JPH09212238A - 自律走行清掃車両の走行経路設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、予め定められた走行経路を走行しな
がら床面を清掃する自律走行清掃車両の走行経路を設定
することができる自律走行清掃車両の走行経路設定装置
を提供することを目的としている。 【解決手段】自律走行清掃車両１の走行経路設定装置
は、入力された建築物設計時の建物のＣＡＤデ−タを記
憶する記憶手段と、このＣＡＤデ−タに基づく建物内の
清掃希望領域及び清掃開始位置を指定するための入力手
段と、自律走行清掃車両１の幅、長さ及びこの車両にお
ける清掃幅を記憶する初期デ−タ記憶手段と、入力手段
により入力された清掃希望領域及び清掃開始位置及び初
期デ−タ記憶手段に記憶されたデ−タに基づき清掃開始
位置から始まり清掃希望領域を清掃する走行経路を自動
的に計算する走行経路計算手段と、この計算結果を自律
走行清掃車両１の走行に必要なデ−タを出力する出力手
段とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本願発明は、予め定められた走行経路を走
行しながら床面を清掃する自律走行清掃車両の走行経路
を設定する設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び従来技術における問題点】走行しなが
ら床面を清掃する自律走行清掃車両においては、櫛形等
の走行パタ−ンを予め定め、これを自律走行清掃車両の
走行制御装置に記憶させている。

【０００３】走行制御装置は、この記憶された走行パタ
−ンに基づき、このパタ−ンに沿って走行するよう車両
の動作を制御する。

【０００４】この走行パタ−ンは予めオペレ−タにより
走行制御装置に手動で入力される。この設定が不正確な
場合、車両が側壁等に衝突し、走行不能となる可能性が
あり、正確な走行経路の設定が要求される。

【０００５】そこで、従来はオペレ−タがまず走行する
領域全体の寸法を測定し、平面図を作成し、これを基
に、走行開始点から終了点に至るまでの走行経路を試行
錯誤し、自律走行清掃車両が側壁等に当たることがない
ように決定する。

【０００６】この決定において、自律走行清掃車両の走
行領域が広く、その形状が長方形や正方形等の簡単な形
状である場合、オペレ−タは、走行経路を図面上で容易
に決定可能である。

【０００７】しかしながら、走行領域の形状が三角形の
組み合わせ等のいびつな形状である場合や始点から終点
までの間に柱等の障害物がある場合、その経路の設定は
容易ではない。さらに、走行領域が複雑な形状の場合、
平面図を作成するための領域の測定も正確さが要求さ
れ、かなり面倒な作業となる。

