JPH10240342A - 自律走行車 - Google Patents

自律走行車

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JPH10240342A
JPH10240342A JP9045362A JP4536297A JPH10240342A JP H10240342 A JPH10240342 A JP H10240342A JP 9045362 A JP9045362 A JP 9045362A JP 4536297 A JP4536297 A JP 4536297A JP H10240342 A JPH10240342 A JP H10240342A
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traveling
correction
trapezoidal
speed
autonomous
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Satoshi Himeda
諭 姫田
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Minolta Co Ltd
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    • GPHYSICS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自律走行車の方向を、目標方向と確実に一致
させる。 【解決手段】 駆動輪の走行距離に基づいた自律走行の
終了時に(80)、別に設けられたジャイロセンサから
のデータから実際の角度を算出し(92)、目標角度と
の誤差を算出して(84)、その旋回補正量だけ補正す
る処理を行なう(86、88)自律走行車。補正旋回時
(86)の走行速度は、好ましくは通常走行速度よりも
低くしてスリップの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は1対の駆動輪を別
々に駆動することにより任意の方向に走行および旋回が
可能な自律走行車に関し、特に、自律清掃ロボットや自
律ワックス塗布ロボットなど、床面の状態が走行に影響
しやすい環境で使用される自律走行車に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の自律走行車として従来から知ら
れているものに、自律走行を行なう本体の後部に、床面
を清掃するための清掃作業部や床面にワックスを塗布す
るためのワックス塗布作業部が装着された自律清掃ロボ
ットや自律ワックス塗布ロボットがある。そうした装置
は、車体底部に1対の駆動輪および車体を支える従動輪
を有し、この1対の駆動輪をそれぞれ別々に制御するこ
とによって任意の方向に走行したり、ある地点での旋回
動作などを行なうことができる。そうして、予め準備さ
れたプログラムに従って、周囲の状況に応じたコースを
自律的に選んで走行し、床面の清掃や床面へのワックス
の塗布を行なう。この場合、1対の駆動輪のそれぞれの
走行距離に基づき、自律走行が制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこうした自律走
行車では、外力や床面状態によって駆動輪がスリップし
てしまうおそれがある。特に床面清掃や床面へのワック
スの塗布を行なう場合には床面が滑りやすくなり、スリ
ップが発生するおそれが高くなる。従来の自律走行車で
は、自律走行の制御を駆動輪の走行距離に基づいて行な
っているため、こうしたスリップによって、実際の車体
の角度が、自律走行を制御する際に想定されている角度
と異なってしまうことがあり得る。そうした事態が生ず
ると、自律走行を正しく行なえないという問題があっ
た。特に、車体の旋回などスリップが発生しやすい特定
の走行を行なったときにこの問題が深刻となる。
【0004】それゆえに請求項1に記載の発明の目的
は、所定の行程の走行の終了後に、その方向を常に目標
方向と一致させることができる自律走行車を提供するこ
とである。
【0005】こうした制御を行なう上で、特に補正量が
少ないときには、複雑な制御をなるべくしないようにす
ることが望ましい。それゆえに請求項2に記載の発明の
目的は、請求項1に記載の発明の目的に加えて、少ない
