JPH09230937A - 自立走行式掃除ロボットの障害物検出装置 - Google Patents
自立走行式掃除ロボットの障害物検出装置Info
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- JPH09230937A JPH09230937A JP8067066A JP6706696A JPH09230937A JP H09230937 A JPH09230937 A JP H09230937A JP 8067066 A JP8067066 A JP 8067066A JP 6706696 A JP6706696 A JP 6706696A JP H09230937 A JPH09230937 A JP H09230937A
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- Japan
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- obstacle
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 51
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、自立走行式掃除ロボットの走行に
際して、障害物を検出するために格別な障害物検出装置
を設けることなく、安価で単純なセンサにて確実で正確
にあらゆる形状の障害物の検出を行い、障害物に衝突す
ることなく、障害物近辺まで走行、清掃できる障害物検
出装置を提供することを目的とする。 【構成】 障害物検出装置の情報に基づいて向きを変向
する自立走行式掃除ロボットにおいて、障害物検出装置
は２つの障害物検出用光電式ビームセンサと、超音波距
離ビームセンサからなり、第一の障害物検出用光電式ビ
ームセンサは検出エリア幅方向を垂直として横移動し、
第二の障害物検出用光電式ビームセンサは検出エリア幅
方向を水平として縦移動し、超音波距離ビームセンサは
２つの障害物検出用光電式ビームセンサの検出した障害
物の交点において距離を測定することを特徴とする障害
物検出装置の構成とする。
際して、障害物を検出するために格別な障害物検出装置
を設けることなく、安価で単純なセンサにて確実で正確
にあらゆる形状の障害物の検出を行い、障害物に衝突す
ることなく、障害物近辺まで走行、清掃できる障害物検
出装置を提供することを目的とする。 【構成】 障害物検出装置の情報に基づいて向きを変向
する自立走行式掃除ロボットにおいて、障害物検出装置
は２つの障害物検出用光電式ビームセンサと、超音波距
離ビームセンサからなり、第一の障害物検出用光電式ビ
ームセンサは検出エリア幅方向を垂直として横移動し、
第二の障害物検出用光電式ビームセンサは検出エリア幅
方向を水平として縦移動し、超音波距離ビームセンサは
２つの障害物検出用光電式ビームセンサの検出した障害
物の交点において距離を測定することを特徴とする障害
物検出装置の構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自立走行式掃除ロボッ
トの走行路の障害物を検知するために格別な障害物検出
装置を設けることなく、安価で単純なセンサにて確実で
正確に、机、椅子などのような複雑な形状の障害物の先
端の検出を行い、また、上部に障害物があっても車体が
通過できる空間があるような場合は、障害物がないのと
同じ状態で下部空間を走行し、該障害物の近辺まで走
行、清掃できる障害物検出装置に関する。
トの走行路の障害物を検知するために格別な障害物検出
装置を設けることなく、安価で単純なセンサにて確実で
正確に、机、椅子などのような複雑な形状の障害物の先
端の検出を行い、また、上部に障害物があっても車体が
通過できる空間があるような場合は、障害物がないのと
同じ状態で下部空間を走行し、該障害物の近辺まで走
行、清掃できる障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば従来の障害物検出装置において、
複雑な形状の障害物を検出する場合には画像処理装置、
あるいは超音波距離ビームセンサを多数、車体に設置す
る必要があった。
複雑な形状の障害物を検出する場合には画像処理装置、
あるいは超音波距離ビームセンサを多数、車体に設置す
る必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、障害物検出装
置に画像処理装置を利用した場合、従来の技術では例え
ば机、椅子などのような凹凸の多い形状の障害物の先端
を検出し、距離を正確に判断することは非常に困難であ
り、しかも装置自体が非常に高価なものとなっていた。
また超音波距離ビームセンサを多数、車体に設置した場
合でも同様に障害物先端を検出するのは困難であった。
置に画像処理装置を利用した場合、従来の技術では例え
ば机、椅子などのような凹凸の多い形状の障害物の先端
を検出し、距離を正確に判断することは非常に困難であ
り、しかも装置自体が非常に高価なものとなっていた。
また超音波距離ビームセンサを多数、車体に設置した場
合でも同様に障害物先端を検出するのは困難であった。
【０００４】本発明は、自立走行式掃除ロボットの走行
に際して、前方の障害物を検出するために格別な画像処
理装置のような障害物検出装置を設けることなく、安価
