JPH10105240A - 無人走行車の制御方法 - Google Patents

無人走行車の制御方法

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Publication number
JPH10105240A
JPH10105240A JP8277299A JP27729996A JPH10105240A JP H10105240 A JPH10105240 A JP H10105240A JP 8277299 A JP8277299 A JP 8277299A JP 27729996 A JP27729996 A JP 27729996A JP H10105240 A JPH10105240 A JP H10105240A
Authority
JP
Japan
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main body
wheel
turning
unmanned
stopped
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8277299A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Adachi
圭助 足立
Satoshi Sakai
聰 酒井
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10105240A publication Critical patent/JPH10105240A/ja
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無人走行車の転回時に、小障害物を回避して
転回可能とし、次の走行を継続可能とする。 【解決手段】 本体の転回時に、主制御部16はロータ
リエンコーダ14a,15aからのエンコーダ信号をカ
ウントして得られた左右駆動輪(車輪)12,13の回
転数の変化を監視する。車輪が小障害物にかかり、かつ
車輪がその小障害物を乗り越えることができないため、
その回転数が所定時間の間変化しないと、車輪が回転不
能であると判断し(ロック状態であると判断し)、本体
1を転回前の状態に戻す処理を行う。しかる後、本体を
一定量後退させ、本体1を再度転回可能とし、前記小障
害物を回避して本体を転回させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば建物の床
面を無人で掃除する床面清掃ロボットや物を搬送する搬
送車等の無人走行車の走行制御技術に係り、特に詳しく
は本体の転回時に車輪が障害物にかかってロック状態
(停止状態)になっても、本体の走行を継続可能とする
無人走行車の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の無人走行車としては、本体の正
面や両側面に超音波センサ等を備え、周囲を監視しなが
ら走行するものがある。この無人走行車の場合、例えば
通路の走行に際して同通路の両側壁面までの距離を超音
波センサで検知し、本体を直進走行させる一方、前方の
壁面を超音波センサで検知し、この壁面手前で本体を停
止した後同本体を転回させる。したがって、所定領域に
おいて、本体を往復走行させることができる。
【0003】また、前記本体の転回においては、例えば
本体を90度転回させた後所定距離移動し、再度本体を
90度転回させ、つまり本体を逆向きで所定距離移行さ
せる。これにより、前回の走行に対して平行に本体を走
行させることができ、例えば床面清掃ロボットであれ
ば、所定通路を往復走行しながら清掃することが可能で
ある。
【0004】ところで、前記本体の左右駆動輪(車輪)
は独立した2つのサーボモータで駆動し、また安全性の
ために、前記本体の転回時(方向転換時)には走行速度
が遅くなっている。そのために、例えば図9に示すよう
に、本体1の車輪2に小障害物(小石等)3がかかる
と、その小障害物3を乗り越えることができない。
【0005】一方、車輪の駆動系の故障を検知するた
め、サーボモータを駆動する駆動回路の電流を検出し、
この検出電流が所定値以上になったときにはトルクオー
バと判断してエラー停止とし、安全性を図っている。そ
のため、前記車輪2が小障害物3を乗り越えることがで
きない状態になると(ロック状態になると)、トルクオ
ーバとなってエラー停止が発生する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記無人走行車の制御
方法において、トルクオーバによるエラー停止が発生す
ると、安全のためにその時点で本体の走行を中止する。
その結果、例えば人手によって小障害物を取り除き、本
体の走行操作を再度を行わなければならず、煩わしいだ
けなく、床面清掃ロボットの場合走行中止により清掃効
率の低下を招くことになる。
【0007】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は本体の転回時に車輪が小障害物にかか
って回転不能(ロック状態)になった場合でも、小障害
物を回避して転回を行いことができ、またトルクオーバ
