JPS63155306A - 自律走行移動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、周囲の物体（以下、障害物という）や床の凹
凸部を検出し、その障害物や凹凸部を回避して走行する
移動車に係り、特に室内を自律走行して掃除する自動掃
除機などに好適な、自律走行移動車に関する。

〔従来の技術〕

従来の自律走行移動車は、特開昭５５−９７６０８　　
号に記載のように、障害物を検出する装置として、超音
波送信器と超音波受信器を備えて、走行中に障害物を検
出し、それを回避して走行するように構成されている。

上記した障害物を検出する超音波送信器及び超音波受信
器は、障害物を非接触により検出できる点で非常に有用
である。

しかし、超音波送信器から発信される超音波パルスの長
さに比べて近い位置にある障害物の検出とその距離計測
において、超音波の拡散による指向性の低下や超音波受
信器で受信する反射波の強さに対して設定したしきい値
の是非などが原因する誤差の発生は避けられない。

従来は、上記した近距離にある障害物の検出とその距離
計測の誤差発生、及び超音波の送受信方向に対して傾い
た壁、細径の筒体（円柱も含めて）や鉤体、表面が粗く
または波打つ物体（カーテン・など）などの、超音波の
反射波を拡散、吸収してしまう障害物を、検出できない
場合については配慮されていなかった。

また、従来の自律走行移動車は、前記公報に記載された
自動掃除機のように、走行する領域を壁に囲まれた領域
とし、そして走行する床を、走行車輪が空転して移動車
自身座標の狂いを起すもとになる凹凸部のない平面状の
床をこ限定して走行させる構成になっていた。従って、
壁でなく、段差で区切られた部屋や、床上に凹部の区域
のある部屋や、敷居などの凸状部のある部屋や、車輪の
空転を起すもとになる凹凸部のある床面、などを走行す
る場合について、配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においては、障害物があるのに、超音波送
信器から送信されて障害物で反射した信号を超音波受信
器でとらえられない場合について配慮されておらず、走
行中に移動車が、障害物に接触したり、突き当ったりす
るなどの問題があった。

また、段差で区切られた部屋や凹凸部のある床面を、移
動車を自律的に走行させるために、段差や床の凹凸部を
検索し、検出するのに、超音波送信器とその受信器を対
にした近接センサなどを、移動車に装備することが考え
られるが、超音波の床面での多重反射などが影響し、凹
凸部の深さ、高さを精度よくとらえられない場合が多く
、誤判断することも多い。

本発明は−、障害物を超音波送受信装置でとらえられな
い場合に、それを補い、検出が確実かつ安価な、接触形
の障害物検出器を備え、かつ段差や床面の凹凸部を確実
に検出し、それらが走行上許容できる範囲内にあるか否
かを判断し、走行する機能を備えた自律走行移動車を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、自律走行移動車の台車に、該車体の姿勢角
度（向き）の変化を計測する角速度計（以下、レートジ
ャイロという）と、前記車体の移動距離を算出するため
に、駆動車輪の回転数を計測するロータリーエンコーダ
と、走行領域（または作業領域）内の障害物とその位置
を回転しながら計測する送受信兼用な超音波送受信装置
と、前記車体に近接する周囲の障害物を検出するための
複数の接触形の障害物検出器と、接触子を走行床面に接
触また離反して前記車体の下面側に設置した複数個の床
面段差検出器と、上記のレートジャイロ、ロータリーエ
ンコーダ、超音波送受信装置及び障害物検出器、複数個
の床面段差検出器、からの信号を処理し、前記車体の走
行制御を行うためのマイクロプロセッサ（中央演算装置
）と、メモリ（記憶素子）としての読み出し専用メモリ
・　（以下、ＲＯＭという）と書き込み読み出しメモリ
（以下、ＲＡＭという）と、インターフェース（入出力
信号処理回路）とで、構成した走行制御装置と、を搭載
、装備して構成することにより達成される。