で単純なセンサにて確実で正確にあらゆる複雑な形状の
障害物の先端の検出を行い、また、上部に障害物があっ
ても車体が通過できる空間があるような場合は、障害物
がないのと同じ状態で下部空間を走行し、障害物に衝突
することなく、障害物近辺まで走行、清掃できる障害物
検出装置を提供することを目的とする。
に際して、前方の障害物を検出するために格別な画像処
理装置のような障害物検出装置を設けることなく、安価
で単純なセンサにて確実で正確にあらゆる複雑な形状の
障害物の先端の検出を行い、また、上部に障害物があっ
ても車体が通過できる空間があるような場合は、障害物
がないのと同じ状態で下部空間を走行し、障害物に衝突
することなく、障害物近辺まで走行、清掃できる障害物
検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、自立走行自在
な車体、走行路面の清掃を行う吸引器、および車体前方
の障害物を検出する障害物検出装置からなる自立走行式
掃除ロボットにおいて、前記障害物検出装置は縦方向の
検出幅が狭く、横方向の検出幅が広い検出エリアを持つ
第一、第二の障害物検出用光電式ビームセンサと、超音
波距離ビームセンサ、そして前述各センサおよび車体の
走行を制御する制御装置とを備え、第一の障害物検出用
光電式ビームセンサは検出エリア横方向を垂直に車体に
配し、横方向にスキャーニングし、第二の障害物検出用
光電式ビームセンサは検出エリア横方向を水平に車体に
配し、縦方向にスキャーニングし、前記第一、第二の障
害物検出用光電式ビームセンサの同じ障害物を検出した
交点の位置が車体全幅内でかつ車体全高内にある場合に
のみ、それぞれの該交点の位置に超音波距離ビームセン
サを向けて該検出交点と車体との距離を測定し、検出距
離の短い手前の障害物を対象として連続検出し、検出交
点直前で減速、停止する制御装置を備えた構成とし、上
述の課題を解決している。
な車体、走行路面の清掃を行う吸引器、および車体前方
の障害物を検出する障害物検出装置からなる自立走行式
掃除ロボットにおいて、前記障害物検出装置は縦方向の
検出幅が狭く、横方向の検出幅が広い検出エリアを持つ
第一、第二の障害物検出用光電式ビームセンサと、超音
波距離ビームセンサ、そして前述各センサおよび車体の
走行を制御する制御装置とを備え、第一の障害物検出用
光電式ビームセンサは検出エリア横方向を垂直に車体に
配し、横方向にスキャーニングし、第二の障害物検出用
光電式ビームセンサは検出エリア横方向を水平に車体に
配し、縦方向にスキャーニングし、前記第一、第二の障
害物検出用光電式ビームセンサの同じ障害物を検出した
交点の位置が車体全幅内でかつ車体全高内にある場合に
のみ、それぞれの該交点の位置に超音波距離ビームセン
サを向けて該検出交点と車体との距離を測定し、検出距
離の短い手前の障害物を対象として連続検出し、検出交
点直前で減速、停止する制御装置を備えた構成とし、上
述の課題を解決している。
【０００６】本発明による障害物検出装置では、第一、
第二の障害物検出用光電式ビームセンサにて障害物の先
端の位置を検出し、その検出位置が車体の走行の妨げに
なる場合にのみ、超音波距離ビームセンサにて車体と障
害物の距離を検出し、障害物直前にて減速、停止する。
従って、あらゆる形状の障害物の先端の位置を測定する
ことができ、障害物があっても車体が通過できる空間が
あるような場合は、障害物がないのと同じ状態で下部空
間を走行でき、障害物の近辺まで確実に走行、清掃する
ことができるものである。
第二の障害物検出用光電式ビームセンサにて障害物の先
端の位置を検出し、その検出位置が車体の走行の妨げに
なる場合にのみ、超音波距離ビームセンサにて車体と障
害物の距離を検出し、障害物直前にて減速、停止する。
従って、あらゆる形状の障害物の先端の位置を測定する
ことができ、障害物があっても車体が通過できる空間が
あるような場合は、障害物がないのと同じ状態で下部空
間を走行でき、障害物の近辺まで確実に走行、清掃する
ことができるものである。
【０００７】
【実施例】本発明における実施例を図１から図３に基づ
いて説明すると、１が自立走行式掃除ロボットであり、
２が車体、３が走行路面の清掃を行う吸引器、４が駆動
輪、５が補助輪を示す。駆動輪４には車体２の移動距離
を測定するエンコーダ６が配されている。
いて説明すると、１が自立走行式掃除ロボットであり、
２が車体、３が走行路面の清掃を行う吸引器、４が駆動
輪、５が補助輪を示す。駆動輪４には車体２の移動距離
を測定するエンコーダ６が配されている。
【０００８】車体２前方には本発明の特徴である２つの
障害物検出用光電式ビームセンサ（以下、障害物センサ
とする。）７Ａ、７Ｂ、超音波距離ビームセンサ（以
下、超音波センサとする。）７Ｃ、そして上記３つのセ
ンサおよび車体２の走行を制御する制御装置９からなる
障害物検出装置７が配されている。
障害物検出用光電式ビームセンサ（以下、障害物センサ
とする。）７Ａ、７Ｂ、超音波距離ビームセンサ（以
下、超音波センサとする。）７Ｃ、そして上記３つのセ
ンサおよび車体２の走行を制御する制御装置９からなる
障害物検出装置７が配されている。
【０００９】障害物センサ７Ａ、７Ｂは図４のように縦
方向の検出幅が狭く、横方向の検出幅が広い検出エリア
を持っているものとする。障害物センサ７Ａは常に一定
速度にて検出エリア横方向を垂直にして、図３中矢印方
