300mmに設定して走行することで、消化器のような障害物も回避することとする。 Therefore, after detecting the obstacle, by running by setting the distance between the walls to 300 mm, and it also avoids obstructions such as digestive. (3) 壁間距離を300mmに設定して走行し、前方に障害物を検出しない場合には、回避動作が完了したと判断し、通常の走行速度に戻す。 (3) the distance between the walls running is set to 300 mm, if no obstacle is detected in front, it is determined that the avoidance operation has been completed, return to the normal running speed. この後、後部右壁検出センサ26a又は後部左壁検出センサ26bにより障害物を回避したことを確認し、壁間距離を150mmに戻して走行を再開する。 Thereafter, to confirm that avoiding the obstacle by the rear right wall sensors 26a or the rear left wall sensor 26b, resumes running back the distance between the walls to 150 mm. (4) 壁間距離を300mmに設定しても依然として前方に障害物を検出する場合は、検出距離が短い障害物センサが障害物を検出した時に清掃ロボットの走行を停止する。 (4) when detecting still obstacles in front by setting the distance between the walls to 300mm stops traveling of the cleaning robot when the detection distance is shorter obstacle sensor detects an obstacle. 停止状態で2度の角度で、その場スピンターンを行う。 At an angle of 2 degrees is stopped, perform in-situ spin-turn. ここで、2度の角度でスピンターンを行うのは、 Here, to carry out the spin turn at an angle of 2 degrees,
障害物の大きさに応じてなるべく進路の変更量を小さくするためであり、±1度の変化があってもよい。 And in order to minimize the change amount of course depending on the size of the obstacle, there may be changes in the ± 1 degree. (5) 前方に障害物が存在しない場合は、障害物を回避する動作が完了したと判断して、通常走行動作に戻る。 (5) When an obstacle ahead does not exist, it is determined that the operation to avoid the obstacle has been completed, the flow returns to the normal running operation. より具体的には、図7に示されるように、2度のスピンターンを行って障害物を回避したことを後部左壁検出センサ26bにより確認した後、左壁1bまでの距離が150mmを保つように走行する。 More specifically, as shown in FIG. 7, was confirmed by the rear left wall sensor 26b that avoiding obstacles performing spin turn twice, the distance to the left wall 1b keeps the 150mm to travel to. (6) 図8に示されたように左壁1bに300mm以上の障害物が存在する場合は、90度のスピンターンを4 (6) When the above obstacles 300mm is present in the left wall 1b as shown in FIG. 8, 4 a spin turn 90 degrees
回行って回避する。 To avoid going times.

【0014】次に、本実施の形態による制御方法で制御の対象となる清掃ロボットの制御機構の構成を図1に示し、この制御機構を搭載した清掃ロボットの構成を図2 [0014] Next, the configuration of the control mechanism of the cleaning robot to be controlled by the control method according to the present embodiment shown in FIG. 1, the configuration of the cleaning robot equipped with the control mechanism 2
に示す。 To show.

【0015】図2のように、矢印Aの方向に自走する清掃ロボット10に右車輪12a及び左車輪12bが配置され、それぞれが右駆動モータ11a及び左駆動モータ11bによって回転する。 [0015] As in FIG. 2, the right wheel 12a and the left wheel 12b to the cleaning robot 10 to self-propelled in the direction of the arrow A are arranged, each of which rotates by the right driving motor 11a and the left drive motor 11b. 右駆動モータ11a及び左駆動モータ11bは、右ドライバ15a及び左ドライバ1 Right drive motor 11a and the left drive motor 11b is the right driver 15a and the left driver 1
5bによって駆動される。 It is driven by 5b. 制御装置16は、方位センサ18、右前方障害物センサ17a1及び17a2、中央前方障害物センサ17b1及び17b2、左前方障害物センサ17c1及び17c2、右壁検出センサ23a、 Controller 16, the direction sensor 18, the right front obstacle sensors 17a1 and 17a2, center front obstacle sensors 17b1 and 17b2, left front obstacle sensor 17c1 and 17c2, the right wall detector sensor 23a,
左壁検出センサ23b、後部右壁検出センサ26a、後部左壁検出センサ26b、右距離センサ14a及び左距離センサ14bの検出結果に応じて、右ドライバ15a Left wall detection sensor 23b, the rear right wall sensors 26a, rear left wall sensor 26b, according to the detection result of right distance sensors 14a and left distance sensors 14b, right drivers 15a
及び左ドライバ15bを制御する。 And controlling the left driver 15b.

