JP2005044266A - Autonomous running device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部屋の全体を隈無く走行する自律走行装置に関するものである。 The present invention relates to an autonomous traveling device that travels throughout the entire room.
従来の自律走行装置に関する技術を表す公知文献としては、例えば、下記の特許文献1があり、図2、図3を用いて説明する。
For example, the following
まず、図2、図3で自律走行装置10の走行工程について説明する。 First, the traveling process of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIGS.
図2は走行する部屋を示している。だだし、部屋の左下を座標(0,0)として右下を(X1,0)、左上(0,Y0)、右上(X1,Y0)とする。 FIG. 2 shows a traveling room. However, the lower left corner of the room is coordinates (0, 0), the lower right corner is (X1,0), the upper left corner (0, Y0), and the upper right corner (X1, Y0).
自律走行装置10は、例えば、床掃除、床拭き等の目的として、部屋全面を走行する。つまり、例えば、図2の部屋の座標(0,0)から走行し、座標(X1,Y0)まで往復走行を繰り返しながら、部屋全体を隈無く走行する。 The autonomous traveling device 10 travels over the entire surface of the room for purposes such as floor cleaning and floor wiping, for example. That is, for example, the vehicle travels from the room coordinates (0, 0) in FIG. 2 and travels through the entire room while repeating the reciprocating travel to the coordinates (X1, Y0).
次に、図3を用いて自律走行装置10の走行工程について説明する。 Next, the traveling process of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIG.
自律走行装置10は、部屋の壁に沿って反時計周りに周回する周回工程を行う。自律走行装置10は、部屋の壁を沿うように走行するため、走行する部屋の大きさ、例えば、図2の部屋のスミの座標を知ることができる。 The autonomous mobile device 10 performs a turning process of turning counterclockwise along the wall of the room. Since the autonomous traveling device 10 travels along the wall of the room, the autonomous traveling device 10 can know the size of the traveling room, for example, the coordinates of the stain in the room in FIG.
次に、部屋全体を隈無く往復走行する往復走行工程を部屋の右スミ(0,0)から行い、部屋全体走行すると往復走行工程を終了する。 Next, the reciprocating process for reciprocating the entire room is performed from the right corner (0, 0) of the room, and the reciprocating process is terminated when the entire room is traveled.
次に、往復走行について図2で説明する。 Next, reciprocal travel will be described with reference to FIG.
まず、自律走行装置10は、基準壁に平行で、かつ、図2の上方向に、壁に到達するまで走行する。壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。次に、基準壁に平行で、かつ、図2の下方向に壁に到達するまで走行する。そして、壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。 First, the autonomous mobile device 10 travels in parallel with the reference wall and in the upward direction in FIG. 2 until it reaches the wall. When reaching the wall, the vehicle travels in the vertical direction of the reference wall by the size of the autonomous traveling device 10. Next, the vehicle travels in parallel with the reference wall and reaches the wall in the downward direction in FIG. And if it reaches | attains a wall, it will drive | work to the perpendicular | vertical direction of a reference | standard wall by the magnitude | size of the autonomous mobile device 10.
上記で述べた走行を往復走行工程の1走行として繰り返すことにより、部屋全体を隈無く走行することができる。 By repeating the traveling described above as one traveling in the reciprocating traveling process, the entire room can be traveled without hesitation.
また、自律走行装置10が部屋の座標(X1,Y1)に達したときに部屋全体を終了したとして往復走行工程を終了する。
上記従来の技術は、自律走行装置10が部屋の座標(X1,Y1)に達したときに部屋全体を終了するものである。上記方法によると、部屋の端から端まで走行するので、部屋全体を隈無く掃除することができる。 In the above conventional technique, when the autonomous traveling device 10 reaches the coordinates (X1, Y1) of the room, the entire room is terminated. According to the above method, since the vehicle travels from one end of the room to the other, the entire room can be cleaned without hesitation.
しかし、部屋の床の滑りによる走行センサのズレ、衝撃によるジャイロセンサのズレにより、自律走行装置10の部屋座標(x,y)を正確に計測できない場合は、終了検知を正確にすることができない。最悪の場合、自律走行装置10の電池が無くなるまで走行し続けるということになる。 However, if the room coordinates (x, y) of the autonomous traveling device 10 cannot be accurately measured due to the displacement of the traveling sensor due to slipping of the floor of the room and the displacement of the gyro sensor due to impact, the end detection cannot be made accurate. . In the worst case, the vehicle travels until the battery of the autonomous traveling device 10 runs out.
上記課題を解決するために、本発明は、走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数を測定し、測定往復回数として出力する往復回数測定手段と、往復回数計算手段が出力する基本往復回数と往復回数測定手段が計測した往復回数から走行工程が終了したかどうかを判断する走行工程終了判断手段と、走行工程終了判断手段で走行工程が終了したと判断されると走行工程を終了する走行工程終了手段とを備えたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention calculates a room information storage unit that stores information on a traveling room, and the number of reciprocations in the reference wall direction from the room information stored in the traveling room information storage unit. , A round-trip number calculating means for outputting as a basic round-trip number, a round-trip number measuring means for measuring the round-trip number and outputting it as a measured round-trip number, A travel process end judging means for judging whether the travel process is finished from the number of times, and a travel process end means for finishing the travel process when the travel process finish judging means judges that the travel process is finished. is there.
