JP6594119B2 - Autonomous traveling device - Google Patents
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Description
本発明は、自律走行する自律走行装置に関する。 The present invention relates to an autonomous traveling device that autonomously travels.
車輪を駆動させて自律走行する自律走行装置が開発されている。自律走行装置は、例えば、走行ルート（巡回経路）上の障害物を監視する場合などに利用される。自律走行装置は、その走行ルート上を自律走行するために、自己の位置を検出する必要がある。 An autonomous traveling device that autonomously travels by driving wheels has been developed. The autonomous traveling device is used, for example, when monitoring an obstacle on a traveling route (circulating route). The autonomous traveling device needs to detect its own position in order to autonomously travel on the traveling route.
例えば、走行ルートが屋外である場合、屋外用の自律走行装置が利用される。屋外用の自律走行装置は、自己の位置を検出するための屋外用位置検出装置を備えている。例えば、屋外用位置検出装置として、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星を用いた技術が利用される。ＧＰＳの場合、屋外用位置検出装置は、ＧＰＳ受信機である。屋外用位置検出装置（ＧＰＳ受信機）は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信したときの受信時刻の差に基づいて、自己の位置を表す位置情報を測位する。屋外用の自律走行装置は、その位置情報に基づいて、屋外（走行ルート上）を自律走行する。 For example, when the traveling route is outdoor, an outdoor autonomous traveling device is used. The outdoor autonomous traveling device includes an outdoor position detecting device for detecting its own position. For example, a technology using a satellite such as GPS (Global Positioning System) is used as an outdoor position detection device. In the case of GPS, the outdoor position detection device is a GPS receiver. The outdoor position detection device (GPS receiver) measures position information representing its own position based on a difference in reception time when receiving radio waves from a plurality of GPS satellites. The outdoor autonomous traveling device autonomously travels outdoors (on the travel route) based on the position information.
例えば、走行ルートが屋内である場合、自律走行装置は、屋外用位置検出装置を備えていても、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することが困難である。そこで、走行ルートが屋内である場合、屋内用の自律走行装置が利用される。屋内用の自律走行装置は、自己の位置を検出するための屋内用位置検出装置を備えている。例えば、特許文献１に記載されているように、屋内用位置検出装置として、ジャイロセンサ、加速度センサ、方位センサなどのセンサによる技術が利用される。屋内用位置検出装置（センサによる技術）は、車速パルスと、センサの出力とに基づいて、自己の位置を表す位置情報を測位する。屋内用の自律走行装置は、その位置情報に基づいて、屋内（走行ルート上）を自律走行する。
For example, when the travel route is indoor, it is difficult for the autonomous traveling device to receive radio waves from a plurality of GPS satellites even if the autonomous traveling device includes an outdoor position detection device. Therefore, when the traveling route is indoor, an indoor autonomous traveling device is used. The indoor autonomous traveling device includes an indoor position detection device for detecting its own position. For example, as described in
走行ルートが屋外である場合では、屋外用位置検出装置（ＧＰＳ受信機）が搭載された屋外用の自律走行装置を屋外に配置し、走行ルートが屋内である場合では、屋内用位置検出装置（センサによる技術）が搭載された屋内用の自律走行装置を屋内に配置する必要がある。そこで、１台の自律走行装置によって屋外と屋内とを自律走行することが望まれる。 When the traveling route is outdoor, an outdoor autonomous traveling device equipped with an outdoor position detecting device (GPS receiver) is arranged outdoors, and when the traveling route is indoor, the indoor position detecting device ( It is necessary to arrange an indoor autonomous traveling device equipped with a sensor technology) indoors. Therefore, it is desired to autonomously travel outdoors and indoors with a single autonomous traveling device.
特許文献１には、ユーザに持ち運びが可能な位置検出装置が記載されている。特許文献１に記載された技術は、屋外と屋内とを移動するユーザの現在位置を検出している。
特許文献１に記載された技術では、ユーザがトンネルなどに移動した際に、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）がＧＰＳ衛星からの電波を受信することができない場合、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）への電力供給を停止して、第２の位置検出装置（センサによる技術）が位置情報を測位する。また、特許文献１に記載された技術では、第２の位置検出装置（センサによる技術）により測位された位置情報が屋内から屋外への移動を表している場合、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）への電力供給を開始する。このように、特許文献１に記載された技術は、ユーザが移動しているときに、ユーザが操作することなく、自動的に、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）への電力供給をオンオフさせる。
In the technique described in
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、屋外と屋内とを明確に区別していない。
However, the technique described in
特許文献１に記載された技術では、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）がＧＰＳ衛星からの電波を受信できる場合、「屋外」であると判定し、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）がＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場合、「屋内」であると判定している。そのため、特許文献１に記載された技術では、ユーザが「屋外」と「屋内」とを頻繁に行き来しても、第１の位置検出装置（ＧＰＳ受信機）または第２の位置検出装置（センサによる技術）によってユーザの現在位置を検出できればよい。したがって、特許文献１に記載された技術では、屋外と屋内とを明確に区別する必要がない。
In the technique described in
一方、自律走行装置は、人間のように「屋外」と「屋内」とを頻繁に行き来せず、「屋外」を走行した後に「屋内」に移動する。自律走行装置が「屋内」に移動する目的としては、自律走行装置のバッテリーを充電する場合や、自律走行装置のメンテナンス（バッテリーの交換も含む）を行なう場合などがあげられる。そのため、自律走行装置は、屋外において、屋外用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて自律走行し、屋内において、屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて自律走行することが好ましい。すなわち、自律走行装置は、屋内においては、屋外用位置検出装置（ＧＰＳ受信機）がＧＰＳ衛星からの電波を受信できるか否かに関わらず、屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて自律走行することが好ましい。したがって、自律走行装置では、屋外と屋内とを明確に区別する必要がある。 On the other hand, the autonomous mobile device does not frequently go back and forth between “outdoor” and “indoor” like a human being, and moves to “indoor” after traveling “outdoor”. Examples of the purpose of moving the autonomous traveling device “indoor” include charging the battery of the autonomous traveling device and performing maintenance (including battery replacement) of the autonomous traveling device. Therefore, the autonomous traveling device can autonomously travel outdoors based on the position information measured by the outdoor position detection device, and can autonomously travel indoors based on the position information measured by the indoor position detection device. preferable. That is, the autonomous mobile device is based on the position information measured by the indoor position detection device indoors, regardless of whether or not the outdoor position detection device (GPS receiver) can receive radio waves from GPS satellites. It is preferable to travel autonomously. Therefore, it is necessary for the autonomous mobile device to clearly distinguish between outdoor and indoor.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、屋外と屋内とを明確に区別して自律走行することができる自律走行装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an autonomous traveling device that can autonomously travel outdoors and indoors.
