JPH09251318A - Level difference sensor - Google Patents

Level difference sensor

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JPH09251318A
JPH09251318A JP6088496A JP6088496A JPH09251318A JP H09251318 A JPH09251318 A JP H09251318A JP 6088496 A JP6088496 A JP 6088496A JP 6088496 A JP6088496 A JP 6088496A JP H09251318 A JPH09251318 A JP H09251318A
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JP
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Patent type
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step
autonomous mobile
mobile vehicle
sensor
contact
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Withdrawn
Application number
JP6088496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Kubo
直樹 久保
Original Assignee
Minolta Co Ltd
ミノルタ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a level difference sensor with improved dustproof property, dripproof property and noise resistance. SOLUTION: This level difference sensor is provided with a contact part 20 including an auxiliary wheel 3 to be in contact with a floor surface 8, a rotary supporting part 21 for supporting the contact part 20 freely rotatably within a plane horizontal to the floor surface 8, a first linked member 22 provided only inside the rotary supporting part 21 and linked with the movement in a vertical direction of the contact part 20 and a photodetector 23 for detecting the movement in the vertical direction of the first linked member 22. Since the first linked member 22 is provided only inside the rotary supporting part 21, malfunctions due to the sticking of dust and waterdrops are prevented.

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、床面の段差を検出するための段差センサに関し、特に防塵性、防滴性、耐ノイズ性に優れた段差センサに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a step sensor for detecting the level difference of the floor surface, particularly dust resistance, drip resistance, about excellent step sensor noise resistance.

【0002】 [0002]

【従来の技術】自律移動車のようなものを、部屋の中等の囲まれた空間内ではなく廊下等を走行させる場合には、自律移動車が階段等の段差部に落下する危険性がある。 Something like BACKGROUND ART autonomous moving vehicles, in the case of traveling corridors, etc. rather than in the enclosed a secondary room spaces, there is a risk that the autonomous mobile vehicle falls to the stepped portion such as a staircase . 自律移動車が走行中に段差部を回避するための手段として、車内に地図を入力する方法があるが、この方法によるとCPUの故障等によって段差を回避しきれない場合がある。 As a means for an autonomous mobile vehicle to avoid the step portion during traveling, there is a method of inputting a map in the vehicle, it may not be avoided the step by failure of According to this method CPU. また、超音波や赤外線によって段差部を検出する方法があるが、高価であり、床面の状態によっては誤動作する場合がある。 Further, there is a method of detecting the stepped portion by ultrasonic or infrared, but is expensive, depending on the condition of the floor surface which may malfunction.

【0003】近年、自律移動車や自律移動ロボットにおいて、床面を走行中に床面の状態を認識したり段差を検出するための段差センサが設けられるものが開発されている。 Recently, in an autonomous mobile vehicle and autonomous mobile robots, which step sensor for detecting the state stepped or recognize the floor the floor surface during traveling is provided has been developed. この種の段差センサは、たとえば特開平5−10 Step sensors of this type, for example, JP-A-5-10
0742号公報、特開平7−204145号公報において開示されている。 0742 JP, are disclosed in JP-A-7-204145 JP.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】図15は、特開平5− THE INVENTION Problems to be Solved] Figure 15, JP-5-
100742号公報において開示されるじゅうたん目兼段差センサの側面図である。 It is a side view of a carpet eyes and step sensor disclosed in 100742 JP. このセンサは、ローラ軸1 The sensor roller shaft 1
31により検出レバー132に回転自在に取付けられ床面Bに接触する検知ローラ130と、検出レバー132 A detection roller 130 in contact with the floor surface B mounted rotatably on the detection lever 132 by 31, the detection lever 132
を水平方向に回転自在に支持する回転支持部135と、 A rotation support portion 135 to the rotatably horizontally supported,
検出レバー132の回転角度を検知する角度検知手段1 Angle detecting means 1 for detecting the rotation angle of the detection lever 132
37と、検出レバー132を上下方向に回動自在に支持する軸着部134と、検知軸133と、検出レバー13 37, a shaft attachment portion 134 that rotatably supports the detection lever 132 in the vertical direction, the detection axis 133, the detection lever 13
2を下方向に付勢するスプリング138等から構成される。 Composed from two spring 138 or the like for urging downward. また、検出レバー132の上下動を検知する上下動検知手段は、摺動フランジ140、ストッパー141、 Further, vertical movement detecting means for detecting a vertical movement of the detection lever 132, the sliding flange 140, a stopper 141,
フランジばね142、マイクロスイッチ143、アクチュエータ144により構成される。 Flange springs 142, the micro switch 143, and an actuator 144. 自律移動車が段差を検知すると、検出レバー132が矢印e′の方向に回動し、その先端部132′が摺動フランジ140を矢印f′の方向に押上げ、その結果マイクロスイッチ143 When autonomous mobile vehicle for detecting the level difference, the detection lever 132 'rotates in the direction of its tip portion 132' arrow e lifting the sliding flange 140 in the direction of the arrow f ', the result microswitch 143
がONとなる。 There turned ON.

【0005】しかしながら、このような段差センサにおいては、検出レバー132、摺動フランジ140、マイクロスイッチ143等の構成部品が自律移動車本体11 However, in such a step sensor, the detection lever 132, the sliding flange 140, the component is an autonomous mobile vehicle such as a micro switch 143 body 11
1の外部に設けられている。 It is provided on one of the external. このため、埃や水滴などがこれらの部品に付着しやすく、誤動作や故障の原因になりやすい。 Therefore, dust or water drops are likely to adhere to these parts, prone to malfunction or failure.