上記発明の構成、動作によると、往復走行工程の終了検知方法として、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定し、その往復走行回数に到達したと判断する方法を使用する。 According to the configuration and operation of the above invention, as a method for detecting the end of the reciprocating process, a method of setting the number of reciprocating times according to the size of the room and determining that the number of reciprocating times has been reached is used.
上記方法によると、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定するので、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。 According to the above method, the end of the round trip process is determined by the preset number of round trips regardless of the travel state of the round trip process. The reciprocating process can be completed. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running.
以上のように本発明によれば、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定するので、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。 As described above, according to the present invention, the end of the round trip process is determined by the preset number of round trips regardless of the travel state of the round trip process, so that the sensors such as the travel sensor and the gyro sensor are used in the round trip process. Even in the case of deviation, the reciprocating traveling process can be completed with certainty. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running.
請求項1に記載の発明は、走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数を測定し、測定往復回数として出力する往復回数測定手段と、往復回数計算手段が出力する基本往復回数と往復回数測定手段が計測した往復回数から走行工程が終了したかどうかを判断する走行工程終了判断手段と、走行工程終了判断手段で走行工程が終了したと判断されると走行工程を終了する走行工程終了手段を備えたものである。 According to the first aspect of the present invention, room information storage means for storing information on a traveling room, and the number of reciprocations in the reference wall direction are calculated from the room information stored in the traveling room information storage means. The number of round-trip times is output as the number of round trips, the number of round-trip times is measured and the number of round-trip times is measured and output as the number of round-trip times. A travel process end judging means for judging whether or not the process is finished and a travel process end means for finishing the travel process when the travel process finish judging means judges that the travel process is finished.
上記発明の構成、動作によると、往復走行工程の終了検知方法として、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定し、その往復走行回数に到達したと判断する方法を使用する。 According to the configuration and operation of the above invention, as a method for detecting the end of the reciprocating process, a method of setting the number of reciprocating times according to the size of the room and determining that the number of reciprocating times has been reached is used.
上記方法によると、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定するので、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。 According to the above method, the end of the reciprocating process is determined by the preset number of reciprocating operations regardless of the traveling state of the reciprocating process, so even if the sensors such as the travel sensor and the gyro sensor are deviated in the reciprocating process. The reciprocating process can be completed. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の往復回数計算手段は、走行する部屋の大きさから往復回数を補正するものであり、部屋の大きさに従った往復回数を設定するため、どのような部屋でも無駄なく最適な往復回数となり、全ての床を走行しながら、省時間、省エネを図ることができる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の往復回数計算手段は、走行部屋の面積から往復回数を補正する構成とするものである。これにより、走行距離が長くなることによる自律走行装置10のセンサずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, the round-trip number calculating means according to the first or second aspect is configured to correct the round-trip number from the area of the traveling room. Thereby, since the completion | finish detection of the reciprocating driving process which considered the sensor shift | offset | difference of the autonomous traveling apparatus 10 by a mileage becoming long can be performed, the completion | finish detection of the reciprocating driving process more stabilized can be performed.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の往復回数計算手段は、走行部屋の床状態から往復回数を補正する構成とするものである。これにより、走行状態による自律走行装置10の走行ずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。 According to a fourth aspect of the invention, the round-trip number calculating means according to any one of the first to third aspects is configured to correct the round-trip number from the floor state of the traveling room. Thereby, since the completion | finish detection of the reciprocating driving process which considered the driving | running | working shift | offset | difference of the autonomous traveling apparatus 10 by a driving | running | working state can be performed, the completion | finish detection of the more stable reciprocating driving process can be performed.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の往復回数測定手段は、往復走行回数を基準となる壁の垂直方向へ一定距離以上走行した場合に測定往復回数を増やす構成とするものである。これにより、垂直方向に障害物があり、自律走行装置10が垂直方向に全く走行できなかった場合は、往復走行回数nxは増加しないので、安定して往復走行工程を終了することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the reciprocating frequency measuring means according to any one of the first to fourth aspects is configured such that the reciprocating frequency is measured when the reciprocating frequency is traveled a predetermined distance or more in the vertical direction of the wall. It is set as the structure which increases. Thereby, when there is an obstacle in the vertical direction and the autonomous traveling device 10 cannot travel at all in the vertical direction, the number of times of reciprocating travel nx does not increase, so that the reciprocating traveling process can be completed stably.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の往復回数測定手段は、基準となる壁の垂直方向へ一定時間以上走行した場合に測定往復回数を増やす構成とするものである。これにより、床の摩擦係数μが小さい場合でも、第二の走行時間で往復回数nxを測定できるので、より安定して往復走行工程を終了することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the reciprocation number measuring means according to any one of the first to fifth aspects is configured to increase the number of reciprocation times when traveling in a vertical direction of a reference wall for a predetermined time or more. To do. Thereby, even when the floor friction coefficient μ is small, the number of reciprocations nx can be measured in the second traveling time, so that the reciprocating process can be completed more stably.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の走行工程終了判断手段は、走行時間によっても走行工程終了を判断する構成とするものである。これにより、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、走行時間で終了することができるので、どのような場合でも終了検知を行うことができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the travel process end determination means according to any one of the first to sixth aspects is configured to determine the end of the travel process based on the travel time. As a result, even if the end detection based on the number of round trips cannot be performed, the end can be completed in the travel time, so the end detection can be performed in any case.
