JPH09325812A

JPH09325812A - 自律移動ロボット

Info

Publication number: JPH09325812A
Application number: JP8142945A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kawakami; 雄一川上; Nobukazu Kawagoe; 宣和川越; Kyoko Nakamura; 恭子中村; Yasuhisa Kanefuji; 靖尚金藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】多くとも２つの参照物体を設置するだけで作
業領域をくまなく往復走行できる自律移動ロボットを提
供すること。【解決手段】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットは、自律移動ロボットの移動距離を検出する移
動距離検出センサ７と、自律移動ロボットの進行方向
と、自律移動ロボットから見た参照物体の方向との間の
角度を検出する参照物体角度検出部４と、所定の第１基
準点から参照物体までの基準距離と、移動距離検出セン
サ７によって検出される自律移動ロボットの所定の第２
基準点からの移動距離と、予め決められた値とから、自
律移動ロボットから見た参照物体の方向と自律移動ロボ
ットが進むべき方向との間の目標角度を算出する進行方
向演算部８と、参照物体角度検出部４が検出した角度と
目標角度とを比較して自律移動ロボットの移動を制御す
る駆動制御部６とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、参照物体を基準と
して走行する自律移動ロボットに関し、特に、参照物体
を１つまたは２つ設置するだけで所定の作業領域の往復
走行が可能な自律移動ロボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定の作業領域をくまなく往復走行する
自律移動ロボットとしては、予め設置した参照物体を基
準として往復走行を行なう、たとえば、清掃作業、運搬
作業、芝刈り作業等を行なうものが種々開発されてい
る。この種の従来の自律移動ロボットとしては、特開平
５−１７３６３６号公報に開示されたものがある。この
従来の移動体（自律移動ロボット）は、作業領域に設定
された少なくとも３箇所の基準点（参照物体）で囲まれ
た領域を効率よく走行できるよう制御される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２５は、従来の移動
体の作業領域として、長方形の作業領域が設定された場
合の問題点を説明するための図である。移動体３０が長
方形の作業領域ＡＢＣＤ内を点線３１で示すような走行
コースで走行するためには、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点の
４箇所にそれぞれ参照物体を設置する必要がある。清掃
作業、芝刈り作業等の作業領域は長方形、または長方形
の組合せで表わされるものが多いが、その場合にも必ず
参照物体を４箇所に設置しなければならない。また作業
領域が大きな場合には、参照物体を設置するだけでも手
間がかかる。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、請求項１〜１０に記載の発明はいずれも
多くとも２つの参照物体を作業領域に設置するだけで、
所定の作業領域をくまなく往復走行することができる自
律移動ロボットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の参照物体を基準として移動する
自律移動ロボットは、作業域に設置された多くとも２つ
の参照物体と自律移動ロボットとの相対的位置関係を検
出するための検出手段と、多くとも２つの参照物体に対
して自律移動ロボットがあるべき位置を算出するための
算出手段と、相対的位置関係と算出手段で算出された位
置とを比較して自律移動ロボットの移動を制御するため
の制御手段とを含む。

【０００６】請求項２に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、自律移動ロボットの移動距
離を検出する移動距離検出手段と、自律移動ロボットの
進行方向と、自律移動ロボットから見た参照物体の方向
との間を角度を検出する参照物体角度検出手段と、所定
の第１基準点から参照物体までの基準距離と、移動距離
検出手段によって検出される自律移動ロボットの所定の
第２基準点からの移動距離と、予め決められた値とか
ら、自律移動ロボットから見た参照物体の方向と自律移
動ロボットが進むべき方向との間の目標角度を算出する
進行方向演算手段と、参照物体角度検出手段が検出した
角度と目標角度とを比較して自律移動ロボットの移動を
制御する駆動制御手段とを含む。

【０００７】請求項３に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、請求項２に記載の自律移動
ロボットであって、参照物体に対し所定の範囲内にある
ことを検出する参照物体検出手段を含み、基準距離は移
動距離検出手段によって検出される自律移動ロボットの
第１基準点から参照物体検出手段が参照物体を検出した
地点までの移動距離である。

【０００８】請求項４に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、請求項２に記載の自律移動
ロボットであって、予め決められた値は自律移動ロボッ
トが往復運動する際のピッチである。

【０００９】請求項５に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、自律移動ロボットの移動距
離を検出する移動距離検出手段と、自律移動ロボットの
進行方向と自律移動ロボットから見た第１の参照物体の
方向との間の第１の角度と、自律移動ロボットの進行方
向と自律移動ロボットから見た第２の参照物体の方向と
の間の第２の角度とを検出する参照物体角度検出手段
と、第１の参照物体から第２の参照物体までの基準距離
と、移動距離検出手段によって検出される自律移動ロボ
ットの所定の基準点からの移動距離と、予め決められた
値とから、自律移動ロボットから見た第１の参照物体の
方向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の第１の
目標角度と、自律移動ロボットから見た第２の参照物体
の方向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の第２
の目標角度を算出する進行方向演算手段と、参照物体角
度検出手段が検出した第１の角度と第１の目標角度との
比較と、参照物体角度検出手段が検出した第２の角度と
第２の目標角度との比較によって自律移動ロボットの移
動を制御する駆動制御手段とを含む。

【００１０】請求項６に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、自律移動ロボットから参照
物体までの距離を検出する参照物体距離検出手段と、自
律移動ロボットの進行方向と、自律移動ロボットから見
た参照物体の方向との間の角度を検出する参照物体角度
検出手段と、参照物体までの距離と、予め与えられた自
律移動ロボットが往復移動する際のピッチとから、自律
移動ロボットから見た前記参照物体の方向と自律移動ロ
ボットが進むべき方向との間の目標角度を算出する進行
方向演算手段と、参照物体角度検出手段が検出した角度
と目標角度とを比較して自律移動ロボットの移動を制御
する駆動制御手段とを含む。

【００１１】請求項７に記載の参照物体を基準として移
動する自律移動ロボットは、自律移動ロボットから第１
の参照物体までの距離と、自律移動ロボットから第２の
参照物体までの距離を検出する参照物体距離検出手段
と、自律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットか
ら見た第１の参照物体の方向との間の第１の角度と、自
律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットから見た
第２の参照物体の方向との間の第２の角度を検出する参
照物体角度検出手段と、第１の参照物体までの距離と予
め与えられた自律移動ロボットが往復移動する際のピッ
チとから、自律移動ロボットから見た第１の参照物体の
方向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の第１の
目標角度と、第２の参照物体までの距離とピッチとか
ら、自律移動ロボットから見た第２の参照物体の方向と
自律移動ロボットが進むべき方向との間の第２の目標角
度を算出する進行方向演算手段と、参照物体角度検出手
段が検出した第１の角度と第１の目標角度との比較と、
参照物体角度検出手段が検出した第２の角度と第２の目
標角度との比較によって自律移動ロボットの移動を制御
する駆動制御手段とを含む。