【0006】本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、防塵性、防滴性、耐ノイズ性に優れた段差センサを提供することを目的としている。 [0006] The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide dust resistance, drip resistance, a step sensor having excellent noise resistance. 本発明の他の目的は、比較的簡単な構造で小型で安価な段差センサを提供することである。 Another object of the present invention is to provide an inexpensive step sensor compact in a relatively simple structure.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために、請求項1に記載の段差センサは、床面に接触する接触部材と、その接触部材を床面に水平な面内で回転自在に支持する回転支持部と、回転支持部の内部のみに設けられ接触部材の上下方向の動きに連動する連動部材と、連動部材の上下方向の動きを検出する検出部とを含む。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION, step sensor according to claim 1 includes a contact member in contact with the floor surface, rotating the contact member in a horizontal plane to the floor comprising a rotating support which rotatably supports, the interlocking member interlocked with the vertical movement of only provided inside the rotating support the contact member, and a detecting section for detecting the vertical movement of the interlocking member.

【0008】請求項1に記載の段差センサにおいては、 [0008] In step sensor according to claim 1,
連動部材が回転支持部の内部のみに設けられるので、検出部や電気部品をロボット本体内部に配置することができる。 Because interlocking member is provided only on the inside of the rotation support portion, the detection portion and the electrical components can be disposed inside the robot body. このため、小型でかつ防塵性、防滴性、耐ノイズ性に優れた信頼性の高い段差センサを得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain compact and dust resistance, drip resistance, a high step sensor having excellent reliability noise resistance. また、自律移動車に搭載するときは、自律移動車が従来より備える姿勢保持のための接触部材を利用することができるため、比較的簡単な構造で安価な段差センサを得ることができる。 Also, when mounted on an autonomous mobile vehicle, because the autonomous mobile vehicle can be utilized contact member for attitude holding with conventionally can be obtained an inexpensive step sensor with a relatively simple structure.

【0009】 [0009]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. なお、図面の中で同一符号は同一部分または相当する部分を示す。 Note that the same reference numerals in the drawings denote the same parts or corresponding parts.

【0010】後述する第1〜第4の発明の実施の形態においては、段差センサを自律移動車に搭載する場合について説明する。 [0010] In the embodiment of the first to fourth inventions will be described later, it will be described for mounting the step sensors on the autonomous mobile vehicle. 図2は、本発明の段差センサを搭載した自律移動車の全体構成を示す平面図である。 Figure 2 is a plan view showing the overall configuration of the autonomous mobile vehicle equipped with stepped sensor of the present invention. 理解を容易にするために補助輪3や駆動輪4は実線で示してある。 Auxiliary wheel 3 and drive wheel 4 in order to facilitate understanding is shown by a solid line.
図3は、本発明の段差センサを搭載した自律移動車の全体構成を示す側面図である。 Figure 3 is a side view showing an overall configuration of an autonomous mobile vehicle equipped with stepped sensor of the present invention. 自律移動車の前進方向および後進方向は、それぞれ矢印aおよび矢印bで示されるとおりである。 Forward and reverse direction of the autonomous mobile vehicle is as respectively indicated by arrows a and arrow b.

【0011】自律移動車は、移動車を駆動するための駆動機構や操舵機構を有する車本体1と、清掃などの作業を行なう作業部2とから構成される。 [0011] autonomous moving vehicles, the vehicle body 1 having a drive mechanism and a steering mechanism for driving the transport vehicle, and a working unit 2 which for performing tasks such as cleaning. 車本体1は、補助輪3Fおよび3B、駆動輪4Rおよび4L、駆動輪用モータ6Rおよび6Lを含む。 Car body 1 comprises auxiliary wheels 3F and 3B, the drive wheels 4R and 4L, a motor 6R and 6L drive wheels. 作業部2は、床面8を洗浄するための洗浄ブラシ7を含む。 Working unit 2 includes a cleaning brush 7 for cleaning the floor surface 8.

【0012】矢印aで示される自律移動車の前進方向に対して、車本体1の前方には補助輪3Fが任意の方向に回転可能に取付けられている。 [0012] with respect to the forward direction of the autonomous mobile vehicle shown by the arrow a, the front of the vehicle body 1 auxiliary wheel 3F is rotatably mounted in any direction. 同様に、車本体1の後方には補助輪3Bが取付けられている。 Similarly, the rear of the vehicle body 1 is attached auxiliary wheel 3B. 矢印aに対して車本体1の右側には、駆動輪4Rが取付けられている。 On the right side of the car body 1 with respect to the arrow a, the driving wheel 4R is mounted. 駆動輪4Rには、連結機構5Rを介して駆動輪用モータ6 The driving wheel 4R, drive wheel motor 6 via a connecting mechanism 5R
Rの回転が伝達される。 Rotation of R is transmitted. 同様に、車本体1の左側には、 Similarly, on the left side of the car body 1,
駆動輪4L、連結機構5L、駆動輪用モータ6Lがそれぞれ設けられている。 Drive wheels 4L, coupling mechanism 5L, drive wheel motor 6L, respectively.