〔作用〕

本発明の移動車は、走行開始地点を座標原点として、予
め走行すべく最大領域（正方形または長！方形）の辺の
長さを設定して、前記辺上には、障害物があるものとし
、走行制御装置内のＲＡＭ上に書き込んで、走行領域を
限定した上で比較的遠方にまである障害物を検出するた
め搭載した、走行動作中に常に回転しながら障害物を刻
々検出し、その座標を計測する超音波送受装置により障
害物を検出し、その座標をＲＡＭに記憶して、そして前
記のＲＡＭ上で経路探索を行い、経路を決定して走行す
る。前述したように、障害物があるにも拘わらず、超音
波送受信装置で検出できなかったような場合には、移動
車に近接する周囲の障害物を検出するために搭載した複
数個の、接触形の障害物検出器のいづれかで、障害物を
検出し、その座標をＲＡＭに記憶するとともに停止して
、ＲＡＭ上で障害物を回避して走行する経路を探索し走
行する。

さらに、床面の凹凸部を検出する段差検出器により、床
面の許容範囲外の凹凸部を探り、許容範囲外の凹凸部を
障害物と判断させて、その座標を前記ＲＡＭに書き込ん
で、そしてＲＡＭ上で、走行制御装置内のＲＯＭに記憶
させである経路探索論理に従って経路探索を行い、経路
を決定して走行する。

以上説明した動作及び制御によって、本発明の自律走行
移動車は、超音波送受信装置が、障害物の形状、大きさ
、表面粗さなどの影響により、当障害物を検出できなか
った場合でも、移動車に近接する周囲にある障害物を、
それに接触することによってとらえる障害物検出器で検
出し、障害物を回避、走行するので、障害物に突き当っ
て走行するなど、誤動作することがないとともに、床面
の凹凸部を検出し、それを回避して走行するので、段差
で区切られた部屋や、凹部区域のある部屋や、車輪の空
転を起すもとになる凹凸部の点在する部屋など、の床面
上を自律的に走行でき、凹部区域に落ちたり、車輪が空
転し、自身の座標を誤認識して障害物に突き当るなどの
、誤動作をすることがない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の自律走行移動車の第一実施例の構造
を示す側面図、第２図は、駆動車輪の駆動部と接触形の
障害物検出器の配置を示す第１図の＾−Ａ、で断面した
断面図、第３図は駆動車輪の配置を示す第１図のＡｓ−
Ａｔで断面した断面図、第４図は駆動車輪の駆動装置の
断面図である。

第１図、第２図、第３図において、１は本発明の自律走
行移動車であり、２は車体である。

３は第４図に示すように、車体２に固設した後記の駆動
車輪１０　、１１の駆動装置である。

第４図において、４は車体２に固設した軸受筒であり、
中空軸受筒部４ａと、後記の傘歯車６と傘歯車８ｂを収
納するギヤボックス部４ｂとを一体にしたものである。

５は前記の軸受筒４を貫通する軸部５ａと後記の傘歯車
６を固設する支持部５ｂとを一体にした後記の駆動車輪
１０　（または１１）゛を回転駆動する駆動軸である。

６は駆動軸５の支持部に固設した傘歯車、７は後記の駆
動車輪１゜（または１１）の回転軸８を軸受する支持筒
で、軸受筒４のギヤボックス４ｂに固設されたものであ
る。８は前記支持筒７を貫通する軸部８ａと傘歯車６と
噛み合う傘歯車８ｂと後記の駆動車輪１゜（または１１
）を締結固定する締結部８ｃとを一体にした車輪軸、９
は駆動軸５に固設した傘歯車である。

第１図、第２図、第３図にもどり、１０と１１は第３図
及び第４図に示すように車輪軸８の締結部８Ｃに固設し
た駆動車輪、１２と１３は車体２上に固設した駆動車輪
１０，１１をそれぞれ回転駆動するための後記の速度制
御装置５と２６により駆動される直流モータ、１２ａ、
１３ａは前記直流モータに付設した回転速度制御のため
のタコジェネレータ、１２ｂ；１３　ｂは減速機、１４
　、１５は前記の減速機１２ｂ、１３ｂのそれぞれの出
力軸に固設し、駆動軸５に締結固定した傘歯車９と噛み
合う傘歯車、１６は支柱で、取付板１７を支持するもの
であり、１８　、１９は前記取付板に固設するとともに
、軸継手加を介して駆動軸５に一連結したロータリーエ
ンコーダ（インクリメント形）で、駆動車輪１０　、１
１のそれぞれの回転移動量を測定するためのものである
。