請求項8の発明は、請求項1から7のいずれか1項に記載の走行工程終了判断手段は、電池の使用量によっても走行工程終了を判断する構成とするものである。これにより、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、電池使用量が少なくなった場合に走行時間を終了することにより、どのような場合でも終了検知を行うことができる。 According to an eighth aspect of the present invention, the travel process end determination means according to any one of the first to seventh aspects is configured to determine the end of the travel process based on the amount of battery used. Thereby, even if the end detection based on the number of round trips cannot be performed, the end detection can be performed in any case by ending the travel time when the battery usage is reduced.
また、電池の電圧を常に監視しているので、電池容量が少なくなり、往復走行工程中に自律走行装置10が停止することを防ぐことができる。 Further, since the battery voltage is constantly monitored, the battery capacity is reduced, and the autonomous traveling device 10 can be prevented from stopping during the reciprocating traveling process.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
まず、第一の実施例について図1を用いて説明する。図1において、1は部屋情報記憶手段であり、自律走行装置10が走行する部屋に関する大きさ、床状態、障害物等の情報を記憶している。往復回数計算手段2は、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋情報により自律走行装置10が往復走行する回数を計算し、基本往復回数として出力する。
(Example 1)
First, the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1,
また、往復回数測定手段4は、センサ3からのセンサ値を入力として、センサ値より自律走行装置10の往復回数を測定し、測定往復回数として出力する。走行工程終了判断手段5は、往復回数計算手段2による基本往復回数と往復回数測定手段4による測定往復回数を比較し、走行工程が終了したかどうかを判断し、往復走行工程を終了する往復走行終了信号を出力する。往復走行工程終了手段6は、走行工程終了判断手段5による往復走行工程終了信号が入力されると、往復走行工程が終了したとして走行輪9を動かすモータ8を制御する制御手段7へ往復走行停止信号を出力する。
The round trip number measuring means 4 receives the sensor value from the
次に、本実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、図2、図3で自律走行装置10の走行工程について説明する。 First, the traveling process of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIGS.
図2は走行する部屋を示している。だだし、部屋の左下を座標(0,0)として右下を(X1,0)、左上(0,Y0)、右上(X1,Y0)とする。 FIG. 2 shows a traveling room. However, the lower left corner of the room is coordinates (0, 0), the lower right corner is (X1,0), the upper left corner (0, Y0), and the upper right corner (X1, Y0).
自律走行装置10は、例えば、床掃除、床拭き等の目的として、部屋全面を走行する。つまり、例えば、図2の部屋の座標(0,0)から走行し、座標(X1,Y0)まで往復走行を繰り返しながら、部屋全体を隈無く走行する。 The autonomous traveling device 10 travels over the entire surface of the room for purposes such as floor cleaning and floor wiping, for example. That is, for example, the vehicle travels from the room coordinates (0, 0) in FIG. 2 and travels through the entire room while repeating the reciprocating travel to the coordinates (X1, Y0).
次に、図3を用いて自律走行装置10の走行工程について説明する。自律走行装置10は、部屋の壁に沿って反時計周りに周回する周回工程を行う。自律走行装置10は、部屋の壁を沿うように走行するため、走行する部屋の大きさ、例えば、図2の部屋のスミの座標を知ることができる。 Next, the traveling process of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIG. The autonomous mobile device 10 performs a turning process of turning counterclockwise along the wall of the room. Since the autonomous traveling device 10 travels along the wall of the room, the autonomous traveling device 10 can know the size of the traveling room, for example, the coordinates of the stain in the room in FIG.
次に、部屋全体を隈無く往復走行する往復走行工程を部屋の右スミ(0,0)から行い、部屋全体走行すると往復走行工程を終了する。 Next, the reciprocating process for reciprocating the entire room is performed from the right corner (0, 0) of the room, and the reciprocating process is terminated when the entire room is traveled.
次に、往復走行について説明する。 Next, reciprocal travel will be described.
まず、自律走行装置10は、基準壁に平行で、かつ、図3の上方向に、壁に到達するまで走行する。壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。次に、基準壁に平行で、かつ、図3の下方向に壁に到達するまで走行する。そして、壁に到達したら、自律走行装置10の大きさ分だけ基準壁の垂直方向に走行する。 First, the autonomous mobile device 10 travels in parallel with the reference wall and in the upward direction in FIG. 3 until it reaches the wall. When reaching the wall, the vehicle travels in the vertical direction of the reference wall by the size of the autonomous traveling device 10. Next, the vehicle travels in parallel with the reference wall and reaches the wall in the downward direction in FIG. And if it reaches | attains a wall, it will drive | work to the perpendicular | vertical direction of a reference | standard wall by the magnitude | size of the autonomous mobile device 10.
上記で述べた走行を往復走行工程の1走行として繰り返すことにより、部屋全体を隈無く走行することができる。 By repeating the traveling described above as one traveling in the reciprocating traveling process, the entire room can be traveled without hesitation.