【0013】駆動輪用モータ6の駆動軸の他端にはエンコーダ(図示せず)が備えられており、駆動輪用モータ6の回転量および回転速度を検出することができる。 [0013] The other end of the drive shaft of the drive wheel motor 6 is provided with an encoder (not shown), it is possible to detect the rotation amount and the rotation speed of the drive wheel motor 6. また、エンコーダの出力として、検出した回転量から走行距離を算出し、走行距離を出力することも可能である。 Further, as the output of the encoder to calculate the running distance from the detected rotation amount, it is also possible to output the distance traveled.

【0014】図4は、本発明の段差センサを搭載した自律移動車の走行停止手段の構成を示すブロック図である。 [0014] Figure 4 is a block diagram of a driving stop means of the autonomous mobile vehicle a step sensor mounted according to the invention. 自律移動車の走行停止手段M1は、走行制御手段M Running stop means M1 of the autonomous mobile vehicles, cruise control means M
5に含まれる。 5 is included in the. 走行停止手段M1は、車輪の上下方向の伸び量等を検出する伸び量検出手段M2と、補助輪の回転数等を検出する回転検出手段M3と、作業部の上下方向の伸び量等を検出する伸び量検出手段M4と駆動輪等のトルクを検出するトルク検出手段M7と、走行の制御に用いられる駆動輪用モータM6とから構成される。 Running stop means M1 includes detecting the elongation amount detecting means M2 for detecting the elongation amount of the vertical direction of the wheel, the rotation detecting means M3 for detecting the number of revolutions of the auxiliary wheel, the vertical stretch amount of the working unit a torque detection means M7 for detecting the torque, such as the drive wheels and the elongation amount detecting means M4 for, and a drive wheel motor M6 Metropolitan used for controlling the running.

【0015】(1) 第1の実施の形態 第1の実施の形態における段差センサは、補助輪3Fを含む。 [0015] (1) step sensor in the first embodiment the first embodiment includes an auxiliary wheels 3F. この段差センサは、車輪に設けられるスプリングの伸び量を検出することによって段差を認識する。 The step sensor recognizes the step by detecting the extension amount of the spring provided on the wheel.

【0016】図5は、自律移動車が矢印aの方向に前進しながら清掃などを行なう場合に、補助輪3Fが段差部9に落下するようすを示す側面図である。 [0016] Figure 5, when the autonomous mobile vehicle performs like cleaning while advancing in the direction of arrow a, the auxiliary wheels 3F is a side view showing a state of falling to the stepped portion 9.

【0017】図1は、本発明の第1の実施の形態における段差センサの構成を示す側面図である。 [0017] Figure 1 is a side view showing the configuration of a step sensors in the first embodiment of the present invention. 図1(a)は補助輪3が床面8に接触している場合であり、図1 1 (a) is a case in contact with the auxiliary wheel 3 the floor 8, FIG. 1
(b)は補助輪3が段差部9に落下する場合を示している。 (B) shows the case where the auxiliary wheel 3 falls into stepped section 9. 図1(a)に示すように、段差センサは、床面8に接触する補助輪3を含む接触部20と、接触部20を床面8に対して水平な面内で回転自在に支持する回転支持部21と、回転支持部21の内部のみに設けられ、接触部20におけるスプリング30の上下方向の動きに連動する第1の連動部材22と、第1の連動部材22の上下方向の動きを検出するための光検出器23とを含む。 As shown in FIG. 1 (a), step sensor includes a contact portion 20 including an auxiliary wheel 3 in contact with the floor surface 8, rotatably supports in a horizontal plane the contact portion 20 to the floor surface 8 a rotating support 21, is provided only inside of the rotation supporting portion 21, a first interlocking member 22 interlocked with the vertical movement of the spring 30 at the contact portion 20, vertical movement of the first interlocking member 22 the and an optical detector 23 for detecting.

【0018】接触部20は、補助輪3と、第2の連動部材25と、接触部本体27と第3の連動部材28とスプリング30とを含む。 The contact portion 20 includes an auxiliary wheel 3, a second interlocking member 25, and the contact body 27 and the third interlocking member 28 and the spring 30. 補助輪3は、補助輪の軸24によって第2の連動部材25に回動自在に取付けられる。 Auxiliary wheel 3 is mounted rotatably to the second interlocking member 25 by the shaft 24 of the auxiliary wheel. 第2の連動部材25は、連結軸26によって接触部本体2 The second interlocking member 25 is contacted by a connecting shaft 26 body 2
7に、床面8に対して垂直な面内で回動可能に取付けられる。 7, mounted rotatably in a plane perpendicular to the floor surface 8. 接触部本体27の内部には、第2の連動部材25 The internal contact portion main body 27, a second interlocking member 25
の上下方向の動きに伴って上下方向に動く第3の連動部材28が、軸29によって取付けられる。 Third interlocking member 28 moves along with the vertical movement in the vertical direction, it is attached by the shaft 29. 第3の連動部材28の一部と第1の連動部材22の先端部は、接触部本体27内において常時接触している。 A portion distal portion of the first interlocking member 22 of the third interlocking member 28 are always in contact in the contact body 27.

【0019】また、接触部本体27の外部には、スプリング30が上下方向に伸縮可能に取付けられているが、 [0019] In addition, at the outside of the contact body 27, but the spring 30 is mounted for telescopic in the vertical direction,
その下端は第2の連動部材25の一部に連結されている。 Its lower end is connected to a portion of the second interlocking member 25. 光検出器23は、発光素子31、受光素子32、光路33を含む。 Photodetector 23 comprises a light-emitting element 31, light receiving element 32, the optical path 33. 補助輪3が床面8に接触しているとき、 When in contact with the auxiliary wheel 3 the floor 8,
第1の連動部材22は、常にその突出部34が光路33 The first interlocking member 22 is always the projecting portion 34 is an optical path 33
より下方に位置するように設けられる。 It is provided so as to be positioned more downwards. すなわち、補助輪3が床面8に接触しているときは、光35が矢印iの方向に向かって光路33を透過しており、光検出器23 That is, when in contact with the auxiliary wheel 3 the floor 8, and passes through the optical path 33 of light 35 in the direction of arrow i, the optical detector 23
はスイッチONの状態である。 Is the state of the switch ON.