【００１２】請求項８に記載の自律移動ロボットは請求
項２または６に記載の自律移動ロボットであって、参照
物体は周囲を照射するための発光手段を含み、参照物体
角度検出手段は発光手段からの光を結像するための結像
手段と、結像された光が入射され該結像された光の入射
位置を検出するための光位置検出手段と、入射位置に基
づいて参照物体角度検出手段の方向を制御するための制
御手段と、自律移動ロボットの進行方向と参照物体角度
検出手段との角度を検出するための角度検出手段とを含
む。

【００１３】請求項９に記載の自律移動ロボットは請求
項５または７に記載の自律移動ロボットであって、第１
の参照物体は周囲を照射するための第１の発光手段を含
み、第２の参照物体は第１の発光手段と異なる周波数の
光で周囲を照射するための第２の発光手段を含み、参照
物体角度検出手段は、第１の発光手段からの光と第２の
発光手段からの光とを結像するための結像手段と、結像
された光が入射され該結像された光の入射位置を検出す
るための光位置検出手段と、第１の参照物体が選択され
た場合には検出された入射位置のうち第１の発光手段に
よるものだけを抽出し、第２の参照物体が選択された場
合には検出された入射位置のうち第２の発光手段による
ものだけを抽出するための参照物体識別手段と、抽出さ
れた入射位置に基づいて参照物体角度検出手段の方向を
制御するための制御手段と、自律移動ロボットの進行方
向と参照物体角度検出手段との角度を検出するための角
度検出手段とを含む。

【００１４】請求項１０に記載の自律移動ロボットは請
求項２または６に記載の自律移動ロボットであって、参
照物体は光を反射するための反射手段を含み、参照物体
角度検出手段は光を発射する発光手段と、反射手段によ
って反射された発光手段からの光を結像するための結像
手段と、結像された光が入射され該結像された光の入射
位置を検出するための光位置検出手段と、入射位置に基
づいて参照物体角度検出手段の方向を制御するための制
御手段と、自律移動ロボットの進行方向と参照物体角度
検出手段との角度を検出するための角度検出手段とを含
む。

【００１５】請求項１１に記載の自律移動ロボットは請
求項２または６に記載の自律移動ロボットであって、参
照物体は光を反射するための反射手段を含み、参照物体
角度検出手段は光を発射するための発光手段と、発光手
段を振動させる振動手段と、反射手段により反射された
振動手段で振動される光を結像するための結像手段と、
結像された光を受光する受光手段と、受光手段によって
受光された光の位相と振動される光の位相とを比較して
参照物体角度検出手段の方向を制御するための制御手段
と、自律移動ロボットの進行方向と参照物体角度検出手
段との角度を検出するための角度検出手段とを含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自律移動ロボット
の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、図
面の同一部品には同一の参照符号および名称を付してあ
る。

【００１７】本発明における自律移動ロボットは、種々
の用途に用いられるが、以下の発明の実施の形態におい
ては、その一例として清掃用の自律移動ロボットについ
て説明する。

【００１８】図１は、本発明が適用される清掃用の自律
移動ロボットの第１の実施の形態の全体構成を示す上面
図である。図２は、図１の自律移動ロボットの全体構成
を示す側面図である。図１および図２に示すように、自
律移動ロボットは、ロボット本体１、清掃作業部２、左
右の駆動輪３Ｒおよび３Ｌ、参照物体角度検出部４、な
らびに障害物検出部５を含む。ロボット本体１に取付け
られた清掃作業部２には、図示しないが清掃用ブラシが
幅Ｗにわたって設けられており、ロボット本体１の前進
に伴って幅Ｗの領域の清掃が可能である。駆動輪３Ｒお
よび３Ｌには、図示しないが、それぞれ独立の駆動輪用
モータの回転が伝達されるようになっている。すなわち
駆動輪３Ｒと駆動輪３Ｌをそれぞれ独立に制御すること
ができ、このことによって自律移動ロボットは走行可能
となる。左右の駆動輪３Ｒおよび３Ｌを同じ方向に同じ
速度で回転させることによって、自律移動ロボットは前
進または後進を行なう。また、駆動輪３Ｒまたは３Ｌの
いずれか一方の回転数を増減させることによって、自律
移動ロボットはカーブ走行を行なう。また、左右の駆動
輪３Ｒおよび３Ｌを同じ速度でそれぞれ異なる方向に回
転させることによって、自律移動ロボットはその場で回
転を行なう。

【００１９】ロボット本体１の上部に取付けられた参照
物体角度検出部４は、常にその作業領域に設置された参
照物体の方向を向くように設計されており、参照物体角
度検出部４が向いている方向と自律移動ロボットの現在
の進行方向との間の角度を検出する。また、自律移動ロ
ボットの前面に取付けられた障害物検出部５は、参照物
体などとの接触を検知するもので、バンパー型センサ等
で構成される。なお、参照物体角度検出部４の具体的な
構成については後述する。

【００２０】図３は、本発明の第１の実施の形態におけ
る自律移動ロボットのロボット本体１の内部構成を示す
ブロック図である。ロボット本体１は駆動制御部６、移
動距離検出センサ７および進行方向演算部８を含む。

【００２１】図示しないが、駆動輪３Ｒおよび３Ｌには
回転数検出器が取付けられており、駆動輪３Ｒおよび３
Ｌのそれぞれの回転数を検出する。移動距離検出センサ
７は、駆動輪３Ｒおよび３Ｌの回転数から自律移動ロボ
ットの移動距離を算出する。

【００２２】進行方向演算部８は、移動距離検出センサ
７が算出した移動距離から自律移動ロボットが現在ある
べき位置を求め、自律移動ロボットが現在あるべき位置
と参照物体がある位置を結んだ直線と自律移動ロボット
の進行方向との間の角度の目標値θ₀を算出する。

【００２３】駆動制御部６は、駆動輪３Ｒおよび３Ｌの
それぞれの回転数を制御するものであり、参照物体角度
検出部４が検出した角度θと進行方向演算部８が算出し
た角度の目標値θ₀を比較して、駆動輪３Ｒおよび３Ｌ
の回転数を決定する。すなわち、角度θ₀とθを一致さ
せるように、各駆動輪３Ｒおよび３Ｌの回転数を増減さ
せて自律移動ロボットの進行方向を変化させる。また、
駆動制御部６は、障害物検出部５が参照物体に衝突した
ことを検出すると、所定動作を行なうために自律移動ロ
ボットの進行方向を９０°回転させる動作を行なう。こ
の所定動作の詳細は後述する。

【００２４】図４は本発明の第１の実施の形態における
自律移動ロボットの直進動作を示すフローチャートであ
る。図５の本発明の第１の実施の形態における自律移動
ロボットの動作説明図を参照しながら図４のフローチャ
ートを説明する。