往復走行工程の終了を検知する方法として、例えば、自律走行装置10が部屋の座標(X1,Y1)に達したときに部屋全体を終了する方法が考えられる。部屋の座標を測定するセンサ、例えば、車輪を用いて走行距離を測定する走行センサ、角速度を測定するジャイロセンサを用いて、自律走行装置10の部屋の座標(x,y)を計測する。 As a method for detecting the end of the reciprocating traveling process, for example, a method of terminating the entire room when the autonomous traveling device 10 reaches the coordinates (X1, Y1) of the room is conceivable. The coordinates (x, y) of the room of the autonomous traveling device 10 are measured using a sensor that measures the coordinates of the room, for example, a traveling sensor that measures the traveling distance using wheels, and a gyro sensor that measures the angular velocity.
しかし、部屋の床の滑りによる走行センサのズレ、衝撃によるジャイロセンサのズレにより、自律走行装置10の部屋座標(x,y)を正確に計測できない場合が多い。つまり、自律走行装置10が上記で説明した座標(X1,Y1)に到達したときに終了検知する方法を使用することができず、最悪の場合、自律走行装置10の電池が無くなるまで走行しづけるということとなる。そこで、本実施例では、往復走行工程の終了検知方法として、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定し、その往復走行回数に到達したと判断する方法を使用する。 However, there are many cases where the room coordinates (x, y) of the autonomous traveling device 10 cannot be accurately measured due to the displacement of the traveling sensor due to the slipping of the floor of the room and the displacement of the gyro sensor due to the impact. That is, the method of detecting the end when the autonomous traveling device 10 reaches the coordinates (X1, Y1) described above cannot be used. In the worst case, the autonomous traveling device 10 continues to travel until the battery of the autonomous traveling device 10 is exhausted. It will be said that. Therefore, in this embodiment, as a method for detecting the end of the round trip process, a method is used in which the number of round trips according to the size of the room is set and it is determined that the number of round trips has been reached.
上記方法によると、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定するので、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。 According to the above method, the end of the reciprocating process is determined by the preset number of reciprocating operations regardless of the traveling state of the reciprocating process, so even if the sensors such as the travel sensor and the gyro sensor are deviated in the reciprocating process. The reciprocating process can be completed. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running.
次に、図4を用いて、往復走行回数の設定方法について説明する。部屋の形状が図2に示す大きさであるとすると、図2の縦方向(上下)往復走行工程が終了する往復走行回数、基本往復回数Nsxは、自律走行装置10の大きさΔxとして、以下にようにして求めることができる。 Next, a method for setting the number of round trips will be described with reference to FIG. If the shape of the room is the size shown in FIG. 2, the number of round trips and the basic round trip number Nsx at which the vertical (up and down) round trip process in FIG. It can be obtained as follows.
Nsx=(X1−0)/Δx
図2の縦方向(上下)の往復走行回数nxを測定し、往復測定回数nxと基本往復回数Nsxが同じになると、往復走行工程が終了したとして往復走行工程を終了する。往復回数計算手段2は、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の情報、上記例では、部屋のスミの座標(X1,0)を用いて、基本往復回数Nsxを計算する。また、往復走行測定手段4は、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサ3を用いて、往復走行回数nxを測定する。
Nsx = (X1-0) / Δx
When the number of round trips nx in the vertical direction (up and down) in FIG. 2 is measured and the round trip measurement number nx and the basic round trip number Nsx become the same, the round trip process is terminated, assuming that the round trip process is finished. The round-trip
走行工程終了判断手段5は、往復走行計算手段2の基本往復走行回数Nsxと往復走行測定手段4の往復走行回数nxを入力として、往復走行回数nxが基本往復走行回数Nsxになると、往復走行工程を終了する。 The travel process end judging means 5 receives the basic round trip travel count Nsx of the round trip travel calculation means 2 and the round trip travel count nx of the round trip travel measuring means 4, and when the round trip travel count nx becomes the basic round trip travel count Nsx, Exit.
次に、図5を用いて、自律走行装置10の走行アルゴリズムについて説明する。自律走行装置10は、周回走行工程(ステップ11)として、部屋の周囲を走行する。周回走行工程11によって部屋の情報、例えば、部屋のすみの座標を計算し(ステップ12)、基本往復走行回数Nsxを計算する(ステップ13)。往復走行工程として往復走行を走行しながら、往復回数測定手段4により往復回数nxを測定する(ステップ14〜15)。往復走行回数nxが基本往復回数Nsxになると、往復走行工程が終了する(ステップ16〜17)。
Next, the traveling algorithm of the autonomous traveling device 10 will be described with reference to FIG. The autonomous traveling device 10 travels around the room as a round traveling process (step 11). The round trip process 11 calculates room information, for example, the coordinates of the corner of the room (step 12), and calculates the basic number of round trips Nsx (step 13). While traveling in the reciprocating process as the reciprocating process, the reciprocating frequency measuring means 4 measures the reciprocating frequency nx (steps 14 to 15). When the number of round trips nx becomes the basic number of round trips Nsx, the round trip process ends (
本実施例は、走行する部屋の情報を記憶する部屋情報記憶手段と、前記走行部屋情報記憶手段が記憶する部屋情報から基準となる壁方向への往復回数を計算し、基本往復回数として出力する往復回数計算手段と、往復回数を測定し、測定往復回数として出力する往復回数測定手段と、往復回数計算手段が出力する基本往復回数と往復回数測定手段が計測した往復回数から走行工程が終了したかどうかを判断する走行工程終了判断手段と、走行工程終了判断手段で走行工程が終了したと判断されると走行工程を終了する走行工程終了手段を備えたものである。上記第一の実施例の構成、動作によると、往復走行工程の終了検知方法として、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定し、その往復走行回数に到達したと判断する方法を使用するものである。 In this embodiment, the room information storage means for storing the information of the traveling room, the number of round trips in the reference wall direction is calculated from the room information stored in the running room information storage means, and is output as the basic round trip number. The traveling process is completed from the round-trip number calculating means, the round-trip number measuring means for measuring the round-trip number and outputting it as the measured round-trip number, the basic round-trip number output by the round-trip number calculating means, and the round-trip number measured by the round-trip number measuring means. A traveling process end judging means for judging whether the traveling process is finished, and a traveling process end means for finishing the traveling process when the traveling process finish judging means judges that the traveling process is finished. According to the configuration and operation of the first embodiment, as a method of detecting the end of the reciprocating process, a method of setting the number of reciprocating times according to the size of the room and determining that the number of reciprocating times has been reached is used. Is.
