WO2022097342A1 - 自律走行体の走行教示記憶方法、自律走行体、記録媒体 - Google Patents

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WO2022097342A1
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teaching
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司 酒井
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村田機械株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a running teaching storage method of an autonomous traveling body, an autonomous traveling body that executes a running teaching storage method, and a recording medium in which a program for causing a computer to execute a running teaching storage method is stored.
  • an autonomous traveling body that autonomously travels according to a route plan from a traveling start position to a traveling end position.
  • the autonomous traveling floor scrubber follows the instructed cleaning conditions while autonomously traveling on the instructed traveling route by reproducing the traveling route and the cleaning conditions taught by the operator's operation. Reproduce the cleaning.
  • the operator teaches the autonomous vehicle the position, speed, and other information while traveling the autonomous vehicle along the movement route.
  • For autonomous reproduction driving copy driving that autonomously travels on the traveling route itself taught by the operator in advance and autonomous traveling route determined by the control unit in the outer periphery that the operator previously taught by outer peripheral direct teaching are autonomously performed.
  • the teaching continues even if the movement of the autonomous moving body is interrupted. As a result, for example, when copying, an unnecessary waiting time (in this case, the time for retracting an obstacle) is reproduced, and the work efficiency is lowered. Or, the teaching run was redone.
  • the operator stops the running of the autonomous moving body and then presses the recording interruption button.
  • the position and speed are continuous before and after the stop during autonomous reproduction running.
  • the operator presses the recording interruption button while the autonomous moving object is running the autonomous moving object is still running even after the recording interruption button is pressed, so that the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are recorded. If you connect them together, the position and speed will be discontinuous during autonomous reproduction driving.
  • the driving teaching storage method of the autonomous traveling body is a storage unit for storing environmental information and vehicle body position information when the vehicle body is taught and traveled, and the teaching traveling and recording of the vehicle body are stopped and recorded. Used for autonomous vehicles equipped with a pause switch to resume.
  • the driving instruction storage method includes the following steps. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been stopped by the operator. ⁇ A step to control the timing to stop the running of the autonomous vehicle and stop recording to the storage unit when the stop operation of the pause switch is detected. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been restarted by the operator.
  • the autonomous traveling body can travel by using the recording in which the recording before the recording stop and the recording after the recording stop are connected. That is, there is no problem that the position and speed of the autonomous moving body become discontinuous during the reproduction running.
  • the autonomous running body can run smoothly when running based on the record before the recording stop and the record after the recording is resumed during the teaching running. Therefore, it is possible to perform work such as stopping the autonomous traveling body and evacuating an obstacle on the route during the teaching traveling.
  • the operator can wait for the passage of other people or objects, or sit in the middle to confirm the route or take a break.
  • the timing of stopping the recording may be a predetermined time after the running stop of the autonomous traveling body.
  • the recording stop is performed after a predetermined time after the running stop, that is, the running speed of the autonomous running body becomes almost zero, so that the state and operation of the autonomous running body after the running stop, that is, the autonomous running body is The situation of staying in place without doing anything is recorded. Therefore, during the reproduction running, the autonomous traveling body does not immediately start running after the sudden stop. That is, the running and operation of the autonomous traveling body are stable during the reproduction running.
  • the timing of stopping the recording may be the same as the stop of running of the autonomous vehicle. In this method, since the recording stop is performed at the same time as the running stop, the time when the autonomous traveling body is stopped during the reproduction running can be minimized.
  • This method may further include a step of editing the recorded information from the time when the operator stops the pause switch to the time when the recording is stopped.
  • the autonomous vehicle can be stopped gently at the time of pause by editing the recorded information so as to reduce the deceleration from the time when the operator stops the pause switch to the time when the recording is stopped. ..
  • one or both of the period before and after the period from the time when the pause switch is stopped to the time when the recording is stopped may be edited.
  • the timing for resuming recording may be the same as the start of running of the autonomous vehicle. In this method, the stopped state of the autonomous vehicle before the start of traveling is not recorded. Therefore, it is possible to reduce the number of places where the speed is zero during reproduction running.
  • the timing for resuming recording may be a predetermined time after the start of traveling of the autonomous vehicle.
  • the operation during deceleration and the operation during acceleration of the autonomous traveling body are not recorded during the teaching running. Therefore, the autonomous traveling body does not perform the operation corresponding to the acceleration and deceleration during the teaching traveling during the reproduction traveling.
  • This method may further include a step of creating information for connecting the information of the recording interruption position and the information of the recording restart position.
  • information can be edited so that the position, speed, and device operation at the time of recording interruption and recording resumption are smoothly connected.
  • one or both of the period before and after the period from the recording interruption position to the recording restart position may be edited.
  • the timing for stopping recording may be the same as when the operator stops the pause switch.
  • the operation during deceleration of the autonomous traveling body is not recorded during the teaching running. Therefore, the autonomous traveling body does not perform an operation corresponding to the deceleration during the teaching traveling during the reproduction traveling.
  • the timing for resuming recording may be the same as when the operator reopens the pause switch.
  • the stopped state of the autonomous traveling body before the start of traveling is recorded. Therefore, during the reproduction running, the autonomous running body does not immediately start running after the temporary stop. That is, the autonomous traveling body surely stops traveling.
  • the traveling teaching storage method of the autonomous traveling body is to stop and restart the recording of the vehicle body, the storage unit for storing the environmental information and the vehicle body position information when the vehicle body is taught and traveled, and the vehicle body recording. It is applied to an autonomous vehicle equipped with a recording pause switch, which is a switch for the purpose and is effective only when the vehicle body is stopped.
  • the driving instruction storage method includes the following steps. ⁇ A step to detect whether or not the recording pause switch has been stopped by the operator. ⁇ A step to control the timing to immediately stop recording to the storage unit when the stop operation of the recording pause switch is detected. ⁇ A step to detect whether or not the recording pause switch has been restarted by the operator. ⁇ A step to control the timing to immediately resume recording to the storage unit when the restart operation of the recording pause switch is detected. ⁇ A step to connect the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed and record it in the storage unit.
  • the recording pause switch is disabled during teaching and running, and the recording pause switch is enabled when the autonomous vehicle stops teaching and running.
  • the autonomous traveling body has a vehicle body, a storage unit for recording environmental information and vehicle body position information when the vehicle body is taught and traveled, and for stopping and restarting the teaching traveling and recording of the vehicle body. It has a pause switch and a processor.
  • the processor performs the following steps. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been stopped by the operator. ⁇ A step to control the timing to stop the running of the autonomous vehicle and stop recording to the storage unit when the stop operation of the pause switch is detected. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been restarted by the operator. ⁇ A step to control the timing of starting the running of the autonomous vehicle and starting recording to the storage unit when the restart operation of the pause switch is detected. ⁇ A step of connecting the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed to record in the storage unit.
  • the recording medium includes a vehicle body, a storage unit for recording environmental information and vehicle body position information when the vehicle body is taught and traveled, and for stopping and restarting the teaching and traveling of the vehicle body.
  • a program for causing a computer to execute a driving instruction storage method of an autonomous vehicle equipped with a pause switch is stored. The program causes the computer to perform the following steps. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been stopped by the operator. ⁇ A step to control the timing to stop the running of the autonomous vehicle and stop recording to the storage unit when the stop operation of the pause switch is detected. ⁇ A step to detect whether or not the pause switch has been restarted by the operator.
  • the autonomous traveling body smoothly travels when traveling based on the recording up to the recording stop and the recording from the recording restart during the teaching traveling. can.
  • the figure which shows the whole structure of an example of a washing machine The figure which shows an example of the structure of the traveling route teaching part.
  • the figure which shows the detailed structure of a control control part. A flowchart showing the basic operation of the washing machine.
  • the flowchart which shows the driving instruction memory control operation which concerns on 1st to 4th Embodiment.
  • the graph which shows the relationship between the time and the speed at the time of the reproduction running of 4th Embodiment The figure which shows the whole structure of the control part of 5th Embodiment.
  • the flowchart which shows the driving instruction memory control operation which concerns on 5th Embodiment. A graph showing the relationship between time and speed during teaching of the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an example of a washing machine.
  • the cleaning machine 100 is a cleaning machine that autonomously reproduces the set cleaning conditions and the traveling route.
  • the washing machine 100 includes a traveling unit 1.
  • the traveling unit 1 is a device for traveling the washing machine 100.
  • the traveling unit 1 has a main body B constituting the main body of the washing machine 100.
  • the traveling unit 1 has a traveling motor 11 at the left and right ends of the bottom of the main body B, and a main wheel 13 attached to an output rotation shaft of the traveling motor 11 and rotating according to the rotation of the traveling motor 11.
  • the washing machine 100 includes a cleaning unit 3.
  • the cleaning unit 3 is a device provided at the bottom of the main body B and cleans the floor surface F according to designated cleaning conditions.
  • the cleaning unit 3 has a cleaning liquid discharge port 31, a squeegee 33, and a cleaning member 35.
  • the cleaning liquid discharge port 31 is, for example, a hollow member that discharges cleaning liquid from one end thereof.
  • one end of the hollow member constituting the cleaning liquid discharge port 31 is arranged at a position corresponding to the cavity O1 provided in the fixing member 351 for fixing the cleaning member 35.
  • the other end of the member is connected to the outlet side of the cleaning liquid supply pump 311 that supplies the cleaning liquid.
  • the inlet side of the cleaning liquid supply pump 311 is mounted inside the main body B and is connected to the outlet of the cleaning liquid supply tank 313 that stores the cleaning liquid inside the main body B.
  • the cleaning liquid stored in the cleaning liquid supply tank 313 is supplied to the cleaning liquid discharge port 31 after the supply amount is adjusted by the cleaning liquid supply pump 311 and is supplied to the floor surface F from one end of the cleaning liquid discharge port 31 through the cavity O1. It is discharged.
  • the cleaning liquid for example, water can be used.
  • the squeegee 33 is a member fixed to the squeegee fixing member 331 and provided behind the bottom surface of the main body B to collect the cleaning liquid remaining on the floor surface F (cleaning liquid after use for cleaning the floor surface F).
  • the squeegee 33 extends by a predetermined length in the width direction of the main body B, and by moving with the movement of the main body B, a region determined by the movement locus of the main body B and the length in the width direction of the squeegee 33 (squeegee). We will call it a locus).
  • the squeegee 33 collects the cleaning liquid in the squeegee locus.
  • the cleaning machine 100 can perform a cleaning operation of polishing the floor surface F with the cleaning member 35 using the cleaning liquid.
  • the squeegee fixing member 331 is provided with a suction port O2.
  • the suction port O2 is connected to a recovery member 335 (for example, a container having a cavity) that is sucked by a suction motor 333 and has a negative pressure inside.
  • the suction port O2 generates a suction force P when the recovery member 335 becomes a negative pressure due to the suction of the suction motor 333.
  • the suction port O2 can suck the cleaning liquid, dust, etc. collected by the squeegee 33 by the suction force P and convey it to the recovery member 335.
  • the suction force P generated at the suction port O2 can be adjusted, for example, by adjusting the output of the suction motor 333.
  • the squeegee fixing member 331 is connected to the squeegee elevating actuator 337 via the joint J, and can be elevated and lowered with respect to the floor surface F.
  • the squeegee 33 can arbitrarily set whether to touch the floor surface F or to move away from the floor surface F.
  • the squeegee 33 can suppress the movement of the liquid (cleaning liquid) or the like on the floor surface F to the rear of the cleaning machine 100, if necessary.
  • the cleaning member 35 is a brush for cleaning the floor surface F fixed to the fixing member 351 provided on the front side of the bottom surface of the main body B.
  • the fixing member 351 is connected to the output rotation shaft of the cleaning member rotation motor 353. Therefore, the cleaning member 35 cleans the floor surface F by rotating on the floor surface F in which the cleaning liquid exists due to the rotation of the cleaning member rotation motor 353.
  • the washing machine 100 has a control unit 5.
  • the control unit 5 is a computer system including a CPU, a storage device (RAM, ROM, hard disk drive, SSD, etc.), various interfaces, and the like.
  • the control unit 5 performs various controls related to the washing machine 100 (described later).
  • the washing machine 100 includes a traveling route teaching unit 7.
  • the travel route teaching unit 7 is a device that receives a movement operation of the travel unit 1 by an operator.
  • the traveling route teaching unit 7 is attached to the upper rear side of the main body B via the attachment member 8. As a result, the operator can operate the traveling route teaching unit 7 to move the traveling unit 1 (described later).
  • the traveling route teaching unit 7 does not have to be attached to the main body B.
  • the traveling route teaching unit 7 is a controller such as a joystick. As a result, the operator can remotely control the washing machine 100.
  • the washing machine 100 includes a setting unit 9.
  • the setting unit 9 is an operation panel for making various settings related to the washing machine 100, and is attached to the upper rear surface of the main body B. Further, the setting unit 9 is provided in the vicinity of the traveling route teaching unit 7. As a result, the operator can operate the setting unit 9 while operating the traveling route teaching unit 7 to operate the traveling unit 1.
  • the setting unit 9 may not be attached to the main body B.
  • the setting unit 9 can be, for example, a console capable of wireless communication such as a portable terminal. As a result, the operator can remotely set the washing machine 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the traveling route teaching unit.
  • the travel route teaching unit 7 has handles 71a and 71b.
  • the handles 71a and 71b are attached to the left and right side surfaces of the housing 73, respectively.
  • the handles 71a and 71b are used when the operator operates the washing machine 100.
  • the operator who grips the handles 71a and 71b can apply either a force for pulling the washing machine 100 toward the operator or a force for pushing out the washing machine 100 through the handles 71a and 71b.
  • the operator can adjust the traveling direction of the washing machine 100. For example, if a force for pulling the washing machine 100 is applied to the handle 71a on the right side when viewed from the front of the washing machine 100, the washing machine 100 turns to the left.
  • the handles 71a and 71b are rotatably attached to the housing 73. Further, the handles 71a and 71b are connected to the control unit 5 via the travel control command calculation unit 75.
  • the travel control command calculation unit 75 converts the rotation of the handles 71a and 71b into an electric signal and outputs the rotation to the control unit 5. As a result, the operator can operate the washing machine 100 (traveling unit 1) by rotating the handles 71a and 71b.
  • the operator may be able to switch between forward movement and reverse movement of the washing machine 100.
  • the traveling speed of the washing machine 100 may be adjusted by adjusting the amount of rotation of the handles 71a and 71b.
  • the traveling direction of the washing machine 100 may be changed by making the rotation amount of the handle 71a different from the rotation amount of the handle 71b.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a setting unit.
  • the setting unit 9 has a switching unit 91.
  • the switching unit 91 selects the operation mode of the washing machine 100 and outputs it to the control unit 5.
  • the operation mode of the washing machine 100 includes an autonomous cleaning mode and a manual operation mode.
  • the autonomous cleaning mode is an operation mode in which the cleaning machine 100 autonomously reproduces traveling and operation to clean the floor surface F.
  • the manual operation mode is an operation mode in which the washing machine 100 can be manually operated by the operator.
  • the switching unit 91 can be configured by, for example, a switching switch as shown in FIG.
  • the setting unit 9 has a manual operation storage switch 92.
  • the manual operation storage switch 92 is a switch for starting or ending the storage of the manual operation of the washing machine 100 by the operator. Specifically, when the manual operation storage switch 92 is pressed after the operation mode is set to the manual operation mode by the switching unit 91, the cleaning condition and the traveling route executed by the manual operation of the operator are transmitted to the washing machine 100. Manual operation to teach The teaching mode starts as a sub-operation mode of the manual operation mode. On the other hand, if the manual operation storage switch 92 is switched while the manual operation teaching mode is being executed, the manual operation teaching mode is stopped.
  • the manual operation storage switch 92 can be, for example, a push button switch as shown in FIG. In this case, the manual operation storage switch 92 is switched by pressing the push button switch.
  • the cleaning condition teaching unit 93 has a cleaning condition adjusting unit 931.
  • the cleaning condition adjusting unit 931 has a supply amount adjusting unit 931a that teaches and sets the supply amount S of the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid discharge port 31 as a cleaning condition.
  • the supply amount adjusting unit 931a can be configured by, for example, a push button switch, and the supply amount S can be set by the number of times the button is pressed.
  • the cleaning condition adjusting unit 931 has a suction force adjusting unit 931b that sets the suction force P by the suction port O2 as a teaching cleaning condition.