本発明の自律走行装置は、装置本体と、屋外における位置情報を測位する屋外用位置検出装置と、起動信号に応じて、屋内における位置情報を測位する屋内用位置検出装置と、前記屋外において、前記屋外用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させ、前記屋内において、前記屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させる自律走行制御部と、前記装置本体が前記屋外から前記屋内に移動するときに、前記屋内の入口に設けられた屋内入口領域に前記装置本体が進入した時点で、前記起動信号を前記屋内用位置検出装置に出力する起動制御部と、を具備することを特徴とする。 The autonomous traveling device of the present invention includes an apparatus main body, an outdoor position detection device that measures position information outdoors, an indoor position detection device that measures indoor position information according to an activation signal, and the outdoors. Autonomous traveling the apparatus main body autonomously based on the position information measured by the outdoor position detecting device, and autonomously moving the apparatus main body based on the position information measured by the indoor position detecting device in the indoor When the apparatus main body enters an indoor entrance area provided at the indoor entrance when the apparatus main body moves from the outdoor to the indoor, the start signal is detected for the indoor position. And an activation control unit that outputs to the apparatus.
本発明によれば、自律走行装置は、屋外と屋内とを明確に区別して自律走行することができる。 According to the present invention, the autonomous traveling device can travel autonomously with clear distinction between outdoor and indoor.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の側面図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の上面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a side view of the
図１、２に示されるように、自律走行装置１は、装置本体２と、駆動装置１０と、４つの車輪３と、を具備している。４つの車輪３は、左右の前輪３−１と左右の後輪３−２とに分けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the autonomous
ここで、図１、２に示されるように、本実施形態では、装置本体２の背面（後方）から装置本体２の前面（前方）に向かう方向をＸ方向と称する。また、装置本体２の右側の側面から装置本体２の左側の側面に向かい、かつ、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向と称する。また、装置本体２の底面から上面に向かい、かつ、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向をＺ方向と称する。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a direction from the back surface (rear) of the apparatus
駆動装置１０は車輪３を駆動する。この駆動装置１０は、左右の電動モータ１１と、左右のトランスミッション１２と、４つの車軸１３と、左右の前輪用スプロケット１４−１と、左右の後輪用スプロケット１４−２と、左右のベルト１５と、左右の軸受１６とを具備している。４つの車軸１３は、左右の前輪用軸１３−１と左右の後輪用軸１３−２とに分けられる。
The driving
駆動装置１０のうち、左右の電動モータ１１などの重量が重たい機構部（動力源）については、装置本体２内における装置本体２の一端部側に設けられている。例えば、装置本体２の一端部側を装置本体２の前面側（前方側）とした場合、上記動力源（左右の電動モータ１１など）は、装置本体２内における装置本体２の前面側（前方側）に設けられている。この場合、４つの車輪３のうちの、左右の前輪３−１を駆動輪と称し、左右の後輪３−２を従動輪と称する。
Of the
左右の前輪用軸１３−１は、それぞれ、その一端が左右の前輪３−１に接続され、その他端が左右のトランスミッション１２に接続されている。左右のトランスミッション１２は、それぞれ、左右の電動モータ１１に接続されている。左右の電動モータ１１は、後述の制御装置２０（図３を参照）により制御される。
Each of the left and right front wheel shafts 13-1 has one end connected to the left and right front wheels 3-1 and the other end connected to the left and
左右の後輪用軸１３−２は、それぞれ、その一端が左右の後輪３−２に接続され、その他端が左右の軸受１６に接続されている。
Each of the left and right rear wheel shafts 13-2 has one end connected to the left and right rear wheels 3-2 and the other end connected to the left and
左側の前輪用スプロケット１４−１、左側の後輪用スプロケット１４−２の中心には、それぞれ、左側の前輪用軸１３−１、左側の後輪用軸１３−２が設けられている。左側の前輪用スプロケット１４−１、左側の後輪用スプロケット１４−２の外周には、左側のベルト１５が設けられ、左側の前輪３−１（駆動輪）と左側の後輪３−２（従動輪）とは左側のベルト１５により連結している。ここで、前後の車輪３（前輪３−１、後輪３−２）を取り巻くものとして、ベルト１５をあげているが、これに限定されず、鋼板を帯状につないだキャタピラでもよい。
A left front wheel shaft 13-1 and a left rear wheel shaft 13-2 are provided at the centers of the left front wheel sprocket 14-1 and the left rear wheel sprocket 14-2, respectively. The
左側の前輪３−１（駆動輪）は、左側の電動モータ１１の動力を左側のトランスミッション１２を介して受けて、その動力に基づいて、左側の前輪用軸１３−１及び左側の前輪用スプロケット１４−１と共に回転する。左側の後輪３−２（従動輪）は、左側の前輪３−１（駆動輪）の回転運動を左側のベルト１５により受けて、その回転運動に基づいて、左側の後輪用軸１３−２及び左側の後輪用スプロケット１４−２と共に回転する。
The left front wheel 3-1 (drive wheel) receives the power of the left
右側の前輪用スプロケット１４−１、右側の後輪用スプロケット１４−２の中心には、それぞれ、右側の前輪用軸１３−１、右側の後輪用軸１３−２が設けられている。右側の前輪用スプロケット１４−１、右側の後輪用スプロケット１４−２の外周には、右側のベルト１５が設けられ、右側の前輪３−１（駆動輪）と右側の後輪３−２（従動輪）とは右側のベルト１５により連結している。
A right front wheel shaft 13-1 and a right rear wheel shaft 13-2 are provided at the centers of the right front wheel sprocket 14-1 and the right rear wheel sprocket 14-2, respectively. The
右側の前輪３−１（駆動輪）は、右側の電動モータ１１の動力を右側のトランスミッション１２を介して受けて、その動力に基づいて、右側の前輪用軸１３−１及び右側の前輪用スプロケット１４−１と共に回転する。右側の後輪３−２（従動輪）は、右側の前輪３−１（駆動輪）の回転運動を右側のベルト１５により受けて、その回転運動に基づいて、右側の後輪用軸１３−２及び右側の後輪用スプロケット１４−２と共に回転する。
The right front wheel 3-1 (drive wheel) receives the power of the right
トランスミッション１２は、例えば、クラッチ、ギアボックスを含んでいる。ギアボックスは、その一端が電動モータ１１に接続された軸１２Ａと、その軸１２Ａの外周に設けられた歯車（図示しない）などからなり、動力源（電動モータ１１）の動力をトルクや回転数、回転方向を変えて伝達する。そのため、トランスミッション１２と前輪用軸１３−１と後輪用軸１３−２と前輪用スプロケット１４−１と後輪用スプロケット１４−２とベルト１５とは、動力伝達部材として構成される。
The
左右の電動モータ１１は、それぞれ左右の動力伝達部材に動力を伝達することにより、４つの車輪３を駆動させて装置本体２の走行や停止を行なう。すなわち、自律走行装置１は、１つの電動モータ１１により前輪３−１（駆動輪）と後輪３−２（従動輪）とを同じ速度で回転させる構造となっている。
The left and right
ここで、動力伝達部材として、トランスミッション１２を含まなくてもよい。この場合、電動モータ１１と左右の前輪用軸１３−１とを歯車（固定比）で結合し、電動モータ１１の回転数と回転方向を制御する。
Here, the
また、動力伝達部材において、左右のベルト１５としては、タイミングベルト、Ｖベルト、リブドベルト等があげられるが、これに限定されない。例えば、ベルト１５の代わりに、チェーンでもよい。