【0020】次に、補助輪3が段差部9に落下する場合の段差センサの動作について説明する。 Next, the auxiliary wheels 3 will be described operation of the step sensors them to fall to the stepped portion 9. スプリング30 Spring 30
には縮もうとする力が働いているため、図1(b)に示すように補助輪3が段差部9に差しかかると、第2の連動部材25のスプリング30と連結された側の端がスプリング30によって上方向に引上げられ、補助輪3は矢印cの方向へ落下する。 Since the force acts to be Chijimimo to, when the auxiliary wheel 3 as shown in FIG. 1 (b) approaches the stepped portion 9, of the second spring 30 and connected to the side of the interlocking member 25 end There pulled upward by the spring 30, the auxiliary wheels 3 falls in the direction of arrow c. 第2の連動部材25の一端2 One end 2 of the second interlocking member 25
5′と第3の連動部材28の一端28′が接触し、第3 5 is in contact 'with the one end 28 of the third link member 28', the third
の連動部材28は、矢印dで示されるように上方向に押上げられる。 The interlocking member 28 is pushed up in the upward direction as indicated by arrow d. 第3の連動部材28の上方向への動きに伴って、第1の連動部材22は、矢印eで示されるように上方向に押上げられる。 With the upward movement of the third link member 28, a first interlocking member 22 is pushed up in the upward direction as indicated by arrow e. これにより、第1の連動部材2 Thus, the first interlocking member 2
2の突出部34が光路33に挿入され、光検出器はOF 2 of the projection 34 is inserted into the optical path 33, the photodetector OF
Fの状態となる。 The state of F.

【0021】なお、第1の連動部材22の突出部34 [0021] Incidentally, the projecting portion 34 of the first interlocking member 22
は、補助輪3が最下点に達するときに光路33に挿入される。 It is inserted into the optical path 33 when the auxiliary wheel 3 reaches the lowest point. このため、床面8における小さな凹凸部に対する補助輪3の動きによって自律移動車が一々停止することを回避できる。 Accordingly, autonomous mobile vehicle by the movement of the auxiliary wheel 3 for small uneven portions in the floor 8 is prevented from being stopped each time.

【0022】本発明の第1の実施の形態における段差センサは、補助輪3の落下動作に対して、梃の原理を用いて連動部材を押上げ、光路33を遮断し、最終的に光検出器23をOFFとする。 The step sensor in the first embodiment of the present invention, with respect to falling operation of the auxiliary wheels 3, blocking the lifting of the interlocking member by using the principle of leverage, the optical path 33, finally photodetecting the vessel 23 and OFF. 本段差センサは、補助輪3の落下を光検出器23のON状態として認識するのではなく、通常時にON状態にしておき、補助輪3が落下するとOFF状態となることを特徴とする。 This step sensor is not the fall of the auxiliary wheel 3 is to recognize as the ON state of the optical detector 23, leave the normal ON state when, the auxiliary wheel 3, characterized in that the OFF state when falling. このため、階段などの段差を検出するときだけでなく、光検出器や回路が故障すると、直ちに自律移動車は停止する。 Therefore, not only when detecting the step of the stairs, the photodetector and the circuit fails, immediately autonomous mobile vehicle stops. すなわち、段差センサの故障が原因で、自律移動車が段差を検出できずに階段等に落下するといった危険性がない。 That is, failure of the step sensors Causes, there is no risk such an autonomous mobile vehicle falls in a step or the like can not detect the difference in level. このことによって、使用者や周囲に対する安全性が確保され、また、確実に段差を検出する段差センサが得られる。 This fact, is ensured safety for the user and the surrounding, also step sensor that detects reliably step is obtained.

【0023】なお、本実施の形態では、検出手段として光センサを用いているが、メカニカルスイッチまたは磁気センサ等を用いてもよい。 [0023] In the present embodiment uses an optical sensor as the detection means may be used a mechanical switch or a magnetic sensor.

【0024】次に、自律移動車が、小さな段差を検出して停止したりスリップ等が原因で停止するときなどの誤動作時の復帰手段について説明する。 Next, the autonomous mobile vehicle, slippage or stopped by detecting a small step will be described return means when a malfunction, such as when stopping due. 図6は、本発明の第1の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 Figure 6 is a flow chart for explaining the autonomous mobile vehicle equipped with stepped sensor in the first embodiment of the present invention, the return means of the lockout. まず、ステップS1において段差を検出すると、次にステップS2において駆動輪用モータが停止し自律移動車は停止する。 First, when detecting a step in a step S1, then the autonomous mobile vehicle drive wheel motor is stopped at step S2 is stopped. 停止後、ステップS1において再び段差の確認を行ない、段差を検出すると駆動輪用モータは停止する。 After stopping again performs confirmation of the step in step S1, the drive wheel motor and detecting a level difference is stopped. 一方、ステップS1において再び段差の確認を行ない、段差を検出しなければ自律移動車は走行を再開する。 On the other hand, again performs confirmation of the step in step S1, an autonomous mobile vehicle to be detected a step resumes running.