【００２５】まず、操作者は目標とする参照物体９を選
択して、自律移動ロボットの上部に取付けられた参照物
体角度検出部４を参照物体９の方向に向ける（Ｓ１，図
５の位置）。自律移動ロボットは駆動輪３Ｒおよび３
Ｌの回転によって走行を開始するとともに、移動距離検
出センサ７は駆動輪３Ｒおよび３Ｌの回転数から走行距
離Ｉを算出する（Ｓ２）。

【００２６】進行方向演算部８は、走行距離Ｉから自律
移動ロボットが現在あるべき位置を求め、自律移動ロボ
ットが現在あるべき位置と参照物体９がある位置を結ん
だ直線と、自律移動ロボットの進行方向との間の目標角
度θ₀を算出する（Ｓ３）。自律移動ロボットが参照物
体９に到達するまで、参照物体９に向かって走行するの
でθ₀＝０°となる。

【００２７】また、参照物体角度検出部４は、参照物体
９がある方向と自律移動ロボットの現在の進行方向との
間の角度θを検出する（Ｓ４）。

【００２８】次に、ステップＳ３で算出されたθ₀とス
テップＳ４で検出されたθと比較してθ＜θ₀なる関係
がある場合（Ｓ５，）には、駆動制御部６は駆動輪３
Ｌの回転数が駆動輪３Ｒの回転数より大きくなるように
制御を行ない、自律移動ロボットを右側へカーブさせる
（Ｓ６）。ただし、自律移動ロボットが参照物体９に到
達するまでは、角度θは自律移動ロボットの進行方向が
参照物体９のある方向よりも右側を向いている場合をプ
ラスとし、左側を向いている場合をマイナスとする。

【００２９】目標角度θ₀と角度θとが同じである場合
（Ｓ５，）には、駆動制御部６は駆動輪３Ｒの回転数
と駆動輪３Ｌの回転数が等しくなるよう制御を行ない、
自律移動ロボットは直進する（Ｓ７）。また、目標角度
θ₀と角度θとがθ＞θ₀なる関係にある場合（Ｓ５，
）には、駆動制御部６は駆動輪３Ｒの回転数が駆動輪
３Ｌの回転数より大きくなるように制御を行ない、自律
移動ロボットを左側へカーブさせる（Ｓ８）。

【００３０】以上の処理を、自律移動ロボットが図５の
位置を経て、参照物体９に接触する（図６の位置）
まで繰返す。

【００３１】障害物検出部５が参照物体９の接触を検出
すると、進行方向演算部８は自律移動ロボットの走行距
離Ｌを記憶し、駆動制御部６は自律移動ロボットの直進
動作を停止するよう制御を行なう。そして駆動制御部６
は、自律移動ロボットは進行方向に対して時計回りに９
０°回転した後距離Ｐだけ直進し、さらに９０°回転し
て自律移動ロボットは図５の位置となるように制御す
る。距離Ｐは、清掃作業部２の幅Ｗより小さい値が予め
設定されている。これは、清掃し残し部分を出さないた
めであり、幅（Ｗ−Ｐ）の領域だけ重複して清掃され
る。図５に示すように自律移動ロボットは距離Ｐずつ移
動しながら距離Ｌの間の清掃を行なうので、以後距離Ｐ
をピッチＰと記述する。

【００３２】自律移動ロボットは、図５の位置から図
４のフローチャートに従って再び直進動作を開始する。
ただし、進行方向演算部８は、目標角度θ₀を次式で算
出する。

【００３３】 θ₀＝１８０°−ａｒｃｔａｎ（Ｐ／Ｉ） …（１）また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５の
目標角度θ₀と角度θとの関係は逆となる。すなわち、
駆動制御部６は、θ＜θ₀の場合は左カーブ、θ＝θ₀
の場合は直進、θ＞θ₀の場合は右カーブとなるように
駆動輪３Ｒおよび３Ｌをそれぞれ制御する。

【００３４】自律移動ロボットは、図５の位置を経
て、距離Ｌだけ直進（図５の位置）した後、進行方向
に対して反時計回りに９０°回転した後ピッチＰだけ直
進し、さらに９０°回転して図５の位置の状態とな
る。

【００３５】自律移動ロボットは、図５の位置から図
４のフローチャートに従って再び直進動作を開始する。
ただし、進行方向演算部８は目標角度θ₀を次式で算出
する。

【００３６】 θ₀＝ａｒｃｔａｎ（２Ｐ／（Ｌ−Ｉ）） …（２）また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５の
目標角度θ₀と角度θの関係はそのまま適用される。自
律移動ロボットは、図５の位置を経て、距離Ｌだけ直
進した後上述した往復走行動作を繰返す。

【００３７】自律移動ロボットには、予め往復走行する
回数が設定されており、片道を１回と数えると、Ｎ回目
の目標角度θ₀は往路の場合には次式で算出される。

【００３８】 θ₀＝ａｒｃｔａｎ（（Ｎ−１）Ｐ／（Ｌ−Ｉ）） …（３）復路の場合には次式で算出される。

【００３９】 θ₀＝１８０°−ａｒｃｔａｎ（（Ｎ−１）Ｐ／Ｉ） …（４）また往路の場合の直進動作は、図４に示すフローチャー
トはそのまま適用され、復路の場合の直進動作は図４に
示すフローチャートのステップＳ５の目標角度θ₀と角
度θの関係が逆となる。

【００４０】以上の説明は、図５に示すように参照物体
を１個設置した場合の自律移動ロボットの動作について
であった。

【００４１】次に、参照物体を２個設置した場合の本発
明の第１の実施の形態における自律移動ロボットの動作
の説明を図６を用いて行なう。

【００４２】まず、操作者は、第２の参照物体１０が設
置されている位置に自律移動ロボットを置き、参照物体
角度検出部４を第１の参照物体９が設置されている方向
に向ける（図６の位置）。この時点では、参照物体角
度検出部４は第１の参照物体９を選択する（Ｓ１）。図
４に示すフローチャートに従って、自律移動ロボットは
直進動作を行なう。自律移動ロボットは、図６の位置
を経て、図６の位置に到達すると障害物検出部５が第
１の参照物体９との接触を検知する。そのとき、進行方
向演算部８は、自律移動ロボットの走行距離Ｌを記憶
し、駆動制御部６は自律移動ロボットの直進動作を停止
するよう制御を行なう。そして、駆動制御部６は、自律
移動ロボットが進行方向に対して時計回りに９０°回転
した後ピッチＰだけ直進し、さらに９０°回転して自律
移動ロボットが図６の位置となるように制御する。

【００４３】自律移動ロボットは、図６の位置から図
４のフローチャートに従って再び直進動作を開始する
が、参照物体角度検出部４は第２の参照物体１０を選択
するように制御される。