  • the suction force adjusting unit 931b is, for example, a push button switch, and the suction force P can be adjusted by the number of times the button is pressed. Thereby, the suctionable range of the cleaning liquid existing on the floor surface F can be adjusted.
  • the cleaning condition adjusting unit 931 has a cleaning force adjusting unit 931c that teaches and sets the cleaning force W of the floor surface F by the cleaning member 35 as a cleaning condition.
  • the cleaning force adjusting unit 931c is, for example, a push button switch, and the cleaning force W of the floor surface F by the cleaning member 35 can be adjusted by the number of times the button is pressed.
  • the cleaning condition teaching unit 93 has an operation switching unit 933.
  • the operation switching unit 933 has a supply switching unit 933a that commands the start or stop of the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid discharge port 31.
  • the supply switching unit 933a can be configured by, for example, a push button switch, and by pressing a button, it is possible to switch between supply start and supply stop of the cleaning liquid.
  • the operation switching unit 933 has a suction switching unit 933b that commands the start or stop of suction by the suction port O2.
  • the suction switching unit 933b is, for example, a push button switch, and the suction start and suction stop can be switched by pressing the button.
  • the operation switching unit 933 has a cleaning switching unit 933c that commands the start or stop of cleaning of the floor surface F by the cleaning member 35.
  • the cleaning switching unit 933c is, for example, a push button switch, and the cleaning start and stop of the floor surface F can be switched by pressing the button.
  • the setting unit 9 is provided with a pause switch 201.
  • the pause switch 201 is a switch for stopping and restarting (that is, releasing) the teaching running and recording during the teaching running based on the operation of the operator.
  • a stop operation (described later) is performed, and when the pause switch 201 is pressed again, a restart operation (described later) is performed.
  • the pause switch 201 is a push button, but may be another type of switch.
  • the pause switch 201 is connected to the pause control unit 203 in the control unit 5.
  • the pause control unit 203 executes various controls based on the operation of the pause switch 201 (described later).
  • the setting unit 9 has a setting operation unit 95.
  • the setting operation unit 95 is configured by, for example, a pressing switch or the like, receives input of various settings related to the washing machine 100, and outputs the input to the control unit 5 via the setting conversion unit 96.
  • the setting conversion unit 96 is a signal conversion circuit or a computer system that converts the input received by the setting operation unit 95 into a signal that can be decoded by the control unit 5.
  • the setting unit 9 has a display 97.
  • the display 97 displays various setting information regarding the washing machine 100 currently set.
  • the display 97 is, for example, a display such as a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the display 97 may further display the current operation mode (autonomous cleaning mode / manual operation mode / manual operation teaching mode), operating time, remaining battery level for driving the washing machine 100, and the like.
  • the display 97 may display various setting procedures when various settings of the washing machine 100 are made by the setting operation unit 95. As a result, information about the washing machine 100 is visually provided to the operator, and the operator can operate the setting unit 9 based on the displayed information.
  • the display 97 may be provided with a touch panel.
  • the switching unit 91, the manual operation storage switch 92, the setting operation unit 95 and / or the pause switch 201 may be realized by the touch panel.
  • the setting unit 9 has a cleaning condition teaching unit 93.
  • the cleaning condition teaching unit 93 receives the input of the cleaning condition by the operator and outputs it to the cleaning control command calculation unit 94.
  • the cleaning control command calculation unit 94 is a signal conversion circuit or a computer system that converts the cleaning conditions received by the cleaning condition teaching unit 93 into a decipherable signal and outputs the signal to the control unit 5.
  • FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of the control unit. All or part of each functional block of the control unit 5 described below may be realized by a program that can be executed by the computer system constituting the control unit 5. In this case, the program may be stored in the memory unit and / or the storage device. All or part of each functional block of the control unit 5 may be realized as a custom IC such as a SoC (System on Chip).
  • SoC System on Chip
  • the control unit 5 may be configured by one computer system or may be configured by a plurality of computer systems.
  • the functions realized by the plurality of functional blocks of the control unit 5 can be distributed to the plurality of computer systems at an arbitrary ratio and executed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the cleaning control unit.
  • the cleaning control unit 51 has a cleaning switching unit 511.
  • the cleaning switching unit 511 has three terminals a, b, and c.
  • the terminal a is connected to the cleaning condition teaching unit 93
  • the terminal b is connected to the cleaning unit control unit 513 and the control control unit 55
  • the terminal c is connected to the control control unit 55.
  • the display 97 may be connected to the terminal b.
  • the cleaning switching unit 511 selects either to connect the terminal b and the terminal a or to connect the terminal b and the terminal c based on the operation mode selected by the switching unit 91. , It is determined whether to output the teaching cleaning condition or the reproduction cleaning condition to the cleaning unit control unit 513.
  • the cleaning switching unit 511 connects the terminal a and the terminal b to the cleaning condition teaching unit 93. Is connected to the cleaning unit control unit 513 and the control control unit 55. As a result, the cleaning switching unit 511 can transmit the teaching cleaning conditions set by the cleaning condition teaching unit 93 to the cleaning unit control unit 513 and the control control unit 55 when the manual operation mode or the manual operation teaching mode is executed. Further, when the display 97 is connected to the terminal b, the teaching cleaning condition can be displayed on the display 97.
  • the cleaning switching unit 511 connects the control control unit 55 to the cleaning unit control unit 513 by connecting the terminal b and the terminal c.
  • the cleaning switching unit 511 can transmit the reproduction cleaning condition output from the control control unit 55 to the cleaning unit control unit 513 when the autonomous cleaning mode is executed.
  • the display 97 is connected to the terminal b, the reproduction cleaning condition can be displayed on the display 97.
  • the cleaning unit control unit 513 controls to output to the cleaning member rotation motor 353, the cleaning member pressing actuator 357, the cleaning liquid supply pump 311 and / or the suction motor 333 based on the received teaching cleaning condition or the reproduction cleaning condition.
  • the amount is calculated, and the drive power corresponding to the controlled amount is output to the above-mentioned motor, pump, and / or actuator.
  • the cleaning unit control unit 513 determines the rotation speed of the cleaning member rotation motor 353 and / or the pressing force of the cleaning member pressing actuator 357 based on the cleaning force W of the floor surface F as a cleaning condition. Is calculated, and the driving force corresponding to the rotation speed and the pressing force is output to the cleaning member rotation motor 353 and the cleaning member pressing actuator 357, respectively, so that the cleaning force of the floor surface F by the cleaning member 35 can be obtained. To control.
  • the cleaning unit control unit 513 calculates the cleaning liquid flow rate of the cleaning liquid supply pump 311 based on the cleaning liquid supply amount S as a cleaning condition, and outputs the drive power corresponding to the flow rate to the cleaning liquid supply pump 311 to discharge the cleaning liquid.
  • the amount of cleaning liquid discharged from the outlet 31 is controlled.
  • the cleaning unit control unit 513 calculates the rotation speed (and / or output) of the suction motor 333 based on the suction force P as the cleaning condition, and draws the drive power according to the rotation speed (and / or output) of the suction motor. By outputting to 333, the suction force of the suction port O2 is controlled.
  • the cleaning unit control unit 513 can raise and lower the squeegee 33 by outputting a drive signal for raising and lowering the squeegee 33 to the actuator.
  • the cleaning member 35 is connected to the cleaning member pressing actuator 357 via the pressing member 355. As a result, the cleaning member 35 can clean the floor surface F while being pressed against the floor surface F and rotating. By adjusting the rotation speed of the cleaning member rotation motor 353 and the pressing force by the cleaning member pressing actuator 357, the cleaning force of the floor surface F by the cleaning member 35 can be adjusted.
  • the cleaning member 35 for example, a brush for cleaning the floor surface can be used.
  • the cleaning machine 100 can perform various cleaning operations such as cleaning the floor surface F and collecting the liquid (cleaning liquid) of the floor surface F.
  • FIG. 6 is a diagram showing a detailed configuration of the traveling control unit.
  • the travel control unit 53 has a travel switching unit 531.
  • the travel switching unit 531 has three terminals d, e, and f.
  • the terminal d is connected to the traveling route teaching unit 7
  • the terminal e is connected to the motor control unit 533
  • the terminal f is connected to the control control unit 55.
  • the travel switching unit 531 selects either to connect the terminal e and the terminal d or to connect the terminal e and the terminal f based on the operation mode selected by the switching unit 91. Specifically, if the manual operation mode is selected in the switching unit 91, the travel switching unit 531 connects the travel route teaching unit 7 to the motor control unit 533 by connecting the terminal e and the terminal d. .. As a result, the travel switching unit 531 transmits a signal indicating the rotation amount and / or rotation direction of the handles 71a and 71b of the travel route instruction unit 7 to the motor control unit 533 when the manual operation mode or the manual operation instruction mode is executed. can.
  • the traveling switching unit 531 connects the control control unit 55 to the motor control unit 533 by connecting the terminal e and the terminal f.
  • the travel switching unit 531 can transmit the reproduction travel control command output from the control control unit 55 to the motor control unit 533 when the autonomous cleaning mode is executed.
  • the motor control unit 533 calculates the target rotation speed of the traveling motor 11 based on the input rotation amount / rotation direction of the handles 71a and 71b or the reproduction traveling control command, and the traveling motor at the target rotation speed.
  • the drive power for rotating the 11 is output to the traveling motor 11.
  • the motor control unit 533 calculates and feeds back the actual rotation speed of the traveling motor 11 based on the pulse signal from the encoder 111, and calculates the driving power to be output to the traveling motor 11. Therefore, the motor control unit 533 controls the traveling motor 11 by using, for example, a PI (Proportional Integral) control theory, a PID (Proportional Integral Differential) control theory, or the like.
  • a traveling motor 11 and a main wheel 13 are provided at each of the left and right ends of the bottom of the main body B.
  • the motor control unit 533 independently controls the rotation speed and the rotation direction of each of the two left and right traveling motors 11 to determine the traveling direction of the washing machine 100.
  • the motor control unit 533 may be one of the plurality of computer systems. That is, only the function of the motor control unit 533 may be realized by one computer system.
  • the motor control unit 533 is, for example, a motor control device using PI control theory or PID control theory.
  • FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the control control unit.
  • the control control unit 55 has a teaching data acquisition unit 551.
  • the teaching data acquisition unit 551 acquires the teaching position information and the teaching cleaning condition at the teaching data acquisition time when the manual operation teaching mode is executed. Specifically, the teaching data acquisition unit 551 inputs the teaching data acquisition time and the teaching position information from the SLAM unit 555 (described later), and inputs the teaching cleaning condition at the teaching data acquisition time from the cleaning control unit 51.
  • the acquisition time of the teaching data can be, for example, the system clock of the control unit 5.
  • the teaching data acquisition unit 551 outputs the acquired teaching data acquisition time, teaching position information, and teaching cleaning conditions to the cleaning schedule creation unit 553.
  • the cleaning schedule creation unit 553 creates a cleaning schedule 500 (an example of recorded information) by associating the teaching position information acquired from the teaching data acquisition unit 551 with the teaching cleaning conditions and the teaching data acquisition time, and stores the storage unit 57.
  • a cleaning schedule 500 an example of recorded information
  • the SLAM unit 555 contains information on obstacles existing in front of the washing machine 100 acquired by the front detector 5551a (FIG. 1) provided in front of the main body B, and a rear detector provided in the rear of the main body B. Regarding the position on the predetermined coordinates of the washing machine 100 based on the information on the obstacle existing behind the washing machine 100 acquired in 5551b (FIG. 1) and the rotation amount of the traveling motor 11 acquired by the encoder 111. Estimate information (position information).
  • the front detector 5551a and the rear detector 5551b are, for example, laser range finders (Laser Range Finder, LRF) whose detection range is 180 ° or more.
  • LRF Laser Range Finder
  • the control control unit 55 has a cleaning reproduction unit 559.
  • the cleaning reproduction unit 559 takes a predetermined elapsed time from the start of execution of the autonomous cleaning mode based on the teaching data acquisition time, the teaching cleaning condition, and the teaching position information stored in the cleaning schedule 500.
  • the reproduction cleaning condition and the reproduction travel control command are calculated and output to the cleaning control unit 51 and the travel control unit 53, respectively.
  • the configuration of the SLAM unit 555 will be described in detail with reference to FIG. 7.
  • the SLAM unit 555 executes the estimation of the position (position information) of the washing machine 100 and the creation of map information by the SLAM (Simultaneus Localization and Mapping) method.
  • the SLAM unit 555 has a cartographic unit 5553.
  • the map creation unit 5553 uses map information using information on the front obstacle (for example, a wall) acquired by the front detector 5551a and information on the rear obstacle acquired by the rear detector 5551b. To create.
  • the map information is used when the position estimation unit 5555 estimates the position information. There are a local map and a global map as map information.
  • the local map is map information regarding (the location of) obstacles existing around the washing machine 100.
  • the local map is created by converting the coordinates of the information about the front obstacle acquired by the front detector 5551a and the information about the rear obstacle acquired by the rear detector 5551b as necessary. To.
  • the global map is map information regarding obstacles (existence positions) existing in the environment (moving environment) in which the washing machine 100 moves when cleaning the floor surface F.
  • the global map is generated based on the local map acquired when the manual operation teaching mode is executed. Therefore, the local map is stored in the storage unit 57 in association with the time when it is acquired (for example, the teaching data acquisition time).
  • the local map may be stored in the storage unit 57 in association with the estimated position of the washing machine 100 when it is acquired.
  • the global map may be created using dedicated software, CAD, or the like.
  • the global map created by the software or the like is converted into data that can be interpreted by the control unit 5 of the washing machine 100.
  • the cartographic unit 5553 arranges a local map associated with a certain elapsed time and a local map associated with a time in the vicinity of the elapsed time at the position of the washing machine 100 at each elapsed time (of the local map). By arranging the center at the position of the washing machine 100 at the corresponding elapsed time), map information representing a part of the moving environment (for example, a range necessary for position estimation) is generated as a global map. .. In addition, the map creation unit 5553 deletes a part of the global map generated in the past that is no longer necessary for position estimation.
  • the "circular route problem" (part of the global map generated in the initial stage and part of the global map generated in the final stage match, for example, when the mobile environment does not form a circular route. If the problem of disappearing) does not occur, map information representing the entire mobile environment may be generated as a global map.
  • the SLAM unit 555 has a position estimation unit 5555.
  • the position estimation unit 5555 is a position regarding the position of the washing machine 100 on predetermined coordinates based on the global map generated by the map creation unit 5555, the local map, and the rotation amount of the traveling motor 11 output by the encoder 111. Estimate the information.
  • the location information is estimated as follows.
  • the case where the washing machine 100 moves from the (estimated) position at a predetermined time (time tk) and the position where the washing machine 100 arrives at the next time (time tk + 1) is estimated.
  • the position estimation unit 5555 calculates the rotation amount of the main wheel 13 from the time tk to the time tk + 1 from the number of pulses output from the encoder 111 between the time tk and the time tk + 1, and uses the rotation amount as the rotation amount. Based on this, the moving distance of the washing machine 100 due to the rotation of the main wheel 13 is estimated (dead reckoning).
  • the position estimation unit 5555 determines the posterior probability at time tk (corresponding to the probability distribution representing the relationship between the position of the washing machine 100 and the probability that the washing machine 100 exists at the position at time tk).
  • the prior probability at time tk + 1 is calculated by moving the washing machine 100 by the moving distance of the washing machine 100 due to the rotation of the main wheel 13.
  • the position estimation unit 5555 acquires the local map and the global map at the time tk + 1 from the map creation unit 5553, map-matches the local map and the global map at the time tk + 1, and obtains the position information of the washing machine 100 at the time tk + 1. presume.
  • local maps at time tk + 1 are placed at some positions near the estimated position calculated based on the rotation amount of the main wheel 13, and if necessary (for example,). (If the posture of the washing machine 100 is changed), the local map is rotated around its center to perform map matching.
  • the position estimation unit 5555 determines the likelihood (corresponding to the relationship between the position where the local map is placed and the degree of matching between the global map and the local map information at the position) based on the result of the map matching. calculate.
  • the position estimation unit 5555 calculates the posterior probability at time tk + 1 by multiplying the likelihood by the prior probability at time tk + 1.
  • the position estimation unit 5555 sets the position where the posterior probability is maximum at time tk + 1, that is, the position where the washing machine 100 is most likely to exist, and the position (position information) of the washing machine 100 at time tk + 1. ).
  • the posterior probabilities at time tk + 1 are used as prior probabilities in the next position estimation.