【０００８】また、走行経路を決定する過程において直
進、特定角度の回転、走行距離の設定した後、これを検
証するために一々作図する必要がある等、走行パタ−ン
の設定は時間がかかり面倒な作業となっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
入力された建築物設計時の建物のＣＡＤデ−タを記憶す
る記憶手段と、このＣＡＤデ−タに基づく建物内の清掃
希望領域及び清掃開始位置を指定するための入力手段
と、自律走行清掃車両の幅、長さ及びこの車両における
清掃幅を記憶する初期デ−タ記憶手段と、入力手段によ
り入力された清掃希望領域及び清掃開始位置及び初期デ
−タ記憶手段に記憶されたデ−タに基づき清掃開始位置
から始まり清掃希望領域を清掃する走行経路を自動的に
計算する走行経路計算手段と、この計算結果を自律走行
清掃車両の走行に必要なデ−タを出力する出力手段とを
設けた自律走行清掃車両の走行経路設定装置である。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の自
律走行清掃車両の走行経路設定装置において、さらに建
物のＣＡＤデ−タから平面図を作成し、この平面図を表
示する平面図表示手段を備え、前記入力手段は、平面図
上に新たな構造物を追加入力する構造物追加手段と、こ
の追加された構造物を清掃希望領域から除外する追加構
造物除外手段とを含む。請求項３記載の発明は、請求項
１または２記載の自律走行清掃車両の走行経路設定装置
において、さらに建物のＣＡＤデ−タから平面図を作成
し、この平面図を表示する平面図表示手段を備え、前記
入力手段は、平面図上に走行禁止区域を入力する走行禁
止区域設定手段と、この走行禁止区域を清掃希望領域か
ら除外する走行禁止区域除外手段とを含む。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載された自律走行清掃車両の走行経路設
定装置は、電池を電源とする自律走行清掃車両を対象と
し、自律走行清掃車両の各種走行状態に対応する電力消
費量を記憶する電力消費量記憶手段と、前記走行経路計
算手段により計算された走行経路を走行した場合の全電
力使用量を算出する消費電力計算手段とを設けている。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項４記載の自
律走行清掃車両の走行経路設定装置において、さらに、
対象とする自律走行清掃車両の電池容量を記憶する電池
容量記憶手段と、この記憶された電池容量と前記電力使
用量計算手段により算出された電力使用量とに基づき前
記自律走行清掃車両の電池が充電を必要とするまでの走
行回数を計算する走行回数計算手段と、この走行回数計
算手段の計算結果を表示する表示手段とを設けている。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれかに記載の自律走行清掃車両の走行経路設定装
置において、自律走行清掃車両の走行状況に応じた速度
デ−タを記憶する速度記憶手段と、この速度デ−タを用
いて前記走行経路計算手段によって計算された走行経路
を走行した場合の各走行経路における速度を算出する速
度算出手段と、この速度算出手段により算出された速度
を走行経路と関連して表示する表示手段を設けている。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、自律走行清掃車両の
走行経路を決定するために必要な建物のデ−タとして建
築物設計時の建物のＣＡＤデ−タを使用することによ
り、清掃を行うべき建物の寸法を直接測定する必要がな
く、また建物が複雑な形状であっても正確に寸法が設定
できる。このため、正確な自律走行清掃車両の走行経路
が自動的に設定可能となる。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、建物の建築
後に設置された構造物を入力することで、追加された構
造物を清掃希望領域から除外して走行経路が設定され
る。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、車両が走行
した場合、危険が生じる恐れのある走行禁止区域を入力
することで、この走行禁止区域を清掃希望領域から除外
して走行経路が設定される。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、電池を電源
とする自律走行清掃車両を対象とし、設定された走行経
路を車両が走行した場合における車両の消費電力を計算
することでシミュレ−トすることができる。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明に加え、自律走行清掃車両の電池が充電を必要
とするまでの走行回数を表示することで、予め充電時間
間隔を予想可能となる。

【００１９】請求項６記載の発明は、設定された走行経
路を走行した場合の各走行経路における速度を算出し
て、この速度を走行経路と関連して表示することで、走
行（清掃）効率の悪い部分が認識可能となる。

【００２０】

【実施例】まず、本願発明の実施例に係る自律走行清掃
車両の走行経路設定装置を説明する前に、この走行経路
設定装置によって走行経路が設定される自律走行清掃車
両１を説明する。

【００２１】図１及び図２に示すように、自律走行清掃
車両１は直方体形状をなし、自律走行清掃車両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。

【００２２】さらに、自律走行清掃車両１前方下部には
走行中に床面上のゴミを吸引する吸込口が車両幅一杯に
設けられている。すなわち、この車両の走行軌跡そのも
のが車両による清掃範囲となる。

【００２３】駆動輪３ａ、３ｂは図３に示すように自律
走行清掃車両１の内部に収納された駆動モ−タ５ａ、５
ｂ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は各々が正逆転いずれの方向にも回
転速度が正確に制御可能な直流モ−タで構成される。

【００２４】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。この方向制御モ−タ７はサ−ボモ−タで、そ
の回転角θにより操舵輪３ｃ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。