【００４４】また、進行方向演算部８は、目標角度θ₀
を次式で算出する。 θ₀＝ａｒｃｔａｎ（Ｐ／（Ｌ−Ｉ）） …（５）また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５の
目標角度θ₀と角度θの関係は逆となる。すなわち、駆
動制御部６は、θ＜θ₀の場合は左カーブ、θ＝θ₀の
場合は直進、θ＞θ₀の場合は右カーブとなるように駆
動輪３Ｒおよび３Ｌをそれぞれ制御する。

【００４５】自律移動ロボットは、図６の位置を経
て、距離Ｌだけ直進（図６の位置）した後、進行方向
に対して反時計回りに９０°回転した後ピッチＰだけ直
進し、さらに９０°回転して図６の位置の状態とな
る。

【００４６】自律移動ロボットは、図６の位置から図
４のフローチャートに従って、再び直進動作を開始す
る。ただし、参照物体角度検出部４は第１の参照物体９
を選択するように制御され、進行方向演算部８は目標角
度θ₀を次式で算出する。

【００４７】 θ₀＝ａｒｃｔａｎ（２Ｐ／（Ｌ−Ｉ）） …（６）また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５の
目標角度θ₀と角度θの関係はそのまま適用される。自
律移動ロボットは、図６の位置を経て、距離Ｌだけ直
進した後、上述した往復走行動作を繰返す。自律移動ロ
ボットには、予め往復走行する回数が設定されており、
片道を１回と数えると、Ｎ回目の目標角度θ₀は往路、
復路ともに次式で算出される。

【００４８】 θ₀＝ａｒｃｔａｎ（（Ｎ−１）Ｐ／（Ｌ−Ｉ）） …（７）また、往路の場合の直進動作は図４に示すフローチャー
トがそのまま適用され、復路の場合の直進動作は図４に
示すフローチャートのステップＳ５の目標角度θ₀と角
度θの関係が逆となる。参照物体を２個設置した場合、
自律移動ロボットは現在選択している参照物体に常に接
近する方向に直進する。したがって、参照物体を１個設
置した場合と比較して、直進精度が向上する。

【００４９】図７は、本発明が適用される清掃用の自律
移動ロボットの第２の実施の形態の全体構成を示す上面
図である。図８は、図７の自律移動ロボットの全体構成
を示す側面図である。図７および図８で示す第２の実施
の形態の自律移動ロボットは、図１および図２で示す第
１の実施の形態の自律移動ロボットと同一の部品には同
一の参照符号および名称を付してある。それらの機能も
同一である。したがって、それらの詳細な説明は繰返さ
ない。第２の実施の形態の自律移動ロボットと第１の実
施の形態の自律移動ロボットが異なる点を以下に説明す
る。

【００５０】第２の実施の形態における自律移動ロボッ
トは、障害物との接触を検出する必要がないので、図１
の障害物検出部５に相当するものはない。また、参照物
体角度検出部４と後述する参照物体距離検出センサ１１
が同じ部品として共存しており、図７および図８では符
号１０を付している。

【００５１】図９は、本発明の第２の実施の形態におけ
る自律移動ロボットのロボット本体１ａの内部構成を示
すブロック図である。この自律移動ロボットでは、図３
に示す第１の実施の形態における自律移動ロボットのロ
ボット本体１と比較して、障害物検出部５、移動距離検
出センサ７がなく、代わりに参照物体距離検出センサ１
１が追加されている。参照物体距離検出センサ１１は、
参照物体までの距離を検出するもので、光学式測距セン
サ、あるいは超音波式測距センサ等で構成される。参照
物体距離検出センサ１１は、参照物体角度検出部４と同
じ部品内に存在するので、常に参照物体の方向を向いて
いる。

【００５２】図１０は、本発明の第２の実施の形態にお
ける自律移動ロボットの直進動作を示すフローチャート
である。図１１の本発明の第２の実施の形態における自
律移動ロボットの動作説明図を参照しながら図１０のフ
ローチャートを説明する。

【００５３】まず、操作者は目標とする参照物体９を選
択して、自律移動ロボットの上部に取付けられた参照物
体角度検出部４および参照物体距離検出センサ１１を参
照物体９の方向に向ける（Ｓ１０，図１１の位置）。
参照物体距離検出センサ１１は、参照物体９までの距離
を検出し、進行方向演算部８はその距離Ｌを記憶する。
自律移動ロボットは駆動輪３Ｒおよび３Ｌの回転によっ
て走行を開始する。参照物体距離検出センサ１１は、参
照物体９までの距離ｄを検出し（Ｓ１１）、距離ｄから
自律移動ロボットが現在あるべき位置を求め、自律移動
ロボットが現在あるべき位置と参照物体９がある位置を
結んだ直線と、自律移動ロボットの進行方向との間の目
標角度θ₀を算出する（Ｓ１２）。自律移動ロボットが
参照物体９に到達するまで（参照物体９からの距離が、
所定の距離以下になるまで）、参照物体９に向かって走
行するのでθ₀＝０°となる。

【００５４】また、参照物体角度検出部４は、参照物体
９がある方向と自律移動ロボットの現在の進行方向との
間の角度θを検出する（Ｓ１３）。

【００５５】次に、ステップＳ１２で算出されたθ₀と
ステップＳ１３で検出されたθとを比較してθ＜θ₀な
る関係がある場合（Ｓ１４，）には、駆動制御部６は
駆動輪３Ｌの回転数は駆動輪３Ｒの回転数より大きくな
るように制御を行ない、自律移動ロボットを右側へカー
ブさせる（Ｓ１５）。ただし、自律移動ロボットが参照
物体９に到達するまでは、角度θは自律移動ロボットの
進行方向が参照物体９のある方向よりも右側を向いてい
る場合をプラスとし、左側を向いている場合はマイナス
とする。

【００５６】目標角度θ₀と角度θとが同じである場合
（Ｓ１４，）には、駆動制御部６は駆動輪３Ｒの回転
数と駆動輪３Ｌの回転数とが等しくなるよう制御を行な
い、自律移動ロボットは直進する（Ｓ１６）。また、目
標角度θ₀と角度θとがθ＞θ₀なる関係にある場合
（Ｓ１４，）には、駆動制御部６は駆動輪３Ｒの回転
数が駆動輪３Ｌの回転数より大きくなるように制御を行
ない、自律移動ロボットを左側へカーブさせる（Ｓ１
７）。

【００５７】以上の処理を、自律移動ロボットが図１１
の位置を経て、参照物体距離検出センサ１１によって
検出された距離が所定値以下であることを検出すること
により参照物体９に到達したことが検出される（図１１
の位置）まで繰返す。