２１は第３図に示す車体２の中心線Ｃ−Ｃと駆動車輪１
０と１１の中心を結ぶ中心線Ｓ−Ｓとの交点（以下、車
体２の中心という）から立ち上げた垂直線が通る取付板
１７の位置に固設した超音波送受信装置で、低速回転し
ながら前記の車体２の中心から比較的遠方にまである走
行領域内の障害物を非接触で検出して車体２の中心から
前記障害物までの距離情報を後記の走行制御装置２４に
伝える超音波（周波数４０１Ｇ（ｚ　）のパルスを発信
兼受信するものであり、２１ａは超音波パルスの送受信
部、２１ｂは送受信部２１　ａを低速回転させる直流モ
ータ、２１　ｃは前記直流モータ２１　ｂの軸に連結し
た車体２の中心線Ｃ−Ｃに対する送受信部２１　ａの回
転角を計測するための回転計（たとえばロータリーエン
コーダ）である。ｎは車体２に取り付けた車体２の向き
変化すなわち姿勢角の変化、を計測する角速度計測装置
（レートジャイロ）である。田は障害物を検出したとき
、その障害物の座標を明確にするため、予め定めた車体
２の外周縁に設置した前記の外周縁に近接する範囲にあ
る障害物を検出するための障害物検出器であり、第５図
にその構造を示す。

第５図は障害物検出器の構造図で、（ａ）は障害物検出
器の側断面図、（ｂ）は平面図である。

同図において、２３ａは自重で撓むことはないが。

障害物に接触したときには傷を付けることなく容易に変
形するように配慮された導電性の接触子で、たとえば直
径が０．１５”４．３０ｍｍの金属酸（ばね用ステンレ
ス鋼線等）を１．０”４．５ｍｍのコイル直径に初張力
を持たせて密着巻きにしたコイルばねなどからなるもの
である。２３ｂはその中心に後記の絶縁ピース２３ｃを
嵌入し固定するための穴２３　ｂ　（１１と車体２に固
設するための穴２３　ｂ　（２１を有する金属製の支持
片であり、２３ｃはその中心を貫通する前記接触ｎａを
保持、固定し前記した支持片２３　ｂの穴２３　ｂ　（
１１の長さより短い筒部２３　ｃ　（１１と穴２３　ｂ
　（１１への嵌入深さを規制するつば２３　ｃ　（２１
と後記のリード線２３ｄを保持するつば２３　ｃ　ｔ３
１とつば２３　ｃ　（２１とつば２３　Ｃ（３１の間を
前記の筒部２３　Ｃ（１１の中心まで切欠いた溝部ｎｃ
（４）とを有する絶縁材料で成形した絶縁ピースである
。２３ｄは、絶縁ピース２３ｃの溝部２３　Ｃ１４１で
、接触子２３ａに接続し接触子２３ａと導通ずるリード
線であり、２３ｅは支持片２３ｂに締結し支持片２３ｂ
に導通ずるリード線である。

以上説明した構造からなる障害物検出器２３は、障害物
に接触子２３ａが接触していないとき、接触子２３ａと
支持片２３ｂとの間に絶縁ピース２３ｃが介在してリー
ド線２３ｄと２３ｅは導通せず、両者の間の電気抵抗は
無限大となる。一方接触子２３ａが障害物に接触したと
き、接触子２３ａが撓んでたとえば第５図（ａ）に示す
二点鎖線の形に変形して接触子２３ａが支持片２３ｂの
穴２３　ｂ　ｆｉ＋の端部に接触し、リード線２３ｄと
２３ｅが導通して両者の間の電気抵抗は零または零に近
い値となることから、障害物の有無を検出するものであ
る。