  • the position estimation unit 5555 estimates the position using the movement distance based on the rotation amount of the main wheel 13 and the map information obtained by using the front detector 5551a and the rear detector 5551b.
  • the error included in the movement distance based on the rotation amount of the main wheel 13 mainly due to the slip between the main wheel 13 and the floor surface F
  • the error included in the map information mainly.
  • Due to the noise component included in the information acquired by the front detector 5551a and the rear detector 5551b), and the position estimation can be performed with high accuracy.
  • the SLAM unit 555 has an elapsed time determination unit 5557.
  • the elapsed time determination unit 5557 determines the teaching data acquisition time and the elapsed time from the start of execution of the autonomous cleaning mode. In the present embodiment, the elapsed time determination unit 5557 determines the teaching data acquisition time by using, for example, a clock function of a microcomputer system or the like constituting the control unit 5.
  • the elapsed time from the start of execution of the autonomous cleaning mode is determined based on the position information estimated by the position estimation unit 5555. Specifically, for example, among the position information stored in the cleaning schedule 500, the teaching data acquisition time associated with the position information closest to the position information of the washing machine 100 estimated by the position estimation unit 5555 is set. , Elapsed time.
  • the washing machine 100 By determining the elapsed time from the start of execution of the autonomous cleaning mode based on the position information estimated by the position estimation unit 5555, the washing machine 100 sets the teaching cleaning conditions taught when the autonomous cleaning mode is executed. Cleaning work can be reproduced autonomously while accurately grasping the timing and location of execution.
  • the temporary stop control unit 203 can control the cleaning schedule creation unit 553 of the control control unit 55 as shown in FIG. 7. Further, the pause control unit 203 can control the motor control unit 533 of the travel control unit 53, as shown in FIG.
  • the pause control unit 203 stops the running of the main body B by controlling the motor control unit 533. Further, the temporary stop control unit 203 stops the cleaning schedule creation unit 553 from storing the teaching position information and the teaching data acquisition time in the storage unit 57 (that is, stops the creation of the cleaning schedule 500). The timing of stopping the running of the main body B and stopping the creation of the cleaning schedule 500 can be determined and changed by the temporary stop control unit 203 according to the input from the setting operation unit 95.
  • the washing machine 100 moves by the movement operation of the user when it is not paused, but does not move even if there is a move operation during the pause.
  • the washing machine 100 becomes movable. Then, the user operates the travel route teaching unit 7 to control the motor control unit 533, thereby restarting the travel of the main body B. Further, the temporary stop control unit 203 causes the cleaning schedule creation unit 553 to resume storing the teaching position information and the teaching data acquisition time in the storage unit 57 (that is, restarts the creation of the cleaning schedule 500). The timing of restarting the running of the main body B and restarting the creation of the cleaning schedule 500 can be determined and changed by the pause control unit 203 according to the input from the setting operation unit 95.
  • the pause control unit 203 also causes the cleaning schedule creation unit 553 to stop recording the above operation. Further, when the pause switch 201 is restarted, the recording of the above operation is restarted.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the basic operation of the washing machine.
  • step S1 when the washing machine 100 starts operation, the control unit 5 confirms the state of the switching unit 91.
  • step S2 when the switching unit 91 selects "automatic”, the process proceeds to step S2, and when the switching unit 91 selects "manual”, the process proceeds to step S3.
  • step S2 the cleaning machine 100 autonomously executes the cleaning work according to the cleaning schedule 500 stored in the storage unit 57.
  • step S3 it is determined whether or not the manual operation storage switch 92 is pressed while the manual operation mode is being executed. If pressed, the process proceeds to step S4, and if not pressed, the process proceeds to step S5.
  • step S4 the control unit 5 shifts the operation mode to the manual operation teaching mode.
  • the cleaning work by the operator after the timing when the manual operation storage switch 92 is pressed is stored as the cleaning schedule 500.
  • step S5 the execution of the manual operation mode that does not memorize the cleaning work of the washing machine 100 by the operation of the operator is maintained.
  • the control unit 5 monitors whether or not the manual operation storage switch 92 is pressed. If the manual operation memory switch 92 is pressed while the manual operation teaching mode is being executed, the manual operation teaching mode ends at that timing, the operation mode is switched to the manual operation mode, and the cleaning work after that timing is the cleaning schedule 500. Will not be remembered. That is, by pressing the manual operation storage switch 92 during the execution of the manual operation teaching mode, the operator can stop the storage (teaching) at an arbitrary timing during the cleaning work.
  • the washing machine 100 has an autonomous cleaning mode, a manual operation mode, and a manual operation mode depending on the selection of the operation mode in the switching unit 91 and whether or not the manual operation storage switch 92 is pressed.
  • Manual operation Teaching mode can be executed.
  • step S4 in FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the manual operation teaching mode.
  • step S11 for example, the manual operation of the washing machine 100 is started after the manual operation storage switch 92 is pressed, or the manual operation storage switch 92 is pressed during the manual operation to teach the manual operation. It will be started. That is, the creation of the cleaning schedule 500 is started.
  • the teaching data acquisition unit 551 supplies the cleaning liquid output to the cleaning liquid supply pump by the cleaning control unit 51 at the timing (elapsed time: 0) when the manual operation storage switch 92 is pressed.
  • the amount S, the suction force P output to the suction motor 333, the cleaning force W output to the cleaning member rotary motor 353 and the cleaning member pressing actuator 357 are input as teaching cleaning conditions at an elapsed time of 0.
  • the position estimation unit 5555 is instructed to estimate the position information of the washing machine 100 at the elapsed time of 0, and the estimated position information is input as the teaching position information.
  • the cleaning schedule creation unit 553 inputs the teaching position information and the teaching cleaning condition at the elapsed time 0 from the teaching data acquisition unit 551, and stores the teaching position information and the teaching cleaning condition in the storage unit 57 in association with the elapsed time 0. Then, the cleaning schedule is set to 500.
  • step S12 the teaching data acquisition unit 551 monitors the elapsed time determined by the elapsed time determination unit 5557, and determines whether or not the elapsed time is the teaching data acquisition time. If the teaching data acquisition time has come, the process proceeds to step S13.
  • step S13 the position estimation unit 5555 inputs the position information at the teaching data acquisition time as the teaching position information, and the cleaning control unit 51 inputs the cleaning condition at the teaching data acquisition time as the teaching cleaning condition.
  • the teaching position information and the teaching cleaning condition can be acquired for each teaching data acquisition time.
  • the above-mentioned teaching data acquisition time can be, for example, a timing every predetermined time (for example, 500 ms) after the manual operation storage switch 92 is pressed.
  • step S14 the cleaning schedule creation unit 553 stores the teaching position information acquired by the teaching data acquisition unit 551 and the teaching cleaning conditions in the cleaning schedule 500 in association with the acquired teaching data acquisition time.
  • step S15 By repeatedly executing the above steps S11 to S14 until the cleaning work by the operator is completed (until "Yes” is obtained in step S15), the teaching position information and teaching from the start to the end of the cleaning work by the operator are performed.
  • the cleaning conditions can be stored as the cleaning schedule 500.
  • the end (of memory) of the cleaning work can be commanded by pressing the manual operation memory switch 92 while the manual operation teaching mode is being executed. In another embodiment, it may be possible to command the end (of memory) of the cleaning work even at the time of commanding an emergency stop such as an emergency stop button.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the washing machine when the autonomous cleaning mode is executed. Now, it is assumed that the cleaning work up to the elapsed time tun-1 from the start of execution of the autonomous cleaning mode has been executed.
  • n indicates the control for the nth autonomous cleaning.
  • step S21 first, the SLAM unit 555 acquires information on the front obstacle and information on the rear obstacle from the front detector 5551a and the rear detector 5551b.
  • step S22 the position estimation unit 5555 cleans based on the rotation amount of the traveling motor 11 measured by the encoder 111, the global map, and the local map obtained based on the information acquired in step S21 above.
  • the position of the machine 100 on the xy coordinates is estimated (step S22). For example, it is assumed that the position of the washing machine 100 is estimated to be (xn', yn', ⁇ n') on the xy coordinates.
  • step S23 after estimating the position of the washing machine 100, the elapsed time determination unit 5557 determines the elapsed time nt from the start of execution of the autonomous cleaning mode.
  • step S24 the cleaning reproduction unit 559 calculates the reproduction travel control command and the reproduction cleaning condition in the elapsed time tun as follows.
  • the cleaning reproduction unit 559 reads the position information (xL + 1, yL + 1, ⁇ L + 1) associated with the next teaching data acquisition time TL + 1 from the cleaning schedule 500, and estimates the reproduction travel control command at the elapsed time tun. It is calculated based on the difference between the position information and the target position information (xL + 1-xn', yL + 1-yn', ⁇ L + 1- ⁇ n').
  • the cleaning reproduction unit 559 reads the cleaning condition (SL, WL, PL) associated with the teaching data acquisition time TL from the cleaning schedule 500, and reproduces and cleans the cleaning condition (SL, WL, PL) at the elapsed time tun. Determined as a condition.
  • step S25 the cleaning reproduction unit 559 outputs the reproduction travel control command to the travel control unit 53, and outputs the reproduction cleaning condition to the cleaning control unit 51. Since the terminal e and the terminal f of the travel switching unit 531 are connected when the autonomous cleaning mode is executed, the reproduction travel control command is transmitted to the motor control unit 533 via the travel switching unit 531. The motor control unit 533 controls the travel motor 11 based on the received reproduction travel control command.
  • the cleaning switching unit 511 since the terminal b and the terminal c are connected, the reproduction cleaning condition is transmitted to the cleaning unit control unit 513 via the cleaning switching unit 511.
  • the cleaning unit control unit 513 controls the cleaning unit 3 based on the received reproduction cleaning condition.
  • step S26 after controlling the traveling unit 1 and the cleaning unit 3 based on the reproduction traveling control command and the reproduction cleaning condition, the cleaning reproduction unit 559 confirms whether or not all the cleaning work stored in the cleaning schedule 500 has been executed. do. Whether or not all the cleaning operations stored in the cleaning schedule 500 have been completed can be confirmed, for example, by detecting an identifier at the end of the cleaning schedule 500 (for example, an identifier indicating "end of file").
  • step S21 to S25 are repeatedly executed, and it is determined that all the cleaning operations stored in the cleaning schedule 500 have been executed.
  • the execution of the reproduction cleaning mode is terminated.
  • the cleaning machine 100 can faithfully reproduce the cleaning work stored in the cleaning schedule 500.
  • the cleaning reproduction unit 559 calculates the reproduction cleaning condition and the reproduction running control command based on the cleaning schedule 500 created by the cleaning schedule creation unit 553, respectively.
  • the cleaning machine 100 can autonomously execute the cleaning work.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a control operation of the traveling teaching storage method according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between time and speed during teaching running.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between time and speed during reproduction running.
  • autonomous reproduction running is an example of copy running (same as in the first to fourth embodiments).
  • the traveling teaching storage method of the first embodiment includes the following steps.
  • step S41 it is determined whether or not the stop operation of the pause switch 201 has been performed by the operator. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination. If the stop operation is performed, the process proceeds to step S42.
  • step S42 the running stop operation of the washing machine 100 is performed. Specifically, the washing machine 100 decelerates and then stops (the traveling speed becomes almost zero). The above operation is realized by the pause control unit 203 controlling the motor control unit 533.
  • step S43 recording is stopped. Specifically, the above operation is realized by the temporary stop control unit 203 controlling the cleaning schedule creation unit 553 and the cleaning schedule creation unit 553 stopping the recording of the cleaning schedule 500.
  • the recording stop is performed after a predetermined time from the running stop of the washing machine 100 (complete stop after deceleration in step S42).
  • step S44 it is determined whether or not the resume operation of the pause switch 201 has been performed. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination.
  • step S45 recording is resumed. Specifically, the above operation is realized by the temporary stop control unit 203 controlling the cleaning schedule creation unit 553 and the cleaning schedule creation unit 553 restarting the recording of the cleaning schedule 500. In this embodiment, the recording restart is performed at the same time as the operator restarts the pause switch 201.
  • step S46 the washing machine 100 starts running. Specifically, the washing machine 100 starts accelerating after a predetermined time has elapsed from the restart operation of the pause switch 201.
  • the above operation is realized by the pause control unit 203 controlling the motor control unit 533.
  • step S47 the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are combined and recorded in the storage unit 57. That is, the cleaning schedule creation unit 553 creates the cleaning schedule 500 by stitching the records together. As a result, the speed and position information during the teaching running shown in FIG. 11 is realized as the cleaning schedule 500 that performs the operation shown in FIG.
  • the washing machine 100 can run by using the record in which the recording before the recording stop and the recording stop are connected. That is, there is no problem that the position and speed of the washing machine 100 become discontinuous during copy running. As a result, in the reproduction running, the washing machine 100 can run smoothly when running based on the recording before the recording stop and the recording after the recording is resumed during the teaching running.
  • the operator can stop the running and stop recording by using the pause switch 201, so that the obstacle information is not left on the map.
  • the trajectory of a person may remain on the map due to the passage of people around in a public space during teaching driving, so the action of avoiding the trajectory of the remaining person as an obstacle only occurs.
  • unnecessary information remained on the map, which led to a decrease in navigation performance, but in this embodiment, such a problem has been solved.
  • This effect can be obtained not only in copy running but also in the case of outer peripheral direct teaching (filling).
  • step S43 is performed after a predetermined time of the traveling stop (complete stop after deceleration in step S42), and the recording is restarted (step). Since S45) is the same as when the pause switch 201 is restarted (Yes in step S44), it is in a stopped state (time range A in FIG. 12) after the washing machine 100 is released from stopping and before starting running. , B) are recorded.
  • the washing machine 100 starts running after a while (after the time ranges A and B in FIG. 13 have elapsed) after the sudden stop. That is, the washing machine 100 is surely stopped. Further, for example, under the conditions of left turn ⁇ interruption ⁇ right turn, inertia and response delay of the steering angle may occur, but in the present embodiment, the washing machine 100 does not start suddenly after a sudden stop. Movement easily follows the trajectory. That is, the running and operation of the washing machine 100 are stable during the copy running.
  • a preferable operation as the washing machine 100 can be realized.
  • a preparatory operation such as moving the cleaning member 35, which is a brush, up and down in the time range B, for example, at the temporary stop point. That is, in the teaching running, when the operation of lowering the cleaning member 35 in the time range B after the restart operation of the pause switch 201 and then starting to move is taught, the operation time for lowering the cleaning member 35 is secured. There is. Therefore, the cleaning machine 100 can be operated after the cleaning member 35 is completely lowered during the copy running. As a result, the cleaning quality does not deteriorate.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the teaching running of the second embodiment.
  • FIG. 15 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the reproduction running of the second embodiment.
  • FIG. 11 of the first embodiment is used.
  • the temporary stop control unit 203 stops the running of the washing machine 100 (step S42), controls the timing of stopping the recording to the storage unit 57 (step S43), and further starts the running of the washing machine 100 (step S43). Since the timing of resuming recording to the storage unit 57 (step S45) is controlled in step S45), the timings can be set so as to be different from each other (the same applies to the second to fourth embodiments).
  • the driving instruction storage method of the second embodiment includes the following steps.
  • step S41 it is determined whether or not the stop operation of the pause switch 201 has been performed by the operator. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination. If the stop operation is performed, the process proceeds to step S42.
  • step S42 the running stop operation of the washing machine 100 is performed. Specifically, the washing machine 100 decelerates and then stops (the traveling speed becomes almost zero).
  • step S43 recording is stopped.
  • the recording stop is performed at the same time as the running stop of the washing machine 100 (complete stop after deceleration in step S42).
  • step S44 it is determined whether or not the resume operation of the pause switch 201 has been performed. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination.
  • step S45 recording is resumed.
  • the resumption of recording is performed at the same time as the start of running of the washing machine 100 (step S46 described later).
  • step S46 the washing machine 100 starts running. Specifically, after a predetermined time has elapsed from the restart operation of the pause switch 201, the user operates the travel route teaching unit 7 to control the motor control unit 533 to resume the travel of the main body B. do.
  • step S47 the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are combined and recorded in the storage unit 57.
  • the recording stop (step S43) is performed at the same time as the traveling stop (complete stop after deceleration in step S42), and the recording restart (step S45) is performed at the same time as the traveling start (step S46). Therefore, the stopped state of the washing machine 100 (the state from the stop of running to the start of running, the time range C in FIG. 14) is not recorded as the cleaning schedule 500.