【0016】また、清掃ロボット10の後部には、回転自在な清掃ブラシ25a〜25cが配置されている。 Further, the rear portion of the cleaning robot 10, rotatable cleaning brush 25a~25c is disposed. 清掃ブラシ25a〜25cの前部には図示されていない散水口が設けられ、洗浄液が吐出される。 Cleaning the front of the brush 25a~25c mouth watering, not shown, is provided, the cleaning liquid is discharged. 清掃ブラシ25 Cleaning brush 25
a〜25cの後部には、汚水を吸引するためのスクイジ24が設けられている。 At the rear of A~25c, Sukuiji 24 for sucking the wastewater it is provided.

【0017】図1に、清掃ロボット10の制御機構をより詳細に示す。 [0017] FIG. 1 shows a control mechanism of the cleaning robot 10 in more detail. 制御部16は、インタフェース19a〜 Control unit 16, interface 19a~
19c、メインコントローラ20、カウンタ21、A/ 19c, the main controller 20, counter 21, A /
D変換器22を有している。 And a D converter 22. 図2及び図3に示されたように、右前方障害物センサ17a1及び17a2が清掃ロボット10の前部右側に設けられ、中央前方障害物センサ17b1及び17b2が前部中央に、また左前方障害物センサ17c1及び17c2が清掃ロボット10の前部左側に設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the right front obstacle sensors 17a1 and 17a2 are provided on the upper right hand side of the cleaning robot 10, center front obstacle sensors 17b1, and 17b2 are in front center, also left forward defect things sensor 17c1 and 17c2 are provided on the front left side of the cleaning robot 10. 検出距離は、センサ17a Detection distance, the sensor 17a
1、17b1及び17c1は300〜2500mmと長く、センサ17a2、17b2及び17c2は300mm 1,17b1 and 17c1 is as long as 300~2500Mm, sensor 17a2,17b2 and 17c2 are 300mm
未満と短い。 Less than a short. これらのセンサが障害物を検出すると、その検出信号をインタフェース19aに入力する。 When these sensors detect an obstacle and inputs the detection signal to the interface 19a.

【0018】方位センサ18は、例えばジャイロを用いて、基準方位に対する清掃ロボット10の走行方位を検出して方位検出信号をインタフェース19bに入力する。 The direction sensor 18 is, for example, using a gyroscope, and detects the traveling direction of the cleaning robot 10 relative to the reference azimuth inputs the azimuth detection signal to the interface 19b.

【0019】インタフェース19aは、センサ17a1 [0019] The interface 19a, the sensor 17a1
〜17c1及び17a2〜17c2から出力された信号を与えられ、増幅等の必要な処理を行ってメインコントローラ20に与える。 Given the signal output from the ~17c1 and 17A2~17c2, providing the main controller 20 performs necessary processing of the amplification, and the like. インタフェース19bは、方位センサ18からの信号を与えられて増幅等を行い、メインコントローラ20に与える。 Interface 19b performs amplification or the like applied with a signal from the azimuth sensor 18, provided to the main controller 20.

【0020】右壁検出センサ23a及び左壁検出センサ23bと、後部右壁検出センサ26a及び後部左壁検出センサ26bとがそれぞれ壁までの距離を検出しアナログ信号を出力すると、A/D変換器22に入力される。 [0020] and the right wall detector sensor 23a and the left wall sensor 23b, when the rear right wall sensor 26a and the rear left wall sensor 26b detects the distance to the wall respectively and outputs an analog signal, A / D converter is input to the 22.
A/D変換器22は、このアナログ信号をデジタル信号に変換してメインコントローラ20に出力する。 A / D converter 22 outputs the analog signal to the main controller 20 into a digital signal.