２４は第６図に示すマイクロプロセッサ（中央演算装置
）２４鳳、メモリ（記憶素子、ＲＯＭ、ＩＬＡＭ）２４
ｂ１インターフエース（入出力信号処理装置）２４ｃで
構成した自律走行Ｓ動車ｌの走行制御装置であり、５と
２６は前記の走行制御装置２４から速度指令を受けて直
流モータ１２と１３の回転速度を制御する速度制御装置
（ドライバ）であり、２７は走行制御装置２４に付設し
た電源の切入、メモＩＪ　２４ｂのＲＡ　Ｍなどのリセ
ット、動作の開始指令を送信する操作盤（キーボード）
である。四は車体２に固設した収納箱２９に収容した自
律走行移動車１の電源である蓋電池であり、父は車体２
の中心線Ｃ−Ｃ上の前後に配設したキャスタである。

以上が本実施例の自律走行移動車ｌの第一実施例の構造
である。次に、自律走行移動車１における走行制御と走
行動作について、以下第６図をもとにして説明する。

第６図は本実施例の自律走行移動車１の制御構成を示す
制御ブロック線図であって、第１図〜第５図と同一符号
は同一部分を示す。同図において、自律走行移動車１は
走行指令を受けて、走行制御装ｆ２４で走行開始地点に
おける車体２の中心を座標原点にし、車体２の中心線Ｃ
−Ｃをｙ軸に、駆動車輪１０と１１の中心を結ぶ中心線
Ｓ−ＳをＸ軸とする座標系を設定する。つづいて予め定
めた走行すべき最大領域（正方形または長方形）の辺の
長さを、その辺上には障害物があるものとしてメモＩＪ
　２４　ｂのＲＡＭに書き込む。次に超音波送受信装置
２１と障害物検出器ｎとにより周囲の障害物を検索し、
障害物の有無をメモリスのＲＡ　Ｍ　ｉｃ書き込む。

そして前記のメモＩＪ　２４　ｂのＲＡＭ上で、メモリ
２４ｂのＲＯＭに予め記憶させである経路探索論理に従
って、経路の探索を行い、経路を決定して走行し、もし
、走行経路上に障害物が存在するのに超音波送受信装置
２１で走行経路上の障害物を検出できないときには、そ
の障害物に障害物検出器ｎの接触子２３ａが接触して検
出して、障害物に突き当るのを避けるために走行を停止
し、障害物を検出した障害物検出器ｎの取付位置をもと
に算出した障害物の座標をメモ！Ｊ　２４　ｂのＲＡＭ
に書き込む。゛そして再び、メモＩＪ　２４　ｂのＲＡ
Ｍで経路探索を行い走行を続けるとともに、走行制御装
置２４で常にレートジャイロｎ、ロータリーエンコーダ
１８　、１９の信号を受けて、車体２の姿勢角、座標を
計測して、メモＩＪ　２４　ｂの几ＯＭの経路探索論理
に従って決定した経路上を走行するように、メモＩＪ　
２４　ｂのＲＯＭに記憶させである車体２の姿勢角と座
標の修正論理（自律走行移動車１を上記の経路に誘導す
る論理）に従って決定された直流モータ１２と１３の速
度信号を速度制御装置器、２６に送信し、直流モータ１
２と１３の速度を制御しながら走行する。

以上、説明したように、本実施例によれば、本発明の自
律走行移動車１は、超音波などの送受信方向に対して傾
いた壁、超音波などの反射波を拡散してしまう細径の筒
体や自体、超音波などを吸収、拡散するカーテンなどの
障害物を、搭載した超音波送受装置２１で検出できない
場合でも、障害物に接触してその障害物を検出する障害
物検出器ｎで上記した障害物を確実に検出できるように
なり、上記した障害物のある室内を障害物を回避して自
律的に走行できる。また、上記の障害物検出器ｎは柔軟
性に富む細径のコイルばねなどで形成した接触子２３ａ
と金属片である支持片２３ｂとで簡単に、そして小形に
構成できるので安価にでき、さらに車体２の設置に当っ
て、取付空間などが少なくて済むので、移動車自体を小
形にできるなどの効果がある。