  • the washing machine 100 stops once at the temporary stop point, but immediately starts to move (time point D in FIG. 15). That is, the time (time loss) in which the washing machine 100 is stopped can be minimized.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the teaching running of the third embodiment.
  • FIG. 17 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the reproduction running of the third embodiment.
  • the driving instruction storage method of the third embodiment includes the following steps.
  • step S41 it is determined whether or not the stop operation of the pause switch 201 has been performed by the operator. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination. If the stop operation is performed, the process proceeds to step S42.
  • step S42 the running stop operation of the washing machine 100 is performed. Specifically, the washing machine 100 decelerates and then stops.
  • step S43 recording is stopped. In this embodiment, the recording stop is performed at the same time as the operator stops the pause switch 201.
  • step S44 it is determined whether or not the resume operation of the pause switch 201 has been performed. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination.
  • step S45 recording is resumed.
  • the timing for resuming recording is a predetermined time after the start of running of the washing machine 100 (for example, after the end of acceleration, that is, after the constant speed is reached).
  • step S46 the washing machine 100 starts running. Specifically, after a predetermined time has elapsed from the restart operation of the pause switch 201, the user operates the travel route teaching unit 7 to control the motor control unit 533 to resume the travel of the main body B. do.
  • step S47 the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are combined and recorded in the storage unit 57 as the cleaning schedule 500.
  • the recording stop is performed at the same time as the operator stops the pause switch 201, and the recording restart is performed after the washing machine 100 has finished accelerating, that is, the speed has reached a constant speed. Therefore, the operation during deceleration, stop, and acceleration of the washing machine 100 (time range E in FIG. 16) is not recorded during the teaching running.
  • the washing machine 100 was made so that there was no temporary stop during the teaching running (in FIG. 17, the point G connected before and after the time is shown). , Smooth running and operation. That is, the washing machine 100 does not perform an operation corresponding to deceleration or acceleration during the teaching running, and further, there is no time (time loss) when the washing machine 100 is stopped.
  • step S47 a step of creating information for connecting the information of the recording interruption position and the information of the recording restart position is executed. Specifically, a plurality of interpolation points are created by linearly interpolating the information of the recording interruption position (position and speed) and the information of the recording restart position (position and speed) during the teaching run. Then, during autonomous driving, the recording is edited by interpolation or the like so that the position and speed of the recording interruption position and the recording restart position are smoothly connected.
  • one or both of the period before and after the period from the recording interruption position to the recording restart position may be edited.
  • the interpolation of the recording may be other than linear, and for example, a method using a spline curve may be adopted.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the teaching running of the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the reproduction running of the fourth embodiment.
  • the driving instruction storage method of the fourth embodiment includes the following steps.
  • step S41 it is determined whether or not the stop operation of the pause switch 201 has been performed by the operator. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination. If the stop operation is performed, the process proceeds to step S42.
  • step S42 the running of the washing machine 100 is stopped. Specifically, the washing machine 100 decelerates and then stops (running speed becomes zero).
  • step S43 recording is stopped.
  • the recording stop is performed at the same time as the running stop of the washing machine 100.
  • step S44 it is determined whether or not the resume operation of the pause switch 201 has been performed. Specifically, the pause control unit 203 makes the above determination.
  • step S45 recording is resumed.
  • the resumption of recording is performed at the same time as the start of running of the washing machine 100 (step S46 described later).
  • step S46 the washing machine 100 starts running. Specifically, after a predetermined time has elapsed from the restart operation of the pause switch 201, the user operates the travel route teaching unit 7 to control the motor control unit 533 to resume the travel of the main body B. do.
  • step S47 the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are combined and recorded in the storage unit 57.
  • the cleaning schedule 500 from the time when the operator stops the pause switch 201 to the time when the recording is stopped is edited (that is, the positions, speeds, and cleaning operations of the recording interruption point and the recording restart point are edited.
  • Information on the cleaning schedule 500 is interpolated, for example) so that the connection is smooth.
  • the cleaning schedule creation unit 553 edits the cleaning schedule 500 as described above. For example, as shown in FIG. 18, the cleaning schedule 500 is edited so as to reduce the deceleration from the time when the operator stops the pause switch 201 to the time when the recording is stopped (deceleration time range G) (described later). ).
  • the recording stop (step S43) is performed at the same time as the running stop (complete stop after deceleration in step S42), and the recording restart (step S45) is the running restart (acceleration start in step S46). It will be done at the same time. Therefore, the stopped state of the washing machine 100 (the state from the stop of running to the start of running) is not recorded. As a result, as shown in FIG. 19, the time during which the washing machine 100 is stopped can be minimized during the copy running.
  • the recording information is edited so as to reduce the deceleration from the time when the operator stops the pause switch 201 to the time when the recording is stopped (deceleration time range G in FIG. 18).
  • the deceleration start point during autonomous driving is shifted to the front side from the stop operation position during teaching driving in order to obtain the desired deceleration.
  • the deceleration time range H during autonomous driving becomes longer in the front-rear direction than the deceleration time range G during teaching driving.
  • the washing machine 100 gently stops at the temporary stop point (time I in FIG. 19) as shown in FIG. That is, a sudden stop is prevented. If there is no sudden stop, slipping is prevented and the appearance is less uncomfortable.
  • both before and after the period from the time when the pause switch 201 is stopped to the time when the recording is stopped are edited.
  • FIG. 20 is a diagram showing the overall configuration of the control unit of the fifth embodiment. Since the fifth embodiment has the same basic configuration and basic operation as the second embodiment, the following will be mainly described with different points.
  • the setting unit 9 is provided with a recording pause switch 207.
  • the recording pause switch 207 is a switch for stopping and resuming recording while traveling is stopped, based on the operation of the operator.
  • the recording pause switch 207 is a button, but may be another switch. Further, the recording pause switch 207 may be an icon button on the touch panel.
  • the recording pause switch 207 is connected to the recording pause control unit 209 in the control unit 5.
  • the recording pause control unit 209 executes various controls based on the operation of the recording pause switch 207. Specifically, the pause control unit 203 can control the cleaning schedule creation unit 553 (see FIG. 7 of the first embodiment) of the control control unit 55.
  • the recording pause switch 207 is effective only while the main body B is stopped running.
  • the recording pause switch 207b is an icon button on the touch panel
  • the recording pause switch 207 is grayed out so that it cannot be pressed while the washing machine 100 is running, and the grayout is canceled when the washing machine 100 stops running to temporarily record.
  • the stop switch 207 can be pressed.
  • the recording temporary stop control unit 209 causes the cleaning schedule creation unit 553 to stop recording the cleaning schedule 500 (that is, the position and time of the main body B). Recording is stopped).
  • the recording pause control unit 209 causes the cleaning schedule creation unit 553 to restart the recording of the cleaning schedule 500 (that is, the position and time of the main body B). Recording is resumed).
  • FIG. 21 is a flowchart showing a traveling teaching memory control operation according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the teaching running of the fifth embodiment.
  • FIG. 23 is a graph showing the relationship between the time and the speed during the reproduction running of the fifth embodiment.
  • the driving instruction storage method of the fifth embodiment includes the following steps.
  • step S51 it is determined whether or not the recording pause switch 207 has been stopped by the operator. Specifically, the recording pause control unit 209 executes the above operation. If the stop operation is performed, the process proceeds to step S52.
  • step S52 it is determined whether or not the main body B is stopped. If the traveling is stopped, the process proceeds to step S53. If the running is not stopped, the process returns to step S51.
  • step S53 recording is stopped immediately.