【００５８】自律移動ロボットが参照物体９に到達した
ことが検出されると、駆動制御部６は自律移動ロボット
の直進動作を停止するよう制御を行なう。そして、駆動
制御部６は自律移動ロボットが進行方向に対して時計回
りに９０°回転した後距離Ｐだけ直進し、さらに９０°
回転して自律移動ロボットが図１１の位置となるよう
に制御する。

【００５９】自律移動ロボットは、図１１の位置から
図１０のフローチャートに従って再び直進動作を開始す
る。ただし、進行方向演算部８は、目標角度θ₀を次式
で算出する。

【００６０】 θ₀＝１８０−ａｒｃｓｉｎ（Ｐ／ｄ） …（８）また、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１
４の目標角度θ₀と角度θの関係は逆となる。すなわ
ち、駆動制御部６はθ＜θ₀の場合は左カーブ、θ＝θ
₀の場合は直進、θ＞θ₀の場合は右カーブとなるよう
に駆動輪３Ｒおよび３Ｌをそれぞれ制御する。

【００６１】自律移動ロボットは、図１１の位置を経
て、参照物体距離検出センサ１１が検出した参照物体９
までの距離ｄが次式に示す値となったとき（図１１の位
置）に停止する。

【００６２】ｄ＝ｓｑｒｔ（Ｌ×Ｌ＋Ｐ×Ｐ） …（９）自律移動ロボットは、図１１の位置で停止した後、進
行方向に対して反時計回りに９０°回転した後ピッチＰ
だけ直進し、さらに９０°回転して図１１の位置の状
態となる。

【００６３】自律移動ロボットは、図１１の位置から
図１０のフローチャートに従って再び直進動作を開始す
る。ただし、進行方向演算部８は目標角度θ₀を次式で
算出する。

【００６４】 θ₀＝ａｒｃｓｉｎ（２Ｐ／ｄ） …（１０）また、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１
４の目標角度θ₀と角度θの関係はそのまま適用され
る。自律移動ロボットは、図１１の位置を経て、参照
物体距離検出センサ１１が検出した参照物体９までの距
離ｄが２Ｐとなったときに停止した後、上述した往復走
行動作を繰返す。

【００６５】自律移動ロボットには予め往復走行する回
数が設定されており、片道を１回と数えると、Ｎ回目の
目標角度θ₀は往路の場合には次式で算出される。

【００６６】 θ₀＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｎ−１）Ｐ／ｄ）── …（１１）復路の場合には次式で算出される。

【００６７】 θ₀＝１８０−ａｒｃｓｉｎ（（Ｎ−１）Ｐ／ｄ） …（１２）また、往路の場合の直進動作は図１０に示すフローチャ
ートがそのまま適用され、復路の場合の直進動作は図１
０に示すフローチャートのステップＳ１４の目標角度θ
₀と角度θの関係が逆となる。

【００６８】また、往路の場合の直進動作は、参照物体
距離検出センサ１１が検出した第１の参照物体９までの
距離ｄが次式のとき終了する。

【００６９】ｄ＝（Ｎ−１）Ｐ …（１３）また、復路の場合は距離ｄが次式のときに直進動作は終
了する。

【００７０】ｄ＝ｓｑｒｔ（Ｌ×Ｌ＋（（Ｎ−１）Ｐ）×（（Ｎ−１）Ｐ）） …（１４）以上の説明は、図１１に示すように参照物体を１個設置
した場合の自律移動ロボットの動作についてであった。

【００７１】次に、参照物体を２個設置した場合の本発
明の第２の実施の形態における自律移動ロボットの動作
の説明を図１２を用いて行なう。

【００７２】まず、操作者は、第２の参照物体１０が設
置されている位置に自律移動ロボットを置き、参照物体
角度検出部４を第１の参照物体９が設置されている方向
に向ける（図１２の位置）。この時点では参照物体角
度検出部４は第１の参照物体９を選択する（Ｓ１）。図
１０に示すフローチャートに従って、自律移動ロボット
は直進動作を行なう。自律移動ロボットは、図１２の位
置を経て、図１３の位置に到達すると、参照物体距
離検出センサ１１によって到達が検出され、直進動作を
停止する。駆動制御部６は、自律移動ロボットが進行方
向に対して時計回りに９０°回転した後ピッチＰだけ直
進し、さらに９０°回転して自律移動ロボットが図１２
の位置となるように制御する。

【００７３】自律移動ロボットは、図１２の位置から
図１０のフローチャートに従って再び直進動作を開始す
るが、参照物体角度検出部４は第２の参照物体１０を選
択するように制御される。

【００７４】また、進行方向演算部８は目標角度θ₀を
次式で算出する。 θ₀＝ａｒｃｓｉｎ（Ｐ／ｄ） …（１５）また、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１
４の目標角度θ₀と角度θとの関係は逆となる。すなわ
ち、駆動制御部６はθ＜θ₀の場合は左カーブ、θ＝θ
₀の場合は直進、θ＞θ₀の場合は右カーブとなるよう
に駆動輪３Ｒおよび３Ｌをそれぞれ制御する。

【００７５】自律移動ロボットは、図１２の位置を経
て参照物体距離検出センサ１１が検出した第１の参照物
体９までの距離ｄがＰとなると直進動作を停止し（図１
２の位置）、進行方向に対して反時計回りに９０°回
転した後ピッチＰだけ直進し、さらに９０°回転して図
１２の位置の状態となる。自律移動ロボットは、図１
２の位置から図１０のフローチャートに従って、再び
直進動作を開始する。ただし、参照物体角度検出部４は
第１の参照物体９を選択するように制御され、進行方向
演算部８は目標角度θ₀を次式で算出する。

【００７６】 θ₀＝ａｒｃｓｉｎ（２Ｐ／ｄ） …（１６）また図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１４
の目標角度θ₀と角度θとの関係はそのまま適用され
る。自律移動ロボットは、図１２の位置を経て、参照
物体距離検出センサ１１が検出した第２の参照物体１０
までの距離ｄが２Ｐとなると直進動作を停止し、上述し
た往復走行動作を繰返す。自律移動ロボットには、予め
往復走行する回数が設定されており、片道を１回と数え
ると、Ｎ回目の目標角度θ₀は往路、復路ともに次式で
算出される。

【００７７】 θ₀＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｎ−１）Ｐ／ｄ） …（１７）また、往路の場合の直進動作は、図１７に示すフローチ
ャートがそのまま適用され、復路の場合の直進動作は図
１０に示すフローチャートのステップＳ１４の目標角度
θ₀と角度θの関係が逆となる。

【００７８】また、往路、復路の直進動作はともに参照
物体距離検出センサ１１が検出した第１の参照物体９ま
たは第２の参照物体１０までの距離ｄが次式のときに終
了する。