なお、本実施例において、障害物検出器田を車体２の前
後に各々３個配設した例を示したが、障害物検出器ｎの
設置数、取付位置、取付ピッチは、検出対象物の障害物
の大きさ、形状などを考慮し決定すべきものであり、本
実施例で図示した配役に限定するものではない。

次に、本発明の第二実施例を第７図〜第１２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の自律走行移動車の第二実施例の構造
を示す側面図、第８図は駆動車輪の駆動部の配置を示す
第７図のん−Ａ、で断面した断面図、第９図は、駆動車
輪の配置と、床面の凹凸部を検出する段差検出器の配置
を示す第１図のＡ２　　Ａ２で断面した断面図である。

第７図、第８図、第９図において、ｌは本発明の自律走
行移動車、２は車体、３は前記第４図に示した車体に固
設した後記の駆動車輪１０　、１１の駆動装置である。

また、１０と１１は第９図及び前記第４図に示すように
、車輪軸８の締結部８ｃに固設した駆動車輪である。１
２と１３は車体２上に固設した駆動車輪１０　。

１１をそれぞれ回転駆動するための後記の速度制御装置
２６と２７により駆動される直流モータ、１２ａ。

１３　ａは前記直流モータに付設した回転速度制御のた
めのタコジェネレータ、１２ｂ、１３ｂは減速機である
。１４　、１５は前記の減速機１２ｂ、１３ｂのそれぞ
れの出力軸に固設し駆動軸５に締結固定した傘歯車９と
噛み合う傘歯車である。１６は支柱で、取付板１７を支
持するものであり、　１８　、１９は前記取付板に固設
するとともに、軸継手笈を介して駆動軸５に連結したロ
ータリーエンコーダ（インクリメント形）で、駆動車輪
１０　、１１のそれぞれの回転移動量を測定するための
ものである。

２１は第９図に示す車体２の中心線Ｃ−Ｃと、駆動車輪
１０と１１の中心を結ぶ中心線Ｓ−Ｓとの交点（以下、
車体２の中心という）から立ち上げた垂直線が通る取付
板１７の位置に、固設した超音波送受信装置で、低速回
転しながら前記の車体２の中心から比較的遠方にまであ
る走行領域内の障害物を非接触で検出して、車体２の中
心から前記障害物までの距離情報を後記の走行制御装置
四に伝える超音波（周波数４０ＩＱ（！　）のパルスを
発信兼受信するものであり、２１　ｇは超音波パルスの
送受信部、２１　ｂは送受信部２１　ａを低速回転させ
る直流モータ、２１　ｃは前記直流モータ２１　ｂの軸
に連結した車体２の中心線Ｃ−Ｃに対する送受信部２１
　ａの回転角を計測するための回転計（たとえばロータ
リーエンコーダ）である。

２２は車体２に取り付けた、車体２の向き変化、すなわ
ち姿勢角の変化を、計測する角速度計測装置（レートジ
ャイロ）である。１２３と１２４は走行中に、走行する
床面であるＢの凹凸部を検出したとき、前記凹凸部の座
標を明確にするために、予め定めた位置であるとともに
、駆動車輪１０　、１１、後記のキャスタ３１が、上記
した床面Ｂの凹凸部上の走行を回避できるように、事前
に床面Ｂの凹凸部を検出させるために、第７図及び第９
図に色水した進行方向Ｐ側で、かつ直進走行時における
駆動車輪１０，１１１後記のキャスタ３１の軌道線上に
位置した自律走行移動車ｌの部分に、駆動車輪１０　。

１１、後記のキャスタ３１が空転することなく越えられ
る床面Ｂの凸部や立ち上り段差の高さのｈ（第１０図に
示す）だけ、後記の接触子１２３ａの先端を床面Ｂから
離して設置した凸部を検出する段差検出器と床面Ｂの凹
部や下降した段差の深さのｄ（第１１図に示す）だけ、
後記の接触子１２４１の先端を床面Ｂに接触させて設置
した凹部を検出する段差検出器であり、第１０図と第１
１図にその構造を示す。第１０図と第１１図は段差検出
器の構造図であって、同図（ａｔは段差検出器の側断面
図、同図（ｂ）は平面図である。