【0021】メインコントローラ20には、清掃ロボット10の走行距離に関する情報も入力される。 [0021] The main controller 20, the information is also input regarding mileage of the cleaning robot 10. 右距離センサ14aは、右駆動モータ11aの回転軸の回転をエンコーダ等で検出し、左距離センサ14bは、左駆動モータ11bの回転軸の回転をエンコーダ等で検出して、 Right distance sensors 14a has a rotation of the rotation shaft of the right drive motor 11a is detected by an encoder or the like, the left distance sensor 14b is a rotation of the rotation shaft of the left drive motor 11b is detected by an encoder or the like,
カウンタ21に入力する。 Is input to the counter 21. カウンタ21は、所定時間内の回転数から、右車輪12aと左車輪12bの走行距離を算出してメインコントローラ20に出力する。 Counter 21, the rotational speed within a predetermined time, and outputs the main controller 20. calculates the travel distance of the right wheel 12a and the left wheel 12b.

【0022】メインコントローラ20は、インタフェース19a及び19b、A/D変換器22、カウンタ21 [0022] The main controller 20, interfaces 19a and 19b, A / D converters 22, a counter 21
から与えられた情報に基づき、インタフェース19cに制御信号を出力する。 Based on the information provided by the outputs a control signal to the interface 19c. インタフェース19cは、この制御信号に増幅等を行って右ドライバ15a及び左ドライバ15bに与える。 Interface 19c provides the right driver 15a and the left driver 15b to perform amplification or the like to the control signal. 右ドライバ15a及び左ドライバ1 Right driver 15a and the left driver 1
5bは、この制御信号に基づいて右駆動モータ11a及び左駆動モータ11bの動作を制御する。 5b controls the operation of the right drive motor 11a and the left drive motor 11b based on the control signal.

【0023】次に、本実施の形態による制御方法により、清掃ロボットが障害物を回避するときの動作の手順をフローチャートを用いて説明する。 Next, the control method according to the present embodiment will be described with reference to the flow chart a procedure for operation when the cleaning robot avoids obstacles. 先ず、図9に壁に沿って走行している最中に障害物を回避する手順を示す。 First, a procedure to avoid obstacles while traveling along the wall in FIG. ステップ102として、検出距離が短い前方障害物センサ17a2〜17c2が、清掃ロボット10の前方300mm以内の近接した位置に障害物を検出したか否かを判断する。 Step 102, detecting distance is shorter front obstacle sensor 17A2~17c2, determines whether it has detected an obstacle in close proximity to a position within the front 300mm of the cleaning robot 10. 障害物が検出された場合は、図10のフローチャートにおけるステップ202へ移行する。 If the obstacle is detected, the process proceeds to step 202 of flowchart of FIG. 障害物が検出されないときは、ステップ104として右壁と左壁のいずれに沿って走行しているかを判断する。 When the obstacle is not detected, it is determined whether the traveling along any of the right wall and the left wall as step 104. 右壁に沿って走行している場合は、ステップ106で、検出距離が長い右前方障害物センサ17a1と中央前方障害物センサ17b1のいずれかが障害物を検出したか否かを判断する。 If you are traveling along the right wall, at step 106, one of the detection distance is long front right obstacle sensor 17a1 center front obstacle sensor 17b1 determines whether it has detected the obstacle. 左壁に沿って走行している場合は、ステップ108として、検出距離が長い左前方障害物センサ17 If you are traveling along the left wall, in step 108, detecting long distance left front obstacle sensor 17
c1と中央前方障害物センサ17b1のいずれかが障害物を検出したか否かを判断する。 Either c1 and center front obstacle sensor 17b1 determines whether it has detected the obstacle. 検出しないときは、ステップ122を経て124へ移行し、通常の壁沿い走行を続行する。 If not detected, the process proceeds to 124 via step 122, to continue the normal wall along the travel. ステップ126で、設定距離を走行し終わったか否かを判断し、走行し終えたときはステップ12 In step 126, the step when it is determined whether or not finished running the set distance, has finished running 12
8として走行を停止する。 To stop the running as 8. 走行が未だ終了していないときは、ステップ102へ戻る。 When the traveling has not yet ended, it returns to step 102.

【0024】ステップ106又は108において障害物が検出されたときは、ステップ110へ移行し、清掃ロボット10の目標走行方向と、方位センサ18により検出した現在の走行方向とを比較する。 [0024] When an obstacle is detected in step 106 or 108, the process proceeds to step 110, it compares the target running direction of the cleaning robot 10, and a traveling direction of the current detected by the azimuth sensor 18.