補正量であれば、特に複雑な制御をすることなく確実に
角度補正が行なえる自律走行車を提供することである。
【0006】一方、補正量が大きい場合、補正時に再び
スリップが発生してしまうおそれもある。したがって補
正量が大きい場合にも確実に角度補正が行なえることが
望ましい。それゆえに請求項3に記載の発明の目的は、
請求項1に記載の発明の目的に加えて、補正量が大きく
とも、確実に角度補正が行なえる自律走行車を提供する
ことである。
【0007】また補正量が大きい場合、角度補正に要す
る時間が長くなるおそれがある。作業時間を短縮する上
で、角度補正に要する時間はできるだけ短くすることが
好ましい。それゆえに請求項4に記載の発明の目的は、
請求項1に記載の発明の目的に加えて、補正量が大きい
場合にも、できるだけ短時間で補正を行なうことができ
る自律走行車を提供することである。
【0008】また、上記したように補正量が大きい場
合、時間が長くかかっても確実に角度補正を行なえるよ
うにするか、できるだけ短時間で補正を行なえるように
するか、について選択できるようにすればより好まし
い。それゆえに請求項5に記載の発明の目的は、請求項
1に記載の発明の目的に加えて、補正を確実にするか、
補正を短時間で行なうかなど、いずれの局面を優先する
かについて指定でき、指定された選択肢に応じて補正動
作を行なうことができる自律走行車を提供することであ
る。
【0009】さらに、上述した問題は特にスリップの起
きやすい旋回動作で生ずることが多い。そのため旋回時
において車体の方向を目標方向と一致できるようにする
ことが特に好ましい。それゆえに請求項6に記載の発明
の目的は、請求項1〜5に記載の発明の目的に加えて、
特にスリップの起きやすい旋回動作において、旋回時の
方向を確実に目標方向と一致させることができる自律走
行車を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る自律走行車は、1対の駆動輪を有し、当該1対の駆
動輪を別々に制御することにより任意の方向への走行お
よび旋回が可能な車体と、この駆動輪を駆動する駆動手
段と、駆動輪の走行距離に基づいて車体を自律的に走行
させるための制御手段と、車体に設けられ、車体の方向
を検出するための角度検出手段と、所定の行程の走行の
終了時に角度検出手段の出力が目標方向と異なっている
ことに応答して、車体の方向を所定量補正して目標方向
と一致するように駆動輪を動作させるための角度補正手
段とを含んでいる。
【0011】所定の行程の走行の終了時に、角度検出手
段の出力が目標方向と比較され、目標方向と異なってい
る場合には車体の方向が角度補正手段および駆動輪によ
って所定量補正され、目標方向と一致する。所定の行程
の走行の終了時に車体の方向を目標方向と一致させるこ
とができる。
【0012】請求項2に記載の発明に係る自律走行車
は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、駆動手段
は、台形走行パターンに従った速度で駆動輪を回転させ
る。
【0013】台形走行パターンでは、走行開始後所定時
間は低速で、それ以後はそれより高い速度で駆動輪を回
転させる。補正量が少ない場合には、低い走行速度で駆
動輪を回転させている間に所定量の補正を完了すること
ができる。駆動輪の回転が低速であれば、高速の場合よ
りもスリップが生ずる可能性が低いので、確実に角度補
正が行なえる。駆動手段は角度補正時だけではなく通常
走行時にも台形走行パターンによって走行するので、補
正時のために特定の走行パターンを用いた複雑な制御を
する必要はない。
【0014】請求項3に記載の発明に係る自律走行車
は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、駆動手段
は、互いに最高速度の異なる複数通りの台形走行パター
ンに従った速度で駆動輪を駆動することが可能である。
駆動手段は、通常走行時には第1の台形走行パターンに
従って、角度補正時には最高速度が第1の台形速度パタ
ーンの最高速度より低い第2の台形走行パターンに従っ
て、それぞれ駆動輪を駆動する。
【0015】駆動輪の速度が高いほどスリップが発生す
る可能性が高くなる。補正時に、通常走行時よりも最高
速度の低い台形走行パターンに従って駆動輪を駆動する
ことで、補正時にはスリップが発生する可能性は低くな
る。したがって、補正量が大きくとも、少ない補正回数
