特許 5805841 自律移動体及び自律移動体システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5805841

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月10日

(54)【発明の名称】自律移動体及び自律移動体システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20060101AFI20151021BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20151021BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 L

   G05D1/02 H

   A47L9/28 E

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-216620(P2014-216620)

(22)【出願日】2014年10月23日

【審査請求日】2015年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 慎人

(72)【発明者】

【氏名】吉野 翔貴

【審査官】 稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３０２９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／０２

Ａ４７Ｌ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業領域を移動しながら作業を実施する作業部と、
前記作業領域中の作業部の位置を検出する位置検出部と、
前記作業部による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部と、
前記作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表す作業結果地図を作成する作成部とを備え、
前記作業実施領域は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、
次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部と、
前記閾値を使用者の入力に基づいて変更する閾値変更部とをさらに備え、
前記閾値非充足領域は、前記作業指標に基づいて区分される第１指標領域と第２指標領域とを含み、
前記第１指標領域及び前記第２指標領域を互いに異なる視覚的態様で表示する表示部をさらに備えることを特徴とする自律移動体。

【請求項2】

前記閾値変更部は、前記表示部に表示されたセレクタを含む請求項１に記載の自律移動体。

【請求項3】

前記作業は清掃作業を含み、
前記作業指標検出部は、前記作業部による清掃結果を検出する清掃結果検出センサを含む請求項１に記載の自律移動体。

【請求項4】

前記作業結果地図は、前記閾値非充足領域と、前記作業実施領域以外の領域である作業未実施領域とを表示し、
前記選択部は、前記次回移動領域に前記作業未実施領域を含めるか否かを選択する請求項１に記載の自律移動体。

【請求項5】

自律移動体と通信端末とを備えた自律移動体システムであって、
前記自律移動体は、
作業領域を移動しながら作業を実施する作業部と、
前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する位置検出部と、
前記作業部による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部と、
前記作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表す作業結果地図を作成する作成部と、
前記作成部により作成された作業結果地図を表す情報を前記通信端末に送信する送信部とを有し、
前記作業実施領域は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、
前記通信端末は、
前記送信部により送信された情報を受信する端末受信部と、
前記端末受信部により受信された情報に基づいて前記作業結果地図を表示する端末表示部とを有し、
前記自律移動体は、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部と、
前記端末表示部に表示された作業結果地図に基づく端末表示部への使用者の入力に基づいて前記閾値を変更する閾値変更部とをさらに有し、
前記閾値非充足領域は、前記作業指標に基づいて区分される第１指標領域と第２指標領域とを含み、
前記端末表示部は、前記第１指標領域及び前記第２指標領域を互いに異なる視覚的態様で表示することを特徴とする自律移動体システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、清掃ロボットなどの自律的に移動して作業を実施する自律移動体及び自律移動体システムに関する。

【背景技術】

【0002】

建物内部や屋外の限定された領域内を、周囲の環境情報に基づいて自律的に移動可能な自律移動型ロボット等の移動体が知られている。このような移動体は、移動領域に関して予め記憶された環境地図上において、現在の自己の位置から特定の目標地点までの移動経路を作成し、当該経路に基づく自律移動を可能とする。このため、自律移動体には、一般的に、移動領域内における自己位置を認識する機能が設けられている。

【0003】

自律移動体は、走行中に特定の作業することを目的の一つとする。例えば、清掃ロボットは、集塵しながら、清掃したいエリアをくまなく走行する。

【0004】

このように作業しながら走行する自律移動体は、その作業が適切に完了していることが求められる。そして、もし、その作業が不適切であった場合は、その不適切さを補うことが自律移動体に求められる。つまり、当該自律移動体は、作業した結果が適切か否かを評価し、不適切であったならば何らかのフィードバックを実施することが必要になる。例えば、清掃ロボットでは、清掃エリアをくまなく清掃できたか否かがその評価指標になる。

【0005】

この問題を解決するための技術として、例えば特許文献１に開示された自走式掃除機がある。この特許文献１に開示された自走式掃除機では、清掃エリアを複数のブロックに分割し、各ブロックのスコアマップを生成し、走行時の吸引力の状態を指標にスコアを各ブロックごとにつけていき、スコアが閾値に満たないブロックは走行させる回数や走行速度を制御し、清掃の程度に差が出ないように是正するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開2013-230294号公報（2013年11月14日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示された自走式掃除機は、走行時の吸引力の状態を指標とするスコアに基づくスコアマップを自走式掃除機自身が閾値に基づいて自動的に評価して次回の清掃作業を適正化するものである。しかしながら、あるブロックのスコアが小さくても、使用者の判断によりスコアが閾値を満たす必要のないブロックである可能性がある。つまり、使用者の感じ方とスコアの閾値との間にギャップが発生し、自走式掃除機はスコアが閾値に満たないため自動的に走行回数や速度を制御するブロックであっても、使用者はスコアが閾値を満たす必要がないと判断するブロックである可能性がある。このため、無駄な走行が発生し、無駄な時間が必要となってしまう。このように、自走式掃除機のスコアマップ中のスコアの閾値を、使用者が状況に応じて変更したい場合が生じる。

【0008】

さらに、使用者は自走式掃除機が付けたスコア及び閾値を見ることができないので、どのブロックのスコアが閾値を充足しないために走行回数や速度を制御されるのか、本当に漏れなく清掃されているかを確認することができない。