第１０図、第１１図において、１２３ａと１２４ａね床
面Ｂ及び床面Ｂの凹凸部に傷を付けることがないように
、導電性の線材をコイル巻きにして、柔軟性に富む細長
状に形成した接触子で、たとえば直径が０．１５”Ｊ、
３０ｍｍの金属線（ばね用ステンレス線など）を１．０
＝２．５ｍｍのコイル直径に初張力を持たせて密着巻き
にしたコイルばねなどからなるものである。１２３ｂは
中心に、後記の絶縁ピース１２３ｃを嵌入し固定するた
めの穴１２３　ｂ　（１１と取付穴１２３　ｂ（２）を
有する金属製の支持片であり、１２３ｃはその中心を貫
通する前記した接触子１−２３　ａまたは１２４ａを保
持固定し、前記支持片１２３ｂの穴１２３　ｂ　（１１
の長さより短い筒部１２３　ｃ　ｆｌ）と、穴１２３　
ｂ　（１１への嵌入深さを規制するつば１２３　ｃ（２
）と、後記のリード線１２３ｄを保持するつば１２３　
ｃ　（３１と、つば１２３ｃ（２）とつば１２３　ｃ　
ｉ３１の間を前記の筒体１２３　ｃ　（１１の中心まで
切欠いた溝部１２３　ｅ　（４１とを有する絶縁材料で
成形した絶縁ピースである。

１２３ｄは、絶縁ピース１２３ｃの溝部１２３　ｃ　ｆ
４１で接触子１２３ａまたは１２４ａに接続し、それら
と導通ずるリード線である。１２３ｅは支持片１２３ｂ
に締結し、それと導通するリード線である。

以上説明した構造からなる段差検出器１２３と１２４を
第７図に示すように自律走行移動車１に取り付けた状態
において、段差検出器１２３は、その取付位置の床面Ｂ
に高さｈを越える凸部や立ち上り段差がないとき、接触
子１２３ａと支持片１２３ｂとの間に絶縁ピース１２３
ｃが介在して、リード線１２３ｄと１２３ｃは導通せず
、両者の間の電気抵抗は無限となる。一方床面Ｂに高さ
ｈを越える凸部や立ち上り段差があるとき、これに接触
子１２３ａが接触して、第１０図（ａ）の二点鎖線で示
す形に変形して、接触子１２３ａが支持片１２３ｂの穴
１２３　ｂ　ｆｉｌの端部に接触し、リード線１２３　
ｄと１２３　ｅが導通し、両者の間の電気抵抗が零また
は零に近い値となることから、床面Ｂ上の凸部や立ち上
り段差の有無を検出する。反対に、段差検出器１２４は
、その取付位置の床面Ｂに深さｄを越える凹部や下降し
た段差がないとき、接触１２４　ａが床面Ｂに常に接触
して変形し、接触子１２４ａが支持片１２３ｂの穴１２
３　ｂ　（１１の端部に接触し、リード線１２３ｄと　
１１２３ｅが導通し、両者の間の電気抵抗が零または零
に近い値となる。一方法面Ｂに深さｄを越える凹部や下
降した段差があるとき、接触子１２４ａが床面Ｂから離
れて、第１１図（，１の二点鎖線で示す形、・すなわち
真直となり、接触子１２４　ａと支持片１２３ｂとの接
触が解れて、リード線１２３Ｃとの間の電気抵抗が無限
大になることから、床面Ｂ上の凹部や下降した段差の有
無を検出する。