で確実に角度補正を行なうことができる。
【0016】請求項4に記載の発明に係る自律走行車
は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、駆動手段
は、互いに最高速度の異なる、少なくとも3通りの台形
走行パターンに従った速度で駆動輪を駆動することが可
能である。駆動手段は、角度補正時には、直前で使用さ
れた台形走行パターンの最高速度より最高速度が低い台
形走行パターンを段階的に選択して、選択された台形走
行パターンに従って駆動輪を駆動する。
【0017】角度補正時、ある台形走行パターンで走行
した後に、スリップにより角度補正が必要となったとき
には、その最高速度よりも1段階低い台形走行パターン
が採用され補正される。この補正で再びスリップが発生
した場合には、再びその最高速度より1段階低い速度の
台形走行パターンに従って角度補正が行なわれ、以下、
こうした処理が繰返される。できるだけ高い速度で角度
補正を行なうようにできるので、補正量が大きい場合に
も短時間で補正を完了できる。
【0018】請求項5に記載の発明に係る自律走行車
は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、自律走行車
は、角度補正モードを指定するための手段をさらに含ん
でいる。駆動手段は、第1の角度補正モードが指定され
た際には、予め定められた第1の制御モードで角度補正
を行なう。第2の角度補正モードが指定された際には、
駆動手段は、第1の制御モードとは異なる第2の制御モ
ードで角度補正を行なう。
【0019】角度補正モードを指定するための手段によ
って第1の角度補正モードを指定すると、第1の制御モ
ードで角度補正が行なわれる。たとえば角度補正時に最
高速度が最も低い第1の台形走行パターンに従って駆動
輪が駆動される。速度が低いので再びスリップが発生に
するおそれが小さく、補正量が大きくとも確実に角度補
正を行なうことができる。また第2の角度補正モードが
指定された際には、第1の制御モードとは異なる第2の
制御モードで角度補正が行なわれる。たとえば直前で使
用された台形走行パターンの最高速度より1段階だけ低
い最高速度を有する台形走行パターンが選択されて補正
が行なわれる。さらに補正が必要な場合には同様のパタ
ーンの選択が行なわれる。補正を行なうときの駆動輪の
速度として、できるだけ高速のものが使用されるので補
正量が大きくとも短時間で補正を完了することができ
る。こうして、角度補正モードを指定することにより、
確実に角度補正を行なうか、それともできるだけ短時間
で補正を行なうか等、どの局面を重視するかについても
選択することができる。
【0020】請求項6に記載の発明に係る自律走行車
は、請求項1〜5に記載の発明の構成に加えて、上記し
た所定の行程の走行は、自律走行車の旋回動作である。
旋回動作時に請求項1〜5に記載の発明の構成を適用す
ることにより、特にスリップの起きやすい旋回動作にお
いて、旋回時の車体の方向を確実に目標方向と一致させ
ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1に、本願発明に係る自律走行車の
実施の形態1に係る自律ワックス塗布ロボット20の平
面構成を概略的に示し、図2にそのブロック図を示す。
なお図1および図2の構成は、以下の実施の形態でも同
様である。
【0022】図1を参照して自律ワックス塗布ロボット
20は、左側駆動輪30および右側駆動輪32が設けら
れた走行部24を有し、この1対の駆動輪30および3
2を別々に制御することにより任意の方向への走行およ
び旋回が可能な車体22と、走行部24下面の前後に設
けられた、回転方向自在のキャスター車輪42および4
4と、車体22の前部に設けられ、前方障害物に接触す
ることにより障害物を検知するための前方障害物センサ
28と、走行部24の前部両側に設けられた左側測距セ
ンサ46および右側測距センサ48と、車体22の後部
に設けられた、床面にワックスを塗布するためのワック
ス塗布作業部26と、それぞれ左側駆動輪30および右
側駆動輪32を回転させるためのモータ34および36
と、モータ34および36のそれぞれの回転数を検出す
るためのエンコーダ38および40と、車体中央部に設
けられたジャイロセンサ50とを含んでいる。
【0023】図2を参照してこの自律ワックス塗布ロボ