【0025】(2) 第2の実施の形態 本発明の第2の実施の形態における段差センサは、自律移動車に搭載されるとき、自律移動車の走行中に車輪を駆動する駆動トルクを計測する手段を有し、この駆動トルクが一定値より小さくなるときに段差を検出するものである。 [0025] (2) step sensor in the second embodiment of the embodiment the present invention of the second embodiment, when it is mounted on an autonomous mobile vehicle, measuring a drive torque for driving the wheels during traveling of the autonomous mobile vehicle and means for, and detects the level difference when the driving torque becomes smaller than a predetermined value.

【0026】なお、自律移動車自体の構成については、 [0026] The configuration of the autonomous mobile vehicle itself,
図2および図3を参照して前述したとおりである。 It is as described above with reference to FIGS.

【0027】本発明の第2の実施の形態においては、段差センサは駆動輪4を含む。 [0027] In the second embodiment of the present invention, step sensor comprises a drive wheel 4. この段差センサは、駆動輪4の駆動トルクを検出することによって段差を認識する。 The step sensor recognizes the step by detecting the driving torque of the drive wheel 4.

【0028】図7は、自律移動車の駆動輪4Lが段差部9に落下する前後のようすを示す平面図である。 [0028] FIG. 7 is a plan view showing the front and rear of a state in which the drive wheels 4L of the autonomous mobile vehicle falls into stepped section 9. 理解を容易にするために駆動輪4や段差部9は実線で示してある。 Driving wheels 4 and the stepped portion 9 for ease of understanding is shown by a solid line. 図7(a)に示すように、自律移動車が矢印aの方向に向かって床面を前進していて自律移動車の左側前方に段差部9がある場合、このまま前進を続けると図7 As shown in FIG. 7 (a), if the autonomous mobile vehicle there is a step portion 9 in the left front of the autonomous moving vehicles have advanced through the floor in the direction of arrow a, continuing to advance in this state 7
(b)に示すように、車本体1の左側に設けられる駆動輪4Lが段差部9に落下する。 (B), the driving wheel 4L which is provided on the left side of the vehicle body 1 from falling into the stepped portion 9. 従来の自律移動車の場合、駆動輪4Lが段差部9に落下すると、駆動輪4Lは空転するが、駆動輪4Rは床面に接触したまま回転を続け、駆動輪4の回転が即座に停止されなかった。 For conventional autonomous mobile vehicle, the drive wheels 4L falls into stepped section 9, the driving wheel 4L is idle, the driving wheel 4R continues to rotate while in contact with the floor surface, immediately stop rotation of the drive wheel 4 is It was not. そのため、左右の駆動輪の回転の違いによって、自律移動車がスピンしたり、自律移動車自体が階段等の段差に落下する危険があった。 Therefore, the difference in rotation of the right and left drive wheels, or autonomous mobile vehicle spin, autonomous mobile vehicle itself is in danger of falling to the level difference such as stairs.

【0029】本発明の第2の実施の形態における段差センサは、自律移動車の駆動輪用モータ6の電流値を測定し、一定の電流値(しきい値)よりも小さくなったときに段差を検出し、自律移動車の走行を停止させる。 The step sensor in the second embodiment of the present invention, the step when measuring the current value of the driving wheel motor 6 of the autonomous mobile vehicle, becomes smaller than a certain current value (threshold value) to detect, to stop the running of the autonomous mobile vehicles.

【0030】自律移動車が、前進などの直進運動を行なっている場合、左右の駆動輪4Lおよび4Rが常に同じ回転量で回転するように制御される。 The autonomous moving vehicles, When performing linear motion, such as forward, is controlled such left and right driving wheels 4L and 4R are rotated always in the same amount of rotation. これらの回転量は、駆動輪用モータ6Lおよび6Rに流す電流量によって制御される。 These rotational amount is controlled by the amount of current flowing in the motor 6L and 6R drive wheels. 左右の駆動輪4Lおよび4Rの回転量が変化すると電流値は変化する。 Current value when the rotation amount of the left and right drive wheels 4L and 4R is changed is changed.

【0031】図8は、段差検出による駆動輪用モータ6 [0031] FIG. 8 is a drive wheel by step detecting motor 6
の電流値の変化を示すグラフである。 It is a graph showing a change in current value. 駆動輪4が時刻t The drive wheel 4 is time t
=t 0で段差部に落下すると、電流値iがある一定の値i 1より小さくなる(時刻t=t 1 )。 = When falling into the step portion at t 0, smaller than a certain value i 1 with the current value i (time t = t 1). このときに駆動輪用モータ6が停止するため、駆動輪4の長時間の空回りを防ぐことができる。 Since the drive wheel motor 6 at this time is stopped, it is possible to prevent prolonged idling of the drive wheel 4.

【0032】次に、自律移動車が、小さな段差を検出して停止したり、車輪のスリップ等が原因で停止するときなどの誤動作時の復帰手段について説明する。 Next, the autonomous mobile vehicle, or stop by detecting the small step will be described return means during malfunctions such as when the slippage of the wheel is stopped due. 図9は、 Figure 9,
本発明の第2の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 The autonomous mobile vehicle equipped with a stepped sensor in the second embodiment of the present invention, is a flowchart for explaining the return means of the lockout.