【0025】ステップ112で、壁から離れる方向か否かを判断し、離れる方向である場合はステップ118へ移行して徐行し、接近する方向である場合はステップ1 [0025] In step 112, it is determined whether the direction or not away from the wall, if a direction away and crawl the routine proceeds to step 118, if a direction toward Step 1
14へ移行する。 Migrating to 14. ステップ114で、目標走行方向と現在の走行方向とのずれが2度以内か否かを判断し、2度以内であればステップ118で徐行し、さらにステップ120へ移行して目標壁間距離を150mmから300mm In step 114, deviation between the target traveling direction and the current direction of travel is determined whether within 2 degrees, if it is within 2 degrees to creep at step 118, a further target distance between the walls and proceeds to step 120 300mm from 150mm
へ変更する。 Change to be. ステップ114で進行方向のずれが2度を越える場合は、ステップ116へ移行して徐行する。 Traveling direction of the shift in step 114 if more than two degrees, to creep and proceeds to step 116. ここで、目標進行方向と現在の走行方向とのずれが2度以内とは、図12(a)又は(b)におけるハッチングされた領域にあることをいう。 Here, within deviation twice the target traveling direction and the current traveling direction refers to in the hatched area shown in FIG. 12 (a) or (b). この領域にある場合に、ステップ118へ移行し、この領域外にある場合は2度を越えるとしてステップ116へ移行する。 When in this area, the process proceeds to step 118, if is outside this region, the routine proceeds to step 116 as exceeding 2 degrees.

【0026】ステップ124へ移行して壁沿い走行を行い、上述したステップ126で設定距離を走行したか否かを判断する。 [0026] performs the walls along running the routine proceeds to step 124, it is determined whether the vehicle has traveled a set distance in step 126 described above.

【0027】上記ステップ102で、検出距離の短いセンサ17a2〜17c2が300mm以内に障害物を検出したか否かを判断し、検出した場合は図10のステップ202へ移行する。 The above step 102, a short sensor 17a2~17c2 the detection distance determines whether it has detected an obstacle within 300 mm, if it detects the process proceeds to step 202 in FIG. 10. ステップ202において、清掃ロボット10の走行を減速させ停止させる。 In step 202, it stops slow down the running of the cleaning robot 10. ステップ204 Step 204
において、障害物から離れる方向に2度の角度でスピンターンを行う。 In performs spin turn at an angle of 2 degrees away from the obstacle. ここで、2度スピンターンを行うときの動作手順は後述する。 The operation procedure is described later when performing the twice spin turns.

【0028】ステップ206において、検出距離の短いセンサ17a2〜17c2が300mm以内に障害物を検出したか否かの判断を行う。 [0028] In step 206, a short sensor 17a2~17c2 the sensing range and determines whether the obstacle is detected within 300 mm. ステップ208で、障害物を検出したか否かを判断し、検出したときはステップ2 In step 208, it is determined whether the detected obstacle, upon detecting step 2
10へ移行する。 To migrate to 10. ステップ210において、通常の障害物回避動作を行う。 In step 210, performs conventional obstacle avoidance operation. 通常は、90度その場スピンターンを行う。 Usually performs in situ spin turn 90 degrees. ステップ208で障害物を検出していない場合は、上記ステップ122へ移行して徐行を解除し、ステップ124で壁沿い走行を再開する。 If no obstacle is detected at step 208, to release the crawl operation proceeds to step 122 to resume the walls along the running at step 124.

【0029】図11に、2度スピンターンの動作手順を示す。 [0029] FIG. 11 shows an operation procedure twice spin turn. ステップ302として右駆動モータ11a及び左駆動モータ11bの回転を減速させた後停止させる。 Stop after decelerating the rotation of the right driving motor 11a and the left drive motor 11b as a step 302. ステップ304において、清掃ロボット10の目標走行方向が0度であるか又は180度であるを判断する。 In step 304, the target traveling direction of the cleaning robot 10 determines or is 180 degrees is 0 degrees. 0度である場合は、ステップ306へ移行し、左壁に沿う走行であるか右壁に沿う走行であるかを判断する。 If it is 0 °, the control proceeds to step 306, it is determined whether the travel along either the right wall is traveling along the left wall. 左壁に沿う走行である場合は、ステップ308へ移行して、図示されたように0度の現在位置から+2度の方向へスピンターンを行う。 If a travel along the left wall, the routine proceeds to step 308, it performs the spin turn from the current position of 0 degree as shown to +2 degrees direction. 右壁に沿う走行では、ステップ310 In traveling along the right wall, a step 310
において、0度の位置から−2度の方向へスピンターンを行う。 In performs spin turn from the position of 0 degree to -2 degrees direction.