【００７９】ｄ＝（Ｎ−１）Ｐ …（１８）参照物体を２個設置した場合、自律移動ロボットは現在
選択している参照物体に常に接近する方向に直進する。
したがって、参照物体を１回設置した場合と比較して、
直進精度が向上する。

【００８０】また、第２の実施の形態における自律移動
ロボットは、参照物体までの距離を直接検出しているの
でデッドレコニング誤差は含まれない。

【００８１】図１３は、本発明の実施の形態における自
律移動ロボットの適用例を示した図である。説明は省略
したが、本発明の実施の形態における自律移動ロボット
の両側面には測距センサが設置されており、壁面までの
距離を計測しながら壁面までの距離を一定に保つように
走行することによって直進走行が可能となる。したがっ
て、両側に壁面が存在する図１３の斜線を付した領域は
清掃作業が可能であるが、斜線を付していない真中の領
域１２は壁面が存在しないので清掃作業が行なえない。
しかし、第１の参照物体９および第２の参照物体１０
（または、第１の参照物体９だけでもよい）を設置する
ことによって、前述したように自律移動ロボットは往復
走行を行なって領域１２の清掃が行なえる。

【００８２】図１４は、参照物体角度検出部４の第１の
具体例を示す上面図である。図１５は、図１４の参照物
体角度検出部４の側面図である。参照物体角度検出部４
の第１の具体例は、光位置センサ１３、結像レンズ１
４、回転テーブル１５、回転モータ１６、回転モータ制
御回路１７、エンコーダ１８、参照物体識別装置１９、
およびセンサ信号処理回路２０を含む。参照物体９には
発光体を用いる。また、２つの参照物９および１０を使
用する場合にはそれぞれの参照物体が異なる周期で点滅
するようにする。

【００８３】参照物体９および１０から発せられた光
は、結像レンズ１４で結像されて光位置センサ（ＰＳ
Ｄ）１３に入射する。参照物体角度検出部４が参照物体
９または１０の方向に向いている場合には、結像レンズ
１４で結像された光は、光位置センサ１３の中央に入射
する。したがって、光位置センサ１３から、中央入射の
出力信号が得られる。また、参照物体角度検出部４が参
照物体９または１０の方向に向いていない場合には、結
像レンズ１４で結像された光は、光位置センサ１３の中
央から右側あるいは左側にずれた位置に入射する。した
がって、光位置センサ１３から、入射位置（中央から右
側あるいは左側にずれた位置）に対応した入射信号が得
られる。

【００８４】参照物体識別装置１９は、光位置センサ１
３からの出力信号から特定の周波数を有する信号を抽出
する。たとえば、参照物体９の周波数をＦ１、参照物体
１０の周波数をＦ２とする。参照物体９が選択されてい
るとすると、光位置センサ１３からの出力信号のうち周
波数がＦ１の信号のみを抽出して出力する。また、参照
物体１０が選択されているとすると、光位置センサ１３
からの出力信号のうち周波数がＦ２の信号のみを抽出し
て出力する。

【００８５】センサ信号処理回路２０は、参照物体識別
装置１９からの出力信号が入力され、結像された光が光
位置センサ１３のどの位置に入射しているかを数値で出
力する。たとえば、参照物体９が選択されているとき
に、参照物体角度検出部４が参照物体９の方向を向いて
いると、結像された光は光位置センサ１３の中央に入射
し、中央に配置された受光素子からの出力が大きくな
る。その出力信号は、参照物体識別装置１９を介してセ
ンサ信号処理回路２０に入力され、センサ信号処理回路
２０は０を出力する。また、参照物体角度検出部４が参
照物体９の右側を向いていると、センサ信号処理回路２
０は、たとえば正の値を出力し、結像された光が光位置
センサ１３の中央からのずれが大きくなるに伴って値が
大きくなるようにする。また参照物体角度検出部４が参
照物体９の左側を向いていると、センサ信号処理回路２
０は、たとえば負の値を出力し、結像された光が光位置
センサ１３の中央からのずれが大きくなるに伴って、そ
の絶対値が大きくなるようにする。

【００８６】回転モータ制御回路１７は、センサ信号処
理回路２０からの出力値を入力して回転モータ１６の制
御を行なう。すなわち、センサ信号処理回路２０からの
出力値が正の値であれば、参照物体角度検出部４が参照
物体の右側を向いていると判断して、参照物体角度検出
部４が左側を向くように回転モータ１６の制御を行な
う。また、センサ信号処理回路２０からの出力値が負の
値であれば、参照物体角度検出部４が参照物体の左側を
向いていると判断して、参照物体角度検出部４が右側を
向くように回転モータ１６の制御を行なう。センサ信号
処理回路２０からの出力値が０であれば、参照物体角度
検出部４は参照物体の方向を向いているとして回転モー
タ１６は回転しない。

【００８７】エンコーダ１８は、回転モータ１６の回転
角を検出して、参照物体角度検出部４が向いている方向
と自律移動ロボットの進行方向との間の角度を求める。

【００８８】図１６は、参照物体角度検出部４の第２の
具体例を示す上面図である。図１７は、図１６の参照物
体角度検出部４の側面図である。図１４および図１５を
用いて説明した参照物体角度検出部４の第１の具体例と
比較して、ビーム光源２１は結像レンズ１４の上に光源
ビーム２１の光軸と結像レンズ１４と光位置センサ１３
とを結ぶ光軸とが平行となるように設置されている点、
参照物体識別装置２０がない点、参照物体９および１０
が発光体ではなく反射板あるいはコーナーキューブで構
成されている点が異なる。したがって、参照物体角度検
出部４の第１の具体例と同一の部品には同一の参照符号
および名称を付してある。ビーム光源２１から発せられ
た光は、参照物体９で反射されて結像レンズ１４で結像
される。光源は１つであるので参照物体の識別はできな
い。したがって、光位置センサ１３に入射された光の処
理は、図１４および図１５を用いて説明した参照物体角
度検出部４の第１の具体例と、参照物体を識別しない点
を除いては同じであるので、ここでの詳細な説明は繰返
さない。

【００８９】図１８は、参照物体角度検出部４の第３の
具体例を示す上面図である。図１９は、図１８の参照物
体角度検出部４の側面図である。参照物体角度検出部４
の第３の具体例は、結像レンズ１４、回転テーブル１
５、回転モータ１６、エンコーダ１８、ビーム光源２
１、光源振動装置２２、受光素子２３、およびモータ制
御回路２４を含む。参照物体９は、反射板あるいはコー
ナーキューブで構成される。ビーム光源２１の光軸は、
結像レンズ１４と受光素子２３を結んだ光軸と平行とな
るよう設置されている。

【００９０】ビーム光源２１は、光源振動装置２２によ
って、地面に対して水平に振動する。図２１はその様子
を示しており、縦軸にビーム光が照射される距離、横軸
に時間をとっている。したがって、横軸より上の部分
は、参照物体角度検出部４の正面に対して右側にビーム
光を照射していることを意味し、横軸より下の部分は参
照物体角度検出部４の正面に対して左側にビーム光を照
射していることを意味する。