上記方法によると、往復走行工程の走行状態に関係なく、往復走行工程の終了を予め設定した往復走行回数で決定するので、走行センサ、ジャイロセンサ等のセンサが往復走行工程でずれた場合でも確実に往復走行工程を終了することができる。また、部屋の大きさに応じた往復走行回数を設定するので、無駄な走行をすることなく往復走行工程を終了することができる。 According to the above method, the end of the reciprocating process is determined by the preset number of reciprocating operations regardless of the traveling state of the reciprocating process, so even if the sensors such as the travel sensor and the gyro sensor are deviated in the reciprocating process. The reciprocating process can be completed. Moreover, since the number of round trips according to the size of the room is set, the round trip process can be completed without wasteful running.
(実施例2)
第二の実施例について説明する。本実施例は往復走行計算手段2の基本往復走行回数の計算方法の補正方法に関する発明に関する実施例である。よって、以下では、本実施例の構成、動作について、実施例1の構成、動作との相違点を中心に述べ、その他の構成、動作は実施例1の構成、動作と同じものとする。
(Example 2)
A second embodiment will be described. This embodiment is an embodiment relating to the invention relating to the correction method of the calculation method of the basic number of round trips of the round trip calculation means 2. Therefore, hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described focusing on the differences from the configuration and operation of the first embodiment, and the other configurations and operations will be the same as those of the first embodiment.
本実施例の構成を図6で説明する。図6の構成は往復回数計算手段2の構成を更に詳しく述べたものである。図6において、18は基礎往復往復回数計算手段であり、部屋情報記憶手段1で第一の実施例にて述べた基礎往復走行回数を計算する。また、21は走行面積補正量記憶手段であり、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床面積による補正量、床面積補正値を計算する。第一の補正手段19は、走行面積補正量記憶手段21による床面積補正値を入力として、基礎往復走行回数を補正する。また、22は走行状態補正量記憶手段であり、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床状態による補正量、床状態補正値を計算する。第二の補正手段20は、走行状態補正量記憶手段22による床状態補正値を入力として、基礎往復走行回数を補正する。
The configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 6 is a more detailed description of the configuration of the round-trip
次に、本実施例の動作について説明する。図7を用いて、走行面積補正値記憶手段21、第一の補正手段19の動作について説明する。図7は、横軸を床面積S、縦軸を第一の補正値Nf1として、床面積Sと第一の補正値Nf1の関係を一例にて示した図である。
Next, the operation of this embodiment will be described. The operation of the travel area correction
床面積Sが大きい場合は部屋の床全部を走行するために必要な走行距離も長くなる。よって、センサ3で自律走行を行う自律走行装置10の走行ズレも大きくなる。図7に示すように、床面積Sが大きい場合は自律走行装置10の走行ズレも大きくなるため、基礎往復走行回数Nsxの補正値Nf1も大きくすることにより、自律走行装置10の往復走行工程の終了を確実に行う。走行面積補正値記憶手段21は、一例にて、図7に示す走行面積Sと第一の補正値の関係式を記憶しており、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床面積Sから第一の補正値Nf1を求める。
When the floor area S is large, the travel distance required to travel all over the floor of the room is also increased. Therefore, the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 that performs autonomous traveling by the
また、第一の補正手段19は、走行面積補正値記憶手段21が記臆する第一の補正値Nf1を以下の式に従って基礎走行往復回数Nsxを補正する。
The first correcting
Nsx←Nsx+Nf1
上記本実施例の構成、動作は、部屋面積に応じて基礎走行往復回数を補正するものである。上記第二の実施例の構成、動作によると、走行距離が長くなることによる自律走行装置10のセンサずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。
Nsx ← Nsx + Nf1
The configuration and operation of the present embodiment are to correct the number of times of basic traveling reciprocation according to the room area. According to the configuration and operation of the second embodiment, it is possible to detect the end of the reciprocating traveling process in consideration of the sensor deviation of the autonomous traveling device 10 due to the increased traveling distance. End detection can be performed.