【0030】ステップ304で目標走行方向が180度であると判断した場合は、ステップ312へ移行する。 [0030] When it is determined that the target running direction is 180 degrees in step 304, the process proceeds to step 312.
ステップ312において、左壁に沿う走行であるか右壁に沿う走行であるかを判断する。 In step 312, it is determined whether the travel along either the right wall is traveling along the left wall. 左壁に沿う走行である場合は、ステップ314へ移行して180度の現在位置から−178度の方向へスピンターンを行う。 If a travel along the left wall, perform spin turn from the current position of 180 degrees and proceeds to step 314 to -178 ° direction. 右壁に沿う走行では、ステップ316において180度の位置から+178度の方向へスピンターンを行う。 In traveling along the right wall, perform spin turn from the position of 180 degrees in step 316 to +178 degrees direction.

【0031】上述したように、従来は前方に障害物を検出した場合はどのような障害物であっても図13に示されたように4回90度スピンターンを行っていたため清掃効率が低いという問題があった。 [0031] As described above, the lower cleaning efficiency because it was performed 4 times 90 degrees spin turn as shown in Figure 13 be any obstacle when an obstacle is detected ahead conventional there is a problem in that. これに対し、本実施の形態によれば、前方の障害物を検出するセンサとして検出距離の異なるものを2つ備え、遠方に障害物を検出したときは壁間距離を拡げ、近距離で障害物を検出した場合は、スピンターンを2度の角度で行い、その後も依然として障害物を検出した場合に90度スピンターンを行う。 In contrast, according to this embodiment, includes two of the detection distance different things as a sensor for detecting the obstacle in front of, expanding the distance between the walls when an obstacle is detected in the distance, failure short distance If it detects an object, a spin turn performed at an angle of 2 degrees, perform 90 degree spin turn when subsequently also still detect obstacles. これにより、障害物に応じて無駄な回避動作を行わないようにし、清掃作業の効率を向上させることができる。 Accordingly, so as not to perform unnecessary avoidance operation according to the obstacle, it is possible to improve the efficiency of the cleaning work.

【0032】本実施の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。 [0032] This embodiment is an example, not intended to limit the present invention. 例えば、本実施の形態では清掃ロボットの後部に壁間距離センサを備えて障害物を回避したことを確認するのに用いているが、必ずしも備える必要はない。 For example, although in the present embodiment is used to verify that avoiding obstacles comprise walls distance sensor to the rear of the cleaning robot it need not necessarily include. また、障害物を検出したとき、壁間距離を大きくとったりスピンターンを行うという動作の他に徐行を行っているが、必ずしも徐行という動作を採り入れなくともよい。 Also, when detecting an obstacle, is performed in addition to crawl operation of performing spin turn or take a large distance between the walls, it may not necessarily be adopted an operation called creep.

【0033】 [0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の清掃ロボットの制御方法は、前方の障害物を検出するセンサとして検出距離の長いものと短いものとを設け、検出距離の長いセンサが障害物を検出したとき壁までの距離を拡げる一次回避動作を行わせ、この後も依然として検出距離の短いセンサが障害物を検出したときは停止してスピンターンを行うという二次回避動作を行わせるため、障害物に応じた必要な回避動作のみを行わせることで、清掃効率を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, a control method of cleaning robot of the present invention, provided as long as short detection distance as a sensor for detecting the obstacle in front of a long sensor with sensing range obstacle It was performed primary avoidance operation to expand the distance to the wall when it detects, for causing secondary avoidance operation of performing spin turn short sensor of still detection distance after this stops when an obstacle is detected by causing only the necessary avoidance action corresponding to the obstacle, thereby improving the cleaning efficiency.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施の形態による制御方法により制御される清掃ロボットの制御部の構成を示したブロック図。 1 is a block diagram showing a configuration of a control unit of the cleaning robot controlled by a control method according to an embodiment of the present invention.

【図2】同制御部を搭載した清掃ロボットの構成を示したブロック図。 2 is a block diagram showing a configuration of a cleaning robot equipped with the control unit.

【図3】同清掃ロボットの断面構造を示した横断面図。 Figure 3 is a cross-sectional view showing the sectional structure of the cleaning robot.