【００９１】図２０（ａ）は、参照物体角度検出部４が
参照物体９に対して左側を向いている場合を示してお
り、図２２（ａ）はそのときの受光素子２３の出力波形
を示している。参照物体角度検出部４が参照物体９の左
側を向いているので、ビーム光源２１が右側へ振動して
いるときに対象物体９にあたり、ビーム光源２１が左側
へ振動しているときには対象物体９にはあたらない。し
たがって、図２２（ａ）に示すように、図２１ののと
きに受光素子２３の出力は最低となり、図２１ののと
きに受光素子２３の出力は最大となる。また、位相は図
２１と同じとなる。

【００９２】図２０（ｂ）は、参照物体角度検出部４が
参照物体９に対して正面を向いている場合を示してお
り、図２２（ｂ）はそのときの受光素子２３の出力波形
を示している。参照物体角度検出部４が参照物体９の正
面を向いているので、ビーム光源２１が真中に来たとき
に対象物体９にあたる面積が最も大きくなる。

【００９３】したがって、図２２（ｂ）に示すように、
図２１のおよびのときに受光素子２３の出力は最低
となり、図２１ののときに最大となる。周波数は、図
２１に示すものの倍となる。

【００９４】図２０（ｃ）は、参照物体角度検出部４が
参照物体９に対して右側を向いている場合を示してお
り、図２２（ｃ）はそのときの受光素子２３の出力波形
を示している。参照物体角度検出部４が参照物体９の右
側を向いているので、ビーム光源２１が左側へ振動して
いるときに対象物体９にあたり、ビーム光源２１が右側
へ振動しているときには対象物体９にあたらない。した
がって、図２２（ｃ）に示すように、図２１ののとき
に受光素子２３の出力は最高となり、図２１ののとき
に受光素子２３の出力は最低となる。また、位相は図２
１の逆となる。

【００９５】図２３は、モータ制御回路２４の動作を説
明するためのフローチャートである。光源振動装置２２
によって振動されたビーム光源２１からの光（以後、光
源振動信号と略す）は、参照物体９に反射され、結像レ
ンズ１４を介して受光素子２３に入射する。受光素子２
３から出力される信号と光源振動装置２２からの光源振
動信号はモータ制御回路２３に入力される。モータ制御
回路２４は、受光素子２３からの出力信号の位相と光源
振動信号の位相を比較して、同一位相であれば（Ｓ１
８，）、回転モータ１６を右回転する（Ｓ１９）。受
光素子２３からの出力信号の周波数が光源振動信号の周
波数の２倍の場合であれば（Ｓ１８，）、回転モータ
１６の回転を止める（Ｓ２０）。また、受光素子２３か
らの出力信号の位相が光源振動信号の位相と逆であれば
（Ｓ１８，）、回転モータ１６を左回転する（Ｓ２
１）。以上の処理により、回転テーブル１５の回転に伴
って参照物体角度検出部４が常に参照物体９の方向に向
くようになる。

【００９６】図２４は、参照物体９および１０の全体構
成を示す斜視図である。図２４（ａ）は、床面上に置く
タイプの参照物体、図２４（ｂ）は壁などに貼付けるタ
イプの参照物体を示している。それぞれの参照物体のポ
ールの太さは、センサで検出できる太さであり、参照物
体が反射体の場合にはポールの表面が光沢面か、または
細かいコーナーキューブを並べてある。

【００９７】また参照物体が発光体の場合にはポールの
全周にＬＥＤを並べている。参照物体には発光周波数を
変更するためのスイッチが設けられており、２つの参照
物体を使用する場合に、それぞれ異なる周波数となるよ
うにスイッチを切換える。

【００９８】本発明によれば、参照物体を作業領域に１
つ設置するだけで所定の作業領域をくまなく移動する自
律移動ロボットを提供することが可能となった。

【００９９】また本発明によれば参照物体を作業領域に
２つ設置して、所定の作業領域をくまなく移動し、かつ
直進精度の高い自律移動ロボットを提供することが可能
となった。

【０１００】さらには、参照物体を発光体にすることに
よって低消費電力の自律移動ロボットを提供することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットの全体構成を示す上面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットの全体構成を示す側面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットのロボット本体１の内部構成を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットの直進動作のフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットの参照物体が１つの場合の往復走行を説明する図
である。

【図６】本発明の第１の実施の形態における自律移動ロ
ボットの参照物体が２つある場合の往復走行を説明する
図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態における自律移動ロ
ボットの全体構成を示す上面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態における自律移動ロ
ボットの全体構成を示す側面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態における自律移動ロ
ボットのロボット本体１ａの内部構成を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態における自律移動
ロボットの直進動作のフローチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施の形態における自律移動
ロボットの参照物体が１つの場合の往復走行を説明する
図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における自律移動
ロボットの参照物体が２つの場合の往復走行を説明する
図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態における自律移動
ロボットの適用例を示す図である。