第１２図は本実施例の自律走行移動車の制御構成を示す
ブロック図であって、２５はマイクロプロセッサ（中央
演算装置）２５８、メモリ（記憶素子。

ＲＯＭ　、　ＲＡ　Ｍ　）　２５　ｂ　、インターフェ
ース（入出力信号処理回路）２５ｃで構成した自律走行
移動車１の走行制御装置、２６と２７は前記の走行制御
装置５からの速度指令を受けて直流モータ１２と１３の
回転速度を制御する速度制御装置（ドライバ）、詔は走
行制御装置５に付設した電源の切入、メモリ２５ｂのＲ
ＡＭなどのリセット、動作の開始指令を送信する操作盤
（キーボード）、四は車体２に固設した収納箱３０に収
容した自律走行移動車１の電源である蓄電池、３１は車
体２の中心線Ｃ−Ｃ上の前後に配設したキャスタである
。

次に、自律走行移動車における走行制御と走行動作につ
いて、以下第１２図を参照して説明する。

自律走行移動車１は、走行指令を受けて、走行制御装置
四で走行開始地点に３ける車体２の中心を座標原点にし
、車体２の中心線Ｃ−Ｃをｙ軸に、駆動車輪１０と１１
の中心を結ぶ中心線Ｓ−ＳをＸ軸とする座標系を設定し
、つづいて、予め冗めた定行すべく最大領域（正方形ま
たは長方形）の辺の長さを、その辺上には、障害物があ
るものとして、メモＩＪ　２５　ｂのＲＡＭに書き込み
、次に超音波送受信装置２１（第７図）の送受信部２１
で周囲の障害物を検索し、障害物の有無を前記ＲＡ　Ｍ
を書き込み、さらに段差検出器１２３と１２４により、
その地点における床面Ｂ上の凹凸部を検索を探り、許容
外の高さｈを越える凸部または深さｄを越える凹部があ
れば、その凸部または凹部を障害物と判断させて、そし
て前記ＲＡＭに書き込んで、そして前記メモリ２５ｂの
Ｒ，ＡＭ上で、メモリ、２５ｂのＲＯＭに予め記憶させ
である経路探索論理に従って、経路の探索を行い、経路
を決定して走行し、もし、走行中に、床面Ｂの許容外の
凹凸部を検出したときには、直ちに停止し、前記の凹凸
部を検出した段差検出器１２３または１２４の取付位置
をもとに算出した前記凹凸部の座標を、メモＩＪ　２５
　ｂのＲＡＭに書き込む。そして再び経路探索を行い、
走行を続けるとともに、走行制御装置５で、常にレート
ジャイロ２２、ロータリーエンコーダ１８　、１９の信
号を受けて、車体２の姿勢角、座、漂を計測して、メモ
ＩＪ　２５　ｂのＲＯＭの経路探索論理に従って決定し
た経路上を走行するように、メモＩＪ　２５　ｂのＲＯ
Ｍに記憶させである車体２の姿勢角と座標の修正論理（
自律走行移動車を上記の経路に誘導する論理）に従って
決定された直流モータ１２と１３の速度信号を速度制御
装置２６　、２７に送信し、直流モータ１２と１３の速
度を制御しながら走行する。

以上説明したように、本実施例によれば、本発明の自律
走行移動車１は、走行領域内の障害物及び床面Ｂの凹凸
部を検索し、そして検索し、それを回避して走行するの
で、凹部区域のある部屋や、駆動車輪１０　、１１の空
転を起すもとになる凹凸部の点在する部屋なども自律的
に走行できる。

また、凹凸部を検出する段差検出器１２３　、１２４は
、柔軟性に富むコイルばねなどで形成した接触子１２３
　ａ　、　１２４　ａと金属片である支持片１２３ｂと
で、簡単に、そして小形に構成できるので、安価にでき
る。