向にθ１°の範囲でスキャーニングしている。障害物セ
ンサ７Ｂも同様に常に一定速度にて検出エリア横方向を
水平にして、図２中矢印方向にθ２°の範囲でスキャー
ニングしている。障害物センサ７Ａ、７Ｂのスキャーニ
ング方法としてはセンサ全体あるいはミラー部分を振っ
てスキャーニングするものとする。また、超音波センサ
７Ｃは車体２前方のあらゆる方向の距離を測定できるよ
うに上下左右にスキャーニング移動可能である。超音波
センサ７Ｃのスキャーニング方法としてはセンサ全体あ
るいはヘッド部分を振ってスキャーニングするものとす
る。
方向の検出幅が狭く、横方向の検出幅が広い検出エリア
を持っているものとする。障害物センサ７Ａは常に一定
速度にて検出エリア横方向を垂直にして、図３中矢印方
向にθ１°の範囲でスキャーニングしている。障害物セ
ンサ７Ｂも同様に常に一定速度にて検出エリア横方向を
水平にして、図２中矢印方向にθ２°の範囲でスキャー
ニングしている。障害物センサ７Ａ、７Ｂのスキャーニ
ング方法としてはセンサ全体あるいはミラー部分を振っ
てスキャーニングするものとする。また、超音波センサ
７Ｃは車体２前方のあらゆる方向の距離を測定できるよ
うに上下左右にスキャーニング移動可能である。超音波
センサ７Ｃのスキャーニング方法としてはセンサ全体あ
るいはヘッド部分を振ってスキャーニングするものとす
る。
【００１０】上述の制御装置９の制御内容を図５に基づ
いて説明すると、掃除ロボットが走行中において常にス
キャーニングしている障害物センサ７Ａにて障害物８の
Ｘ方向を検出し、同じく常にスキャーニングしている障
害物センサ７Ｂにて障害物８のＹ方向を検出し、障害物
８の先端の位置、つまり図５中ａ部を確定する。そして
先端の位置が高さ方向、幅方向ともに車体２の走行の妨
げとなる場合にのみ、前記障害物センサ７Ａ、７Ｂの角
度検出位置から障害物８の位置を算出し、先端位置に超
音波センサ７Ｃの向きを合わせ、障害物８と車体２との
距離を検出する。これらにより検出された距離を基に障
害物８の先端直前まで駆動輪５のエンコーダ６によって
車体２の移動距離を測定しながら進み、障害物８の先端
直前で減速、停止する。また、車体２の走行の妨げとな
らない場合には、なお走行を継続する。
いて説明すると、掃除ロボットが走行中において常にス
キャーニングしている障害物センサ７Ａにて障害物８の
Ｘ方向を検出し、同じく常にスキャーニングしている障
害物センサ７Ｂにて障害物８のＹ方向を検出し、障害物
８の先端の位置、つまり図５中ａ部を確定する。そして
先端の位置が高さ方向、幅方向ともに車体２の走行の妨
げとなる場合にのみ、前記障害物センサ７Ａ、７Ｂの角
度検出位置から障害物８の位置を算出し、先端位置に超
音波センサ７Ｃの向きを合わせ、障害物８と車体２との
距離を検出する。これらにより検出された距離を基に障
害物８の先端直前まで駆動輪５のエンコーダ６によって
車体２の移動距離を測定しながら進み、障害物８の先端
直前で減速、停止する。また、車体２の走行の妨げとな
らない場合には、なお走行を継続する。
【００１１】
【発明の効果】上述の如く本発明の障害物検出装置を備
えることによって、従来の技術では非常に困難とされて
いた机や椅子などの複雑な形状の障害物の先端位置を、
確実で正確に検出することができ、上部に障害物があっ
ても車体が通過できる空間があるような場合は、障害物
がないのと同じ状態で空間を走行でき、更に自立走行式
掃除ロボットは障害物に衝突することもなく障害物の近
辺まで確実に走行、清掃することができるものである。
従って本発明によれば、従来の画像処置装置を用いた場
合と比べて格段に安価なものとなり、かつ精度も良くな
る障害物検出装置を提供することができる。
えることによって、従来の技術では非常に困難とされて
いた机や椅子などの複雑な形状の障害物の先端位置を、
確実で正確に検出することができ、上部に障害物があっ
ても車体が通過できる空間があるような場合は、障害物
がないのと同じ状態で空間を走行でき、更に自立走行式
掃除ロボットは障害物に衝突することもなく障害物の近
辺まで確実に走行、清掃することができるものである。
従って本発明によれば、従来の画像処置装置を用いた場
合と比べて格段に安価なものとなり、かつ精度も良くな
る障害物検出装置を提供することができる。
【図１】本発明を実施した自立走行式掃除ロボットの前
面図である。
面図である。
【図２】本発明を実施した自立走行式掃除ロボットの側
面図である。
面図である。
【図３】本発明を実施した自立走行式掃除ロボットの上
面図である。
面図である。
【図４】本発明の障害物検出用光電式ビームセンサの検
出エリアの一例である。
出エリアの一例である。
【図５】自立式掃除ロボットから見る障害物の図であ
る。
る。
１ 自立走行式掃除ロボット ２ 車体 ３ 吸引器 ４ 駆動輪 ５ 旋回輪 ６ エンコーダ ７ 障害物検出装置 ７Ａ 障害物検出用光電式ビームセンサ ７Ｂ 障害物検出用光電式ビームセンサ ７Ｃ 超音波距離ビームセンサ ８ 障害物 ９ 制御装置 １０ 角度検出器
Claims (1)
- 【請求項１】自立走行自在な車体、走行路面の清掃を行
う吸引器、および車体前方の障害物を検出する障害物検
出装置からなる自立走行式掃除ロボットにおいて、 前記障害物検出装置は縦方向の検出幅が狭く、横方向の
検出幅が広い検出エリアを持つ第一、第二の障害物検出