【0033】まず、ステップS10において駆動トルクの値T(モータ電流値iに対応)としきい値T 1 (一定値i 1に対応)を比較する。 Firstly, (corresponding to the motor current value i) the value T of the driving torque in step S10 is compared with the threshold T 1 (corresponding to a constant value i 1). 駆動トルク値Tがしきい値T 1よりも小さいことを検出すると、次にステップS1 When the drive torque T is detected to be smaller than the threshold value T 1, then step S1
1において駆動輪用モータが一度停止する。 Drive wheel motor is stopped once at 1. 次にステップS12において駆動輪用モータが起動する。 Then the drive wheel motor is activated in step S12. ステップS13において再度駆動トルクの値Tとしきい値T 1を比較する。 Again comparing the values T and the threshold T 1 of the drive torque in step S13. この際、駆動トルクの値Tがしきい値T 1よりも小さいことを検出すると、駆動輪が空回りしていると判断し、ステップS14において駆動輪用モータは停止する。 In this case, the value T of the driving torque detects that less than a threshold T 1, determines that the drive wheel is idle, the drive wheel motor in step S14 is stopped. ステップS13において、駆動トルクの値Tがしきい値T 1よりも大きいことを検出すると、段差を検出しなかったとして自律移動車は走行を再開する。 In step S13, resuming the value T of the drive torque is detected to be greater than a threshold T 1, the traveling autonomous mobile vehicle as detected no difference in level. ただし、誤動作によって自律移動車が走行を再開できるのは一度である。 However, it is a time of autonomous mobile vehicles can resume running by the malfunction.

【0034】(3) 第3の実施の形態 第3の実施の形態における段差センサは、自律移動車に搭載されるとき、駆動手段を有さない姿勢保持のための補助車輪と、補助車輪の回転数を検出する手段とを含み、自律移動車の走行中に、少なくとも1つの補助車輪の回転が停止するときに段差を検出するものである。 [0034] (3) step sensor in the third embodiment the third embodiment, when it is mounted on an autonomous mobile vehicle, no drive means and an auxiliary wheel for posture holding, the auxiliary wheel and means for detecting the rotational speed, the traveling of the autonomous mobile vehicle, and detects the level difference when the rotation of the at least one auxiliary wheel is stopped.

【0035】なお、自律移動車自体の構成については、 [0035] The configuration of the autonomous mobile vehicle itself,
図2および図3を参照して前述したとおりである。 It is as described above with reference to FIGS.

【0036】第3の実施の形態においては、段差センサは補助輪3Fを含む。 [0036] In the third embodiment, step sensors comprises auxiliary wheels 3F. この段差センサは、補助輪の回転数を検出することによって段差を認識する。 The step sensor recognizes the step by detecting the rotational speed of the auxiliary wheels.

【0037】図5(a)に示すように、自律移動車が矢印aで示される方向に前進後、図5(b)に示すように、補助輪3Fが段差部9に落下すると、補助輪3Fの回転は停止する。 [0037] As shown in FIG. 5 (a), after advancing in the direction of the autonomous mobile vehicle is indicated by an arrow a, as shown in FIG. 5 (b), when the auxiliary wheels 3F falls into stepped section 9, the auxiliary wheel rotation of 3F is stopped.

【0038】図10は、本段差センサの構成を示す側面図である。 [0038] FIG. 10 is a side view showing the configuration of the step sensors. 補助輪3はベルト40を介してエンコーダ4 Encoder 4 auxiliary wheels 3 via a belt 40
1と連動し、矢印fで示される補助輪3の回転は、矢印gで示されるようにエンコーダ41を回転させることにより検出される。 1 in conjunction with the rotation of the auxiliary wheel 3 shown by the arrow f is detected by rotating the encoder 41 as indicated by arrow g. エンコーダ41は、自律移動車の本体支持部42より上部に設けられる。 The encoder 41 is provided above the main body support portion 42 of the autonomous mobile vehicle.

【0039】第3の実施の形態における段差センサは、 The step sensor in the third embodiment,
自律移動車の補助輪3用のエンコーダ41の出力パルスを検出部43によって検出し、エンコーダ41が補助輪3の回転を検出しなくなったときに自律移動車の走行を停止させる。 Detected by the detector 43 output pulses of the encoder 41 for the auxiliary wheels 3 of the autonomous mobile vehicle, to stop the traveling of the autonomous mobile vehicle when the encoder 41 no longer detects the rotation of the auxiliary wheel 3. 図10(a)に示すように、自律移動車が走行するときは補助輪3の回転数がエンコーダ出力パルスとして検出される。 As shown in FIG. 10 (a), when the autonomous mobile vehicle is traveling rotation speed of the auxiliary wheel 3 is detected as an encoder output pulse. 一方、図10(b)に示すように、自律移動車が段差部9に落下すると、補助輪3は回転を停止するのでエンコーダ出力パルスが0となる。 On the other hand, as shown in FIG. 10 (b), when the autonomous mobile vehicle falls into stepped section 9, the auxiliary wheel 3 becomes encoder output pulse 0 will stop the rotation.

【0040】図11は、段差検出による、補助輪の単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cの変化を示すグラフである。 [0040] Figure 11 is due to the step detection is a graph showing the change in the encoder output pulses C per unit of the auxiliary wheel time. 補助輪4Fが時刻t=t 0で段差部に落下すると、単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0となるとき(時刻t=t 1 )に駆動輪用モータ6が停止するため、自律移動車は早期に停止することができる。 When the auxiliary wheels 4F falls into stepped section at time t = t 0, since the drive wheel motor 6 is stopped when the encoder output pulses C per unit time becomes 0 (time t = t 1), the autonomous mobile the car can be stopped at an early stage.