図8を用いて、走行状態補正値記憶手段23、第二の補正手段24の動作について説明する。図8は、横軸を床の摩擦計数μ、縦軸を第二の補正値Nf2として、一例として、床の摩擦計数μと第二の補正値Nf2の関係を示した図である。だだし、床の摩擦計数μは、床が滑りやすい場合は小さく、床が滑りにくい場合は大きくなるように設定する。床の摩擦計数μが小さい場合は床は滑り安いので、自律走行装置10の車輪も滑りやすくなる。つまり、床の摩擦計数μが小さいほど、自律走行装置10の車輪の回転による距離と実際の自律走行装置10の走行距離の差は大きくなる。
The operation of the running state correction
図8に示すように、床の摩擦係数μが小さい場合は自律走行装置10の走行ズレも大きくなるため、基礎往復走行回数Nsxの補正値Nf2も大きくすることにより、自律走行装置10の往復走行工程の終了を確実に行う。走行状態補正値記憶手段22は、一例にて、図8に示す走行摩擦係数μと第二の補正値の関係式を記憶しており、部屋情報記憶手段1が記憶する部屋の床摩擦係数μから第二の補正値Nf2を求める。
As shown in FIG. 8, when the floor friction coefficient μ is small, the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 also increases. Therefore, by increasing the correction value Nf2 of the basic reciprocating number of times Nsx, the autonomous traveling device 10 reciprocates. Make sure to finish the process. For example, the traveling state correction
また、第二の補正手段20は、走行状態補正値記憶手段22が記臆する第二の補正値Nf2を以下の式に従って基礎走行往復回数Nsxを補正する。 Further, the second correcting means 20 corrects the basic traveling reciprocation number Nsx according to the following equation with the second correction value Nf2 stored in the traveling state correction value storing means 22.
Nsx←Nsx+Nf2
上記本実施例の構成、動作は、部屋の床状態に応じて基礎走行往復回数を補正するものである。上記第二の実施例の構成、動作によると、走行状態による自律走行装置10の走行ずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。
Nsx ← Nsx + Nf2
The configuration and operation of the present embodiment are to correct the number of times of basic traveling reciprocation according to the floor state of the room. According to the configuration and operation of the second embodiment, it is possible to detect the end of the reciprocating traveling process in consideration of the traveling deviation of the autonomous traveling device 10 depending on the traveling state, and thus more stably detect the end of the reciprocating traveling process. be able to.
本実施例は、走行部屋の面積から往復回数を補正する構成とするものである。これにより、走行距離が長くなることによる自律走行装置10のセンサずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。 In this embodiment, the number of round trips is corrected from the area of the traveling room. Thereby, since the completion | finish detection of the reciprocating driving process which considered the sensor shift | offset | difference of the autonomous traveling apparatus 10 by a mileage becoming long can be performed, the completion | finish detection of the reciprocating driving process more stabilized can be performed.
また、本実施例は、走行部屋の床状態から往復回数を補正する構成とするものである。これにより、走行状態による自律走行装置10の走行ずれを考慮した往復走行工程の終了検知を行うことができるため、より安定した往復走行工程の終了検知を行うことができる。 In addition, the present embodiment is configured to correct the number of reciprocations from the floor state of the traveling room. Thereby, since the completion | finish detection of the reciprocating driving process which considered the driving | running | working shift | offset | difference of the autonomous traveling apparatus 10 by a driving | running | working state can be performed, the completion | finish detection of the more stable reciprocating driving process can be performed.
(実施例3)
第三の実施例について説明する。本実施例は、往復回数測定手段4の測定回数の測定方法に関する発明の実施例である。よって、以下では、本実施例の構成、動作について、実施例1の構成、動作との相違点を中心に述べ、その他の構成、動作は実施例1の構成、動作と同じものとする。
(Example 3)
A third embodiment will be described. The present embodiment is an embodiment of the invention relating to the method of measuring the number of times of measurement by the reciprocation number measuring means 4. Therefore, hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described focusing on the differences from the configuration and operation of the first embodiment, and the other configurations and operations will be the same as those of the first embodiment.
図9を用いて本実施例の構成について説明する。図9の構成は往復回数測定手段4の構成を更に詳しく述べたものである。図9において、23は距離測定手段であり、センサ3のセンサ値を入力として自律走行装置10の走行距離を測定する。また、24は方向測定手段であり、センサ3のセンサ値を入力として自律走行装置10の方向を測定する。
The configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 9 describes the configuration of the reciprocation number measuring means 4 in more detail. In FIG. 9,
第一の往復回数判定手段27であり、距離測定手段23の走行距離、方向測定手段24の方向から自律走行装置の距離、方向を認識して、往復回数を増やすかどうかの判定を行う。さらに、25は時間計測手段であり、方向測定手段24による方向を入力とする。時間計測手段25は、方向測定手段24の方向が特定の方向にある時間を計測し、計測時間として出力する。第二の往復回数判定手段26であり、時間測定手段25の計測時間から自律走行装置10の特定方向にいる時間を認識して、往復回数を増やすかどうかの判定を行う。
The first round-trip
次に、本実施例の動作について説明する。まず、図10を用いて第一の往復回数判定手段27の動作について説明する。図10は、往復走行工程の自律走行装置10の動作を示した図である。 Next, the operation of this embodiment will be described. First, the operation of the first round-trip number determination means 27 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the autonomous traveling device 10 in the reciprocating traveling process.