【００２５】この自律走行清掃車両１は大きく分けて２
種類の走行方向変更方法を備えている。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自律走行清掃車両１
の回転で、これにより、自律走行清掃車両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。すなわ
ち、駆動輪３ａの駆動モ−タ５ａを正転とし、駆動輪３
ｂの駆動モ−タ５ｂを逆転として同じ速度で回転させれ
ば、自律走行清掃車両１は駆動輪３ａ、３ｂの車軸の中
間点Ｇ１を回転中心として左回転する。

【００２６】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
度で回転させれば自律走行清掃車両１は中間点Ｇ１を回
転中心として右回転する。

【００２７】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
れにより自律走行清掃車両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。この回転は自律走行清掃車両
１の位置を変更せず、方向のみを直角（９０度）に変更
する場合（直角タ−ン）及び自律走行清掃車両１を１８
０度変更する場合に使用される。

【００２８】２つ目の方向変更制御は、図５に示すよう
に自律走行清掃車両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、自律走行清掃車両１の回転中心
Ｇ２は自律走行清掃車両１の駆動輪３ａ、３ｂの車軸線
上であって車軸間の外側に位置する。

【００２９】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。

【００３０】具体的には図５に示すように、回転中心Ｇ
２から自律走行清掃車両１の駆動輪３ａ、３ｂの中間点
Ｇ１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。

【００３１】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、右回転の場合駆動輪３ａ、左回転の場合
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。

【００３２】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回転速度を
Ｒ−Ｗ／２：Ｒ＋Ｗ／２の比率を保って制御することで
達成される。

【００３３】この回転は通常走行における回転動作にお
いて自律走行清掃車両１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自律走行清掃車両１は１８０度回
転される。

【００３４】なお、回転中心Ｇ２の位置は、Ｕタ−ン時
の周囲の空き空間に応じて変更される。すなわち、周囲
に十分な空間がある場合、清掃幅に一致する距離だけ横
に移動するように回転中心Ｇ２が設定されるが、空き空
間がない場合はより小さな回転半径となるように設定さ
れる。

【００３５】続いて、図３に基づき自律走行清掃車両１
の走行を制御する回路を説明する。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。制
御回路１５には走行経路のデ−タ入力装置としてカ−ド
リ−ダ２０が接続されている。

【００３６】このカ−ドリ−ダ２０は、車両本体に設け
られ、挿入されたＩＣカ−ド１８から予め決定された走
行経路デ−タを読み取り、制御回路１５に転送する。制
御回路１５には方向制御モ−タ７から出力される操舵輪
３ｃの回転角θも入力され、制御回路１５はＩＣカ−ド
１８により指示された走行経路をたどるように駆動モ−
タ５ａ、５ｂの回転方向、回転速度及び方向制御モ−タ
７の動作を制御する。

【００３７】なお、図１に示すように、自律走行清掃車
両１の側面および前面には、複数の障害物センサ９が設
けられている。この障害物センサ９は、予め定めた走行
経路上に人が立っている場合や、一時的に荷物等が放置
されている場合に、自律走行清掃車両１がこれらの障害
物に衝突することを防止する。

【００３８】障害物センサ９は赤外線センサからなり、
これらの障害物センサ９が走行経路に障害物を検出した
時には自律走行清掃車両１から音声にて警報を出すため
に自律走行清掃車両１にはスピ−カ１７が設けられてい
る。

【００３９】なお、このスピ−カ１７も制御回路１５に
接続されている。警報後も障害物が取り除かれない場
合、制御回路１５はそれ自身に組み込まれている手順に
したがって一時的に障害物を回避する走行を行なうが、
この点は本願発明とは無関係であるため、説明を省略す
る。

【００４０】以上のような自律走行清掃車両１の走行経
路の設定を行う走行経路設定装置を説明する。

【００４１】まず、この走行経路設定装置はＣＡＤ図面
の作成可能なコンピュ−タから構成され、図６に示すよ
うに、すべての入出力、計算処理を行う演算処理部２１
を中心に各種の入出力装置を備えている。