ット20はさらに、前方障害物センサ28、左側測距セ
ンサ46、右側測距センサ48、ジャイロセンサ50、
左側エンコーダ38および右側エンコーダ40からの信
号を受け、左側駆動モータ34および右側駆動モータ3
6を別々に制御して所定プログラムに従った自律走行を
行なうための走行制御部60と、この自律ワックス塗布
ロボット20が床面を往復移動するときの各往復行程間
の距離(ピッチ)を記憶するピッチ記憶部64と、ユー
ザが動作モードを設定したり動作の開始を指示したりす
るための操作部66と、ピッチ記憶部64および操作部
66に接続され、自律走行のために必要なデータを演算
して走行制御部60に与えるための演算制御部62とを
含んでいる。
【0024】本実施の形態の自律ワックス塗布ロボット
20の特徴は、エンコーダ38および40の他に、車輪
の走行とは無関係に車体の方向を検知するためのジャイ
ロセンサ50を設け、走行制御部60によって車輪のス
リップによる角度のずれを補正するようにした点にあ
る。そうした特徴的な機能は主としてソフトウェアによ
り実現される。そうしたソフトウェアの構成については
後述することとし、ここではこの自律ワックス塗布ロボ
ット20の一般的な動作について説明する。
【0025】ある長方形の床面に対してワックスを塗布
する場合、車体22を壁面の1つに平行な位置に置いて
動作の開始を指示する。ロボット20は、左側測距セン
サ46および右側測距センサ48を用いて壁面との距離
を測定しながら、モータ34および36をそれぞれ別々
に駆動して壁面と平行に移動することを試みる。前方の
壁面に達するとたとえばこれを前方障害物センサ28で
検知し、右側または左側に90°旋回する。この場合た
とえば右側の壁に沿って平行に移動していた場合には、
左側に90°旋回する。その位置から、図2に示すピッ
チ記憶部64に記憶された距離だけ前方に移動する。そ
してさらに先ほどの旋回と同じ方向に90°だけ旋回す
る。これによりロボット20は、前回のワックス塗布の
ための走行時と平行なコースを逆向きに走行することに
なる。この場合、車体22を壁面と平行に保つ必要があ
る(このような走行を「壁倣い走行」と呼ぶ)が、その
ためにエンコーダ38および40から得られるモータ3
4および36の出力、すなわち駆動輪30および32の
回転数を利用する。両者の回転数から、駆動輪30およ
び32の走行距離が得られ、その走行距離の差から車体
22の方向を計算することができる。この方向を所望の
方向に保つようにモータ34および36が制御される。
なおロボット20の旋回時には、たとえば左側駆動輪3
0と右側駆動輪32とを逆方向に回転させることにより
その場で旋回を行なうことができる。このときの旋回角
度も、エンコーダ38および40の出力から計算され
る。
【0026】ジャイロセンサ50は、上述のようにエン
コーダ38および40の出力によって行なわれた走行、
たとえば旋回動作の結果所望の目標方向と実際の車体2
2の方向とが一致しない場合に、その補正を行なうため
に使用される。そうした誤差が生ずる場合について図3
〜6を参照して説明する。
【0027】図3を参照して、ある位置で図4に示され
るように右側に角度θ1だけ車体を旋回させる場合を想
定する。この場合、理想的には図4のように正確に角度
θ1だけ旋回することもあり得るが、実際にはそうでな
いことも多い。その原因は主として床面の状態による駆
動輪30または32のスリップである。スリップが生ず
ると、図5のように実際には角度θ1よりも小さな角度
θ2しかロボット20が回転しない場合があり得る。角
度θ1とθ2との差dθがスリップ量に相当する。そこ
で、本実施の形態では図6に示されるように、スリップ
量dθが検出されたときには、さらにロボット20をそ
のスリップ量dθだけ旋回させる。これによりロボット
20を所望の方向に向けさせることができる。なおスリ
ップ量dθの検出は、旋回を行なう際に予め与えられた
目標方向と、ジャイロセンサ50が検出した実際の角度
との差を調べることにより行なわれる。
【0028】図7に、こうした制御を行なうための、走
行制御部60において実行される角度補正のプログラム
のフローチャートを示す。まずステップ80で所定の行
程の走行処理が終了した場合を想定する。この場合の
「所定の行程の走行」とはたとえば、前述したような壁
面倣い走行の1回分の走行が終了した場合であってもよ
いし、図3に示される状態からたとえば図5に示される