図10において、自律走行装置10は、まず、基準壁と平行である第一の方向に走行する。前方の壁を検知すると、基準壁と90°の方向である第二の方向にターンし、距離L1走行する。さらに、第三の方向にターンして、前方に壁を検知すると、第二の方向にターンして、距離L1走行する。上記工程を繰り返すことにより、部屋の全体を隈無く走行することができる。また、部屋の往復走行の回数を往復走行回数nxとして定義する。 In FIG. 10, the autonomous traveling device 10 first travels in a first direction parallel to the reference wall. When the front wall is detected, the vehicle turns in the second direction, which is 90 ° with the reference wall, and travels a distance L1. Further, when turning in the third direction and detecting a wall in the front, the vehicle turns in the second direction and travels a distance L1. By repeating the above steps, the entire room can be traveled without any hesitation. Further, the number of round trips in the room is defined as the number of round trips nx.
実施例1で述べたように、基準往復回数Nsxと往復回数nxを比較して、往復走行工程が終了したかどうかを判定する。往復走行回数nxを増加させる基準として、第二の方向、距離Ls=2*L1進行と定義し、第二の方向に距離Ls進んだ場合に往復走行回数nxを増加させることとする。 As described in the first embodiment, the reference number of reciprocations Nsx is compared with the number of reciprocations nx to determine whether or not the reciprocating travel process has ended. As a reference for increasing the number of round trips nx, the second direction, distance Ls = 2 * L1 travel is defined, and when the distance Ls travels in the second direction, the number of round trips nx is increased.
本実施例の構成、動作によると、第二の方向に障害物があり、自律走行装置10が第二の方向に全く走行できなかった場合は、往復走行回数nxは増加しないので、安定して往復走行工程を終了することができる。 According to the configuration and operation of the present embodiment, when there is an obstacle in the second direction and the autonomous traveling device 10 has not been able to travel at all in the second direction, the number of round trips nx does not increase. The reciprocating process can be completed.
第一の往復回数判定手段27は、距離測定手段23、方向測定24から自律走行装置10の走行距離、方向から往復走行回数nxを決定する。
The first round trip number determination means 27 determines the round trip number nx from the distance measurement means 23 and the
次に、第二の往復回数判定手段26の動作について図11で説明する。図11は、往復走行工程の自律走行装置10の動作を示した図である。図10の自律走行装置10が第二の方向に距離L1走行する工程があるのに対して、図11の自律走行装置10は第二の方向に時間t1走行する工程があるところが異なる。 Next, the operation of the second round-trip number determination means 26 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating the operation of the autonomous traveling device 10 in the reciprocating traveling process. The autonomous traveling device 10 in FIG. 10 has a step of traveling a distance L1 in the second direction, whereas the autonomous traveling device 10 in FIG. 11 is different in that there is a step of traveling for a time t1 in the second direction.
自律走行装置10が走行する床の摩擦係数μが小さい場合は、自律走行装置10は走行しにくい。そのため、往復走行回数nxがほとんど増加しない。よって、最悪の場合、往復走行回数nxが増加せず、往復走行工程が終了しない場合もでてくる。そこで、往復走行回数nxを増加させる基準として、第二の方向、時間t1=2*L1/V進行と定義し、第二の方向に時間t1進んだ場合に往復走行回数nxを増加させることとする。 When the friction coefficient μ of the floor on which the autonomous traveling device 10 travels is small, the autonomous traveling device 10 is difficult to travel. Therefore, the number of round trips nx hardly increases. Therefore, in the worst case, the number of round trips nx does not increase, and the round trip process may not end. Therefore, as a reference for increasing the number of round trips nx, the second direction, time t1 = 2 * L1 / V progress is defined, and when the time t1 advances in the second direction, the number of round trips nx is increased. To do.
本実施例の構成、動作によると、床の摩擦係数μが小さい場合でも、第二の走行時間で往復回数nxを測定できるので、より安定して往復走行工程を終了することができる。 According to the configuration and operation of this embodiment, even when the floor friction coefficient μ is small, the number of reciprocations nx can be measured in the second traveling time, so that the reciprocating traveling process can be completed more stably.
第二の往復回数判定手段26は、第二の方向である時間を測定する時間測定手段25の測定時間tから往復走行回数nxを決定する。 The second round-trip number determination means 26 determines the number of round-trip times nx from the measurement time t of the time measurement means 25 that measures the time in the second direction.
本実施例は、往復走行回数を、基準となる壁の垂直方向へ一定距離以上走行した場合に測定往復回数を増やす構成とするものである。これにより、垂直方向に障害物があり、自律走行装置10が垂直方向に全く走行できなかった場合は、往復走行回数nxは増加しないので、安定して往復走行工程を終了することができる。 In the present embodiment, the number of reciprocating times is increased when the number of reciprocating times travels a certain distance or more in the vertical direction of the reference wall. Thereby, when there is an obstacle in the vertical direction and the autonomous traveling device 10 cannot travel at all in the vertical direction, the number of times of reciprocating travel nx does not increase, so that the reciprocating traveling process can be completed stably.