【００４２】まず、入力装置として図面上の位置を指定
するためのマウス２２、数値等を入力するためのキ−ボ
−ド２３、フロッピ−ディスクに入力されている建物の
ＣＡＤデ−タを読み込むためのフロッピ−ディスクドラ
イブ２４を備えている。また、記憶手段として、各種基
本デ−タを保存しておくハ−ドディスクを駆動するハ−
ドディスクドライブ２５、基本プログラムが保存された
ＲＯＭ２８、一時的にデ−タ等を記憶するＲＡＭ２９が
設けられている。

【００４３】更に、ＣＡＤデ−タを基に復元した平面図
や各種設定デ−タを表示するディスプレイ３０及び最終
的に決定された自律走行清掃車両１の走行経路をＩＣカ
−ド１８に記憶させるＩＣカ−ド書き込み装置３２も演
算処理部２１に接続されている。

【００４４】このような装置構成からなる走行経路設定
装置の走行経路決定手順を図７を参照して説明する。ま
ず、フロッピ−ディスクドライブ２４に挿入されたフロ
ッピ−ディスクから建物建築時の設計図面のＣＡＤデ−
タが読み取られ、ハ−ドディスク上に記憶される（ステ
ップＳＴ１）。

【００４５】ここで、自律走行清掃車両１の走行時、所
定距離だけ壁面から離して走行させることが望ましいた
め、その清掃禁止距離ｄの設定をキ−ボ−ド２３から入
力する（ステップＳＴ２）。

【００４６】ここで、演算処理部２１は読み取ったＣＡ
Ｄデ−タから平面図を再構成し、ディスプレイ３０上に
表示する（ステップＳＴ３）。この際、先程入力された
清掃禁止距離範囲も表示される。ここで、オペレ−タ
は、実際の建物の状況とを比較し、建物建設後に追加さ
れた建造物をマウス２２を使用してディスプレイ３０に
表示されている平面図に追加する（ステップＳＴ４）。

【００４７】図８に、この際のディスプレイ３０での表
示内容を示す。壁面４０から所定距離ｄの範囲は清掃禁
止範囲Ｓ１として表示されている。このフロアの中心に
は柱Ｃがあり、この柱Ｃ回りにも清掃禁止範囲Ｓ１が設
定されている。この表示状態において、オペレ−タによ
り追加された構造物、円形の植木鉢が同図中Ｅで示され
ている。

【００４８】続けて、オペレ−タは、走行危険区域の入
力を行う（ステップＳＴ５）。走行危険区域とは車両が
過って衝突したり、転倒したりする可能性のある区域を
入力するものである。前述のように自律走行清掃車両１
は障害物センサ９が進行方向に向けられているため、通
常は障害物に衝突することはない。

【００４９】しかしながら、ガラス面等の透明な壁面
は、障害物センサ９では検出できない場合があり、衝突
する可能性がある。このため、ガラス窓の付近は少し広
めに清掃禁止区域を設定していた方が望ましい。

【００５０】このような理由から図９に示すように、ガ
ラス窓Ｔの手前に走行禁止区域Ｄ１が入力されている。
また、階段、特に下り階段は過って転落した場合、極め
て危険であるため、その手前は広く走行禁止区域の指定
をする必要がある。図９ではこの区域としてＤ２が指定
されている。

【００５１】走行危険区域の入力終了後、清掃領域をマ
ウスにより入力する（ステップＳＴ６）。この入力はす
でに表示されているフロアの表示上に矩形の頂点Ｐ１〜
Ｐ４を指定すれば自動的に、その矩形領域内で清掃領域
Ａが設定される。続いて自律走行清掃車両１の走行開始
位置Ｂ及び走行開始方向Ｂｄを入力する（ステップＳＴ
７）。