In the power transmission member, the left and
駆動装置１０の動力源において、左右の電動モータ１１としては、ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモータ、ＡＣモータ等があげられる。
In the power source of the
図１に示されるように、自律走行装置１は、更に、監視装置４を具備している。監視装置４は、ブーム４０と、監視カメラ５０とを備えている。監視装置４は、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較して、走行ルートにおける障害物（あるいは、不審物や不審者）を検出する。
As shown in FIG. 1, the autonomous
ブーム４０は装置本体２に設けられ、監視カメラ５０はブーム４０に取り付けられている。具体的には、ブーム４０の一端部４０Ａには監視カメラ５０が接続され、ブーム４０の他端部４０Ｂには装置本体２が接続されている。
The
ブーム４０は、屈折式ブームでもよいし、伸縮式ブームでもよいし、その組み合わせでもよい。
The
図３〜５は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１のブーム４０が屈折式ブームである場合の自律走行装置１の側面図である。屈折式ブーム４０は、Ｍ個（例えば、Ｍは３）のブーム部材４１と、（Ｍ−１）個の関節部材４２とを有し、Ｍ個のブーム部材４１のうちの２つのブーム部材４１の間に、（Ｍ−１）個の関節部材４２のうちの１つの関節部材４２が設けられている。関節部材４２には、例えば、油圧シリンダー等のシリンダー（図示しない）が取り付けられていて、このシリンダーの力により関節部材４２が動作する。
3 to 5 are side views of the
図６は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the autonomous
図６に示されるように、自律走行装置１の装置本体２は、更に、制御装置２０と、バッテリー５とを具備している。
As shown in FIG. 6, the
バッテリー５は、装置本体２に電力を供給する。バッテリー５としては、リチウムイオン電池、燐酸鉄リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池があげられる。例えば、バッテリー５は、自律走行装置１が後述の充電領域にいるときに充電される。
The
バッテリー５には、充電接続部６０（図１〜５も参照）が設けられている。その充電接続部６０は、装置本体２の他端部側に設けられている。例えば、装置本体２の他端部側を装置本体２の背面側（後方側）とした場合、充電接続部６０は、装置本体２の背面側（後方側）に設けられている。充電接続部６０は、バッテリー５の充電時に、充電ステーション２５０と接続される。
The
充電ステーション２５０は、屋内２００の充電領域２１０に設置されている。充電ステーション２５０は、接続部２５２を備えている。充電ステーション２５０は、屋内２００の充電領域２１０において、接続部２５２とバッテリー５の充電接続部６０とが接続されているときに、バッテリー５を充電する。充電ステーション２５０は、接続部２５２などの機械的な機能（図示しない）と、バッテリー５を充電するための電気的な機能（図示しない）と、を有している。
The charging
屋内２００の入口には、屋内入口領域３００が設けられている。屋内入口領域３００には、清掃設備３５０が設置されている。屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、後述の起動信号に応じて、装置本体２に設けられた車輪３（図１、２）を含む駆動機構を清掃する。ここで、ベルト１５（図１、２）が前後のスプロケット（図１、２の前輪用スプロケット１４−１、後輪用スプロケット１４−２）の外周に設けられているではなく、前後の車輪３（図１、２の前輪３−１、後輪３−２）の外周に設けられている場合、駆動機構は、車輪３（図１、２）の他に、ベルト１５（図１、２）も含む。また、図示しないキャタピラが前後の車輪３（図１、２の前輪３−１、後輪３−２）の外周に設けられている場合でも、駆動機構は、車輪３（図１、２）の他に、キャタピラ（図示しない）も含む。清掃設備３５０は、洗車機などの機械的な機能（図示しない）と、その機能を制御するための電気的な機能（図示しない）と、を有している。
An
屋内２００と屋内入口領域３００との周辺は、屋外１００となる。予め設定された走行ルートは、屋外１００と屋内２００とを含んでいる。
The periphery of the indoor 200 and the
図６に示されるように、制御装置２０は、装置本体２内に設けられ、制御部２１と、記憶部２２と、を具備している。
As shown in FIG. 6, the
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部２２には、コンピュータが実行可能なコンピュータプログラムが格納されていて、制御部２１は、そのコンピュータプログラムを読み出して実行する。
The
図６に示されるように、制御部２１は、自律走行制御部２３を具備している。自律走行制御部２３は、車輪３を回転させて自律走行装置１（装置本体２）が自律走行するように駆動装置１０を制御する。駆動装置１０は、自律走行制御部２３の制御により、車輪３を駆動する。自律走行制御部２３は、駆動装置１０を制御することにより、予め設定された走行ルート上に、指定された設定速度で、自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。
As shown in FIG. 6, the
図２に示されるように、自律走行装置１は、１つの電動モータ１１により前輪３−１（駆動輪）と後輪３−２（従動輪）とを同じ速度で回転させる構造となっているため、自律走行制御部２３（図６）は、自律走行装置１を直進させる場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）が同じ回転速度で回転するように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。また、自律走行制御部２３（図６）は、自律走行装置１の進行方向を変える場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）の回転速度に差が生じるように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。さらに、自律走行制御部２３（図６）は、自律走行装置１を旋回する、いわゆる、定置回転させる場合、車輪３のうちの左右の前輪３−１（駆動輪）の回転方向が互いに逆になるように、駆動装置１０の左右の電動モータ１１を制御する。
As shown in FIG. 2, the
図６に示されるように、自律走行装置１の装置本体２は、更に、位置検出装置３０を具備している。
As shown in FIG. 6, the device
位置検出装置３０は、屋外用位置検出装置３１を備えている。屋外用位置検出装置３１は、屋外における現在位置を表す位置情報を測位する。
The
例えば、屋外用位置検出装置３１として、米国のＧＰＳ（Global Positioning System）、日本の準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：ＱＺＳＳ）、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、欧州連合（ＥＵ）のガリレオ、中国の北斗、インドのＩＲＮＳＳ（Indian Regional Navigational Satellite System）などの衛星を用いた技術が利用される。ＧＰＳの場合、屋外用位置検出装置３１は、ＧＰＳ受信機を有している。ＧＰＳ受信機（屋外用位置検出装置３１）は、複数のＧＰＳ衛星（図示しない）からの電波を受信したときの受信時刻の差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。自律走行制御部２３は、その位置情報に基づいて、走行ルート上に自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。
For example, as an outdoor
位置検出装置３０は、更に、屋内用位置検出装置３２を備えている。屋内用位置検出装置３２は、後述の起動信号に応じて、屋内における現在位置を表す位置情報を測位する。
The
屋内用位置検出装置３２としては、センサによる技術、近距離無線通信による技術、光による技術、監視カメラ５０による技術などが利用される。
As the indoor
例えば、屋内用位置検出装置３２として、センサによる技術が利用される。この場合、屋内用位置検出装置３２は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、方位センサなどの位置検出用センサ（図示しない）を有している。この場合、屋内用位置検出装置３２は、車速パルスと、位置検出用センサの出力とに基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。自律走行制御部２３は、その位置情報に基づいて、走行ルート上に自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。
For example, a technology using a sensor is used as the indoor
例えば、屋内用位置検出装置３２として、近距離無線通信による技術が利用される。この場合、屋内用位置検出装置３２は、近距離無線通信を行なうための受信機（近距離無線受信機）を有している。この場合、近距離無線受信機（屋内用位置検出装置３２）は、屋内に設置された無線局からの電波、あるいは、赤外線のような高周波信号を受信することにより、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。自律走行制御部２３は、その位置情報に基づいて、走行ルート上に自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。近距離無線通信としては、ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなどがあげられる。
For example, as the indoor
例えば、屋内用位置検出装置３２として、光による技術が利用される。この場合、屋内用位置検出装置３２は、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）システムを有している。この場合、ＬＩＤＡＲシステム（屋内用位置検出装置３２）は、光を放射してから、反射光を検出するまでの時間差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位する。自律走行制御部２３は、その位置情報に基づいて、走行ルート上に自律走行装置１（装置本体２）を自律走行させる。ここで、センシングのために光を放射する技術としては、レーザー、赤外線、可視光、超音波、電磁波などがあげられる。