なお、本実施例において、段差検出器１２３゜１２４を
、自律走行移動車ｌの進行方向Ｐ側の前方に、各々３個
配設した図を示したが、設置数、取付位置、取付ピッチ
は走行する床面の凹凸の状況や走行経路モードなどを考
慮し決定すべきものであり、本実施例で図示した配役に
限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば移動車に、非接触で
障害物を検出できる超音波送受信装置のほかに、障害物
に接触し、その障害を検出する障害物検出器を備えるこ
とにより、障害物の大きさ、形状、表面粗さなどの影響
を受けることなく、走行領域内の障害物を確実に検出し
、その障害物を回避すると共に、床面の凹凸部を検出す
る接触子の有する段差検出器を備えることにより、障害
物及び床面の凹凸部を確実に検出し、それらを回避して
、自律走行する自律走行移動車を提供できるヶ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自律走行移動車の第一実施例の側面図
、第２図は第１図のＡ、−Ａ、で断面した平断面図、第
３図は第１図のん−４で断面した平断面図、第４図は駆
動車輪の５駆動装置の断面図、第５図は障害物検出器の
構造図で（，１は障害物検出器の側断面図、（ｂ）は障
害物検出器の平面図、第６図は本発明の自律走行移動車
の第−実施例の制御構成を示すブロック図、第７図は本
発明の自律走行を検出する段差検出器で（、＞はその側
断面図、（ｂｌは平面図、第１１図は床面の凹部を検出
する段差検出器で（、）はその側断面図、（ｂ）は平面
図、第１２図は本発明の自律走行移動車の第二実施例の
制御構成を示すブロック図である。 ２・・・車体　　　　　　　１２　ｊ１３・・・直流モ
ータ１８　、１９・・・ロータリーエンコーダ２１・・
・超音波送受信装置　２２・・・レートジャイロｎ・・
・障害物検出器　　　１２３，１２４・・・段差検出６
冴、２５・・・走行制御装置 ２７　、２８・・・操作盤（キーボード）代理人　弁理
士　小　川　勝　男 第１図 第２図 第４図 糖Ｓ図 （α） Ｂｂ（２ン　　　　　　　とｔプＣ（ｌ〕第６図 も７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体と、この車体の姿勢角の変化を計測するレート
   ジャイロと、この車体の駆動車輪の回転数を計測するロ
   ータリーエンコーダと、走行領域内の障害物を検索する
   障害物検出装置と、上記レートジャイロ、ロータリーエ
   ンコーダ、障害物検出装置からの信号を処理して障害物
   の座標及び前記台車の姿勢角と座標を求めて記憶し、そ
   の結果をもとにして前記台車の走行を制御する走行制御
   装置を少くとも備えた自律的に走行する自律走行移動車
   において、前記障害物検出装置として低速回転しながら
   障害物の検出とその座標を計測する超音波送受信装置を
   前記車体の中心に搭載するとともに、導電性の線材をコ
   イル巻きにして柔軟性に富む細長状に形成した接触子の
   、その一端を絶縁物を介して導電性の材料で形成した支
   持片で保持し、前記接触子が障害物に接触し変形した場
   合に、当接触子と前記支持片とが導通するように構成し
   た障害物検出器を前記車体の外周縁に装備し、走行中に
   前記超音波送受信装置と前記障害物検出器からの信号を
   前記走行制御装置で処理して、自律的に障害物を回避し
   走行するように構成したことを特徴とする自律走行移動
   車。 ２、特許請求の範囲第１項記載の自律走行移動車におい
   て、前記障害物検出装置として導電性の線材をコイル巻
   きにして柔軟性に富む細長状に形成した接触子の一端を
   絶縁物を介して導電性の材料で形成した支持片で保持し
   て前記接触子が変形した場合に当該接触子と前記支持片
   とが導通するように構成した段差検出器を備え、その少
   なくとも１個を床面から前記接触子の先端を予め定めた
   距離だけ離して前記接触子と前記支持片とを導通しない
   状態で、対となる他の１個を床面に前記接触子の先端を
   予め定めた距離だけ押し付けて前記接触子を変形させて
   前記接触子と前記支持片とを導通させた状態でそれぞれ
   を車体に装備し、走行中に前記各々の段差検出器からの
   信号をも前記した走行制御装置で処理し、前者の段差検
   出器の接触子と支持片が導通したときは、床面に凸部が
   あるものと記憶し、後者の段差検出器の接触子と支持片
   とが導通しないときは、床面に凹部があるものと記憶し
   、自律的に前記した床面上の予め定めた許容値を越える
   高さ及び深さの凸、凹部を回避して自律的に走行するよ
   うに構成したことを特徴とする自律走行移動車。