【００５２】この入力により清掃領域の設定は終了す
る。その後、この清掃領域内を効率的に清掃するための
走行経路の計算が演算処理部２１で行われる。この計算
に先立ってハ−ドディスク２５に記憶されている自律走
行清掃車両１に関するデ−タが読み取られる。

【００５３】この車両デ−タには、自律走行清掃車両１
の寸法関係のデ−タである自律走行清掃車両１の幅、長
さ、続いて自律走行清掃車両１の走行関係のデ−タ、Ｕ
タ−ン時の回転中心位置Ｇ２を定めるため自律走行清掃
車両１に対する駆動輪の車軸位置、９０度回転時の回転
中心位置Ｇ１、さらには直進安定走行時の速度Ｖ、Ｕタ
−ン時の速度、９０度及び１８０度回転時の速度等があ
る。

【００５４】なお、本実施例においては、これらのデ−
タを予めハ−ドディスク２５に記憶させておくようにし
たが、これらのデ−タをＣＡＤデ−タ入力前や、入力後
にキ−ボ−ド２３を用いて入力するようにしてもよい。

【００５５】演算処理部２１は、これらの車両関係のデ
−タ及び表示されている清掃領域に基づき走行経路及び
自律走行清掃車両１の走行軌跡を演算する。この走行経
路の決定について図１０ないし図１２を参照して説明す
る。

【００５６】まず、図１０に示されるような清掃領域Ａ
の設定終了後、清掃領域Ａを清掃可能な複数の領域の組
み合わせとするために図形の分割が実行される。

【００５７】図形の分割は、走行開始方向Ｂｄ及びその
垂直方向Ｂｚを基準方向とし、この方向に沿って図面を
分割する。まず最初に、図１０中一点鎖線に示すように
清掃領域Ａ内にある障害物Ｃ、Ｅに対して方向Ｂｄ、Ｂ
ｚに沿った接線が引かれる。

【００５８】清掃領域Ａ内に障害物がない場合、この処
理は行われない。続いて、清掃領域Ａの縁にある角部に
おける角度を確認し、領域の内側になす角度が１８０度
以上の角（内側に対して凹部：図１０中Ｑ部分）があれ
ばその部分から方向Ｂｄ、Ｂｚに沿った直線を引く（図
１０中の破線）。これにより分割された各図形要素（図
１０中の一点鎖線、破線または外枠により囲まれた部
分）の角部において内側になす角度が１８０度以上の所
がなくなる。

【００５９】以上の手順により図形の分割を終了し、続
いて図形の融合を行う。まず、すべての図形要素の面積
を求める。その結果、最も大きい面積を持つ図形要素
（図１０中Ａ１）に接するすべての図形要素（Ａ２ない
しＡ４）の個々に対し、図形の結合を試みる。

【００６０】そして、結合後の図形の角部において内側
になす角度が１８０度以上の角度を持つところがあるか
どうかをチェックする。なければ、再度結合後の図形に
対し、その周辺の図形要素の結合を試みる。これを繰り
返し、最終的に１８０度以上の角度を持つ角部がある結
合しかできなくなった場合その図形要素に対する結合を
終了する。

【００６１】そして、結合し切れなかった残りの図形要
素中で最も面積の大きい図形要素を選び出し、その図形
要素に対する回りの図形要素の結合を試みる。なお、こ
の結合においてはそれぞれの図形の組み合わせを試行し
て最もロスの少ない組み合わせが選択される。

【００６２】この図形の結合処理を繰り返した結果が図
１１に示されている。最終的に図形要素Ａ１は図形要素
Ａ１０になり、清掃領域Ａは、１１個の図形要素となる
まで結合された。

【００６３】図形の結合後は、最終的に区分された各図
形要素内部において走行経路が作成される。この走行経
路は、方向Ｂｄ、Ｂｚのいずれかで、図形要素の長手方
向に沿った櫛形走行を基本として作成される。各図形要
素内部での走行経路が決定後、周辺の各図形要素におけ
る走行経路の接続が行われる。