For example, a light technique is used as the indoor
例えば、屋内用位置検出装置３２は、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較して、その比較結果に基づいて、位置情報を測位してもよい。または、屋内用位置検出装置３２は、上述の技術（センサによる技術や、光による技術）と監視カメラ５０とを組み合わせた方法で、位置情報を測位してもよい。
For example, the indoor
ここで、自律走行装置１が屋外を走行しているときにトンネルなどに進入した場合、ＧＰＳ受信機（屋外用位置検出装置３１）は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できないことがある。この場合、屋内用位置検出装置３２は、後述の起動信号に応じて、上述の技術（センサによる技術や、光による技術）を利用した方法で、装置本体２の位置を表す位置情報を測位してもよい。または、屋内用位置検出装置３２は、後述の起動信号に応じて、監視カメラ５０を利用した方法で、位置情報を測位してもよい。または、屋内用位置検出装置３２は、後述の起動信号に応じて、上述の技術（センサによる技術や、光による技術）と監視カメラ５０とを組み合わせた方法で、位置情報を測位してもよい。
Here, when the autonomous
図６に示されるように、制御部２１は、更に、昇降制御部２４を具備している。昇降制御部２４は、監視カメラ５０により障害物（例えば、不審物）が検出された場合、ブーム４０の一端部４０Ａの位置が指定された高さに昇降するように、ブーム４０を制御する。
As shown in FIG. 6, the
例えば、ブーム４０が屈折式ブームである場合、昇降制御部２４は、屈折式ブーム４０の関節部材４２が動作するようにシリンダー（図示しない）を制御する（図３〜５を参照）。
For example, when the
図６に示されるように、制御部２１は、更に、起動制御部２５を具備している。
As shown in FIG. 6, the
起動制御部２５は、装置本体２が屋外１００から屋内２００に移動したときに、起動信号を屋内用位置検出装置３２に出力する。具体的には、起動制御部２５は、装置本体２が屋外１００から屋内入口領域３００に進入したときに、起動信号を屋内用位置検出装置３２に出力する。このとき、起動制御部２５は、バッテリー５から屋外用位置検出装置３１への電力供給を停止してもよい。
The
また、起動制御部２５は、装置本体２が屋内２００から屋外１００に移動したときに、起動信号の出力を停止する。具体的には、起動制御部２５は、装置本体２が屋内２００から屋内入口領域３００に進入したときに、起動信号の出力を停止する。このとき、バッテリー５から屋外用位置検出装置３１への電力供給を停止している場合、起動制御部２５は、バッテリー５から屋外用位置検出装置３１への電力供給を開始してもよい。
The
屋内入口領域３００の判定については、上述のように、ＧＰＳなどの衛星を用いた技術、センサによる技術、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）による技術、光による技術、監視カメラ５０による技術などが利用される。
Regarding the determination of the
例えば、ＧＰＳによる技術が利用される場合、ＧＰＳ受信機（屋外用位置検出装置３１）は、複数のＧＰＳ衛星（図示しない）からの電波を受信したときの受信時刻の差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位し、その位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
For example, when GPS technology is used, the GPS receiver (outdoor position detection device 31) is based on the difference in reception time when receiving radio waves from a plurality of GPS satellites (not shown). The position information representing the
例えば、センサによる技術が利用される場合、屋内用位置検出装置３２は、車速パルスと、位置検出用センサ（ジャイロセンサ、加速度センサ、方位センサなど）の出力とに基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位し、その位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
For example, when sensor technology is used, the indoor
例えば、近距離無線通信による技術が利用される場合、近距離無線受信機（屋内用位置検出装置３２）は、屋内に設置された無線局からの電波、あるいは、赤外線のような高周波信号を受信することにより、装置本体２の位置を表す位置情報を測位し、その位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
For example, when a technology using short-range wireless communication is used, the short-range wireless receiver (indoor position detection device 32) receives radio waves from a radio station installed indoors or high-frequency signals such as infrared rays. Thus, the position information representing the position of the apparatus
例えば、光による技術が利用される場合、ＬＩＤＡＲシステム（屋内用位置検出装置３２）は、光を放射してから、反射光を検出するまでの時間差に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位し、その位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
For example, when a technique using light is used, the LIDAR system (indoor position detection device 32) indicates a position representing the position of the device
例えば、監視カメラ５０による技術が利用される場合、屋内用位置検出装置３２は、監視カメラ５０により撮影された画像と、走行ルートの背景画像とを比較して、その比較結果に基づいて、装置本体２の位置を表す位置情報を測位し、その位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
For example, when the technology by the monitoring
次に、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。
Next, the operation of the autonomous
図７は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作を示すフローチャートである。図８は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋外走行処理（ステップＳ１）を説明するための図である。図９〜１１は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）を説明するための図である。図１２は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋内走行処理（ステップＳ３）を説明するための図である。図１３は、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１の動作として、充電処理（ステップＳ４）を説明するための図である。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the autonomous
まず、図８に示されるように、自律走行装置１は、屋外走行処理（図７のステップＳ１）を行なう。この屋外走行処理（ステップＳ１）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図６）は、屋外用位置検出装置３１（図６）により測位された位置情報に基づいて、走行ルート上に装置本体２を自律走行させて、屋外１００を監視する。上述のように、自律走行装置１の屋外用位置検出装置３１（図６）は、ＧＰＳなどの衛星を用いた技術を利用することにより、位置情報を測位している。
First, as shown in FIG. 8, the autonomous
次に、図９に示されるように、自律走行装置１は、屋内入口領域進入処理（図７のステップＳ２）を行なう。この屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図６）は、装置本体２が屋外１００から屋内２００に移動するときに、屋内２００の入口に設けられた屋内入口領域３００に装置本体２を進入させる。
Next, as shown in FIG. 9, the autonomous
このとき、図１０に示されるように、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、自律走行装置１の起動制御部２５（図６）は、装置本体２が屋内入口領域３００に進入した時点で、起動信号７１を屋内用位置検出装置３２（図６）と清掃設備３５０とに出力する。上述のように、屋内入口領域３００は、自律走行装置１の屋外用位置検出装置３１（図６）、または、屋内用位置検出装置３２（図６）により判定される。前者の場合、自律走行装置１の屋外用位置検出装置３１（図６）は、ＧＰＳなどの衛星を用いた技術を利用することにより、測位した位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。後者の場合、自律走行装置１の屋内用位置検出装置３２（図６）は、センサによる技術、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）による技術、光による技術、監視カメラ５０による技術などを利用することにより、測位した位置情報が、屋内入口領域３００を表す位置情報と一致するか否かを判定する。