ような状態まで旋回が行なわれた場合であってもよい。
【0029】続いてステップ82で、ジャイロセンサ5
0が出力するジャイロデータから、ロボット20の実際
の角度を算出する。ステップ84で、旋回補正量として
目標角度とジャイロデータで測定した角度との差dθを
計算する。
【0030】続いてステップ86で、このようにして計
算された旋回補正量だけ旋回すべく、ロボット20の旋
回動作が行なわれる。この旋回動作では、予め定められ
た走行パターンが使用されるが、本実施の形態では、旋
回量として旋回補正量が設定されるだけであって他の点
は通常の旋回動作と全く同様である。ステップ88で補
正が終了したか否かについての判定が行なわれる。この
判定は、ステップ82および84で行なわれた処理と全
く同様であって、旋回補正量だけ実際にロボット20が
旋回したかどうかを、目標角度とジャイロデータで測定
した角度との差をとって判定することにより行なわれ
る。目標角度とジャイロデータで測定した角度とが一致
すれば補正は終了し、一致しなければ再びステップ84
と同様の処理を行なってステップ86の補正旋回を行な
い以下ステップ86と88とを繰返す。
【0031】こうして、最終的に目標角度と実際のロボ
ット20の角度とを一致させることができる。
【0032】なおこの実施の形態1では、補正旋回を行
なうときと通常の旋回を行なうときとで、駆動モータ3
4および36(図1参照)の制御は全く同じである。こ
れらモータは、図8に示されるような走行パターンに従
って制御される。
【0033】図8を参照して、この実施の形態の装置の
走行制御パターン90は次のような特徴を有している。
図8において横軸は駆動輪30または32の走行距離
(旋回量)を示し、縦軸は駆動輪30または32の走行
速度(旋回速度)を示している。走行距離のうち、「St
art 」と記載された点は走行距離0の点である。走行距
離d1〜d6および「Stop」と記載された点はそれぞれ
5°、10°、15°、75°、80°、85°および
90°に相当する走行距離を示している。
【0034】また走行速度V1〜V4はそれぞれ、設定
最高速を100%としたとき、最高速の20%、40
%、60%および80%にそれぞれ相当する走行速度を
示している。なお本実施の形態では、80%〜100%
までの部分は、電圧変動やモータなど部品のばらつきを
吸収させるための予備としており、そのためこの速度制
御パターンでは80%を超える走行速度は使用されな
い。
【0035】図8に示す走行制御パターンは、下に行く
ほど横軸方向の幅が大きく、上に行くほど小さくなって
おり、台形形状を有している。このように複数段階の速
度を用い、しかも走行距離と走行速度との関係で速度制
御パターンをグラフ化したときに台形形状を呈するよう
な速度制御パターンを「台形走行パターン」と呼ぶこと
にする。なお、後述するように1段階の速度しか用いな
い場合も「台形走行パターン」と呼ぶ。
【0036】通常、駆動輪を回転させるにあたり、回転
当初から回転速度を高くするとスリップしてしまう可能
性が非常に高い。そこでそうしたスリップを回避するた
めに図8に示すような台形走行パターンを採用してい
る。
【0037】ここで、こうした台形走行パターンを使用
しているために、次のような効果が生じた。すなわち、
図6に示されるような旋回量の補正を行なう場合、その
補正量が小さいことがよくある。このように小さな旋回
量に相当する分だけ駆動輪を駆動しようとすれば、駆動
輪を回転させる時間は短くて済む。そこでたとえば図8
に示す走行距離d1に達するまでに補正が完了してしま
うような場合には、駆動輪は台形走行パターンのうち最
も低い速度V1で走行する。その結果、旋回補正量が少
ないときには、駆動輪は最も遅い走行速度で走行するこ
とになり、スリップしてしまうおそれは非常に小さい。
そのため、旋回補正量が少ないときには確実に所望の方
向とロボット20の方向とが一致するように旋回補正を
行なうことができる。
【0038】[実施の形態2]実施の形態1では、旋回
補正量が小さければ、通常旋回時の速度制御パターンを
そのまま使用しても、旋回補正時に駆動輪がスリップす
るおそれは少ない。しかしスリップ量が大きく、走行距
離が長くなると駆動輪の走行速度が段階的に高くなり、
スリップが発生するおそれがある。実施の形態2では、
補正量が大きくなったとしても補正時にスリップが発生
するおそれを小さくすることを目的としている。