【００６４】そして、最終的に各走行経路Ｌを接続した
結果が図１２に示されるような形でディスプレイ３０に
表示される。なお、同図中×点で示す位置が異なる図形
要素間の走行経路接続点である。また、表示される走行
経路Ｌは、駆動輪３ａ、３ｂの車軸の中間点Ｇ１の移動
経路を示している。この場合、自律走行清掃車両１の終
点は運転開始点Ｂに戻るように設定されている。

【００６５】以上の処理により、清掃領域Ａ内での効率
的な走行経路が自動的に決定される。その後、決定され
た走行経路を自律走行清掃車両１が走行した場合におい
てその際の車両速度が演算される。そして、その演算結
果に基づき走行軌跡に色分けがなされ、ディスプレイ３
０に色分けされた走行軌跡Ｆが表示される（ステップＳ
Ｔ１０）。

【００６６】この表示内容を図１３に示す。本実施例で
は自律走行清掃車両１の清掃幅と車両の幅が一致してい
るため、表示上の走行軌跡Ｆは自律走行清掃車両１の走
行の結果において清掃される範囲を示している。

【００６７】なお、走行経路における車両速度の演算で
は、Ｕタ−ンや９０度、１８０度の回転部分では予めそ
の速度が決まっているため、ハ−ドディスク２５に記憶
されているその平均速度が読み取られ設定される。

【００６８】一方、直進走行部分では、方向転換後の停
止状態からの加速及び方向転換のための停止状態に至る
までの減速区間があり、この区間を考慮して計算され
る。本実施例の対象とする自律走行清掃車両１は、等加
速であるため、加減速区間での平均速度は定速直進走行
時の半分の速度として考える。したがって、速度に基づ
く色分けは、各回転部分と、定速直進走行部分、加減速
部分に分けられる。続いて、演算処理部２１は、ハ−ド
ディスク２５に記憶されている自律走行清掃車両１の走
行内容別の基本消費電力デ−タを読み出す（ステップＳ
Ｔ１１）。このデ−タは、単位時間あたりの定速直進走
行における車両の消費電力Ｗ１、Ｕタ−ン１回における
消費電力Ｗ２、９０度回転における消費電力Ｗ３、１８
０度回転における消費電力Ｗ４（＝２×Ｗ３）及び直進
走行での加減速１回あたりの消費電力Ｗ５、さらには自
律走行清掃車両１の電池容量Ｗｍを読み出す。

【００６９】そして、ステップＳＴ９にて決定した走行
経路の全過程を自律走行清掃車両１が走行した場合の全
消費電力Ｗａを計算し、表示する。図１３に示す走行経
路Ｌの場合、Ｕタ−ンが２８回、９０度回転が９回、加
減速回数が７５回、さらに全直進走行距離Ｍから加減速
区間ｍをのぞいた定速直進走行距離（Ｍ−ｍ）を安定時
の速度Ｖｓで除した結果、すなわち、定速直進走行時間
ｔｍ（＝（Ｍ−ｍ）／Ｖｓ）から、一回の走行における
全消費電力Ｗａは、ｔｍ×Ｗ１＋２８×Ｗ２＋９×Ｗ３
＋０×Ｗ４＋７５×Ｗ５となる。

【００７０】さらに自律走行清掃車両１の電池容量Ｗｍ
を、この全消費電力Ｗａで除すことによって得られる電
池の１充電当たり走行（清掃）可能回数ｎも同時に計算
し、ディスプレイ３０に表示する（ステップＳＴ１
２）。

【００７１】これにより設定された走行経路を用いて車
両１を運行させた場合における必要充電間隔を確認する
ことができる。

【００７２】以上の処理で一応の走行経路が決定される
が、ディスプレイ３０に表示されている走行軌跡Ｆの色
分けから走行効率を確認し、清掃すべき範囲の形状がい
びつなために走行効率の悪い範囲を清掃範囲から除去し
た方が良いと思われる場合、清掃領域を修正することも
可能である（ステップＳＴ１３）。