At this time, as shown in FIG. 10, in the indoor entrance area entry processing (step S <b> 2), the activation control unit 25 (FIG. 6) of the autonomous
屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、自律走行装置１からの起動信号７１に応じて、自律走行装置１の駆動機構（車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）を清掃する。ここで、清掃設備３５０と自律走行装置１との通信は、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）により行なわれる。
In the indoor entrance area entry process (step S2), the
また、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、自律走行装置１の屋内用位置検出装置３２（図６）は、起動信号７１に応じて起動する。ここで、屋内入口領域３００において、自律走行装置１のＧＰＳ受信機（図６の屋外用位置検出装置３１）が複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信可能であったとしても、自律走行装置１の起動制御部２５（図６）は、起動信号７１により屋内用位置検出装置３２（図６）を起動させる。
Further, in the indoor entrance area entry process (step S2), the indoor position detection device 32 (FIG. 6) of the autonomous
図１１に示されるように、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、自律走行装置１の駆動機構（車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の清掃を完了したときに、清掃完了信号７２を自律走行装置１に出力する。屋内入口領域３００において、清掃設備３５０が自律走行装置１の駆動機構を清掃することにより、自律走行装置１が屋外１００を走行したときの駆動機構の汚れを、自律走行装置１が屋内２００を走行する前に落とすことができる。
As shown in FIG. 11, in the indoor entrance area entry process (step S <b> 2), the
次に、図１２に示されるように、自律走行装置１は、屋内走行処理（図７のステップＳ３）を行なう。この屋内走行処理（ステップＳ３）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図６）は、清掃設備３５０からの清掃完了信号７２を受信した場合、屋内用位置検出装置３２（図６）により測位された位置情報に基づいて、走行ルート上に装置本体２を自律走行させて、屋内２００を監視する。上述のように、自律走行装置１の屋内用位置検出装置３２（図６）は、センサによる技術、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）による技術、光による技術、監視カメラ５０による技術などを利用することにより、位置情報を測位している。
Next, as shown in FIG. 12, the autonomous
次に、図１３に示されるように、自律走行装置１は、充電処理（図７のステップＳ４）を行なう。この充電処理（ステップＳ４）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図６）は、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて、屋内２００の充電領域２１０まで装置本体２を自律走行させて、自律走行装置１のバッテリー５（図６）の充電接続部６０を、充電領域２１０の充電ステーション２５０の接続部２５２に接続する。バッテリー５（図６）の充電接続部６０と充電領域２１０の充電ステーション２５０の接続部２５２とが接続されたときに、充電ステーション２５０は、自律走行装置１のバッテリー５（図６）の充電を開始する。
Next, as shown in FIG. 13, the autonomous
以上の説明により、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１は、装置本体２と、屋外１００における位置情報を測位する屋外用位置検出装置３１と、起動信号７１に応じて、屋内２００における位置情報を測位する屋内用位置検出装置３２と、屋外１００において、屋外用位置検出装置３１により測位された位置情報に基づいて装置本体２を自律走行させ、屋内２００において、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて装置本体２を自律走行させる自律走行制御部２３と、装置本体２が屋外１００から屋内２００に移動するときに、屋内２００の入口に設けられた屋内入口領域３００に装置本体２が進入した時点で、起動信号７１を屋内用位置検出装置３２に出力する起動制御部２５と、を具備している。
As described above, the autonomous
また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１は、装置本体２に電力を供給するバッテリー５を更に具備している。屋内２００は、バッテリー５を充電するための充電ステーション２５０が設置された充電領域２１０を含む。自律走行制御部２３は、充電ステーション２５０でバッテリー５を充電するときに、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて、屋内２００の充電領域２１０まで装置本体２を自律走行させる。
The autonomous
このように、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１は、人間のように屋外１００と屋内２００とを頻繁に行き来せず、屋外１００を走行した後に屋内２００に移動する。自律走行装置１が屋内２００に移動する目的としては、自律走行装置１のバッテリー５を充電する場合や、自律走行装置１のメンテナンス（バッテリー５の交換も含む）を行なう場合などがあげられる。そのため、自律走行装置１は、屋外１００において、屋外用位置検出装置３１により測位された位置情報に基づいて自律走行し、屋内２００において、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて自律走行することが好ましい。すなわち、自律走行装置１は、屋内２００においては、屋外用位置検出装置３１（ＧＰＳ受信機）がＧＰＳ衛星からの電波を受信できるか否かに関わらず、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて自律走行することが好ましい。したがって、自律走行装置１では、屋外１００と屋内２００とを明確に区別する必要がある。そこで、自律走行装置１は、屋外１００から屋内２００に移動するときに、屋内２００の入口に設けられた屋内入口領域３００に進入した時点で、起動信号７１を屋内用位置検出装置３２に出力することにより、屋内２００において屋内用位置検出装置３２により位置情報を測位させる。したがって、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１によれば、領域（屋内入口領域３００）によって屋外１００と屋内２００とを明確に区別して自律走行することができる。
As described above, the autonomous
また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１によれば、領域（屋内入口領域３００）によって屋外１００と屋内２００とを明確に区別して自律走行することにより、昼間は屋外１００を監視し、夜間は屋内２００を監視するなど、時間帯により屋外１００と屋内２００との監視を切り替えることができる。
Further, according to the
また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１において、屋内入口領域３００には、起動信号７１に応じて、装置本体２に設けられた駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）を清掃する清掃設備３５０が設置されている。起動制御部２５は、装置本体２が屋外１００から屋内２００に移動するときに、装置本体２が屋内入口領域３００に進入した時点で、起動信号７１を屋内用位置検出装置３２と清掃設備３５０とに出力する。
Further, in the
また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１において、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、装置本体２に設けられた駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）の清掃を完了したときに清掃完了信号７２を出力する。自律走行制御部２３は、清掃完了信号７２を受信した場合、屋内２００において、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて装置本体２を自律走行させる。
Moreover, in the
このように、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１は、屋外１００から屋内２００に移動するときに、屋内２００の入口に設けられた屋内入口領域３００に進入した時点で、起動信号７１を屋内用位置検出装置３２と清掃設備３５０とに出力することにより、屋内入口領域３００において清掃設備３５０により駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）を清掃させ、屋内２００において屋内用位置検出装置３２により位置情報を測位させる。したがって、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１によれば、領域（屋内入口領域３００）によって屋外１００と屋内２００とを明確に区別して自律走行することができる上に、屋外１００を走行したときの駆動機構の汚れを、屋内２００を走行する前に落とすことができる。
As described above, when the autonomous
また、本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１によれば、屋内入口領域３００は、屋外１００と屋内２００とを明確に区別する領域でもあり、清掃設備３５０により駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）を清掃させる領域でもある。