【0041】次に、自律移動車が、小さな段差を検出して停止したり、車輪のスリップ等が原因で停止するときなどの誤動作時の復帰手段について説明する。 Next, the autonomous mobile vehicle, or stop by detecting the small step will be described return means during malfunctions such as when the slippage of the wheel is stopped due. 図12 Figure 12
は、第3の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 The autonomous mobile vehicle equipped with a stepped sensor in the third embodiment, a flow chart for explaining a return means during malfunction.

【0042】まず、ステップS20において単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0より大きいかどうかを調べる。 [0042] First, the encoder output pulses C per unit time in step S20 it is checked whether 0 or greater than. 単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0であることを検出すると、次にステップS21において駆動輪用モータが一度停止する。 When the encoder output pulses C per unit time to detect that it is a 0, then the drive wheel motor is stopped once at step S21. 次にステップS Next, in step S
22において駆動輪用モータが起動する。 Drive wheel motor is activated at 22. ステップS2 Step S2
3において再度単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0より大きいかどうかを調べる。 The number of encoder output pulses per re unit time in 3 C is checked if greater than zero. この際、単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0であることを検出すると、ステップS24において駆動輪用モータが停止する。 In this case, the encoder output pulses C per unit time to detect that it is a 0, the drive wheel motor is stopped in step S24. ステップS24において、単位時間当たりのエンコーダ出力パルス数Cが0より大きいことを検出すると、段差を検出しなかったとして自律移動車は走行を再開する。 In step S24, the encoder output pulses C per unit time is detected to be greater than 0, the traveling autonomous mobile vehicle as detected no difference in level resumes. ただし、誤動作によって自律移動車が走行を再開できるのは一度である。 However, it is a time of autonomous mobile vehicles can resume running by the malfunction.

【0043】(4) 第4の実施の形態 第4の実施の形態における段差センサは、自律移動車に搭載されるとき、床面に対して垂直方向に伸縮可能で常に床面を押圧する部材より構成された作業機能部と、床面を押圧する部材の床面方向への伸びを検出する手段とを含み、少なくとも1つの部材の伸びが一定値より大きいことを検出するときに段差を検出するものである。 [0043] (4) step sensor in the fourth embodiment The fourth embodiment, when it is mounted on an autonomous mobile vehicle, members for pressing the constantly floor stretchable in a direction perpendicular to the floor surface It includes a more structured work function unit, and means for detecting the extension of the floor direction member for pressing the floor surface, detecting a step when detecting that the elongation of at least one member is greater than a predetermined value it is intended to.

【0044】なお、自律移動車自体の構成については、 [0044] The configuration of the autonomous mobile vehicle itself,
図2および図3を参照して前述したとおりである。 It is as described above with reference to FIGS.

【0045】第4の実施の形態においては、段差センサは作業部2を含む。 [0045] In the fourth embodiment, the step sensor includes a working unit 2. この段差センサは、清掃等を行なう作業部2の洗浄ブラシ7に設けられるスプリングの床面方向への伸び量を検出することによって段差を認識する。 The step sensor recognizes the step by detecting the amount of elongation the floor direction of the spring provided on the cleaning brush 7 of the working unit 2 for cleaning and the like.

【0046】図13は、自律移動車が矢印bの方向に後進しながら清掃などを行なう場合に、作業部2が段差部9に落下するようすを示す側面図である。 [0046] Figure 13, when the autonomous mobile vehicle performs like cleaning while backward in the direction of arrow b, which is a side elevation showing the working unit 2 falls to the stepped portion 9. 第4の実施の形態においては、図13に示すように、自律移動車が矢印b方向に後進することを前提とする。 In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, autonomous mobile vehicle is the assumption that reverse the direction of the arrow b. 図13(b)は作業部2が床面8に接触している場合であり、図13 FIG. 13 (b) is a case in contact with the working unit 2 floor surface 8, FIG. 13
(a)は作業部2が段差部9に落下する場合を示している。 (A) shows a case where the working unit 2 falls to the stepped portion 9.

【0047】図14は、第4の実施の形態における段差センサによる、段差部の検出方法の原理を概略的に示す側面図である。 [0047] Figure 14 by step sensor in the fourth embodiment, a side view schematically showing the principle of the detection method of the step portion. 図14(b)に示すように、段差センサは、床面8と接触する洗浄ブラシ7、洗浄ブラシ7を床面8に水平な面内で回転自在に取付ける回転支持部5 As shown in FIG. 14 (b), step sensor, the cleaning brush 7 in contact with the floor surface 8, the rotation supporting portion 5 for mounting the washing brush 7 rotatably in a horizontal plane to the floor 8
3、洗浄ブラシ7と回転支持部53の連結部分50、スプリング51、支持板52、検出部分55とを含む。 3, connecting portion 50 of the cleaning brush 7 rotating support 53, the spring 51, the support plate 52, and a detection portion 55. 回転支持部53は、支持板52を介してスプリング51の上下方向の伸縮運動に連動して上下方向に移動可能である。 Rotation supporting unit 53 via a support plate 52 which is vertically movable in conjunction with the vertical expansion and contraction of the spring 51.