  • step S54 it is determined whether or not the recording pause switch 207 has been restarted. Specifically, the recording pause control unit 209 executes the above operation. If the resume operation is performed, the process proceeds to step S55.
  • step S55 recording is resumed immediately.
  • step S56 the recording before the recording is stopped and the recording after the recording is resumed are connected and recorded.
  • the recording pause switch 207 is disabled during the teaching run, and the recording pause switch 207 is enabled when the washing machine 100 is stopped.
  • the operator stops the recording pause switch 207 while the washing machine 100 is stopped, and then restarts the recording pause switch 207. If the recording pause switch 207 is stopped, the recording is stopped immediately, and if the recording pause switch 207 is restarted, the recording is restarted immediately. From the above, in FIG. 22, the time range J from the time when the traveling is stopped to the time when the recording is stopped and the time range K from the time when the recording is resumed to the time when the traveling is started are recorded.
  • the washing machine 100 stops for a while while stopped at the temporary stop point (time ranges J and K in FIG. 23), and then starts moving.
  • the recording pause switch 207 does not function while the washing machine 100 is running, there is no problem that the position and speed of the washing machine 100 become discontinuous during copying running.
  • the running teaching storage method of the first to fifth embodiments if executed, it is possible to prevent unnecessary information from remaining on the map. As a result, deterioration of navigation performance can be prevented.
  • the timing of stopping the running of the main body B and stopping the creation of the cleaning schedule 500 and the timing of restarting the running of the main body B and restarting the creation of the cleaning schedule 500 are the first to fourth implementations.
  • Each pattern of the form can be combined as appropriate.
  • the structure of the cleaning part and the cleaning method are not particularly limited.
  • the pause switch of the first to fourth embodiments may be realized by two switches (for example, a stop operation switch and a restart operation switch).
  • the recording pause switch of the fifth embodiment may be realized by two switches (for example, a stop operation switch and a restart operation switch).
  • recording is interrupted and recording is resumed, but as a modification, even if the position at the time of stop operation and the position at the start of constant speed running are connected by editing without performing recording interruption and recording restart. good.
  • the autonomous vehicle may be something other than a washing machine.
  • the autonomous traveling body may be a golf ball collector or a lawn mower.
  • the operation of the device of the golf ball collector includes a ball collecting operation and a ball ejection operation.
  • the operation of the lawn mower device includes driving and stopping the cutter.
  • the present invention can be widely applied to a driving teaching storage method for an autonomous traveling body.
  • Traveling unit 3 Cleaning unit 5: Control unit 7: Traveling route teaching unit 8: Mounting member 9: Setting unit 10: Cleaning machine 11: Traveling motor 13: Main wheel 31: Cleaning liquid discharge port 33: Squeegee 35: For cleaning Member 51: Cleaning control unit 53: Travel control unit 55: Control control unit 57: Storage unit 71a: Handle 71b: Handle 73: Housing 75: Travel control command calculation unit 91: Switching unit 92: Manual operation storage switch 93: Cleaning Condition teaching unit 94: Cleaning control command calculation unit 95: Setting operation unit 96: Setting conversion unit 97: Display 100: Autonomous traveling type cleaning machine 111: Encoder 201: Pause switch 203: Pause control unit 207: Recording pause switch 209: Recording pause control unit 311: Cleaning liquid supply pump 313: Cleaning liquid supply tank 331: Squeegee fixing member 333: Suction motor 335: Recovery member 337: Squeegee elevating actuator 351: Fixing member 353: Cleaning member Rotating motor 355: Pressing member

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Abstract

自律走行体の走行教示記憶方法において、自律再現走行時において、自律走行体が教示走行時の記録停止までの記録と記録再開からの記録とに基づいて走行する際にスムーズに走行可能にする。走行教示記憶方法は、一時停止制御部(203)が、操作者によって一時停止スイッチ(201)の停止操作が行われたか否かを検出するステップと、一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、洗浄機(100)の走行を停止し、記憶部(57)への記録停止を行うタイミングを制御するステップと、操作者によって一時停止スイッチ(201)の再開操作が行われたか否かを検出するステップと、一時停止スイッチ(201)の再開操作を検出した場合、洗浄機(100)の走行を開始し、記憶部(57)への記録再開を行うタイミングを制御するステップと、記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて記憶部(57)に記録するステップとを備えている。

Description

自律走行体の走行教示記憶方法、自律走行体、記録媒体
 本発明は、自律走行体の走行教示記憶方法、走行教示記憶方法を実行する自律走行体、走行教示記憶方法をコンピュータに実行させるプログラムが保存された記録媒体に関する。
 従来、走行開始位置から走行終了位置までの経路計画に従って自律的に走行する自律走行体が知られている。一例として、自律走行式床洗浄機は、操作者の操作により教示された走行経路及び清掃条件を再現することにより、教示された走行経路を自律的に走行しつつ、教示された清掃条件に従った清掃を再現する。
 教示走行では、作業者が自律走行体を移動経路に沿って走行させながら、位置、速度、その他の情報を自律走行体に教示する。自律再現走行には、予め作業者が教示した走行経路そのものを自律的に走行するコピー走行と、予め作業者が外周ダイレクトティーチングにより教示した外周内において制御部が決定した自律走行経路を自律的に走行する塗り潰し走行との2種類がある。
 教示走行では、操作者は、教示作業を中断することなく、移動体を操作し続ける。特許文献1に記載の自律型芝刈りロボットでは、請求項14及び段落0005において、教示走行中に意図しない動作が行われたとき、データ記録を中断する機能が記載されている。
特許6679506号公報
 教示走行中にルート上の障害物がある場合、操作者が、自律移動体の操作を中断して、障害物をルートから退避させる。この場合、自律移動体の移動が中断されていても、教示は継続している。その結果、例えばコピー走行時に、不要な待ち時間(このケースだと障害物を退避させる時間)が再現され、作業効率が低下する。または、教示走行のやり直しが発生していた。
 従来、操作者は、自律移動体の走行を停止させてから、記録中断ボタンを押す。これにより、自律再現走行時に、停止の前と後とで位置と速度が連続する。しかし、操作者が自律移動体の走行中に記録中断ボタンを押してしまうと、記録中断ボタンが押されてからも自律移動体は走行しているので、記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせると自律再現走行時に位置と速度が不連続になる。
 本発明の目的は、自律走行体の走行教示記憶方法において、自律再現走行時に際し、自律走行体が教示走行時の記録停止までの記録と記録再開からの記録とに基づいて走行する際にスムーズに走行可能にすることにある。
 以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
 本発明の一見地に係る自律走行体の走行教示記憶方法は、車体と、車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記憶する記憶部と、車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチとを備えた自律走行体に用いられる。走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、自律走行体の走行を停止し、記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、自律走行体の走行を開始し、記憶部への記録再開を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて記憶部に記録するステップ。
 この方法では、教示走行において、操作者が一時停止スイッチの停止操作を行うと、自律走行体の走行停止及び記憶部への記録停止が行われる。また、教示走行において、操作者が一時停止スイッチの再開操作を行うと、自律走行体の走行開始及び記憶部への記録開始が行われる。記録は、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられる。したがって、再現走行時には、記録停止前と記録停止後とがつながれた記録を用いて、自律走行体が走行可能になる。つまり、再現走行時に自律移動体の位置と速度が不連続になる問題が生じない。
 この結果、自律再現走行時において、自律走行体が教示走行時の記録停止前の記録と記録再開後の記録に基づいて走行する際にスムーズに走行できる。従って、教示走行中に自律走行体を停止させて経路上の障害物を退避させる等の作業を行うことができる。また、教示走行中に、操作者は、他の人や物体の通行を待ったり、ルートの確認や休憩のために中座したりできる。
 記録停止を行うタイミングは、自律走行体の走行停止から所定時間後であってもよい。この方法では、記録停止は走行停止、つまり自律走行体の走行速度がほぼゼロになった後の所定時間後に行われるので、走行停止後の自律走行体の状態や動作、つまり、自律走行体が何もせずにその場に留まっている状況が記録される。したがって、再現走行時に、急停止の後に自律走行体が直ちに走行を開始することがない。つまり、再現走行時に自律走行体の走行や動作が安定する。
 記録停止を行うタイミングは、自律走行体の走行停止と同時であってもよい。この方法では、記録停止は走行停止と同時に行われるので、再現走行時に自律走行体が停止している時間を最小限にできる。
 この方法は、操作者が一時停止スイッチを停止操作した時から記録停止を行う時までの記録情報を編集するステップをさらに備えていてもよい。この方法では、例えば、操作者が一時停止スイッチを停止操作した時から記録停止を行う時までの減速度を下げるように記録情報を編集することで、自律走行体が一時停止時に緩やかに停止できる。
 なお、上記の編集時には、一時停止スイッチを停止操作した時から記録停止を行う時まで期間の前後の一方又は両方を編集してもよい。
 記録再開を行うタイミングは、自律走行体の走行開始と同時であってもよい。この方法では、自律走行体の走行開始前の停止状態が記録されない。したがって、再現走行時において速度ゼロの箇所を少なくできる。
 記録再開を行うタイミングは、自律走行体の走行開始から所定時間後であってもよい。この方法では、教示走行時に例えば自律走行体の減速時の動作及び加速時の動作が記録されない。したがって、再現走行時に自律走行体が教示走行時の加速及び減速に対応した動作を行うことがない。
 この方法は、記録中断位置の情報と記録再開位置の情報とをつなげるための情報を作成するステップをさらに備えていてもよい。この方法では、記録中断時と記録再開時の位置、速度、装置動作がスムーズにつながるように情報を編集できる。
 なお、上記の編集時には、記録中断位置から記録再開位置まで期間の前後の一方又は両方を編集してもよい。
 記録停止を行うタイミングは、操作者が一時停止スイッチを停止操作した時と同時であってもよい。この方法では、教示走行時に例えば自律走行体の減速時の動作が記録されない。したがって、再現走行時に自律走行体が教示走行時の減速に対応した動作を行うことがない。
 記録再開を行うタイミングは、操作者が一時停止スイッチを再開操作したときと同時であってもよい。この方法では、自律走行体の走行開始前の停止状態が記録される。したがって、再現走行時に、一時停止の後に自律走行体が直ちに走行を開始することがない。つまり、自律走行体が確実に走行停止する。
 本発明の他の見地に係る自律走行体の走行教示記憶方法は、車体と、車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記憶する記憶部と、車体の記録を停止及び再開させるためのスイッチであり車体の走行停止中にのみ有効となる記録一時停止スイッチと、を備えた自律走行体に適用される。走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。
 ◎操作者によって記録一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎記録一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、記憶部への記録停止を直ちに行うタイミングを制御するステップ。
 ◎操作者によって記録一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎記録一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、記憶部への記録再開を直ちに行うタイミングを制御するステップ。
 ◎記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて記憶部に記録するステップ。
 この方法では、教示中かつ走行中は記録一時停止スイッチを無効にしており、自律走行体が教示及び走行を停止したときに記録一時停止スイッチが有効になる。操作者は、自律走行体の停止中に、記録一時停止スイッチを停止操作して、その後に記録一時停止スイッチを再開操作する。記録一時停止スイッチが停止操作されれば記録停止が直ちに行われ、記録一時停止スイッチが再開操作されれば記録再開が直ちに行われる。記録一時停止スイッチは自律走行体が走行中には機能しないので、再現走行時に自律移動体の位置と速度が不連続になる問題が生じない。
 本発明のさらに他の形態に係る自律走行体は、車体と、車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチと、プロセッサと、を備えている。プロセッサは、下記のステップを実行する。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、自律走行体の走行を停止し、記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、自律走行体の走行を開始し、記憶部への記録開始を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて記憶部記録するステップ。
 本発明のさらに他の見地に係る記録媒体は、車体と、車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチと、を備えた自律走行体の走行教示記憶方法をコンピュータに実行させるプログラムが保存されている。プログラムは、下記のステップをコンピュータに実行させる。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、自律走行体の走行を停止し、記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎操作者によって一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップ。
 ◎一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、自律走行体の走行を開始し、記憶部への記録開始を行うタイミングを制御するステップ。
 ◎記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて記憶部に記録するステップ。
 本発明に係る自律走行体の走行教示記憶方法では、再現走行時において、自律走行体は、教示走行時の記録停止までの記録と記録再開からの記録に基づいて走行する際に、スムーズに走行できる。
洗浄機の一例の全体構成を示す図。 走行経路教示部の構成の一例を示す図。 設定部の構成を示す図。 制御部の全体構成を示す図。 清掃制御部の詳細構成を示す図。 走行制御部の詳細構成を示す図。 制御統括部の詳細構成を示す図。 洗浄機の基本的な動作を示すフローチャート。 手動操作教示モードの動作を示すフローチャート。 自律清掃モードの実行時の洗浄機の動作を示すフローチャート。 第1~第4実施形態に係る走行教示記憶制御動作を示すフローチャート。 第1実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第1実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第2実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第2実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第3実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第3実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第4実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第4実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第5実施形態の制御部の全体構成を示す図。 第5実施形態に係る走行教示記憶制御動作を示すフローチャート。 第5実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。 第5実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフ。