Moreover, according to the
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１では、屋内入口領域３００において、駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）の汚れのレベルが所定のレベル以下になった場合、清掃設備３５０の許可により、屋内２００を走行することができる。第２実施形態では、第１実施形態からの変更点を説明する。
[Second Embodiment]
In the
図１４は、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing an electrical configuration of the autonomous
図１４に示されるように、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、汚れ検出センサ３５２を備えている。汚れ検出センサ３５２は、自律走行装置１の装置本体２に設けられた駆動機構（図１、２の車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の汚れを検出する。
As shown in FIG. 14, the
汚れ検出センサ３５２としては、ＣＣＤイメージセンサやフォトセンサなどがあげられる。
Examples of the
汚れ検出センサ３５２として、ＣＣＤイメージセンサが利用される場合、ＣＣＤイメージセンサ（汚れ検出センサ３５２）は、駆動機構（図１、２の車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）を撮影することにより、駆動機構の汚れを検出する。清掃設備３５０は、ＣＣＤイメージセンサ（汚れ検出センサ３５２）により検出された駆動機構の汚れのレベルが所定のレベル以下になった場合、後述の屋内走行許可信号を出力する。
When a CCD image sensor is used as the
汚れ検出センサ３５２として、フォトセンサが利用される場合、フォトセンサ（汚れ検出センサ３５２）は、駆動機構（図１、２の車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の表面に光を照射して反射光を測定することにより、駆動機構の汚れを検出する。清掃設備３５０は、フォトセンサ（汚れ検出センサ３５２）により検出された駆動機構の汚れのレベルが所定のレベル以下になった場合、後述の屋内走行許可信号を出力する。
When a photo sensor is used as the
次に、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。図１５は、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）を説明するための図である。
Next, the operation of the
まず、前述の屋外走行処理（図７のステップＳ１）が行われる。 First, the above-described outdoor traveling process (step S1 in FIG. 7) is performed.
図１５に示されるように、屋内入口領域進入処理（ステップＳ２）において、自律走行装置１の起動制御部２５（図１４）は、装置本体２が屋内入口領域３００に進入し、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、自律走行装置１の駆動機構（車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の清掃を行なっている。このとき、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、自律走行装置１の駆動機構の汚れを表すレベル７３を、汚れ検出センサ３５２（図１４）により検出する。屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、駆動機構の汚れのレベル７３が所定のレベル以下になった場合、自律走行装置１の駆動機構の清掃を完了する。このとき、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、清掃完了信号７２を自律走行装置１に出力する。
As shown in FIG. 15, in the indoor entrance area entry processing (step S <b> 2), the activation control unit 25 (FIG. 14) of the autonomous
その後、前述の屋内走行処理（図７のステップＳ３）、前述の充電処理（図７のステップＳ４）が行われる。 Thereafter, the indoor traveling process (step S3 in FIG. 7) and the charging process (step S4 in FIG. 7) are performed.
以上の説明により、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１において、屋内入口領域３００の清掃設備３５０は、装置本体２に設けられた駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）の汚れを検出する汚れ検出センサ３５２を備え、駆動機構の汚れのレベル７３が所定のレベル以下になった場合に清掃完了信号７２を出力する。自律走行制御部２３は、清掃完了信号７２を受信した場合、屋内２００において、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて装置本体２を自律走行させる。
As described above, in the
このように、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１によれば、屋内入口領域３００において、駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）の汚れのレベルが所定のレベル以下になった場合、清掃設備３５０の許可により、屋内２００を走行することができる。したがって、本発明の第２実施形態に係る自律走行装置１によれば、領域（屋内入口領域３００）によって屋外１００と屋内２００とを明確に区別して自律走行することができる上に、屋外１００を走行したときの駆動機構の汚れを、屋内２００を走行する前に落とすことができる。
Thus, according to the
［第３実施形態］
本発明の第１実施形態に係る自律走行装置１では、屋内入口領域３００において、清掃設備３５０による駆動機構（車輪３、ベルト１５、または、キャタピラ）の清掃の後に、屋内２００において、充電ステーション２５０でバッテリー５を充電させているが、これに限定されない。本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１では、屋内２００において、先に、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電を開始させてから、屋内２００の掃除ロボットを作動させてもよい。第３実施形態では、第１実施形態からの変更点を説明する。
[Third Embodiment]
In the
図１６は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an electrical configuration of the autonomous
図１６に示されるように、第１実施形態における屋内入口領域３００内の清掃設備３５０に代えて、屋内２００には、掃除ロボット２６０が設けられている。掃除ロボット２６０は、屋内２００を掃除するための機械的な機能（図示しない）と、その機能を制御したり、自律走行装置１の自律走行制御部２３と同様に自律走行したりするための電気的な機能（図示しない）と、を有している。掃除ロボット２６０は、後述の掃除開始信号に応じて、屋内２００の掃除を開始する。
As shown in FIG. 16, a
図１６に示されるように、自律走行装置１の装置本体２の制御装置２０において、制御部２１は、更に、屋内掃除処理部２６を具備している。
As shown in FIG. 16, in the
屋内掃除処理部２６は、屋内２００の充電領域２１０において、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したか否かを監視する。例えば、バッテリー５の充電接続部６０と、充電ステーション２５０の接続部２５２とが接続されたときに、充電ステーション２５０は、バッテリー５の充電を開始すると共に、後述の充電開始信号を送信する。屋内掃除処理部２６は、充電開始信号を受信した場合、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したことを認識する。この場合、屋内掃除処理部２６は、屋内２００の掃除ロボット２６０に掃除開始信号を出力して、掃除ロボット２６０に対して屋内２００の掃除を開始させる。
The indoor
次に、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作について説明する。
Next, the operation of the autonomous
図１７は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作を示すフローチャートである。図１８は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋外走行処理（ステップＳ１）を説明するための図である。図１９〜２１は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋内入口領域進入処理（ステップＳ１２）を説明するための図である。図２２〜２４は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作として、充電処理（ステップＳ１３）を説明するための図である。図２５は、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１の動作として、屋内走行処理（ステップＳ１４）を説明するための図である。
FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the autonomous
まず、図１８に示されるように、前述の屋外走行処理（図１７のステップＳ１）が行われる。 First, as shown in FIG. 18, the above-described outdoor traveling process (step S1 in FIG. 17) is performed.