【0039】そのために、旋回補正時の速度制御パター
ンとして、図8に示されるような複数段階の台形走行パ
ターンではなく、図9に示される1段階のみの速度制御
パターン92を用いる。すなわち、通常旋回時には図8
に示される速度制御パターンを用い、補正時には図9に
示されるように設定最高速の20%に相当する速度V1
しか使用しない。こうすることによって、補正量が大き
くなっても走行速度は低速に保たれるので、旋回補正時
にスリップが生じてさらに旋回補正を行なったりする必
要が生ずるおそれが少なくなる。
【0040】この実施の形態2の自律ワックス塗布ロボ
ットのハードウェア的構成は実施の形態1のものと同様
であるので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【0041】図10に、実施の形態2の処理を実現する
ためのプログラムのフローチャートを示す。この実施の
形態2のフローチャートが図7に示す実施の形態1のフ
ローチャートと異なるのは、ステップ84とステップ8
6との間に、速度制御パターンを低速制御パターンに変
更するステップ100が追加されている点である。他の
部分は実施の形態1と全く同様である。なおステップ1
00で採用される低速制御パターンは図9に示されるパ
ターン92である。
【0042】このステップ100を新たに設けることに
より、ステップ86で行なわれる補正旋回での走行速度
は、最も低速である速度V1であり、補正量が大きくな
っても変わらない。そのため補正旋回時にさらにスリッ
プが生じてもう一度補正旋回を行なう必要が少なくな
り、確実に補正を行なうことができるという効果を奏す
る。
【0043】[実施の形態3]実施の形態2では、補正
旋回時には最も低い速度のみを用いている。これにより
上述のように確実に補正を行なうことができるが、走行
速度が低いために補正に要する時間が長くなるという一
面も持っている。実施の形態3は、補正に要する時間を
短くすることを目的としたものである。
【0044】そのために次のような制御を行なう。図1
1(A)は、通常旋回時の速度制御パターンである台形
走行パターン90を示す。本実施の形態では、1回目の
補正時の速度制御パターンとして、図11(B)に示さ
れるように、速度制御パターン90のうち最も高速の部
分を取除いた台形走行パターン110を使用する。こう
したパターンを使用すると、補正量が大きくなった場合
には実施の形態2の場合と比較して再びスリップが発生
するおそれは高くなる。しかしそのおそれは、図11
(A)に示す通常の走行制御パターンを用いた場合と比
較し低い。さらにこの実施の形態3では次のような制御
を行なっている。仮に図11(B)に示すパターン11
0を用いてスリップが発生すると、さらに角度補正を行
なう必要が生ずる。この場合には図11(C)に示され
るように、図11(B)に示される台形走行パターン1
10よりもさらに1段階低い最高速度を有する速度制御
パターン112を用いて補正旋回を行なう。したがって
2回目の補正時には、1回目の補正時よりもスリップが
生ずる確率はさらに低くなる。
【0045】一方で、走行速度そのものは実施の形態2
の場合と比較して高速であり、補正が短時間に終了する
可能性が高くなるという効果を奏する。図12に、この
実施の形態3を実現するためのプログラムのフローチャ
ートを示す。図12に示すフローチャートが図7に示す
ものと異なるのは、ステップ84と86との間であっ
て、かつステップ86および88を含んだ繰返し処理内
に新たなステップ120を含むことである。他のステッ
プは図7に示すものと全く同じであるので、ここではそ
の詳細は繰返さない。
【0046】図12に示されるステップ120では、直
前で使用された速度制御パターンよりも1段階だけ低速
の速度制御パターンを、駆動輪の駆動に採用する処理が
行なわれる。したがってステップ86では、前回の速度
制御パターンよりも1段階最高速度が低い速度制御パタ
ーンで補正旋回が行なわれることになる。
【0047】この実施の形態3では、補正旋回時にもで
きるだけ高い走行速度で、かつスリップの生ずるおそれ
を抑えながら補正旋回が行なわれる。そのため補正旋回
を短時間に終了させる可能性が高くなるという効果があ
る。なお、速度制御パターンは必ずしも1段ずつ下げる
必要はなく、一度に複数段下げてもよい。
【0048】[実施の形態4]実施の形態2では、補正