1.第1実施形態
(1)自律走行式床洗浄機の全体構成
 図1を用いて、第1実施形態に係る自律走行式洗浄機100(以下、「洗浄機100」という。自律走行体の一例)の全体構成を説明する。図1は、洗浄機の一例の全体構成を示す図である。洗浄機100は、設定された清掃条件と走行経路とを自律的に再現する清掃機である。
 洗浄機100は、走行部1を備える。走行部1は、洗浄機100を走行させる装置である。走行部1は、洗浄機100の本体を構成する本体Bを有する。走行部1は、本体Bの底部の左右端にそれぞれ、走行モータ11と、走行モータ11の出力回転軸に取り付けられ、走行モータ11の回転に従って回転する主輪13と、を有する。
 洗浄機100は、清掃部3を備える。清掃部3は、本体Bの底部に設けられ、指定された清掃条件に従って床面Fを清掃する装置である。清掃部3は、洗浄液吐出口31と、スキージ33と、洗浄用部材35と、を有する。
 洗浄液吐出口31は、例えば、その一端から洗浄液を吐出する中空の部材である。例えば、洗浄液吐出口31を構成する中空の部材の一端は、洗浄用部材35を固定する固定部材351に設けられた空洞O1に対応する位置に配置される。一方、当該部材の他端は、洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプ311の出口側に接続される。
 洗浄液供給ポンプ311の入口側は、本体Bの内部に搭載され、その内部に洗浄液を貯蔵する洗浄液供給タンク313の出口に接続されている。この構成により、洗浄液供給タンク313に貯蔵された洗浄液が、洗浄液供給ポンプ311により供給量を調節されて洗浄液吐出口31に供給され、洗浄液吐出口31の一端から空洞O1を介して床面Fに吐出される。洗浄液としては、例えば、水を用いることができる。
 スキージ33は、スキージ固定部材331に固定されて本体Bの底面後方に設けられ、床面F上に残留する洗浄液(床面Fの洗浄に使用後の洗浄液)を収集する部材である。スキージ33は、本体Bの幅方向に所定の長さだけ延びており、本体Bの移動に伴って移動することにより、本体Bの移動軌跡とスキージ33の幅方向の長さとで決まる領域(スキージ軌跡と呼ぶことにする)を形成する。スキージ33は、スキージ軌跡内の洗浄液を収集する。
 上記の清掃部3を備えることにより、洗浄機100は、洗浄液を用いて床面Fを洗浄用部材35にて磨く清掃作業を実行できる。
 スキージ固定部材331には吸引口O2が設けられている。吸引口O2は、吸引モータ333により吸引されて内部が負圧となる回収部材335(例えば、空洞を有する容器)に接続されている。これにより、吸引口O2は、吸引モータ333の吸引により回収部材335が負圧となると、吸引力Pを生じる。その結果、吸引口O2は、当該吸引力Pによりスキージ33により収集された洗浄液やゴミなどを吸引して、回収部材335へと搬送できる。吸引口O2にて発生する吸引力Pは、例えば、吸引モータ333の出力を調整することにより、調整できる。
 スキージ固定部材331は、ジョイントJを介して、スキージ昇降アクチュエータ337に接続され、床面Fに対して昇降可能となっている。これにより、スキージ33は、床面F上を接触するか、床面Fから離れるかを任意に設定可能となる。この結果、スキージ33は、必要に応じて、床面F上の液体(洗浄液)などを、洗浄機100の後方へ移動するのを抑制できる。
 洗浄用部材35は、本体Bの底面の前方側に設けられた固定部材351に固定された、床面Fを洗浄するためのブラシである。固定部材351は、洗浄用部材回転モータ353の出力回転軸に接続されている。そのため、洗浄用部材35は、洗浄用部材回転モータ353の回転によって洗浄液が存在する床面F上にて回転することで、床面Fを洗浄する。
 洗浄機100は、制御部5を有する。制御部5は、CPU、記憶装置(RAM、ROM、ハードディスクドライブ、SSDなど)、各種インターフェースなどを備えたコンピュータシステムである。制御部5は、洗浄機100に関する各種制御を行う(後述)。
 洗浄機100は、走行経路教示部7を備える。走行経路教示部7は、操作者による走行部1の移動操作を受け付ける装置である。走行経路教示部7は、取付部材8を介して、本体Bの上部後側に取り付けられている。これにより、操作者は、走行経路教示部7を操作して走行部1を移動操作できる(後述)。
 他の実施形態として、走行経路教示部7は、本体Bに取り付けられていなくともよい。この場合、走行経路教示部7は、例えば、ジョイスティックなどのコントローラである。これにより、操作者は、洗浄機100を遠隔操作できる。
 洗浄機100は、設定部9を備える。設定部9は、洗浄機100に関する各種設定を行うための操作盤であり、本体Bの上方後側の表面に取り付けられている。また、設定部9は、走行経路教示部7の近傍に設けられている。これにより、操作者は、走行経路教示部7を操作して走行部1を操作しつつ、設定部9を操作できる。
 他の実施形態として、設定部9は、本体Bに取り付けられていなくてもよい。この場合、設定部9は、例えば、ポータブル端末などの無線通信可能なコンソールとできる。これにより、操作者は、洗浄機100を遠隔にて設定できる。
(2)走行経路教示部の構成
 図2を用いて、走行経路教示部7の構成の一例を説明する。図2は、走行経路教示部の構成の一例を示す図である。走行経路教示部7は、ハンドル71a、71bを有する。ハンドル71a、71bは、それぞれ、筐体73の左右側面に取り付けられている。ハンドル71a、71bは、操作者が洗浄機100を操作するときに使用される。
 例えば、ハンドル71a、71bを把持する操作者は、ハンドル71a、71bを介して、洗浄機100を操作者の方へ引っ張る力、又は、洗浄機100を押し出す力のいずれかを加えることができる。ハンドル71a、71bのそれぞれにかける力を調節することにより、操作者は、洗浄機100の走行方向を調整できる。例えば、洗浄機100の前方方向から見て右側のハンドル71aに対して、洗浄機100を引っ張る力を加えれば、洗浄機100は左へと方向転換する。
 ハンドル71a、71bは、筐体73に回動可能に取り付けられている。また、ハンドル71a、71bは、走行制御指令算出部75を介して制御部5に接続されている。走行制御指令算出部75は、ハンドル71a、71bの回動を電気信号に変換し、制御部5に出力する。これにより、操作者は、ハンドル71a、71bの回動操作によって、洗浄機100(走行部1)を操作できる。
 例えば、ハンドル71a、71bの回動方向を調整することにより、操作者は、洗浄機100の前進と後進とを切り替え可能となっていてもよい。また、ハンドル71a、71bの回動量を調節することにより、洗浄機100の走行速度を調整可能となっていてもよい。さらに、ハンドル71aの回動量と、ハンドル71bの回動量とを異ならせて、洗浄機100の進行方向を変更してもよい。
(3)設定部の構成
 図3を用いて、設定部9の構成を説明する。図3は、設定部の構成を示す図である。設定部9は、切替部91を有する。切替部91は、洗浄機100の動作モードを選択し、制御部5に出力する。洗浄機100の動作モードとしては、自律清掃モードと手動操作モードとがある。自律清掃モードは、洗浄機100が、自律的に走行及び動作を再現することで床面Fを洗浄する動作モードである。手動操作モードは、洗浄機100が操作者により手動操作可能な状態にある動作モードである。切替部91は、例えば、図3に示すような切り替えスイッチにて構成できる。
 設定部9は、手動操作記憶スイッチ92を有する。手動操作記憶スイッチ92は、操作者による洗浄機100の手動操作の記憶を開始又は終了するためのスイッチである。具体的には、切替部91により動作モードが手動操作モードに設定された後に手動操作記憶スイッチ92が押されると、操作者の手動操作により実行された清掃条件及び走行経路を、洗浄機100に教示する手動操作教示モードが、手動操作モードのサブ動作モードとして開始する。一方、手動操作教示モードを実行中に手動操作記憶スイッチ92が切り替わると、手動操作教示モードが停止される。
 手動操作記憶スイッチ92としては、例えば、図3に示すような押ボタンスイッチとすることができる。この場合、手動操作記憶スイッチ92の切り替えは、当該押ボタンスイッチを押すことにより切り替わる。
 図3に示すように、清掃条件教示部93は、清掃条件調整部931を有する。清掃条件調整部931は、洗浄液吐出口31から吐出される洗浄液の供給量Sを教示清掃条件として設定する供給量調整部931aを有する。供給量調整部931aは、例えば押ボタンスイッチにより構成でき、ボタンを押す回数により供給量Sを設定できる。
 清掃条件調整部931は、吸引口O2による吸引力Pを、教示清掃条件として設定する吸引力調整部931bを有している。吸引力調整部931bは、例えば押ボタンスイッチであり、ボタンを押す回数により吸引力Pを調整できる。これにより、床面Fに存在する洗浄液の吸引可能範囲を調節できる。
 清掃条件調整部931は、洗浄用部材35による床面Fの洗浄力Wを教示清掃条件として設定する洗浄力調整部931cを有している。洗浄力調整部931cは、例えば押ボタンスイッチであり、ボタンを押す回数により洗浄用部材35による床面Fの洗浄力Wを調整できる。
 清掃条件教示部93は、運転切替部933を有する。運転切替部933は、洗浄液吐出口31からの洗浄液の供給の開始又は停止を指令する供給切替部933aを有する。供給切替部933aは、例えば押ボタンスイッチにより構成でき、ボタンを押すことにより洗浄液の供給開始と供給停止を切り替えることができる。
 運転切替部933は、吸引口O2による吸引の開始又は停止を指令する吸引切替部933bを有している。吸引切替部933bは、例えば押ボタンスイッチであり、ボタンを押すことにより吸引開始と吸引停止とを切り替えることができる。
 運転切替部933は、洗浄用部材35による床面Fの洗浄の開始又は停止を指令する洗浄切替部933cを有している。洗浄切替部933cは、例えば押ボタンスイッチであり、ボタンを押すことにより床面Fの洗浄開始と停止とを切り替えることができる。
 設定部9には、図3に示すように、一時停止スイッチ201が設けられている。一時停止スイッチ201は、操作者の操作に基づいて、教示走行中に教示走行及び記録を停止及び再開する(つまり、停止解除する)ためのスイッチである。一時停止スイッチ201は、走行時に一度押すと停止操作(後述)が行われたことになり、もう一度押すと再開操作(後述)が行われたことになる。なお、一時停止スイッチ201は、押しボタンであるが、他の種類のスイッチでもよい。
 一時停止スイッチ201は、図4に示すように、制御部5内の一時停止制御部203に接続されている。一時停止制御部203は、一時停止スイッチ201の操作に基づいて各種制御を実行する(後述)。
 設定部9は、設定操作部95を有する。設定操作部95は、例えば押圧スイッチなどにより構成され、洗浄機100に関する各種設定の入力を受け付けて、設定変換部96を介して、制御部5に出力する。
 設定変換部96は、設定操作部95にて受け付けた入力を、制御部5が解読可能な信号に変換する信号変換回路、又は、コンピュータシステムである。
 設定部9はディスプレイ97を有する。ディスプレイ97は、現在設定されている洗浄機100に関する各種設定情報を表示する。ディスプレイ97は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどのディスプレイである。
 他の実施形態において、ディスプレイ97は、現在の動作モード(自律清掃モード/手動操作モード/手動操作教示モード)、運転時間、洗浄機100を駆動するバッテリー残量などをさらに表示してもよい。
 さらなる他の実施形態において、ディスプレイ97は、設定操作部95により洗浄機100の各種設定を行う際に、各種設定手順を表示してもよい。これにより、洗浄機100に関する情報を視覚的に操作者に提供し、操作者は表示された情報に基づいて、設定部9を操作できる。
 他の実施形態において、ディスプレイ97にはタッチパネルが設けられていてもよい。この場合、上記の切替部91、手動操作記憶スイッチ92、設定操作部95及び/又は一時停止スイッチ201は、当該タッチパネルにより実現されてもよい。
 設定部9は、清掃条件教示部93を有している。清掃条件教示部93は、操作者による清掃条件の入力を受け付けて、清掃制御指令算出部94へ出力する。清掃制御指令算出部94は、清掃条件教示部93にて受け付けた清掃条件を、制御部5が解読可能な信号に変換して制御部5に出力する信号変換回路、又は、コンピュータシステムである。
(4)制御部の構成
 (4-1)制御部の全体構成
 図4を用いて、制御部5の全体構成を説明する。図4は、制御部の全体構成を示す図である。以下に説明する制御部5の各機能ブロックの全部又は一部は、制御部5を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムにより実現されてもよい。この場合、当該プログラムは、メモリ部及び/又は記憶装置に記憶されていてもよい。制御部5の各機能ブロックの全部又は一部は、SoC(System on Chip)などのカスタムICとして実現されていてもよい。
 制御部5は、1つのコンピュータシステムにより構成されていてもよいし、複数のコンピュータシステムにより構成されていてもよい。複数のコンピュータシステムにより制御部5を構成する場合、例えば、制御部5の複数の機能ブロックにて実現される機能を複数のコンピュータシステムに任意の割合で振り分けて実行させることができる。
 (4-2)清掃制御部の構成
 図5を用いて、清掃部3を制御する清掃制御部51の構成を詳細に説明する。図5は、清掃制御部の詳細構成を示す図である。清掃制御部51は、清掃切替部511を有する。清掃切替部511は、3つの端子a、b、及びcを有している。端子aは清掃条件教示部93に接続され、端子bは清掃部制御部513及び制御統括部55に接続され、端子cは制御統括部55に接続されている。設定部9がディスプレイ97を有する場合には、端子bにディスプレイ97が接続されてもよい。
 清掃切替部511は、切替部91により選択されている動作モードに基づいて、端子bと端子aとを接続するか、あるいは、端子bと端子cとを接続するかのいずれかを選択して、清掃部制御部513に対して教示清掃条件を出力するか、再現清掃条件を出力するかを決定する。
 具体的には、切替部91において手動操作モード(手動操作教示モードも含む)が選択されていれば、清掃切替部511は、端子aと端子bとを接続することで、清掃条件教示部93を、清掃部制御部513及び制御統括部55に接続する。これにより、清掃切替部511は、手動操作モード又は手動操作教示モードの実行時には、清掃条件教示部93にて設定された教示清掃条件を、清掃部制御部513及び制御統括部55に送信できる。また、ディスプレイ97が端子bに接続されている場合には、教示清掃条件をディスプレイ97に表示できる。
 一方、切替部91において自律清掃モードが選択されていれば、清掃切替部511は、端子bと端子cとを接続することで、制御統括部55を、清掃部制御部513に接続する。これにより、清掃切替部511は、自律清掃モードの実行時には、制御統括部55から出力される再現清掃条件を、清掃部制御部513に送信できる。また、ディスプレイ97が端子bに接続されている場合には、再現清掃条件をディスプレイ97に表示できる。
 清掃部制御部513は、受信した教示清掃条件又は再現清掃条件に基いて、洗浄用部材回転モータ353、洗浄用部材押圧アクチュエータ357、洗浄液供給ポンプ311、及び/又は吸引モータ333に出力すべき制御量を算出し、当該制御量に応じた駆動電力を、上述のモータ、ポンプ、及び/又はアクチュエータに出力する。
 具体的には、清掃部制御部513は、清掃条件としての床面Fの洗浄力Wに基づいて、洗浄用部材回転モータ353の回転数、及び/又は、洗浄用部材押圧アクチュエータ357の押圧力を算出して、当該回転数及び押圧力に応じた駆動電力を、それぞれ、洗浄用部材回転モータ353及び洗浄用部材押圧アクチュエータ357に出力することで、洗浄用部材35による床面Fの洗浄力を制御する。
 清掃部制御部513は、清掃条件としての洗浄液の供給量Sに基づいて洗浄液供給ポンプ311の洗浄液流量を算出し、当該流量に応じた駆動電力を洗浄液供給ポンプ311に出力することで、洗浄液吐出口31から吐出される洗浄液の量を制御する。
 清掃部制御部513は、清掃条件としての吸引力Pに基づいて吸引モータ333の回転数(及び/又は出力)を算出し、当該回転数(及び/又は出力)に応じた駆動電力を吸引モータ333に出力することで、吸引口O2の吸引力を制御する。清掃部制御部513は、スキージ33を昇降させる駆動信号を当該アクチュエータに出力することで、スキージ33を昇降できる。
 洗浄用部材35は、押圧部材355を介して、洗浄用部材押圧アクチュエータ357に接続されている。これにより、洗浄用部材35は、床面Fに押し付けられて回転しながら床面Fを洗浄できる。洗浄用部材回転モータ353の回転数及び洗浄用部材押圧アクチュエータ357による押圧力を調整することにより、洗浄用部材35による床面Fの洗浄力を調整できる。洗浄用部材35としては、例えば、床面洗浄用のブラシなどを用いることができる。
 清掃部3が上記の構成を有することにより、洗浄機100は、床面Fを洗浄したり床面Fの液体(洗浄液)などを回収したりといった、多様な清掃作業を実行できる。
 (4-3)走行制御部の構成
 図6を用いて、走行制御部53の構成を詳細に説明する。図6は、走行制御部の詳細構成を示す図である。走行制御部53は、走行切替部531を有する。走行切替部531は、3つの端子d、e、及びfを有している。端子dは走行経路教示部7に接続され、端子eはモータ制御部533に接続され、端子fは制御統括部55に接続されている。
 走行切替部531は、切替部91により選択されている動作モードに基づいて、端子eと端子dとを接続するか、あるいは、端子eと端子fとを接続するかのいずれかを選択する。具体的には、切替部91において手動操作モードが選択されていれば、走行切替部531は、端子eと端子dとを接続することで、走行経路教示部7をモータ制御部533に接続する。これにより、走行切替部531は、手動操作モード又は手動操作教示モードの実行時には、走行経路教示部7のハンドル71a、71bの回動量及び/又は回転方向を示す信号を、モータ制御部533に送信できる。
 一方、切替部91において自律清掃モードが選択されていれば、走行切替部531は、端子eと端子fとを接続することで、制御統括部55をモータ制御部533に接続する。これにより、走行切替部531は、自律清掃モードの実行時には、制御統括部55から出力される再現走行制御指令を、モータ制御部533に送信できる。
 モータ制御部533は、入力されたハンドル71a、71bの回動量/回動方向、又は、再現走行制御指令に基づいて、走行モータ11の目標回転速度を算出し、当該目標回転速度にて走行モータ11を回転させるための駆動電力を、走行モータ11に出力する。モータ制御部533は、エンコーダ111からのパルス信号に基づいて実際の走行モータ11の回転速度を算出しフィードバックして、走行モータ11に出力すべき駆動電力を算出する。従って、モータ制御部533は、例えば、PI(Proportional Integral)制御理論や、PID(Proportional Integral Differential)制御理論などを用いて走行モータ11を制御する。
 本実施形態においては、本体Bの底部の左右端のそれぞれに、走行モータ11及び主輪13が設けられている。このような場合、モータ制御部533は、左右2つの走行モータ11のそれぞれの回転速度及び回転方向を独立に制御して、洗浄機100の進行方向を決定する。
 他の実施形態において、制御部5が複数のコンピュータシステムにて構成される場合、モータ制御部533は、当該複数のコンピュータシステムのうちの1つであってもよい。すなわち、モータ制御部533の機能のみを1つのコンピュータシステムにて実現してもよい。この場合、モータ制御部533は、例えば、PI制御理論又はPID制御理論を用いたモータ制御装置である。
 (4-4)制御統括部の構成
 図7を用いて、制御統括部55の構成を詳細に説明する。図7は、制御統括部の詳細構成を示す図である。制御統括部55は、教示データ取得部551を有する。教示データ取得部551は、手動操作教示モードの実行時に、教示位置情報と、教示清掃条件とを、教示データ取得時間において取得する。具体的には、教示データ取得部551は、SLAM部555(後述)から教示データ取得時間と教示位置情報とを入力し、清掃制御部51から当該教示データ取得時間における教示清掃条件を入力する。教示データの取得時間としては、例えば、制御部5のシステムクロックとできる。教示データ取得部551は、取得した教示データ取得時間、教示位置情報、及び教示清掃条件を、清掃スケジュール作成部553に出力する。
 清掃スケジュール作成部553は、教示データ取得部551から取得した教示位置情報と、教示清掃条件と、教示データ取得時間と、を関連付けて清掃スケジュール500(記録情報の一例)を作成して記憶部57に記憶する。
 SLAM部555は、本体Bの前方に設けられた前方検出器5551a(図1)にて取得した洗浄機100の前方に存在する障害物に関する情報と、本体Bの後方に設けられた後方検出器5551b(図1)にて取得した洗浄機100の後方に存在する障害物に関する情報と、エンコーダ111にて取得した走行モータ11の回転量に基づいて、洗浄機100の所定の座標上の位置に関する情報(位置情報)を推定する。
 前方検出器5551a及び後方検出器5551bは、例えば、その検出範囲が180°以上のレーザーレンジファインダ(Laser Range Finder、LRF)である。レーザーレンジファインダを前方検出器5551a及び後方検出器5551bとして用いた場合、走行部1と障害物との距離と、当該障害物が存在する方向とが、障害物に関する情報として取得される。
 制御統括部55は、清掃再現部559を有する。清掃再現部559は、自律清掃モードの実行時に、清掃スケジュール500に記憶された教示データ取得時間、教示清掃条件、及び教示位置情報に基づいて、自律清掃モードの実行開始からの所定の経過時間における再現清掃条件と再現走行制御指令とを算出し、それぞれ、清掃制御部51及び走行制御部53に出力する。
 (4-5)SLAM部の構成
 図7を用いて、SLAM部555の構成を詳細に説明する。SLAM部555は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)法にて、洗浄機100の位置(位置情報)推定と地図情報の作成とを実行する。SLAM部555は、地図作成部5553を有する。地図作成部5553は、前方検出器5551aにて取得された前方の障害物(例えば、壁など)に関する情報、後方検出器5551bにて取得された後方の障害物に関する情報と、を用いて地図情報を作成する。地図情報は、位置推定部5555において位置情報を推定する際に用いられる。地図情報としては、ローカルマップとグローバルマップとが存在する。
 ローカルマップは、洗浄機100の周囲に存在する障害物(の存在位置)に関する地図情報である。ローカルマップは、前方検出器5551aにて取得された前方の障害物に関する情報と、後方検出器5551bにて取得された後方の障害物に関する情報とを、必要に応じて座標変換することにより作成される。
 グローバルマップは、床面Fを清掃する際に洗浄機100が移動する環境(移動環境)に存在する障害物(の存在位置)に関する地図情報である。グローバルマップは、手動操作教示モードの実行時に取得したローカルマップに基づいて生成される。そのため、ローカルマップは、それを取得した時間(例えば、教示データ取得時間)に関連付けられて記憶部57に記憶されている。