【００７３】例えば、図１０の場合、追加構造物Ｅより
も左側の区域が、入り組んだ形状になっているため、こ
の区域での清掃効率が特に悪くなっている。このような
場合、この区域を削除した清掃領域を再指定することも
可能である（ステップＳＴ６）。

【００７４】演算処理部２１は、この新たな清掃領域に
おいて、再度走行経路、自律走行清掃車両１の走行軌跡
を描く。この一連の作業を繰り返し、出力された走行経
路、走行軌跡が十分に使用可能であることが確認された
場合、以降の清掃範囲の修正を中止し、その走行経路の
デ−タを自律走行清掃車両１が利用可能なデ−タに変換
し、ＩＣカ−ド１８に書き込む（ステップＳＴ１４）。

【００７５】デ−タが入力されたＩＣカ−ド１８は、自
律走行清掃車両１のカ−ドリ−ダ２０に挿入され、自律
走行清掃車両１は、ＩＣカ−ド１８のデ−タに設定され
た走行経路を走行する。

【００７６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、自律走行
清掃車両が清掃するための走行経路を設定するに合たっ
て、建物の設計時に作成したＣＡＤデ−タを使用したた
め、新たに清掃領域の寸法、配置を測定する必要がな
く、かつ清掃領域を正確に設定することができる。

【００７７】請求項２記載の発明によれば、建物の建築
後に設置された構造物を入力することで、追加された構
造物を清掃希望領域から除外した走行経路が設定可能と
なる。

【００７８】請求項３記載の発明によれば、車両が走行
した場合、危険が生じる恐れのある走行禁止区域を入力
することで、この走行禁止区域を清掃希望領域から除外
して走行経路が設定可能となる。

【００７９】請求項４記載の発明によれば、電池を電源
とする自律走行清掃車両を対象とし、設定された走行経
路を車両が走行した場合における車両の消費電力を計算
することでシミュレ−トすることができる。

【００８０】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明に加え、自律走行清掃車両の電池が充電を必要
とするまでの走行回数を表示することで、予め充電時間
間隔を予想可能となる。

【００８１】請求項６記載の発明は、設定された走行経
路を走行した場合の各走行経路における速度を算出し
て、この速度を走行経路と関連して表示することで、走
行（清掃）効率の悪い部分が認識可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の自律走行清掃車両の走行経路
設定装置が走行経路を設定する対象とする床面清掃車両
の概略的正面図である。

【図２】図２は、図１の自律走行清掃車両の概略的側面
図である。

【図３】図３は、図１の自律走行清掃車両の概略的制御
ブロック図である。

【図４】図４は、図１の自律走行清掃車両の右直角タ−
ン状態を示す概略的図である。

【図５】図５は、図１の自律走行清掃車両のＵタ−ン状
態を示す概略的図である。

【図６】図６は、本発明の一実施例に係る自律走行清掃
車両の走行経路設定装置の概略的制御回路ブロック図で
ある。

【図７】図７は、図１の自律走行清掃車両の走行経路設
定装置の概略的フロ−チャ−トである。

【図８】図８は、図１の自律走行清掃車両の走行経路設
定装置のディスプレイにおける概略的建物の平面図の表
示例である。

【図９】図９は、図１の自律走行清掃車両の走行経路設
定装置のディスプレイにおける概略的建物の平面図にお
ける清掃希望領域の表示例である。

【図１０】図１０は、図１の自律走行清掃車両の走行経
路設定処理の途中における清掃希望領域の図形分割状態
を示す概略的図である。

【図１１】図１１は、図１の自律走行清掃車両の走行経
路設定処理の途中における清掃希望領域の図形分割後の
図形結合状態を示す概略的図である。

【図１２】図１２は、図１の自律走行清掃車両の走行経
路設定装置により決定された走行経路のディスプレイに
おける概略的表示例である。

【図１３】図１３は、図１の自律走行清掃車両の走行経
路設定装置により決定された走行経路を車両が走行した
場合の走行軌跡を示すディスプレイにおける概略的表示
例である。