次に、図１９に示されるように、自律走行装置１は、屋内入口領域進入処理（図１７のステップＳ１２）を行なう。この屋内入口領域進入処理（ステップＳ１２）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図１６）は、装置本体２が屋外１００から屋内２００に移動するときに、屋内２００の入口に設けられた屋内入口領域３００に装置本体２を進入させる。
Next, as shown in FIG. 19, the autonomous
このとき、図２０に示されるように、屋内入口領域進入処理（ステップＳ１２）において、自律走行装置１の起動制御部２５（図１６）は、装置本体２が屋内入口領域３００に進入した時点で、起動信号７１（図１０を参照）を屋内用位置検出装置３２（図１６）と清掃設備３５０（図１０を参照）とに出力する。前述のように、屋内入口領域３００は、自律走行装置１の屋外用位置検出装置３１（図１６）、または、屋内用位置検出装置３２（図１６）により判定される。
At this time, as shown in FIG. 20, in the indoor entrance area entry processing (step S <b> 12), the activation control unit 25 (FIG. 16) of the autonomous
図２１に示されるように、屋内入口領域進入処理（ステップＳ１２）において、自律走行装置１の屋内用位置検出装置３２（図１６）は、起動信号７１（図１０を参照）に応じて起動する。ここで、屋内入口領域３００において、自律走行装置１のＧＰＳ受信機（図１６の屋外用位置検出装置３１）が複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信可能であったとしても、自律走行装置１の起動制御部２５（図１６）は、起動信号７１（図１０を参照）により屋内用位置検出装置３２（図１６）を起動させる。
As shown in FIG. 21, in the indoor entrance area entry process (step S12), the indoor position detection device 32 (FIG. 16) of the autonomous
次に、図２２、２３に示されるように、自律走行装置１は、充電処理（図１７のステップＳ１３）を行なう。この充電処理（ステップＳ１３）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図１６）は、屋内用位置検出装置３２により測位された位置情報に基づいて、屋内２００の充電領域２１０まで装置本体２を自律走行させる。
Next, as shown in FIGS. 22 and 23, the autonomous
次に、図２３に示されるように、充電処理（図１７のステップＳ１３）において、自律走行装置１の自律走行制御部２３（図１６）は、屋内２００で装置本体２を自律走行させながら、自律走行装置１のバッテリー５（図１６）の充電接続部６０を、屋内２００の充電領域２１０の充電ステーション２５０の接続部２５２に接続する。バッテリー５（図１６）の充電接続部６０と、充電ステーション２５０の接続部２５２とが接続されたときに、充電ステーション２５０は、自律走行装置１のバッテリー５（図１６）の充電を開始する。このとき、充電ステーション２５０は、充電開始信号７４を自律走行装置１に送信する。ここで、充電ステーション２５０と自律走行装置１との通信は、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）により行なわれる。
Next, as shown in FIG. 23, in the charging process (step S <b> 13 in FIG. 17), the autonomous traveling control unit 23 (FIG. 16) of the
次に、図２３に示されるように、充電処理（図１７のステップＳ１３）において、自律走行装置１の屋内掃除処理部２６（図１６）は、充電領域２１０の充電ステーション２５０から充電開始信号７４を受信した場合、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したことを認識する。この場合、自律走行装置１の屋内掃除処理部２６（図１６）は、屋内２００の掃除ロボット２６０に掃除開始信号７５を出力する。掃除ロボット２６０は、自律走行装置１からの掃除開始信号７５に応じて、屋内２００の掃除を開始する。ここで、掃除ロボット２６０と自律走行装置１との通信は、近距離無線通信（ビーコン、ブルートゥース、無線ＬＡＮ、ジグビー、Ｗｉ−Ｆｉなど）により行なわれる。
Next, as shown in FIG. 23, in the charging process (step S <b> 13 in FIG. 17), the indoor cleaning processing unit 26 (FIG. 16) of the autonomous
次に、図２４に示されるように、充電処理（図１７のステップＳ１３）において、屋内２００の掃除ロボット２６０は、屋内２００の掃除を完了したときに、掃除完了信号７６を自律走行装置１に出力する。自律走行装置１の自律走行制御部２３（図１６）は、掃除ロボットからの掃除完了信号７６を受信する。屋内２００において、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したときに、掃除ロボット２６０が屋内２００を掃除することにより、自律走行装置１が屋外１００を走行したときの駆動機構（車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の汚れを落とすことができる。
Next, as shown in FIG. 24, in the charging process (step S <b> 13 in FIG. 17), when the cleaning
次に、図２５に示されるように、自律走行装置１は、屋内走行処理（図１７のステップＳ１４）を行なう。この屋内走行処理（ステップＳ１４）において、充電ステーション２５０は、自律走行装置１のバッテリー５（図１６）の充電が完了した場合、充電完了信号７７を自律走行装置１に送信する。自律走行装置１の自律走行制御部２３（図１６）は、掃除ロボットからの掃除完了信号７６と、充電ステーション２５０からの充電完了信号７７とを受信した場合、屋内用位置検出装置３２（図１６）により測位された位置情報に基づいて、走行ルート上に装置本体２を自律走行させて、屋内２００を監視する。
Next, as shown in FIG. 25, the autonomous
以上の説明により、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１は、屋内掃除処理部２６を更に具備している。屋内２００には、掃除開始信号７５に応じて、屋内２００の掃除を開始する掃除ロボット２６０が設けられている。屋内掃除処理部２６は、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したときに、屋内２００の掃除ロボット２６０に掃除開始信号７５を出力する。
As described above, the autonomous
また、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１において、屋内２００の掃除ロボット２６０は、屋内２００の掃除を完了したときに掃除完了信号７６を出力する。自律走行制御部２３は、掃除完了信号７６を受信した場合、装置本体２を自律走行させて屋内２００を監視する。
In the autonomous
このように、本発明の第３実施形態に係る自律走行装置１によれば、屋内２００において、先に、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電を開始させてから、屋内２００の掃除ロボット２６０を作動させる。屋内２００において、充電ステーション２５０でバッテリー５の充電が開始したときに、掃除ロボット２６０が屋内２００を掃除することにより、自律走行装置１が屋外１００を走行したときの駆動機構（車輪３、図１、２のベルト１５、または、図示しないキャタピラ）の汚れを落とすことができる。
As described above, according to the autonomous
［第４実施形態］
図２６は、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の電気的構成を示すブロック図である。第４実施形態では、第１実施形態、または、第２実施形態に、第３実施形態を適用したものである。この場合、本発明の第４実施形態に係る自律走行装置１の動作としては、前述の屋外走行処理（図７のステップＳ１、または、図１７のステップＳ１）、前述の屋内入口領域進入処理（図７のステップＳ２、または、図１７のステップＳ１２）、前述の充電処理（図１７のステップＳ１３）、前述の屋内走行処理（図１７のステップＳ１４）が行われる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 26 is a block diagram showing an electrical configuration of the autonomous
以上のように、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
１ … 自律走行装置
２ … 装置本体
３ … 車輪
３−１ … 前輪
３−２ … 後輪
４ … 監視装置
５ … バッテリー
１０ … 駆動装置
１１ … 電動モータ（動力源）
１２ … トランスミッション
１２Ａ … 軸
１３ … 車軸
１３−１ … 前輪用軸
１３−２ … 後輪用軸
１４−１ … 前輪用スプロケット
１４−２ … 後輪用スプロケット
１５ … ベルト
１６ … 軸受
２０ … 制御装置
２１ … 制御部
２２ … 記憶部
２３ … 自律走行制御部
２４ … 昇降制御部
２５ … 起動制御部
２６ … 屋内掃除処理部
３０ … 位置検出装置
３１ … 屋外用位置検出装置
３２ … 屋内用位置検出装置
４０ … ブーム
４０Ａ … 一端部
４０Ｂ … 他端部
４１ … ブーム部材
４２ … 関節部材
５０ … 監視カメラ
６０ … 充電接続部
７１ … 起動信号
７２ … 清掃完了信号
７３ … レベル
７４ … 充電開始信号
７５ … 掃除開始信号
７６ … 掃除完了信号
７７ … 充電完了信号
１００ … 屋外
２００ … 屋内
２１０ … 充電領域
２５０ … 充電ステーション
２５２ … 接続部
２６０ … 掃除ロボット
３００ … 屋内入口領域
３５０ … 清掃設備
３５２ … 汚れ検出センサ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