に要する時間の短縮よりも、確実な補正を行なうことを
優先させていた。一方実施の形態3では、補正を短時間
で終了させることを優先させていた。しかし、このよう
に常に一方のみを優先して補正を行なうよりも、場合に
応じて何を優先させるかを選択させることができれば好
ましい。本願発明の自律走行車の実施の形態4に係る自
律ワックス塗布ロボットは、そうした選択を可能にする
ためのものである。図13に、実施の形態4の自律ワッ
クス塗布ロボットで実行される補正処理のプログラムの
フローチャートを示す。なおこの実施の形態4のロボッ
トでは、図2に示される操作部66に、優先モードを選
択するためのキーが備えられているものとする。
【0049】図13を参照して、ステップ80〜84は
それぞれ図7に示されるステップ80〜84と同一であ
る。またステップ120、86および88は図12のス
テップ120、86および88とそれぞれ同一のもので
ある。また図13のステップ122、124および12
6はそれぞれ、図10に示すステップ100、86およ
び88に等しい。したがってここではそれらについての
詳しい説明は繰返さない。
【0050】図13に示すフローチャートにおいて特徴
的なのは、ステップ84の後ろに、制御をステップ12
0または122に分岐させるための判断ステップ130
を含んでいる点である。このステップ130では、図2
に示す操作部66の、優先モード指定キーによって指定
されたモードを調べ、そのモードが「速度優先モード」
のときには制御をステップ120に、それ以外の場合に
は制御をステップ122に、それぞれ分岐させる。この
ため、操作者が補正速度を優先させようと思う場合に
は、操作部66の優先モード指定キーを操作して速度優
先モードとすることにより、実施の形態3と同様の制御
が行なわれる。その結果短時間で補正処理を終える可能
性が高くなる。一方速度優先モード以外を操作者が指定
した場合には、実施の形態2と同様の処理が行なわれ
る。その結果補正に要する時間は長くなる可能性がある
ものの、確実に補正を行なうことができる。
【0051】すなわちこの実施の形態4の装置によれ
ば、補正旋回のさまざまな局面のどの局面を優先するか
に応じて予めモードが準備されており、所望のモードを
指定することにより、特定の局面を優先して補正処理を
行なうことができる。
【0052】なお、たとえば実施の形態3では、補正が
必要となる都度速度制御パターンが段階的に低速のもの
となる。この場合、補正ができたときの速度制御パター
ンを、次回の補正時の最初の速度制御パターンとする制
御を行なってもよい。また、補正が完了したときの速度
制御パターンは、以後の走行速度制御パターンとして続
けて採用してもよい。この場合、最適な速度制御パター
ンを自律走行車が学習することになり、少ない補正回数
で補正をすることができる。結果として全体の処理に要
する時間を短縮することができる。また補正ができたと
きの速度制御パターンを以降の走行速度制御パターンと
すれば、スリップしにくい制御方法で常に自律走行車を
走行させることができ、補正を行なう必要のある事態が
生ずる可能性を低くすることができ、そのため全体の作
業に要する時間を短縮することができる可能性がある。
【0053】[実施の形態5]次に台形走行パターン自
体を変更する実施の形態について説明する。図14は台
形走行パターン自体を変更する場合の制御パターン例を
示す図である。図14(A)は通常旋回時と異なる変速
速度を用いた制御パターンを示す図であり、図14
(B)は変速段数を増やした場合の制御パターンを示す
図である。
【0054】図14(A)は、通常旋回時と異なる変速
速度の制御パターンとして速度パターン全体を低めに設
定した場合の制御パターンである。この場合、複数の速
度パターンを記憶するメモリ領域が余分に必要な上、プ
ログラムが複雑になる。しかしながら、一方でこの場合
は、スリップ回避の速度を自由に設定でき、スリップし
にくい制御が可能になる。また、d1,d2,d3…の
ような変速ポイントも通常速度パターンと異なる数値に
設定できる。
【0055】次に14(B)を参照して、変速段数を増
やした場合について説明する。この場合は上記した図1
4(A)の場合に比べてさらにメモリが必要な上、プロ
グラムもさらに複雑になる。しかしながら、図14
(A)の場合に比べてさらに細かい設定ができるので、
よりスリップしにくい制御が可能になる。これは特に変