 他の実施形態において、ローカルマップは、それを取得したときの洗浄機100の推定位置に関連付けられて記憶部57に記憶されてもよい。
 さらなる他の実施形態において、グローバルマップは、専用のソフトウェア又はCADなどを用いて作成されてもよい。この場合、当該ソフトウェアなどで作成したグローバルマップは、洗浄機100の制御部5が解釈できるようなデータに変換される。
 地図作成部5553は、ある経過時間に関連付けられたローカルマップと、当該ある経過時間の近傍の時間に関連付けられたローカルマップとを、各経過時間における洗浄機100の位置に配置する(ローカルマップの中心を、対応する経過時間における洗浄機100の位置に配置する)ことで、移動環境のうちの一部(例えば、位置推定に必要な程度の範囲)を表す地図情報を、グローバルマップとして生成する。また、地図作成部5553は、過去に生成したグローバルマップのうち、位置推定に不要となった部分を削除する。
 他の実施形態において、移動環境が環状経路を形成しない場合など、「環状経路問題」(初期段階に生成されたグローバルマップの一部と、最終段階に生成されたグローバルマップに一部が一致しなくなる問題)が発生しない場合には、移動環境の全体を表す地図情報をグローバルマップとして生成してもよい。
 SLAM部555は、位置推定部5555を有する。位置推定部5555は、地図作成部5553が生成したグローバルマップと、ローカルマップと、エンコーダ111が出力する走行モータ11の回転量と、に基づいて、所定の座標上の洗浄機100の位置に関する位置情報を推定する。
 具体的には、以下のようにして位置情報が推定される。ここでは、洗浄機100がある所定の時刻(時刻tkとする)における(推定)位置から移動して、次の時刻(時刻tk+1とする)にて洗浄機100が到達する位置を推定する場合を例として考える。
 まず、位置推定部5555は、時刻tkから時刻tk+1までの間にエンコーダ111から出力されたパルス数から、時刻tkから時刻tk+1までの間の主輪13の回転量を算出し、当該回転量に基づいて、主輪13の回転による洗浄機100の移動距離を推定する(デッドレコニング)。
 次に、位置推定部5555は、時刻tkにおける事後確率(洗浄機100の位置と、時刻tkにおいて当該位置に洗浄機100が存在する確率と、の関係を表した確率分布に対応する)を、主輪13の回転による洗浄機100の移動距離分だけ移動させて、時刻tk+1における事前確率を算出する。
 その後、位置推定部5555は、時刻tk+1におけるローカルマップとグローバルマップとを地図作成部5553から取得し、時刻tk+1におけるローカルマップとグローバルマップとをマップマッチングし、時刻tk+1における洗浄機100の位置情報を推定する。
 具体的には、例えば、グローバルマップ上において、主輪13の回転量に基づいて算出された推定位置の近傍のいくつかの位置に、時刻tk+1におけるローカルマップを配置し、必要に応じて(例えば、洗浄機100の姿勢が変化している場合には)当該ローカルマップをその中心回りに回転させて、マップマッチングを行う。
 位置推定部5555は、当該マップマッチングの結果に基づいて、尤度(ローカルマップを配置した位置と、当該位置におけるグローバルマップとローカルマップ情報との一致度と、の関係を表すものに対応)を算出する。
 その後、位置推定部5555は、尤度と時刻tk+1における事前確率とを乗算することにより、時刻tk+1における事後確率を算出する。位置推定部5555は、時刻tk+1における事後確率が最大値となる位置、すなわち、洗浄機100が存在する可能性が最も高いと推定される位置を、時刻tk+1における洗浄機100の存在位置(位置情報)と推定する。時刻tk+1における事後確率は、次の位置推定において事前確率として使用される。
 上記のように、位置推定部5555が、主輪13の回転量に基づいた移動距離と、前方検出器5551a及び後方検出器5551bとを用いて得られた地図情報と、を用いて位置推定を実行することにより、主輪13の回転量に基づいた移動距離に含まれる誤差(主に、主輪13と床面Fとの間の滑りに起因)と、地図情報に含まれる誤差(主に、前方検出器5551a及び後方検出器5551bにて取得した情報に含まれるノイズ成分に起因)とを相補的に減少させて、精度のよい位置推定を実行できる。
 SLAM部555は、経過時間決定部5557を有する。経過時間決定部5557は、教示データ取得時間及び自律清掃モードの実行開始からの経過時間を決定する。本実施形態において、経過時間決定部5557は、例えば、制御部5を構成するマイコンシステムなどの時計機能を用いて、教示データ取得時間を決定する。
 一方、自律清掃モードの実行開始からの経過時間は、位置推定部5555にて推定された位置情報に基づき決定される。具体的には、例えば、清掃スケジュール500に記憶されている位置情報のうち、位置推定部5555にて推定された洗浄機100の位置情報に最も近い位置情報に関連付けられている教示データ取得時間を、経過時間とする。
 自律清掃モードの実行開始からの経過時間を、位置推定部5555にて推定された位置情報に基づいて決定することにより、洗浄機100は、自律清掃モードの実行時に、教示された教示清掃条件を実行するタイミングと場所とを正確に把握しながら、自律的に清掃作業を再現できる。
 (4-6)一時停止制御部の動作
 一時停止制御部203は、図7に示すように、制御統括部55の清掃スケジュール作成部553を制御できる。さらに、一時停止制御部203は、図6に示すように、走行制御部53のモータ制御部533を制御できる。
 教示走行中に一時停止スイッチ201が停止操作されると、一時停止制御部203は、モータ制御部533を制御することで、本体Bの走行を停止する。また、一時停止制御部203は、清掃スケジュール作成部553に教示位置情報と教示データ取得時間を記憶部57に記憶することを停止させる(つまり、清掃スケジュール500の作成を停止する)。なお、本体Bの走行停止及び清掃スケジュール500の作成停止のタイミングは、設定操作部95からの入力に従って一時停止制御部203が決定及び変更可能である。なお、洗浄機100は、一時停止ではないときはユーザの移動操作により移動するが、一時停止中は移動操作があっても移動しない。
 上記の一時停止中に一時停止スイッチ201が再開操作されると、洗浄機100が移動可能になる。そして、ユーザが走行経路教示部7を操作してモータ制御部533を制御することで、本体Bの走行を再開する。また、一時停止制御部203は、清掃スケジュール作成部553に教示位置情報と教示データ取得時間を記憶部57に記憶することを再開させる(つまり、清掃スケジュール500の作成を再開する)。なお、本体Bの走行再開及び清掃スケジュール500の作成再開のタイミングは、設定操作部95からの入力に従って一時停止制御部203が決定及び変更可能である。
 清掃スケジュール500には、洗浄機100の動作として、スキージ33の上下動作、スキージ33からの吸引動作、水の排水等が記録されている。したがって、一時停止スイッチ201が停止操作されると、一時停止制御部203が清掃スケジュール作成部553に上記動作の記録も停止させる。また、一時停止スイッチ201が再開操作されると、上記動作の記録が再開される。
(5)自律走行式床洗浄機の動作
 (5-1)基本動作
 図8を用いて、洗浄機100の基本動作を説明する。図8は、洗浄機の基本的な動作を示すフローチャートである。ステップS1では、洗浄機100が動作を開始したときに、制御部5は、切替部91の状態を確認する。切替部91が「自動」を選択している場合にプロセスはステップS2に移行し、切替部91が「手動」を選択している場合にプロセスはステップS3に移行する。
 ステップS2では、記憶部57に記憶された清掃スケジュール500に従って、洗浄機100は自律的に清掃作業を実行する。
 ステップS3では、手動操作モードを実行中に手動操作記憶スイッチ92が押されたか否かが判断される。押された場合にプロセスはステップS4に移行し、押されていない場合にプロセスはステップS5に移行する。
 ステップS4では、制御部5は、動作モードを手動操作教示モードに移行させる。その結果、手動操作記憶スイッチ92が押されたタイミング以降の操作者による清掃作業が、清掃スケジュール500として記憶される。
 ステップS5では、操作者の操作による洗浄機100の清掃作業を記憶しない手動操作モードの実行を維持する。
 上記のステップS4において手動操作教示モードを実行中に、制御部5は、手動操作記憶スイッチ92が押されたか否かをモニターする。手動操作教示モードの実行中に手動操作記憶スイッチ92が押された場合には、そのタイミングで手動操作教示モードが終了し動作モードが手動操作モードに切り替わり、当該タイミング以降の清掃作業が清掃スケジュール500に記憶されなくなる。すなわち、手動操作教示モードの実行時に手動操作記憶スイッチ92を押すことにより、操作者は、清掃作業の途中の任意のタイミングにてその記憶(教示)を停止できる。
 上記のように、本実施形態に係る洗浄機100は、切替部91における動作モードの選択、及び、手動操作記憶スイッチ92が押されたか否かに応じて、自律清掃モード、手動操作モード、及び手動操作教示モードを実行できる。
 (5-2)手動操作教示モードの動作
 図9を用いて、手動操作教示モード(図8のステップS4)を説明する。図9は、手動操作教示モードの動作を示すフローチャートである。ステップS11では、例えば、手動操作記憶スイッチ92が押された後に洗浄機100の手動操作を開始するか、又は、手動操作中に手動操作記憶スイッチ92が押されることで、当該手動操作の教示が開始される。つまり、清掃スケジュール500の作成が開始される。
 具体的には、教示データ取得部551が、手動操作記憶スイッチ92が押されたタイミング(経過時間:0)において、当該タイミングにおける、清掃制御部51が洗浄液供給ポンプに出力している洗浄液の供給量S、吸引モータ333に出力している吸引力P、洗浄用部材回転モータ353及び洗浄用部材押圧アクチュエータ357に出力している洗浄力Wを、経過時間0における教示清掃条件として入力する。また、位置推定部5555に対して、経過時間0における洗浄機100の位置情報を推定するよう指令し、推定された位置情報を教示位置情報として入力する。
 清掃スケジュール作成部553は、経過時間0における教示位置情報と教示清掃条件とを教示データ取得部551から入力し、当該教示位置情報と教示清掃条件とを経過時間0と関連付けて記憶部57に記憶し、清掃スケジュール500とする。
 ステップS12では、教示データ取得部551は、経過時間決定部5557にて決定される経過時間をモニターし、当該経過時間が教示データ取得時間となっているか否かを判断する。教示データ取得時間になっていればプロセスはステップS13に移行する。
 ステップS13では、位置推定部5555から教示データ取得時間における位置情報を教示位置情報として、清掃制御部51から教示データ取得時間における清掃条件を教示清掃条件として入力する。これにより、教示データ取得時間ごとに、教示位置情報と教示清掃条件とを取得できる。上記の教示データ取得時間は、例えば、手動操作記憶スイッチ92を押してから所定時間(例えば、500ms)ごとのタイミングとできる。
 ステップS14では、清掃スケジュール作成部553は、教示データ取得部551にて取得した教示位置情報と教示清掃条件とを、これらを取得した教示データ取得時間に関連付けて清掃スケジュール500に記憶する。
 上記のステップS11~S14を、操作者による清掃作業が終了するまで(ステップS15において「Yes」となるまで)繰り返し実行することにより、操作者による清掃作業の開始から終了までの教示位置情報と教示清掃条件とを、清掃スケジュール500として記憶できる。
 清掃作業の(記憶の)終了は、手動操作教示モードの実行中に手動操作記憶スイッチ92を押すことにより指令できる。他の実施形態において、緊急停止ボタンなどの緊急停止の指令時においても、清掃作業の(記憶の)終了を指令可能となっていてもよい。
 (5-3)自律清掃モードにおける動作
 図10を用いて、教示された清掃作業を再現する自律清掃モード(図8のステップS2)を説明する。図10は、自律清掃モードの実行時の洗浄機の動作を示すフローチャートである。今、自律清掃モードの実行開始からの経過時間tn-1までの清掃作業が実行済みであるとする。ここで、nは、n番目の自律清掃のための制御を示す。
 ステップS21では、最初に、SLAM部555が、前方検出器5551a及び後方検出器5551bから、前方の障害物に関する情報及び後方の障害物に関する情報を取得する。
 ステップS22では、位置推定部5555が、エンコーダ111にて測定された走行モータ11の回転量、グローバルマップ、及び上記のステップS21において取得された情報に基づいて得られたローカルマップに基づいて、洗浄機100のx-y座標上の位置を推定する(ステップS22)。例えば、洗浄機100の位置が、x-y座標上において、(xn’,yn’、θn’)と推定されたとする。
 ステップS23では、洗浄機100の位置を推定後、経過時間決定部5557が、自律清掃モードの実行開始からの経過時間tnを決定する。
 ステップS24では、清掃再現部559が、経過時間tnにおける再現走行制御指令及び再現清掃条件を下記のように算出する。
 今、経過時間tnが、教示データ取得時間TL(に最も近い)であると決定されたとする。この場合、清掃再現部559は、次の教示データ取得時間TL+1に関連付けられた位置情報(xL+1,yL+1,θL+1)を、清掃スケジュール500から読み出し、経過時間tnにおける再現走行制御指令を、推定された位置情報と目標とする位置情報との差分(xL+1-xn’,yL+1-yn’,θL+1-θn’)に基づいて算出する。
 一方、清掃再現部559は、教示データ取得時間TLに関連付けられた清掃条件(SL,WL,PL)を清掃スケジュール500から読み出し、当該清掃条件(SL,WL,PL)を経過時間tnにおける再現清掃条件として決定する。
 ステップS25では、清掃再現部559は、再現走行制御指令を走行制御部53に出力し、再現清掃条件を清掃制御部51に出力する。自律清掃モードの実行時は、走行切替部531の端子eと端子fとが接続されているため、再現走行制御指令は、走行切替部531を介して、モータ制御部533に送信される。モータ制御部533は、受信した再現走行制御指令に基づいて、走行モータ11を制御する。
 一方、清掃切替部511においては、端子bと端子cとが接続されているので、再現清掃条件は、清掃切替部511を介して、清掃部制御部513に送信される。清掃部制御部513は、受信した再現清掃条件に基づいて、清掃部3を制御する。
 ステップS26では、走行部1及び清掃部3をそれぞれ再現走行制御指令及び再現清掃条件に基づいて制御後、清掃再現部559は、清掃スケジュール500に記憶された清掃作業が全て実行したかどうかを確認する。清掃スケジュール500に記憶された清掃作業が全て終了したかどうかは、例えば、清掃スケジュール500の末尾にある識別子(例えば、「エンド・オブ・ファイル」を示す識別子など)を検出することにより確認できる。
 清掃スケジュール500に記憶された清掃作業が全て実行されていないと判定される限り、上記のステップS21~S25が繰り返し実行され、清掃スケジュール500に記憶された全ての清掃作業が実行されたと判定されたとき(ステップS26において「Yes」の場合)に、再現清掃モードの実行を終了する。これにより、洗浄機100は、清掃スケジュール500に記憶された清掃作業を忠実に再現できる。
 上記のステップS21~S26を実行することにより、清掃再現部559は、清掃スケジュール作成部553にて作成された清掃スケジュール500に基づいて、再現清掃条件と再現走行制御指令とを算出し、それぞれ、清掃部3及び走行部1に出力することで、洗浄機100に対して自律的に清掃作業を実行させることができる。
(6)走行教示記憶制御動作
 図11~図13を用いて、第1実施形態の走行教示記憶方法の制御動作を説明する。図11は、第1~第4実施形態に係る走行教示記憶方法の制御動作を示すフローチャートである。図12は、教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。図13は、再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。なお、以下の説明は、自律再現走行がコピー走行の例である(第1~第4実施形態に同じ)。
 第1実施形態の走行教示記憶方法は、図11に示すように、下記のステップを備えている。ステップS41では、操作者によって一時停止スイッチ201の停止操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。停止操作が行われれば、プロセスはステップS42に移行する。
 ステップS42では、洗浄機100の走行停止動作が行われる。具体的には、洗浄機100は減速を行い、そして停止する(走行速度がほぼゼロになる)。上記の動作は、一時停止制御部203がモータ制御部533を制御することで実現される。
 ステップS43では、記録停止が行われる。具体的には、上記の動作は、一時停止制御部203が清掃スケジュール作成部553を制御し、清掃スケジュール作成部553が清掃スケジュール500の記録を停止することによって実現される。この実施形態では、記録停止は、洗浄機100の走行停止(ステップS42において減速後の完全停止)から所定時間後に行われる。
 ステップS44では、一時停止スイッチ201の再開操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。
 ステップS45では、記録再開が行われる。具体的には、上記の動作は、一時停止制御部203が清掃スケジュール作成部553を制御し、清掃スケジュール作成部553が清掃スケジュール500の記録を再開することによって実現される。この実施形態では、記録再開は、操作者が一時停止スイッチ201を再開操作した時と同時に行われる。
 ステップS46では、洗浄機100の走行が開始される。具体的には、一時停止スイッチ201の再開操作が行われてから所定時間経過した後に、洗浄機100が加速を開始する。上記の動作は、一時停止制御部203がモータ制御部533を制御することで実現される。
 ステップS47では、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられて記憶部57に記録される。つまり、清掃スケジュール作成部553が記録をつなぎ合わせることで清掃スケジュール500を作成する。その結果、図11で示す教示走行時の速度や位置の情報が、図12に示す動作を行う清掃スケジュール500として実現される。
 (6-1)第1~第4実施形態の共通の効果
 この方法では、教示走行において、操作者が一時停止スイッチ201の停止操作を行うと、洗浄機100の走行停止動作及び記録停止が行われる。また、教示走行において、操作者が一時停止スイッチ201の再開操作を行うと、洗浄機100の走行開始及び記録開始が行われる。記録は、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられる。
 したがって、コピー走行時には、記録停止前と記録停止後とがつながれた記録を用いて、洗浄機100が走行可能になる。つまり、コピー走行時に洗浄機100の位置と速度が不連続になる問題が生じない。この結果、再現走行時において、洗浄機100は、教示走行時の記録停止前の記録と記録再開後の記録に基づいて走行する際に、スムーズに走行できる。
 以上のように従来の問題が解消しているので、追加の効果として、教示走行中に洗浄機100を停止させて経路上の障害物を退避させる等の作業を行うことができる。また、教示走行中に、操作者は、他の人や物体の通行を待ったり、ルートの確認や休憩のために中座したりできる。
 さらに追加の効果として、本実施形態では上記の場合に操作者が一時停止スイッチ201によって走行停止動作及び記録停止をすることで、地図に上記障害物情報を残さないようにできる。これまでは、教示走行時に公共空間等で周囲の人の通行により地図上に人の軌跡が残ってしまうことがあったので、残った人の軌跡を障害物として回避する動作が発生するばかりでなく、地図に不要な情報が残存することにより、ナビゲーション性能の低下につながっていたが、本実施形態ではこういった課題が解決された。この効果は、コピー走行だけでなく、外周ダイレクトティーチング(塗り潰し)の場合にも得られる。
 (6-2)第1実施形態に特有の効果
 第1実施形態では、記録停止(ステップS43)は走行停止(ステップS42において減速後の完全停止)の所定時間後に行われ、しかも記録再開(ステップS45)が、一時停止スイッチ201が再開操作された時(ステップS44でYes)と同時であるので、洗浄機100が停止解除されてから走行を開始する前の停止状態(図12の時間範囲A、B)が記録される。
 コピー走行時に、図13に示すように、急停止の後に洗浄機100がしばらく経ってから(図13の時間範囲A、Bが経過してから)走行を開始する。つまり、洗浄機100が確実に停まる。さらに、例えば、左旋回→中断→右旋回といった条件では、慣性やステア舵角の応答遅れなどが生じ得るが、本実施形態では急停止の後に急発進することがないので、洗浄機100の移動が軌跡に追随しやすい。つまり、コピー走行時に洗浄機100の走行や動作が安定する。
 さらに、上記動作に起因して、洗浄機100として好ましい動作が実現可能である。具体的には、コピー走行において、一時停止箇所において例えば時間範囲Bでブラシである洗浄用部材35を上下に動かすなどの準備動作を再現できる。つまり、教示走行において、一時停止スイッチ201の再開操作後に時間範囲Bで洗浄用部材35を下ろしてその後に動き始めた動作を教示した場合に、その洗浄用部材35を下ろす動作時間が確保されている。したがって、コピー走行時に、洗浄用部材35を下ろしきってから、洗浄機100を動かすことができる。その結果、清掃品質が低下しない。
2.第2実施形態
 図11、図14~図15を用いて、第2実施形態の走行教示記憶方法の制御動作を説明する。図14は、第2実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。図15は、第2実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。
 なお、下記の制御動作の説明では、第1実施形態の図11を利用する。ただし、一時停止制御部203が、洗浄機100の走行を停止し(ステップS42)、記憶部57への記録停止を行う(ステップS43)タイミングを制御し、さらに洗浄機100の走行を開始し(ステップS45)、記憶部57への記録再開を行う(ステップS45)タイミングを制御するので、それらタイミングが互いに異なるように設定可能である(第2~第4実施形態も同じ)。
 第2実施形態の走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。ステップS41では、操作者によって一時停止スイッチ201の停止操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。停止操作が行われれば、プロセスはステップS42に移行する。
 ステップS42では、洗浄機100の走行停止動作が行われる。具体的には、洗浄機100は減速を行い、そして停止する(走行速度がほぼゼロになる)。