次に、本実施例は、基準となる壁の垂直方向へ一定時間以上走行した場合に測定往復回数を増やす構成とするものである。これにより、床の摩擦係数μが小さい場合でも、第二の走行時間で往復回数nxを測定できるので、より安定して往復走行工程を終了することができる。 Next, the present embodiment is configured to increase the number of measurement reciprocations when traveling in the vertical direction of the reference wall for a predetermined time or more. Thereby, even when the floor friction coefficient μ is small, the number of reciprocations nx can be measured in the second traveling time, so that the reciprocating process can be completed more stably.
(実施例4)
第四の実施例について説明する。本実施例は往復走行工程終了手段6の走行工程終了検知方法に関する発明に関する実施例である。よって、以下では、本実施例の構成、動作について、実施例1の構成、動作との相違点を中心に述べ、その他の構成、動作は実施例1の構成、動作と同じものとする。
(Example 4)
A fourth embodiment will be described. This embodiment is an embodiment relating to the invention relating to the travel process end detection method of the reciprocating travel process end means 6. Therefore, hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described focusing on the differences from the configuration and operation of the first embodiment, and the other configurations and operations will be the same as those of the first embodiment.
本実施例の構成を図12で説明する。図12の構成は往復走行工程終了手段6の構成を更に詳しく述べたものである。図12において、28は走行時間測定手段であり、自律走行装置10が走行してからの時間を測定し、全走行時間として出力する。走行時間判断手段29は、走行時間測定手段31が測定した全走行時間を入力とし、走行時間が予め設定した設定走行時間を超えると第二の往復走行終了信号を出力する。
The configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 12 describes the configuration of the reciprocating travel process end means 6 in more detail. In FIG. 12, 28 is a travel time measuring means, which measures the time since the autonomous travel device 10 traveled and outputs it as the total travel time. The travel
また、30は電池電圧判断手段であり、自律走行装置10を駆動する電池の電圧を測定し、電池量が少ないなった判断できる電圧まで降下すると第三の往復走行終了信号を出力する。終了判定手段31は、走行工程終了判断手段5の往復走行終了信号、走行時間判断手段29の第二の往復走行終了信号、電池電圧判断手段30の第三の往復走行終了信号のいずれか入力されると、走行が終了したとして往復走行停止信号を出力する。
次に、走行時間測定手段29の動作について説明する。万が一、往復走行回数による往復走行工程の終了検知ができなかった場合、電池がなくなるまで、自律走行装置10は動き続ける。そこで、走行時間に制限を設け、その走行時間を超えると自律走行装置の電池量が少ないとして走行終了を行う。
Next, the operation of the travel
また、電池電圧判断手段の動作について説明する。自律走行装置10で使用する電池は常にフル充電とは限らない。その場合、往復走行工程中に電池が無くなるということもありえる。そこで、電池の電圧を監視し、電池の電圧が電池容量が少なくなったことを示す電圧まで降下したとき、往復走行を終了する。 The operation of the battery voltage determination unit will be described. The battery used in the autonomous mobile device 10 is not always fully charged. In that case, the battery may run out during the reciprocating process. Therefore, the voltage of the battery is monitored, and when the voltage of the battery drops to a voltage indicating that the battery capacity has decreased, the reciprocation is terminated.
本実施例は、走行時間によっても走行工程終了を判断する構成とするものである。上記実施例の構成、動作によると、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、走行時間で終了することができるので、どのような場合でも終了検知を行うことができる。 In the present embodiment, the end of the traveling process is determined based on the traveling time. According to the configuration and operation of the above-described embodiment, even if the end detection based on the number of round trips cannot be performed, the end can be completed in the travel time, so the end detection can be performed in any case.
また本実施例は、電池の使用量によっても走行工程終了を判断する構成とするものである。これにより、万が一、往復走行回数による終了検知ができなかった場合でも、電池使用量が少なくなった場合に走行時間を終了することにより、どのような場合でも終了検知を行うことができる。 Further, in this embodiment, the end of the traveling process is determined based on the battery usage. Thereby, even if the end detection based on the number of round trips cannot be performed, the end detection can be performed in any case by ending the travel time when the battery usage is reduced.
また、電池の電圧を常に監視しているので、電池容量が少なくなり、往復走行工程中に自律走行装置10が停止することを防ぐことができる。 Further, since the battery voltage is constantly monitored, the battery capacity is reduced, and the autonomous traveling device 10 can be prevented from stopping during the reciprocating traveling process.
1 部屋情報記憶手段
2 往復回数計算手段
3 センサ
4 往復回数測定手段
5 往復走行工程終了判断手段
6 往復走行工程終了手段
7 制御手段
8 モータ
9 車輪
10 自律走行装置
11 周回工程
12 部屋情報
13 基本往復回数
14 往復走行開始
15 往復回数測定
16 終了検知
17 往復工程終了
18 基礎往復走行計算手段
19 第一の補正手段
20 第二の補正手段
21 走行面積補正値記憶手段
22 走行状態補正量記憶手段
23 距離測定手段
24 方向測定手段
25 時間測定手段
26 第二の往復回数測定手段
27 第一の往復回数計測手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
- 2003-07-25 JP JP2003279804A patent/JP2005044266A/en active Pending
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