速時のスリップなどに対して有効となる。
【0056】なお、図示した制御パターンはいずれも、
減速側のパターンを加速側と対称にしているが、必ずし
もそうする必要はない。減速時に変速ステップが高くて
もスリップが生じにくいので、加速側に比べて大きめの
ステップで減速するようにしてもよい。そうすれば、早
く停止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の自律走行車の実施の形態に係る自律
ワックス塗布ロボットの概略平面図である。
【図2】本願発明の実施の形態の自律ワックス塗布ロボ
ットの制御系のブロック図である。
【図3】自律ワックス塗布ロボットの概略平面図であ
る。
【図4】所定の角度だけ旋回した後の自律ワックス塗布
ロボットの平面図である。
【図5】スリップにより旋回量が不足した場合の、自律
ワックス塗布ロボットの平面図である。
【図6】スリップ量だけ補正旋回をした後の自律ワック
ス塗布ロボットの平面図である。
【図7】実施の形態1の自律ワックス塗布ロボットにお
いて行なわれる補正処理のフローチャートである。
【図8】実施の形態1での速度制御パターンを示すグラ
フである。
【図9】実施の形態2における速度制御パターンを示す
グラフである。
【図10】実施の形態2の補正処理のフローチャートで
ある。
【図11】実施の形態3における速度制御パターンを示
す図である。
【図12】実施の形態3の補正処理のフローチャートで
ある。
【図13】実施の形態4における補正処理のフローチャ
ートである。
【図14】実施の形態5における速度制御パターンを示
す図である。
【符号の説明】
20 自律ワックス塗布ロボット 22 車体 24 走行部 26 ワックス塗布作業部 30 左側駆動輪 42 右側駆動輪 34、36 モータ 38、40 エンコーダ 50 ジャイロセンサ 60 走行制御部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対の駆動輪を有し、当該1対の駆動輪
    を独立に制御することにより任意の方向への走行および
    旋回が可能な車体と、 前記駆動輪を駆動する駆動手段と、 前記車体に設けられ前記車体の方向を検出するための角
    度検出手段と、 所定の行程の走行の終了時に前記角度検出手段の出力が
    目標方向と異なっていることに応答して、前記車体の方
    向を所定量補正して前記目標方向と一致するように前記
    駆動輪を動作させるための角度補正手段とを含む、自律
    走行車。
  2. 【請求項2】 前記駆動手段は、台形走行パターンに従
    った速度で前記駆動輪を回転させる、請求項1に記載の
    自律走行車。
  3. 【請求項3】 前記駆動手段は、互いに速度の異なる複
    数通りの台形走行パターンに従った速度で前記駆動輪を
    駆動することが可能であり、 前記駆動手段は、通常走行時には第1の台形走行パター
    ンに従って、角度補正時には最高速度が前記第1の台形
    速度パターンの最高速度より低い第2の台形走行パター
    ンに従って、それぞれ前記駆動輪を駆動する、請求項1
    に記載の自律走行車。
  4. 【請求項4】 前記駆動手段は、互いに最高速度の異な
    る、少なくとも3通りの台形走行パターンに従った速度
    で前記駆動輪を駆動することが可能であり、 前記駆動手段は、角度補正時には、直前で使用された台
    形走行パターンの最高速度より最高速度が低い台形走行
    パターンを段階的に選択して、選択された台形走行パタ
    ーンに従って前記駆動輪を駆動する、請求項3に記載の
    自律走行車。
  5. 【請求項5】 前記自律走行車は、角度補正モードを指
    定するための手段をさらに含み、 前記駆動手段は、第1の角度補正モードが指定された際
    には、予め定められた第1の制御モードで角度補正を行
    ない、第2の角度補正モードが指定された際には、前記
    第1の制御モードとは異なる予め定められた第2の制御
    モードで角度補正を行なう、請求項1に記載の自律走行
    車。
  6. 【請求項6】 前記所定の行程の走行は、前記自律走行
    車の旋回動作である、請求項1〜5のいずれかに記載の
    自律走行車。
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