【図4】同清掃ロボットのセンサの検出範囲を示した説明図。 Figure 4 is an explanatory view showing a detection range of the sensor of the cleaning robot.

【図5】同清掃ロボットの2度スピンターンの動作を、 [Figure 5] the operation of the two-degree spin turn of the cleaning robot,
右壁に沿う走行時と左壁に沿う走行時とに分けて示した説明図。 Explanatory view showing divided into a time of traveling along the travel time of the left wall along the right wall.

【図6】同清掃ロボットが壁間距離を変更して障害物を回避する様子を示した説明図。 Figure 6 is an explanatory view the cleaning robot showing how to avoid the obstacle by changing the distance between the walls.

【図7】同清掃ロボットが2度スピンターンを行い障害物を回避する様子を示した説明図。 FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the cleaning robot to avoid obstacles for 2 degrees spin turn.

【図8】同清掃ロボットが2度スピンターンを行った後に、依然として障害物を検出し、さらに90度スピンターンを行って障害物を回避する様子を示した説明図。 [8] After the cleaning robot has performed twice spin turn, still it detects an obstacle, further explanatory view illustrating how to avoid the obstacle by performing a 90-degree spin turn.

【図9】本発明の一実施の形態による制御方法において、壁沿い走行時に障害物を回避する手順を示したフローチャート。 A control method according to an embodiment of the present invention; FIG flowchart showing a procedure for avoiding the obstacle when the wall along the travel.

【図10】同制御方法において、障害物を近接した位置で検出したときの回避手順を示したフローチャート。 [10] In the control method, the flow chart illustrating the avoidance procedure when detected at a position close to obstacles.

【図11】同制御方法における2度スピンターンの手順を示したフローチャート。 Figure 11 is a flowchart showing a procedure twice spin turn in the same control method.

【図12】同制御方法において、目標走行方向と清掃ロボットの走行方向とのずれを示した説明図。 [12] In the control method, explanatory view showing a deviation between the target traveling direction to the running direction of the cleaning robot.

【図13】従来の清掃ロボットの制御方法により障害物を回避する動作を示した説明図。 Figure 13 is an explanatory view showing an operation for avoiding an obstacle by the control method of the conventional cleaning robot.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1a 右壁 1b 左壁 10 清掃ロボット 11a 右駆動モータ 11b 左駆動モータ 14a 右距離センサ 14b 左距離センサ 15a 右ドライバ 15b 左ドライバ 16 制御部 17a1、17a2 右前方障害物センサ 17b1、17b2 中央前方障害物センサ 17c1、17c2 左前方障害物センサ 18 方位センサ 19a〜19c インタフェース 20 メインコントローラ 21 カウンタ 22 A/D変換器 23a 右壁検出センサ 23b 左壁検出センサ 24 スクイジ 25a〜25c 清掃ブラシ 26a 後部右壁検出センサ 26b 後部左壁検出センサ 1a the right wall 1b left wall 10 cleaning robot 11a right drive motor 11b left drive motor 14a right distance sensor 14b left distance sensor 15a right driver 15b left driver 16 control unit 17a1,17a2 right front obstacle sensor 17b1,17b2 center front obstacle sensor 17c1,17c2 left forward obstacle sensor 18 orientation sensor 19a~19c interface 20 main controller 21 counter 22 A / D converter 23a right wall sensors 23b left wall sensor 24 Sukuiji 25a~25c cleaning brush 26a rear right wall detection sensor 26b rear left wall detection sensor