【図１４】参照物体角度検出部４の第１の具体例を示す
上面図である。

【図１５】参照物体角度検出部４の第１の具体例を示す
側面図である。

【図１６】参照物体角度検出部４の第２の具体例を示す
上面図である。

【図１７】参照物体角度検出部４の第２の具体例を示す
側面図である。

【図１８】参照物体角度検出部４の第３の具体例を示す
上面図である。

【図１９】参照物体角度検出部４の第３の具体例を示す
側面図である。

【図２０】参照物体角度検出部４の第３の具体例におけ
る、参照物体９とビーム光の照射位置の関係を示す図で
ある。

【図２１】光源振動信号の距離と時間の関係を示す図で
ある。

【図２２】受光素子２３の出力信号を示す図である。

【図２３】モータ制御回路２４の動作を説明するための
フローチャートである。

【図２４】参照物体の全体構成を示す斜視図である。

【図２５】従来の移動体の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ロボット本体２清掃作業部３駆動輪４参照物体角度検出部５障害物検出部６駆動制御部７移動距離検出センサ８進行方向演算部９第１の参照物体１０第２の参照物体１１参照物体距離検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村恭子大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者金藤靖尚大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットであって、作業域に設置された多くとも２つの参照物体と前記自律
移動ロボットとの相対的位置関係を検出するための検出
手段と、前記多くとも２つの参照物体に対して前記自律移動ロボ
ットがあるべき位置を算出するための算出手段と、前記相対的位置関係と前記算出手段で算出された位置と
を比較して前記自律移動ロボットの移動を制御するため
の制御手段とを含む自律移動ロボット。
【請求項２】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットであって、自律移動ロボットの移動距離を検出する移動距離検出手
段と、前記自律移動ロボットの進行方向と、自律移動ロボット
から見た参照物体の方向との間の角度を検出する参照物
体角度検出手段と、所定の第１基準点から前記参照物体までの基準距離と、
前記移動距離検出手段によって検出される自律移動ロボ
ットの所定の第２基準点からの移動距離と、予め決めら
れた値とから、自律移動ロボットから見た参照物体の方
向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の目標角度
を算出する進行方向演算手段と、前記参照物体角度検出手段が検出した角度と前記目標角
度とを比較して前記自律移動ロボットの移動を制御する
駆動制御手段とを含む自律移動ロボット。
【請求項３】前記参照物体に対し所定の範囲内にある
ことを検出する参照物体検出手段を含み、前記基準距離は、前記移動距離検出手段によって検出さ
れる自律移動ロボットの第１基準点から前記参照物体検
出手段が参照物体を検出した地点までの移動距離である
請求項２記載の自律移動ロボット。
【請求項４】前記予め決められた値は、自律移動ロボ
ットが往復運動する際のピッチである請求項２記載の自
律移動ロボット。
【請求項５】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットであって、自律移動ロボットの移動距離を検出する移動距離検出手
段と、前記自律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットか
ら見た第１の参照物体の方向との間の第１の角度と、前
記自律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットから
見た第２の参照物体の方向との間の第２の角度とを検出
する参照物体角度検出手段と、第１の参照物体から第２の参照物体までの基準距離と、
前記移動距離検出手段によって検出される自律移動ロボ
ットの所定の基準点からの移動距離と、予め決められた
値とから、自律移動ロボットから見た第１の参照物体の
方向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の第１の
目標角度と、自律移動ロボットから見た第２の参照物体
の方向と自律移動ロボットが進むべき方向との間の第２
の目標角度を算出する進行方向演算手段と、前記参照物体角度検出手段が検出した第１の角度と前記
第１の目標角度との比較と、前記参照物体角度検出手段
が検出した第２の角度と前記第２の目標角度との比較に
よって前記自律移動ロボットの移動を制御する駆動制御
手段とを含む自律移動ロボット。
【請求項６】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットであって、自律移動ロボットから参照物体までの距離を検出する参
照物体距離検出手段と、前記自律移動ロボットの進行方向と、自律移動ロボット
から見た参照物体の方向との間の角度を検出する参照物
体角度検出手段と、前記参照物体までの距離と、予め与えられた自律移動ロ
ボットが往復移動する際のピッチとから、自律移動ロボ
ットから見た前記参照物体の方向と自律移動ロボットが
進むべき方向との間の目標角度を算出する進行方向演算
手段と、前記参照物体角度検出手段が検出した角度と前記目標角
度とを比較して前記自律移動ロボットの移動を制御する
駆動制御手段とを含む自律移動ロボット。
【請求項７】参照物体を基準として移動する自律移動
ロボットであって、自律移動ロボットから第１の参照物体までの距離と自律
移動ロボットから第２の参照物体までの距離を検出する
参照物体距離検出手段と、前記自律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットか
ら見た第１の参照物体の方向との間の第１の角度と、前
記自律移動ロボットの進行方向と自律移動ロボットから
見た第２の参照物体の方向との間の第２の角度を検出す
る参照物体角度検出手段と、前記第１の参照物体までの距離と予め与えられた自律移
動ロボットが往復移動する際のピッチとから、自律移動
ロボットから見た前記第１の参照物体の方向と自律移動
ロボットが進むべき方向との間の第１の目標角度と、前
記第２の参照物体までの距離と前記ピッチとから、自律
移動ロボットから見た前記第２の参照物体の方向と自律
移動ロボットが進むべき方向との間の第２の目標角度を
算出する進行方向演算手段と、前記参照物体角度検出手段が検出した第１の角度と前記
第１の目標角度との比較と、前記参照物体角度検出手段
が検出した第２の角度と前記第２の目標角度との比較に
よって前記自律移動ロボットの移動を制御する駆動制御
手段とを含む自律移動ロボット。
【請求項８】前記参照物体は、周囲を照射するための
発光手段を含み、前記参照物体角度検出手段は、前記発光手段からの光を
結像するための結像手段と、前記結像された光が入射され、該結像された光の入射位
置を検出するための光位置検出手段と、前記入射位置に基づいて前記参照物体角度検出手段の方
向を制御するための制御手段と、前記自律移動ロボットの進行方向と前記参照物体角度検
出手段との角度を検出するための角度検出手段とを含む
ことを特徴とする請求項２または６に記載の自律移動ロ
ボット。
【請求項９】前記第１の参照物体は、周囲を照射する
ための第１の発光手段を含み、前記第２の参照物体は、前記第１の発光手段と異なる周
波数の光で周囲を照射するための第２の発光手段を含
み、前記参照物体角度検出手段は、前記第１の発光手段から
の光と前記第２の発光手段からの光とを結像するための
結像手段と、前記結像された光が入射され、該結像された光の入射位
置を検出するための光位置検出手段と、前記第１の参照物体が選択された場合には前記検出され
た入射位置のうち前記第１の発光手段によるものだけを
抽出し、前記第２の参照物体が選択された場合には前記
検出された入射位置のうち前記第２の発光手段によるも
のだけを抽出するための参照物体識別手段と、前記抽出された入射位置に基づいて前記参照物体角度検
出手段の方向を制御するための制御手段と、前記自律移動ロボットの進行方向と前記参照物体角度検
出手段との角度を検出するための角度検出手段とを含む
ことを特徴とする請求項５または７に記載の自律移動ロ
ボット。
【請求項１０】前記参照物体は、光を反射するための
反射手段を含み、前記参照物体角度検出手段は、光を発射する発光手段
と、前記反射手段によって反射された前記発光手段からの光
を結像する結像手段と、前記結像された光が入射され、該結像された光の入射位
置を検出するための光位置検出手段と、前記入射位置に基づいて前記参照物体角度検出手段の方
向を制御するための制御手段と、前記自律移動ロボットの進行方向と前記参照物体角度検
出手段との角度を検出するための角度検出手段とを含む
ことを特徴とする請求項２または６に記載の自律移動ロ
ボット。
【請求項１１】前記参照物体は、光を反射するための
反射手段を含み、前記参照物体角度検出手段は、光を発射するための発光
手段と、前記発光手段を振動させる振動手段と、前記反射手段により反射された前記振動手段で振動され
る光を結像するための結像手段と、前記結像された光を受光する受光手段と、前記受光手段によって受光された光の位相と、前記振動
される光の位相とを比較して前記参照物体角度検出手段
の方向を制御するための制御手段と、前記自律移動ロボ
ットの進行方向と前記参照物体角度検出手段との角度を
検出するための角度検出手段とを含むことを特徴とする
請求項２または６に記載の自律移動ロボット。