によるエラー停止となならずに済み、次の走行を継続す
ることができるようにした無人走行車の制御方法を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は少なくとも本体の周囲を監視しながら走
行可能としている無人走行車の制御方法において、前記
本体の転回動作時に、前記本体の車輪の回転数変化を監
視し、該回転数変化により前記車輪のロック状態を検知
し、該車輪がロックして回転停止の状態になったときに
は前記本体の転回を停止し、前記本体を転回前の状態に
戻した後同本体を所定量後退させ、該後退させた位置に
おいて前記本体を再度転回するようにしたことを特徴と
している。
【0009】この発明は少なくとも本体の周囲を監視し
て所定領域を往復走行可能としている無人走行車の制御
方法において、前記所定領域を往復走行するために前記
本体を転回する場合、前記本体の左右の車輪の回転数変
化をそれぞれ監視し、該回転数がトルクオーバによるエ
ラー停止発生の時間より短い時間の間変化しないときに
は前記車輪がロック状態であると判断して前記本体の転
回を停止し、前記本体を転回前の状態に戻した後同本体
を所定量後退させ、該後退させた位置において前記本体
を再度転回し、前記本体の走行を継続可能としたことを
特徴としている。
【0010】この発明の無人走行車の制御方法は、前記
本体の左右の車輪をそれぞれサーボモータで独立して駆
動し、該左右の車輪の回転数をそれぞれエンコーダで検
出するようにしている。
【0011】この発明の無人走行車の制御方法は、前記
本体に床面を清掃する清掃手段を設けている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図8を参照して詳細に説明する。なお、図中、
図9に相当する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。
【0013】図1ないし図3において、この無人走行車
の制御装置は、本体1の正面に配置した超音波センサ
(検知手段)10aおよび同本体1の両側面に配置した
超音波センサ(検知手段)10bからなる超音波センサ
部10と、この超音波センサ部10による検出信号によ
り前方壁面や両側壁面(障害物等)を検知し、かつ距離
を測定する副制御部(CPUボード)11と、左右駆動
輪(車輪)12,13をそれぞれ所定に回転制御するロ
ータリーエンコーダ14a,15a付の駆動用モータ
(サーボモータ)14,15と、図示しない操作パネル
の操作、副制御部11の測定結果およびロータリーエン
コーダ14a,15aからのエンコーダ信号等をもとに
して走行(速度)、停止、反転(回転)制御を実行する
主制御部(CPUボード)16と、この主制御部16か
らの制御指示にしたがって駆動用モータ14,15の駆
動信号を出力する駆動輪制御回路17と、この駆動信号
により駆動用モータ14,15を駆動する駆動回路18
とを備えている。
【0014】なお、図2および図3に示すように、本体
1の前部底面には補助輪1が備えられている。また、図
示しないが、本体1の所定箇所には、床面を清掃する清
掃手段(ブラシやスクイジィ等)が配置されている。さ
らに、当該制御装置は、駆動回路18の電流を検出し、
この検出電流が所定時間継続して所定値以上であるとき
にはトルクオーバと判断してエラー停止を行う機能を有
する。
【0015】次に、前記無人走行車の制御装置の動作を
図4ないし図7の動作図および図8のフローチャート図
を参照して説明する。なお、図8は当該制御装置の処理
プロブラムの部分的なものである(抜粋である)。
【0016】まず、無人走行車の操作部の操作、例えば
走行操作が行われると、主制御部16は左右の駆動用モ
ータ14,15を駆動して本体1を起動し、かつ所定速
度まで加速する。一方、副制御部11は主制御部16か
ら指令に基づいて超音波センサ部10を用いて前方の壁
面や両側壁面等を検知し、この壁面等までの距離を測定
しこの測定情報等を主制御部16に送信する。
【0017】これにより、主制御部16は本体1の周囲
を監視し、本体1の左右側壁面(主および副基準面)ま
での距離を所定値(側壁面までの距離)に維持しながら
走行制御する。
【0018】図2に示す本体1の前面の10aにある超
音波センサによって前方の壁面を検知すると、主種制御
部16は本体1をその壁面手前で停止し、しかる後図8
に示す転回処理を実行する。
【0019】この転回処理では、例えば予め180度転
回し、あるいは90度転回する(ステップST1)。ま
た、180度転回としては、単に180度回転させる場
合、あるいは90度回転した後所定距離走行し、さらに
90度回転させる場合がある。90度転回としては、右
方向に90度回転させる場合、あるいは左方向に90度
回転させる場合がある。
【0020】また、前記転回処理(ステップST1)で
は、左右のロータリエンコーダ14a,15aのエンコ
ーダ信号により左右駆動輪12,13の回転数をカウン
トし、このカウント値により本体1の回転角を確認し、
予め設定した回転を行う。
【0021】このとき、前記回転数の変化を監視し、こ
の回転数の変化が極めて小さく、あるいはその変化がな
いか否かを判断する(ステップST2)。その回転数が