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】清掃ロボットを壁沿いに走行させているときに障害物を回避する清掃ロボットの制御方法において、 前方の障害物を検出する第1の障害物検出センサと、前方の障害物を検出し前記第1の障害物検出センサよりも検出距離が短い第2の障害物検出センサと、壁までの距離を測定する壁間距離検出センサとを清掃ロボットに設け、 前記第1の障害物検出センサが障害物を検出したとき、 1. A control method for a cleaning robot to avoid obstacles when they are caused to travel the cleaning robot along the wall, a first obstacle sensor for detecting an obstacle in front of the obstacle ahead of detection was provided second and the obstacle detection sensor is short detection distance than the first obstacle detection sensor, and a distance between the walls detection sensor for measuring a distance to the wall cleaning robot, the first obstacle when the detection sensor detects obstacles,
    前記壁間距離検出センサが検出する壁までの距離を拡げる一次回避動作を行うステップと、 前記一次回避動作を行った後に、前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したとき、清掃ロボットの走行を停止させ、所定角度でスピンターンを行う二次回避動作を行うステップと、 を備えることを特徴とする清掃ロボットの制御方法。 Performing a primary avoidance operation to expand the distance to the wall of the distance between the walls detection sensor detects, after the primary avoidance operation, when the second obstacle detection sensor detects an obstacle, the cleaning robot the running is stopped, the control method of a cleaning robot, comprising the steps of: performing a secondary avoidance operation for spin turn at a predetermined angle.
  2. 【請求項2】前記二次回避動作におけるスピンターンは、第1の角度で行う第1のスピンターンと、この第1 2. A spin turn in the secondary avoidance behavior, a first spin turn performed at a first angle, the first
    のスピンターンを行った後に前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したとき前記第1の角度よりも大きい第2の角度で行う第2のスピンターンとが含まれることを特徴とする請求項1記載の清掃ロボットの制御方法。 The second obstacle detection sensor after the spin turn is characterized to include a second spin turn performed at a second angle greater than the first angle when detecting an obstacle the method of cleaning robot according to claim 1.
  3. 【請求項3】清掃ロボットを壁沿いに走行させているときに障害物を回避する清掃ロボットの制御方法において、 前方の障害物を検出する第1の障害物検出センサと、前方の障害物を検出し前記第1の障害物検出センサよりも検出距離が短い第2の障害物検出センサと、壁までの距離を測定する壁間距離検出センサと、走行方向を検出する方位センサとを清掃ロボットに設け、 清掃ロボットに目標走行方向と第1の壁間距離とを設定し、前記方位センサが検出する走行方向が前記目標走行方向を維持し、前記壁間距離検出センサが検出する壁までの距離が前記第1の壁間距離を維持するように清掃ロボットを走行させるステップと、 前記第1の障害物検出センサが障害物を検出した場合であって、前記方位センサが検出した走行方向が前記 A method of controlling a cleaning robot to avoid obstacles when 3. A is made to travel cleaning robot along the wall, a first obstacle sensor for detecting an obstacle in front of the obstacle ahead of detecting the first obstacle second and the obstacle detection sensor is short detection distance than the detection sensor, cleaning the walls distance detection sensor for measuring a distance to the wall, and a direction sensor for detecting the running direction robot to provided, and sets a target traveling direction and the first distance between the walls in the cleaning robot, the traveling direction of the azimuth sensor detects maintains the target traveling direction, the distance between the walls detecting sensor to the wall of detecting a step distance moving the cleaning robot so as to maintain the first distance between the walls, in a case where the first obstacle detection sensor detects an obstacle, the direction of travel of the azimuth sensor detects said 標走行方向よりも壁に接近する方へずれており、さらにこのずれ角度が所定の接近角度以下の場合、前記第1の壁間距離よりも大きい第2の壁間距離を保つように設定を変更するステップと、 前記第1の障害物検出センサが障害物を検出した場合であって、前記方位センサが検出した走行方向が前記目標走行方向よりも壁に接近する方へずれており、さらにこのずれ角度が前記所定の接近角度よりも大きい場合は、 It is shifted towards approaching the walls than standard traveling direction and if this deviation angle is equal to or less than a predetermined approach angle, set to keep the second distance between the walls is greater than the first distance between the walls and changing, in a case where the first obstacle detection sensor detects an obstacle, are shifted towards the traveling direction in which the azimuth sensor detects approaches the wall than the target traveling direction, further If this misalignment angle greater than the predetermined approach angle,
    前記第2の障害物検出センサが障害物を検出したときに清掃ロボットの走行を停止させ、壁までの距離が拡がる方向へ第1の角度スピンターンさせ、第2の障害物検出センサが障害物をさらに検出したときは第1の角度よりも大きい第2の角度スピンターンさせるステップと、 を備えたことを特徴とする清掃ロボットの制御方法。 The second obstacle detection sensor stops the running of the cleaning robot when an obstacle is detected, then the first angular spin turn in a direction in which the distance to the wall is expanded, the second obstacle detection sensor is an obstacle method of controlling when the further detection cleaning robot comprising: the step of second angular spin turn greater than the first angle, a.
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