【符号の説明】

１ 自律走行清掃車両 ３ａ、３ｂ 駆動輪 ３ｃ 操舵輪 ５ａ、５ｂ 駆動モ−タ ５ｃ 方向制御モ−タ ９ 障害物センサ １５ 制御回路 １８ ＩＣカ−ド ２１ 演算処理部 ２２ マウス ３２ ＩＣカ−ド書き込み装置 ３０ ディスプレイ ２５ ハ−ドディスク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された建築物設計時の建物のＣＡＤデ
   −タを記憶する記憶手段と、このＣＡＤデ−タに基づく
   建物内の清掃希望領域及び清掃開始位置を指定するため
   の入力手段と、自律走行清掃車両の幅、長さ及びこの車
   両における清掃幅を記憶する初期デ−タ記憶手段と、入
   力手段により入力された清掃希望領域及び清掃開始位置
   及び初期デ−タ記憶手段に記憶されたデ−タに基づき清
   掃開始位置から始まり清掃希望領域を清掃する走行経路
   を自動的に計算する走行経路計算手段と、この計算結果
   を自律走行清掃車両の走行に必要なデ−タを出力する出
   力手段とを設けたことを特徴とする自律走行清掃車両の
   走行経路設定装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の自律走行清掃車両の走行経
   路設定装置において、さらに建物のＣＡＤデ−タから平
   面図を作成し、この平面図を表示する平面図表示手段を
   備え、前記入力手段は、平面図上に新たな構造物を追加
   入力する構造物追加手段と、この追加された構造物を清
   掃希望領域から除外する追加構造物除外手段とを含むこ
   とを特徴とする自律走行清掃車両の走行経路設定装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の自律走行清掃車両
   の走行経路設定装置において、さらに建物のＣＡＤデ−
   タから平面図を作成し、この平面図を表示する平面図表
   示手段を備え、前記入力手段は、平面図上に走行禁止区
   域を入力する走行禁止区域設定手段と、この走行禁止区
   域を清掃希望領域から除外する走行禁止区域除外手段と
   を含むことを特徴とする自律走行清掃車両の走行経路設
   定装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載された
   自律走行清掃車両の走行経路設定装置は、電池を電源と
   する自律走行清掃車両を対象とし、自律走行清掃車両の
   各種走行状態に対応する電力消費量を記憶する電力消費
   量記憶手段と、前記走行経路計算手段により計算された
   走行経路を走行した場合の全電力使用量を算出する消費
   電力計算手段とを設けたことを特徴とする自律走行清掃
   車両の走行経路設定装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の自律走行清掃車両の走行経
   路設定装置において、さらに、対象とする自律走行清掃
   車両の電池容量を記憶する電池容量記憶手段と、この記
   憶された電池容量と前記電力使用量計算手段により算出
   された電力使用量とに基づき前記自律走行清掃車両の電
   池が充電を必要とするまでの走行回数を計算する走行回
   数計算手段と、この走行回数計算手段の計算結果を表示
   する表示手段とを設けたことを特徴とする自律走行清掃
   車両の走行経路設定装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の自律
   走行清掃車両の走行経路設定装置において、自律走行清
   掃車両の走行状況に応じた速度デ−タを記憶する速度記
   憶手段と、この速度デ−タを用いて前記走行経路計算手
   段によって計算された走行経路を走行した場合の各走行
   経路における速度を算出する速度算出手段と、この速度
   算出手段により算出された速度を走行経路と関連して表
   示する表示手段を設けたことを特徴とする自律走行清掃
   車両の走行経路設定装置。