変化している場合には、左右駆動輪12,13の回転が
正常であるとして当該転回処理を継続する。
【0022】しかし、図4に示すように、左駆動輪12
が小障害物3にかかり、左駆動輪12が回転しなくなる
と(ロック状態になると)、前記カウントしている回転
数が変化しなくなる。すると、ステップST2からST
3に進み、その回転数が一定時間変化しないかを監視す
る。
【0023】一定時間の間、回転数が変化しないときに
は左駆動輪12が小障害物3にかかって回転不能である
と判断し、当該転回処理を中止し、本体1を転回前の状
態に戻す処理を実行する(ステップST4)。
【0024】なお、前記一定時間としては、当該制御装
置の機能のトルクオーバによるエラー停止が働く時間よ
りも短い時間に設定する。
【0025】前記ステップST4における処理では、ま
ず左右駆動輪12,13を逆回転とし、転回を途中で停
止した位置までのエンコーダパルスのカウント値を参照
して本体1を逆方向に回転する(図5の波線矢印参
照)。
【0026】前記本体1を逆回転させて元の状態になっ
たとき、本体1を停止して所定距離後退とする(ステッ
プST5)。つまり、左右駆動輪12,13を走行時と
逆回転させ、一定量後退したら本体1を停止する(図6
参照)。
【0027】前記本体1の後退後、本体を再度転回させ
るために、転回のデータを元の初期値に戻し(ステップ
ST6)、ステップST1に戻る。
【0028】そして、本体1の転回を再度行うことにな
るが、本体1が一定量後退していることから、図7に示
すように、左駆動輪12は小障害物3にかかることな
く、本体1の転回を行うことができる。つまり、小障害
物3を回避して本体1を転回させることができる。
【0029】一方、前記ステップST2,ST3におい
て、一定時間の間に回転数が変化することもある。例え
ば、小障害物3へのかかり方によって、小障害物3がず
れることによって、左駆動輪12が回転を開始すること
もある。
【0030】この場合、ステップST1の転回処理が継
続されることから、本体1の転回が行われ、つまり本体
1を転回させることができる。
【0031】このように、本体1の転回時に車輪が小障
害物3にかかって回転不能になった場合、トルクオーバ
によるエラー停止となならず、小障害物3を回避して転
回を行うことができ、しかも次の走行を継続することが
できる。
【0032】特に、床面清掃ロボットの場合、トルクオ
ーバによるエラー停止が発生せず、人手がかからず、つ
まり小障害物3を取り除き、再運転の操作も必要なく、
転回を再開して次の走行を継続することができ、例えば
通路の往復清掃走行を無人で行うことができ、ひいては
清掃効率の低下もなくなる。
【0033】なお、前記実施の形態では、左右駆動輪1
2,13が小障害物3にかかり、回転不能になった場合
を適用しているが、例えば補助輪19の回転数を検出す
るようにすれば、補助輪19が小障害物にかかって回転
不能になった場合にも適用可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の無人走
行車の制御方法の請求項1によれば、本体の転回動作時
に、本体の車輪の回転数変化を監視し、この回転数変化
により前記車輪のロック状態を検知し、この車輪がロッ
クして回転停止の状態になったときには前記本体の転回
を停止し、前記本体を転回前の状態に戻した後同本体を
所定量後退させ、この後退させた位置において前記本体
を再度転回するようにしたので、本体の転回時に車輪が
小障害物にかかって回転不能になった場合でも、小障害
物を回避して転回を行いことができ、しかも次の走行を
継続することができるという効果がある。
【0035】請求項2の発明によれば、本体の左右の車
輪の回転数変化をそれぞれ監視し、該回転数がトルクオ
ーバによるエラー停止発生の時間より短い時間の間変化
しないときには前記車輪がロック状態であると判断して
前記本体の転回を停止し、前記本体を転回前の状態に戻
した後同本体を所定量後退させ、この後退させた位置に
おいて前記本体を再度転回し、前記本体の走行を継続可
能としたので、左右駆動輪が小障害物にかかって回転不
能になった場合でも、トルクオーバによるエラー停止と
なならず、小障害物を回避して転回を行いことができ、
しかも次の走行を継続することができるという効果があ
る。
【0036】請求項3の発明によると、請求項2におい
て左右駆動輪の回転数をロータリエンコーダのエンコー
ダ信号(パルス)により検出するようにしたので、請求
項2の効果に加え、回転数の変化を走行制御のためのエ
ンコーダ信号を用い正確に検出することができ、新たな
部品を付加せずに済むという効果がある。
【0037】請求項4の発明によると、請求項1,2ま
たは3の無人走行車を床面清掃ロボットとしたので、請
求項1,2または3の効果に加え、転回を再開して次の
走行を継続することができ、例えば通路の往復清掃走行
に際し、途中で清掃中止とならず、清掃効率の低下もな
くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示し、無人走行車の制御
方法が適用される制御装置の概略的ブロック線図。
【図2】この発明の無人走行車の概略的正面図。