屋外における位置情報を測位する屋外用位置検出装置と、
起動信号に応じて、屋内における位置情報を測位する屋内用位置検出装置と、
前記屋外において、前記屋外用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させ、前記屋内において、前記屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させる自律走行制御部と、
前記装置本体が前記屋外から前記屋内に移動するときに、前記屋内の入口に設けられた屋内入口領域に前記装置本体が進入した時点で、前記起動信号を前記屋内用位置検出装置に出力する起動制御部と、
前記装置本体に電力を供給するバッテリーと、
屋内掃除処理部と、
を具備し、
前記屋内は、前記バッテリーを充電するための充電ステーションが設置された充電領域を含み、
前記屋内には、掃除開始信号に応じて、前記屋内の掃除を開始する掃除ロボットが設けられ、
前記自律走行制御部は、前記充電ステーションで前記バッテリーを充電するときに、前記屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて、前記屋内の前記充電領域まで前記装置本体を自律走行させるものであり、
前記屋内には、掃除開始信号に応じて、前記屋内の掃除を開始する掃除ロボットが設けられ、
前記屋内掃除処理部は、前記充電ステーションで前記バッテリーの充電が開始したときに、前記屋内の前記掃除ロボットに前記掃除開始信号を出力することを特徴とする自律走行装置。 The device body;
An outdoor position detector for positioning outdoor position information;
An indoor position detector for positioning indoor position information in response to the activation signal;
In the outdoors, the apparatus main body autonomously travels based on the position information measured by the outdoor position detection apparatus, and in the indoor, the apparatus main body is moved based on the position information measured by the indoor position detection apparatus. An autonomous traveling control unit for autonomous traveling;
Activation that outputs the activation signal to the indoor position detection device when the apparatus main body enters an indoor entrance area provided at the indoor entrance when the apparatus main body moves from the outdoors to the indoor A control unit;
A battery for supplying power to the device body;
An indoor cleaning processing unit;
Comprising
The indoor includes a charging area in which a charging station for charging the battery is installed,
In the indoor, in response to a cleaning start signal, a cleaning robot that starts cleaning the indoor is provided,
The autonomous traveling control unit autonomously travels the apparatus main body to the indoor charging area based on position information measured by the indoor position detecting device when the battery is charged at the charging station. And
In the indoor, in response to a cleaning start signal, a cleaning robot that starts cleaning the indoor is provided,
The autonomous traveling device, wherein the indoor cleaning processing unit outputs the cleaning start signal to the indoor cleaning robot when charging of the battery starts at the charging station .
前記起動制御部は、前記装置本体が前記屋外から前記屋内に移動するときに、前記装置本体が前記屋内入口領域に進入した時点で、前記起動信号を前記屋内用位置検出装置と前記清掃設備とに出力することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。 In the indoor entrance area, a cleaning facility for cleaning a drive mechanism provided in the apparatus main body is installed according to the activation signal,
The activation control unit sends the activation signal to the indoor position detection device and the cleaning facility when the device main body enters the indoor entrance area when the device main body moves from the outdoors to the indoor. The autonomous traveling device according to claim 1, wherein the autonomous traveling device is output to the autonomous traveling device.
前記自律走行制御部は、前記清掃完了信号を受信した場合、前記屋内において、前記屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させることを特徴とする請求項２に記載の自律走行装置。 The cleaning facility in the indoor entrance area outputs a cleaning completion signal when the cleaning of the drive mechanism provided in the apparatus main body is completed,
3. The autonomous traveling control unit, when receiving the cleaning completion signal, causes the apparatus main body to autonomously travel in the indoor based on position information measured by the indoor position detecting device. The autonomous traveling device described in 1.
前記自律走行制御部は、前記清掃完了信号を受信した場合、前記屋内において、前記屋内用位置検出装置により測位された位置情報に基づいて前記装置本体を自律走行させることを特徴とする請求項３に記載の自律走行装置。 The cleaning facility in the indoor entrance area includes a dirt detection sensor that detects dirt on the drive mechanism provided in the apparatus main body, and the cleaning is performed when the dirt level of the drive mechanism becomes a predetermined level or less. Outputs a completion signal,
The said autonomous travel control part makes the said apparatus main body drive autonomously based on the positional information measured by the said indoor position detection apparatus in the said indoor, when the said cleaning completion signal is received. The autonomous traveling device described in 1.
前記自律走行制御部は、前記掃除完了信号を受信した場合、前記装置本体を自律走行させて前記屋内を監視することを特徴とする請求項１に記載の自律走行装置。 The indoor cleaning robot outputs a cleaning completion signal when the indoor cleaning is completed,
2. The autonomous traveling device according to claim 1 , wherein, when the autonomous traveling control unit receives the cleaning completion signal, the autonomous traveling device monitors the indoors by autonomously traveling the device body.
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