用光電式ビームセンサと、超音波距離ビームセンサ、そ
して前述各センサおよび車体の走行を制御する制御装置
とを備え、 第一の障害物検出用光電式ビームセンサは検出エリア横
方向を垂直に車体に配し、横方向にスキャーニングし、 第二の障害物検出用光電式ビームセンサは検出エリア横
方向を水平に車体に配し、縦方向にスキャーニングし、 前記第一、第二の障害物検出用光電式ビームセンサの同
じ障害物を検出した交点の位置が車体全幅内でかつ車体
全高内にある場合にのみ、それぞれの該交点の位置に超
音波距離ビームセンサを向けて該検出交点と車体との距
離を測定し、検出距離の短い手前の障害物を対象として
連続検出し、検出交点直前で減速、停止する制御装置を
備えたことを特徴とする障害物検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06706696A JP3192964B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 自立走行式掃除ロボットの障害物検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06706696A JP3192964B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 自立走行式掃除ロボットの障害物検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230937A true JPH09230937A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3192964B2 JP3192964B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13334112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06706696A Expired - Fee Related JP3192964B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 自立走行式掃除ロボットの障害物検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3192964B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7885738B2 (en) | 2004-11-26 | 2011-02-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method, medium, and apparatus for self-propelled mobile unit with obstacle avoidance during wall-following algorithm |
| WO2017003232A1 (ko) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 주식회사 파인로보틱스 | 로봇 청소기 |
| CN108628319A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-10-09 | 马书翠 | 一种扫地机器人智能避障系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106093948B (zh) * | 2016-06-03 | 2018-06-22 | 南阳中衡智能科技有限公司 | 一种扫地机器人被困检测方法 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP06706696A patent/JP3192964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7885738B2 (en) | 2004-11-26 | 2011-02-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method, medium, and apparatus for self-propelled mobile unit with obstacle avoidance during wall-following algorithm |
| WO2017003232A1 (ko) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 주식회사 파인로보틱스 | 로봇 청소기 |
| CN108628319A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-10-09 | 马书翠 | 一种扫地机器人智能避障系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3192964B2 (ja) | 2001-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010514 |
|
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