【図3】この発明の無人走行車の概略的側面図。
【図4】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的動作図。
【図5】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的動作図。
【図6】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的動作図。
【図7】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的動作図。
【図8】図1に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。
【図9】従来の無人走行車の転回動作を説明するための
概略的走行路図。
【符号の説明】
1 本体(無人走行車の) 3 小障害物(小石等) 10a,10b 超音波センサ(検知手段) 11 副制御部 12 左駆動輪(車輪) 13 右駆動輪(車輪) 14,15 駆動用モータ 14a,15a ロータリーエンコーダ 16 主制御部 17 駆動輪制御回路 18 駆動回路 19 補助輪(車輪)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも本体の周囲を監視しながら走
    行可能としている無人走行車の制御方法において、前記
    本体の転回動作時に、前記本体の車輪の回転数変化を監
    視し、該回転数変化により前記車輪のロック状態を検知
    し、該車輪がロックして回転停止の状態になったときに
    は前記本体の転回を停止し、前記本体を転回前の状態に
    戻した後同本体を所定量後退させ、該後退させた位置に
    おいて前記本体を再度転回するようにしたことを特徴と
    する無人走行車の制御方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも本体の周囲を監視して所定領
    域を往復走行可能としている無人走行車の制御方法にお
    いて、前記所定領域を往復走行するために前記本体を転
    回する場合、前記本体の左右の車輪の回転数変化をそれ
    ぞれ監視し、該回転数がトルクオーバによるエラー停止
    発生の時間より短い時間の間変化しないときには前記車
    輪がロック状態であると判断して前記本体の転回を停止
    し、前記本体を転回前の状態に戻した後同本体を所定量
    後退させ、該後退させた位置において前記本体を再度転
    回し、前記本体の走行を継続可能としたことを特徴とす
    る無人走行車の制御方法。
  3. 【請求項3】 前記本体の左右の車輪をそれぞれサーボ
    モータで独立して駆動し、該左右の車輪の回転数をそれ
    ぞれエンコーダで検出するようにした請求項1または2
    記載の無人走行車の制御方法。
  4. 【請求項4】 前記本体は床面を清掃する清掃手段を備
    えている請求項1,2または3記載の無人走行車の制御
    方法。
JP8277299A 1996-09-27 1996-09-27 無人走行車の制御方法 Withdrawn JPH10105240A (ja)

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JP8277299A JPH10105240A (ja) 1996-09-27 1996-09-27 無人走行車の制御方法

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JP8277299A JPH10105240A (ja) 1996-09-27 1996-09-27 無人走行車の制御方法

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JPH10105240A true JPH10105240A (ja) 1998-04-24

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ID=17581610

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651300B1 (ko) * 2003-12-10 2006-11-28 엘지전자 주식회사 자동 진공 청소기의 제어 구조
KR100765428B1 (ko) 2006-03-03 2007-10-09 주식회사 로보아이모요 지능형 청소 로봇 및 그 제어방법
JP2018005771A (ja) * 2016-07-07 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 自律移動体および自律移動体の移動制御方法
JP2019518277A (ja) * 2016-06-06 2019-06-27 北京小米移動軟件有限公司Beijing Xiaomi Mobile Software Co.,Ltd. 清掃ロボット及び障害物の乗越え方法

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031202