【0048】図14(b)に示すように、自律移動車の洗浄ブラシ7が床面8に接触している場合は、スプリング51は支持板52と連結部分50によって縮められている。 [0048] As shown in FIG. 14 (b), when in contact with the cleaning brush 7 floor surface 8 of the autonomous mobile vehicle, the spring 51 is contracted by the support plate 52 and the connecting portion 50. この場合は、回転支持部53が支持板52より上部に押上げられており、突出部54によって検出部分5 In this case, the rotation supporting portion 53 is pushed up to above the support plate 52, the detection portion 5 by the projecting portion 54
5のスイッチ56がONとなっている。 5 of the switch 56 is ON.

【0049】一方、図14(a)に示すように、洗浄ブラシ7が段差部9に落下する場合は、スプリング51が矢印hで示される下方向に伸び、それに伴い回転支持部53が下方に引下げられてスイッチ56がOFFとなる。 On the other hand, as shown in FIG. 14 (a), if the cleaning brush 7 falls to the stepped portion 9 extends downwardly the spring 51 is indicated by an arrow h, the rotation support portion 53 is down with it reduction is the switch 56 is turned OFF.

【0050】また、本実施の形態では、段差検出手段としてスイッチを用いているが、光センサまたは磁気センサ等を用いてもよい。 Further, in the present embodiment uses a switch as the step detecting means, may be used an optical sensor or a magnetic sensor.

【0051】なお、自律移動車が、小さな段差を検出して停止したり、車輪のスリップ等が原因で停止するときなどの誤動作時の復帰手段は、図6を参照して既に説明したとおりである。 [0051] Incidentally, the autonomous mobile vehicle, or stop by detecting the small step, return means when a malfunction, such as when a slippage of the wheel is stopped because the be as described with reference to FIG. 6 is there.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における段差センサの構成を示す側面図である。 1 is a side view showing the configuration of a step sensors in the first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の段差センサを搭載した自律移動車の全体構成を示す平面図である。 2 is a plan view showing the overall configuration of an autonomous mobile vehicle a step sensor mounted according to the invention.

【図3】本発明の段差センサを搭載した自律移動車の全体構成を示す側面図である。 3 is a side view showing an overall configuration of an autonomous mobile vehicle a step sensor mounted according to the invention.

【図4】本発明の段差センサを搭載した自律移動車の走行停止手段の構成を示すブロック図である。 4 is a block diagram showing a structure of mounting the travel stop means of the autonomous mobile car step sensor of the present invention.

【図5】自律移動車の補助輪が段差部に落下するようすを示す側面図である。 [5] auxiliary wheels of the autonomous mobile vehicle is a side view showing the state of falling into the step portion.

【図6】本発明の第1および第4の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 [6] of the first and fourth autonomous mobile vehicle equipped with stepped sensor in the embodiment of the present invention, it is a flowchart for explaining the return means of the lockout.

【図7】自律移動車の駆動輪が段差部に落下するようすを示す平面図である。 [7] the driving wheels of the autonomous mobile vehicle is a plan view showing the state of falling into the step portion.

【図8】本発明の第2の実施の形態における段差センサによる、段差部の検出方法の原理を説明するためのグラフである。 By step sensor in the second embodiment of the invention; FIG is a graph for explaining the principle of the detection method of the step portion.

【図9】本発明の第2の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 [9] the autonomous moving vehicles equipped with stepped sensor in the second embodiment of the present invention, is a flowchart for explaining the return means of the lockout.

【図10】第3の実施の形態における段差センサの構成を示す側面図である。 10 is a side view showing the configuration of a step sensors in the third embodiment.

【図11】第3の実施の形態における段差センサによる、段差部の検出方法の原理を説明するためのグラフである。 [11] according to step sensor in the third embodiment, it is a graph for explaining the principle of the detection method of the step portion.

【図12】第3の実施の形態における段差センサを搭載した自律移動車の、誤動作時の復帰手段を説明するためのフローチャートである。 [Figure 12] of the autonomous mobile vehicle equipped with stepped sensor in the third embodiment, a flow chart for explaining a return means during malfunction.

【図13】自律移動車の作業部が段差部に落下するようすを示す側面図である。 [13] the working unit of the autonomous mobile vehicle is a side view showing the state of falling into the step portion.

【図14】第4の実施の形態における段差センサによる、段差部の検出方法の原理を概略的に示す側面図である。 [14] according to step sensor in the fourth embodiment, a side view schematically showing the principle of the detection method of the step portion.

【図15】従来の段差センサの構成を示す側面図である。 15 is a side view showing the configuration of a conventional step sensors.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

3 補助輪 8 床面 20 接触部 21 回転支持部 22 第1の連動部材 23 光検出器 25 第2の連動部材 27 接触部本体 28 第3の連動部材 30 スプリング 3 auxiliary wheels 8 floor surface 20 contacting portion 21 rotating support 22 first interlocking member 23 photodetector 25 second interlocking member 27 contact portion main body 28 third interlocking member 30 spring

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 床面に接触する接触部材と、 前記接触部材を前記床面に水平な面内で回転自在に支持する回転支持部と、 前記回転支持部の内部のみに設けられ、前記接触部材の上下方向の動きに連動する連動部材と、 前記連動部材の前記上下方向の動きを検出する検出部とを含む、段差センサ。 A contact member as claimed in claim 1] into contact with the floor surface, and a rotation support portion for supporting said contact member rotatably in a horizontal plane on the floor, provided only inside of the rotation support portion, the contact including an interlocking member interlocked with the vertical movement of the member, and a detecting section for detecting the vertical movement of the interlocking member, step sensor.
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