 ステップS43では、記録停止が行われる。この実施形態では、記録停止は、洗浄機100の走行停止(ステップS42において減速後の完全停止)と同時に行われる。
 ステップS44では、一時停止スイッチ201の再開操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。
 ステップS45では、記録再開が行われる。この実施形態では、記録再開は、洗浄機100の走行開始(後述のステップS46)と同時に行われる。
 ステップS46では、洗浄機100の走行が開始される。具体的には、一時停止スイッチ201の再開操作が行われてから所定時間経過した後に、ユーザが走行経路教示部7を操作してモータ制御部533を制御することで、本体Bの走行を再開する。
 ステップS47では、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられて記憶部57に記録される。
 この実施形態では、記録停止(ステップS43)は走行停止(ステップS42において減速後の完全停止)と同時に行われ、記録再開(ステップS45)が走行開始(ステップS46)と同時に行われる。したがって、洗浄機100の停止状態(走行停止から走行開始までの状態、図14の時間範囲C)が、清掃スケジュール500として記録されない。以上の結果、再現走行時には、図15に示すように、洗浄機100は、一時停止箇所で一回停止するが、すぐに動きだす(図15の時間点D)。つまり、洗浄機100が停止している時間(時間ロス)を最小限にできる。
3.第3実施形態
 図11、図16~図17を用いて、第3実施形態の走行教示記憶方法の制御動作を説明する。図16は、第3実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。図17は、第3実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。
 第3実施形態の走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。ステップS41では、操作者によって一時停止スイッチ201の停止操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。停止操作が行われれば、プロセスはステップS42に移行する。
 ステップS42では、洗浄機100の走行停止動作が行われる。具体的には、洗浄機100は減速を行い、そして停止する。
 ステップS43では、記録停止が行われる。この実施形態では、記録停止は、操作者が一時停止スイッチ201を停止操作した時と同時に行われる。
 ステップS44では、一時停止スイッチ201の再開操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。
 ステップS45では、記録再開が行われる。この実施形態では、記録再開を行うタイミングは、洗浄機100の走行開始から所定時間後(例えば、加速終了後、つまり定速になった後)である。
 ステップS46では、洗浄機100の走行が開始される。具体的には、一時停止スイッチ201の再開操作が行われてから所定時間経過した後に、ユーザが走行経路教示部7を操作してモータ制御部533を制御することで、本体Bの走行を再開する。
 ステップS47では、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられて、清掃スケジュール500として記憶部57に記録される。
 この実施形態では、記録停止は操作者が一時停止スイッチ201を停止操作した時と同時であり、記録再開は洗浄機100の加速終了、つまり定速になった後である。したがって、教示走行時に、洗浄機100の減速時、停止時、加速時の動作(図16の時間範囲E)が記録されない。その結果、再現走行時には、図17に示すように、洗浄機100は、教示走行時の一時停止がなかったようにして(図17では、時間前後でつなぎ合わされた点Gが示されている)、スムーズな走行及び動作を行う。つまり、洗浄機100が教示走行時の減速や加速に対応した動作を行うことがなく、さらには、停止している時間(時間ロス)がない。
 ステップS47では、具体的には、記録中断位置の情報と記録再開位置の情報とをつなげるための情報を作成するステップが実行される。具体的には、教示走行中に、記録中断位置の情報(位置や速度)と記録再開位置の情報(位置や速度)の線形補間することで、複数の補間点を作成する。そして、自律走行時に、記録中断位置と記録再開位置の位置や速度がスムーズにつながるように、補間などにより記録を編集する。
 なお、上記の編集時には、記録中断位置から記録再開位置まで期間の前後の一方又は両方を編集してもよい。なお、記録の補間は線形以外でもよく、例えばスプライン曲線を用いる手法を採用してもよい。
4.第4実施形態
 図11、図18~図19を用いて、第4実施形態の走行教示記憶方法の制御動作を説明する。図18は、第4実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。図19は、第4実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。
 第4実施形態の走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。ステップS41では、操作者によって一時停止スイッチ201の停止操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。停止操作が行われれば、プロセスはステップS42に移行する。
 ステップS42では、洗浄機100の走行が停止される。具体的には、洗浄機100は減速を行い、そして停止する(走行速度ゼロになる)。
 ステップS43では、記録停止が行われる。この実施形態では、記録停止は、洗浄機100の走行停止と同時に行われる。
 ステップS44では、一時停止スイッチ201の再開操作が行われたか否かが判断される。具体的には、一時停止制御部203が上記判断を行う。
 ステップS45では、記録再開が行われる。この実施形態では、記録再開は、洗浄機100の走行開始(後述のステップS46)と同時に行われる。
 ステップS46では、洗浄機100の走行が開始される。具体的には、一時停止スイッチ201の再開操作が行われてから所定時間経過した後に、ユーザが走行経路教示部7を操作してモータ制御部533を制御することで、本体Bの走行を再開する。
 ステップS47では、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせられて記憶部57に記録される。
 この実施形態では、操作者が一時停止スイッチ201を停止操作した時から記録停止を行う時までの清掃スケジュール500が編集される(つまり、記録中断地点と記録再開地点の位置、速度、清掃操作がスムーズにつながるように、清掃スケジュール500の情報が例えば補間される)。具体的には、清掃スケジュール作成部553が清掃スケジュール500を上記のように編集する。例えば、図18に示すように、操作者が一時停止スイッチ201を停止操作した時から記録停止を行う時まで(減速時間範囲G)の減速度を下げるように清掃スケジュール500が編集される(後述)。
 この実施形態では、前述のように、記録停止(ステップS43)は走行停止(ステップS42において減速後の完全停止)と同時に行われ、記録再開(ステップS45)が走行再開(ステップS46の加速開始)と同時に行われる。したがって、洗浄機100の停止状態(走行停止から走行開始までの状態)が記録されない。その結果、コピー走行時に、図19に示すように、洗浄機100が停止している時間を最小限にできる。
 この実施形態では、前述のように、操作者が一時停止スイッチ201を停止操作した時から記録停止を行う時まで(図18の減速時間範囲G)の減速度を下げるように記録情報が編集される。具体的には、停止位置は編集前後で同じになることを条件として、望みの減速度を得るために、自律走行時の減速開始地点を教示走行時の停止操作位置より前側にずらす。これにより、図19に示すように、自律走行時の減速時間範囲Hが教示走行時の減速時間範囲Gよりも前後に長くなる。
 したがって、コピー走行時に、洗浄機100は、図19に示すように、一時停止箇所(図19の時間I)で緩やかに停止する。つまり、急停止するのが防止される。急停止が無ければ、スリップが防止され、また見た目の違和感が低下する。
 以上に述べたように、上記の編集時には、一時停止スイッチ201を停止操作した時から記録停止を行う時まで期間の前後両方を編集している。ただし、一時停止スイッチ201を停止操作した時から記録停止を行う時まで期間だけ又はそれに加えて前後の片方だけを編集するようにしてもよい。
5.第5実施形態
 図20を用いて、制御部5の全体構成を説明する。図20は、第5実施形態の制御部の全体構成を示す図である。なお、第5実施形態は第2実施形態と基本構成及び基本動作が同じなので、以下は異なる点を中心に説明する。
 設定部9には、図20に示すように、記録一時停止スイッチ207が設けられている。記録一時停止スイッチ207は、操作者の操作に基づいて、走行停止中に記録を停止及び再開するためのスイッチである。記録一時停止スイッチ207は、ボタンであるが、他のスイッチでもよい。また、記録一時停止スイッチ207はタッチパネルのアイコンボタンでもよい。記録一時停止スイッチ207は、制御部5内の記録一時停止制御部209に接続されている。
 記録一時停止制御部209は、記録一時停止スイッチ207の操作に基づいて各種制御を実行する。具体的には、一時停止制御部203は、制御統括部55の清掃スケジュール作成部553(第1実施形態の図7を参照)を制御できる。
 記録一時停止スイッチ207は、本体Bの走行停止中にのみ有効となる。例えば、記録一時停止スイッチ207bがタッチパネルのアイコンボタンの場合は、洗浄機100が走行中は記録一時停止スイッチ207をグレーアウトして押せなくし、洗浄機100が走行停止したらグレーアウトを解除することで記録一時停止スイッチ207を押せるようにする。
 本体Bの走行停止中に記録一時停止スイッチ207が停止操作されると、記録一時停止制御部209は、清掃スケジュール作成部553に清掃スケジュール500の記録を停止させる(つまり、本体Bの位置と時間の記録が停止させられる)。
 上記の記録一時停止中に記録一時停止スイッチ207が再開操作されると、記録一時停止制御部209は、清掃スケジュール作成部553に清掃スケジュール500の記録を再開させる(つまり、本体Bの位置と時間の記録が再開させられる)。
 図21~図23を用いて、第5実施形態の走行教示記憶方法の制御動作を説明する。図21は、第5実施形態に係る走行教示記憶制御動作を示すフローチャートである。図22は、第5実施形態の教示走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。図23は、第5実施形態の再現走行時の時間と速度の関係を示すグラフである。
 第5実施形態の走行教示記憶方法は、下記のステップを備えている。ステップS51では、操作者によって記録一時停止スイッチ207の停止操作が行われたか否かが判断される。具体的には、記録一時停止制御部209が上記動作を実行する。停止操作が行われれば、プロセスはステップS52に移行する。
 ステップS52では、本体Bが走行停止しているか否かが判断される。走行停止していればプロセスはステップS53に移行する。走行停止していなければプロセスはステップS51に戻る。
 ステップS53では、記録停止が直ちに行われる。
 ステップS54では、記録一時停止スイッチ207の再開操作が行われたか否かが判断される。具体的には、記録一時停止制御部209が上記動作を実行する。再開操作が行われれば、プロセスはステップS55に移行する。
 ステップS55では、記録再開が直ちに行われる。
 ステップS56では、記録停止前の記録と記録再開後の記録がつなぎ合わせて記録される。
 この方法では、教示走行中は記録一時停止スイッチ207を無効にしており、洗浄機100が停止したら記録一時停止スイッチ207が有効になる。操作者は、洗浄機100の停止中に、記録一時停止スイッチ207を停止操作して、その後に記録一時停止スイッチ207を再開操作する。記録一時停止スイッチ207が停止操作されれば記録停止が直ちに行われ、記録一時停止スイッチ207が再開操作されれば記録再開が直ちに行われる。以上より、図22において、走行停止時から記録停止時までの時間範囲Jと、記録再開時から走行開始時までの時間範囲Kが記録される。
 したがって、コピー走行時に、図23に示すように、洗浄機100は、一時停止箇所で停止中に動作がしばらく停止し(図23の時間範囲J、K)、その後に動きだす。この実施形態では、記録一時停止スイッチ207は洗浄機100が走行中には機能しないので、コピー走行時に洗浄機100の位置と速度が不連続になる問題が生じない。
6.第6実施形態
 他の実施形態として、予め作業者が外周ダイレクトティーチングにより教示した外周内において制御部が決定した自律走行経路を自律的に走行する塗り潰し走行の例を説明する。第1実施形態と同じ洗浄機100によって、外周ダイレクトティーチングが行われる。このときに、位置と、地図が記録される(時刻は記録されない)。
 教示走行時には、上記の第1~第5実施形態の走行教示記憶方法が実行されると、地図に不要な情報が残存することを防止できる。その結果、ナビゲーション性能の低下が防がれる。本実施形態では例えばカートなど大きな障害物がそばを通る際に、操作者が一時停止スイッチ201によって洗浄機100の走行を停止することで、地図に上記障害物情報を残さないようにできる。
7.他の実施形態
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
 第1~第4実施形態の変形例として、本体Bの走行停止及び清掃スケジュール500の作成停止のタイミングと、本体Bの走行再開及び清掃スケジュール500の作成再開のタイミングは、第1~第4実施形態の各パターンを適宜組み合わせ可能である。
 洗浄機において清掃部の構造及び清掃方法は特に限定されない。
 第1~第4実施形態の一時停止スイッチは、2つのスイッチ(例えば、停止操作スイッチと再開操作スイッチ)によって実現されていてもよい。
 第5実施形態の記録一時停止スイッチは、2つのスイッチ(例えば、停止操作スイッチと再開操作スイッチ)によって実現されていてもよい。
 第3実施形態では記録中断及び記録再開を行っていたが、変形例として、記録中断及び記録再開を行わずに、編集によって停止操作時の位置と定速走行開始時の位置とをつなげてもよい。
 自律走行体は洗浄機以外のものでもよい。例えば、自律走行体は、ゴルフボール集球機、芝刈り機でもよい。ゴルフボール集球機の装置の動作(自律走行時に再現したい装置固有の制御対象の指示状態又は指示可能な実状態)としては、集球動作、排球動作がある。芝刈り機の装置の動作としては、カッタの駆動及び停止がある。
 本発明は、自律走行体の走行教示記憶方法に広く適用できる。
1     :走行部
3     :清掃部
5     :制御部
7     :走行経路教示部
8     :取付部材
9     :設定部
10    :洗浄機
11    :走行モータ
13    :主輪
31    :洗浄液吐出口
33    :スキージ
35    :洗浄用部材
51    :清掃制御部
53    :走行制御部
55    :制御統括部
57    :記憶部
71a   :ハンドル
71b   :ハンドル
73    :筐体
75    :走行制御指令算出部
91    :切替部
92    :手動操作記憶スイッチ
93    :清掃条件教示部
94    :清掃制御指令算出部
95    :設定操作部
96    :設定変換部
97    :ディスプレイ
100   :自律走行式洗浄機
111   :エンコーダ
201   :一時停止スイッチ
203   :一時停止制御部
207   :記録一時停止スイッチ
209   :記録一時停止制御部
311   :洗浄液供給ポンプ
313   :洗浄液供給タンク
331   :スキージ固定部材
333   :吸引モータ
335   :回収部材
337   :スキージ昇降アクチュエータ
351   :固定部材
353   :洗浄用部材回転モータ
355   :押圧部材
357   :洗浄用部材押圧アクチュエータ
500   :清掃スケジュール
511   :清掃切替部
513   :清掃部制御部
531   :走行切替部
533   :モータ制御部
551   :教示データ取得部
553   :清掃スケジュール作成部
555   :SLAM部
559   :清掃再現部
5551a :前方検出器
5551b :後方検出器
5553  :地図作成部
5555  :位置推定部
5557  :経過時間決定部
B     :本体

Claims (12)

  1.  車体と、前記車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、前記車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチと、を備えた自律走行体の走行教示記憶方法であって、
     操作者によって前記一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を停止し、前記記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップと、
     操作者によって前記一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を開始し、前記記憶部への記録開始を行うタイミングを制御するステップと、
     記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて前記記憶部に記録するステップと、
     を備えた自律走行体の走行教示記憶方法。
  2.  前記記録停止を行うタイミングは、前記自律走行体の走行停止から所定時間後である、請求項1に記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  3.  前記記録停止を行うタイミングは、前記自律走行体の走行停止と同時である、請求項1に記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  4.  前記操作者が前記一時停止スイッチを停止操作した時から記録停止を行う時までの記録情報を編集するステップをさらに備えている、請求項1~3のいずれかに記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  5.  前記記録再開を行うタイミングは、前記自律走行体の走行開始と同時である、請求項1~4のいずれかに記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  6.  前記記録再開を行うタイミングは、前記自律走行体の走行開始から所定時間後である、請求項1~4のいずれかに記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  7.  記録中断位置の情報と記録再開位置の情報とをつなげるための情報を作成するステップをさらに備えている、請求項1~6のいずれかに記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  8.  前記記録停止を行うタイミングは、前記操作者が前記一時停止スイッチを停止操作した時と同時である、請求項7に記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  9.  前記記録再開を行うタイミングは、前記操作者が前記一時停止スイッチを再開操作したときと同時である、請求項7に記載の自律走行体の走行教示記憶方法。
  10.  車体と、前記車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、前記車体の記録を停止及び再開させるためのスイッチであり、前記車体の走行停止中にのみ有効となる記録一時停止スイッチと、を備えた自律走行体の走行教示記憶方法であって、
     操作者によって前記記録一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記記録一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、前記記憶部への記録停止を直ちに行うタイミングを制御するステップと、
     操作者によって前記記録一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記記録一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、前記記憶部への記録再開を直ちに行うタイミングを制御するステップと、
     記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて前記記憶部に記録するステップと、
     を備えた自律走行体の走行教示記憶方法。
  11.  車体と、
     前記車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、
     前記車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチと、
     プロセッサと、を備えた自律走行体であって、
     前記プロセッサは、
     操作者によって前記一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を停止し、前記記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップと、
     操作者によって前記一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を開始し、前記記憶部への記録開始を行うタイミングを制御するステップと、
     記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて前記記憶部に記録するステップと、を実行する、
     自律走行体。
  12.  車体と、前記車体を教示走行させたときの環境情報と車***置情報を記録する記憶部と、前記車体の教示走行及び記録を停止及び再開させるための一時停止スイッチと、を備えた自律走行体の走行教示記憶方法をコンピュータに実行させるプログラムが保存された記録媒体であって、
     前記プログラムは、
     操作者によって前記一時停止スイッチの停止操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの停止操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を停止し、前記記憶部への記録停止を行うタイミングを制御するステップと、
     操作者によって前記一時停止スイッチの再開操作が行われたか否かを検出するステップと、
     前記一時停止スイッチの再開操作を検出した場合、前記自律走行体の走行を開始し、前記記憶部への記録開始を行うタイミングを制御するステップと、
     記録停止前の記録と記録再開後の記録をつなぎ合わせて前記記憶部に記録するステップと、を前記コンピュータに実行させる、
     記録媒体。
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