【0009】

本発明の目的は、次回の作業を状況に応じて適正化することができる自律移動体及び自律移動体システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る自律移動体は、作業領域を移動しながら作業を実施する作業部と、前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する位置検出部と、前記作業部による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部と、前記作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表す作業結果地図を作成する作成部とを備え、前記作業実施領域は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部と、前記閾値を使用者の入力に基づいて変更する閾値変更部とをさらに備えることを特徴とする。

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る自律移動体システムは、自律移動体と通信端末とを備えた自律移動体システムであって、前記自律移動体は、作業領域を移動しながら作業を実施する作業部と、前記作業領域中の作業部の位置を検出する位置検出部と、前記作業部による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部と、前記作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表す作業結果地図を作成する作成部と、前記作成部により作成された作業結果地図を表す情報を前記通信端末に送信する送信部とを有し、前記作業実施領域は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、前記通信端末は、前記送信部により送信された情報を受信する端末受信部と、前記端末受信部により受信された情報に基づいて前記作業結果地図を表示する端末表示部とを有し、前記自律移動体は、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部と、前記端末表示部に表示された作業結果地図に基づく端末表示部への使用者の入力に基づいて前記閾値を変更する閾値変更部とをさらに有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、次回の作業を状況に応じて適正化することができる自律移動体及び自律移動体システムを提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１に係る自律移動装置とその移動領域との間の関係を示す図である。

【図2】上記自律移動装置の構成を示す模式図である。

【図3】上記自律移動装置の構成を示すブロック図である。

【図4】上記自律移動装置に搭載される作業結果地図を作成するためのグリッドマップを示す図である。

【図5】（ａ）は上記グリッドマップ上の自律移動装置の走行経路を示す図であり、（ｂ）は上記走行経路を走行した自律移動装置の作業結果を走行速度に応じて示した作業結果地図を示す図である。

【図6】上記自律移動装置の作業結果を作業未実施領域、作業実施領域、及び走行速度に応じて示した作業結果地図を示す図である。

【図7】上記自律移動装置に設けられた操作パネルに表示された走行禁止領域選択のためのボタンを説明するための図である。

【図8】上記操作パネルに表示された走行領域選択のためのボタンを説明するための図である。

【図9】上記操作パネルに表示されたセレクタにより選択される領域を説明するための図である。

【図10】上記セレクタにより選択される他の領域を説明するための図である。

【図11】上記セレクタにより選択されるさらに他の領域を説明するための図である。

【図12】上記操作パネルに表示された他のセレクタにより選択される領域を説明するための図である。

【図13】上記他のセレクタにより選択される他の領域を説明するための図である。

【図14】実施形態３に係る自律移動装置システムの構成を示すブロック図である。

【図15】上記自律移動装置システムに設けられた自律移動装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0015】

〔実施形態１〕
（自律移動装置１０３（自律移動体）の構成）
図１は、実施形態１に係る自律移動装置１０３（自律移動体）とその移動領域１０２との間の関係を示す図である。図２は、自律移動装置１０３の構成を示す模式図である。自律移動装置１０３は、移動領域１０２に存在する物体の位置・形状を示す環境情報を取得するセンサとして、レーザレンジファインダ２０８を備えており、移動領域１０２に関する移動マップを用いて、レーザレンジファインダ２０８で取得した環境情報に基づいて自己位置を認識しつつ移動可能な自律移動装置である。

【0016】

自律移動装置１０３は、１対の車輪２０２ａ・２０２ｂを駆動することで平面上を自律的に移動する装置である。図１は、床部１０１上の限られた移動領域１０２（破線に囲まれた領域）内を、車両型の自律移動装置１０３が移動する一実施形態を概略的に示すものである。図１においては、床部１０１上の移動領域１０２内には特に物体が設置されていない状態を示すものとし、自律移動装置１０３が移動領域１０２内を任意に移動することができるものとする。

【0017】

図２に示すように、自律移動装置１０３は、箱型の本体２０１と、１対の対向する車輪２０２ａ・２０２ｂと、キャスタ２０３とを備える対向２輪型の移動装置である。これらの車輪２０２a・２０２ｂと、キャスタ２０３とで本体２０１を水平に支持する。さらに、本体２０１の内部には、車輪２０２ａ・２０２ｂをそれぞれ駆動するモータ２０４ａ・２０４ｂと、車輪２０２ａ・２０２ｂのそれぞれの回転数を検出するためのエンコーダ２０５ａ・２０５ｂ（速度センサ、作業指標検出部）と、車輪２０２ａ・２０２ｂを駆動するための制御信号を生成し、モータ２０４ａ・２０４ｂにその制御信号を送信する演算部２０６と、これらの構成要素に電力を供給するためのバッテリー２０７とが備えられている。そして、演算部２０６内部に備えられた記憶部としてのメモリなどの記憶領域２０６ａには、制御信号に基づいて自律移動装置１０３の移動速度や移動方向、移動距離などを制御するためのプログラムとともに、移動領域１０２とその領域内に存在する障害物（壁）の位置および形状に関する情報を含む環境地図が記憶されている。

【0018】

さらに、本体２０１の前面には、移動する方向（前方）の環境情報を認識するためのレーザレンジファインダ２０８が設けられている。

【0019】

レーザレンジファインダ２０８は、詳細な構造については省略するが、本体２０１の前方に対して所定の広がり角度でレーザ光を照射するための光源と、光源より照射されたレーザ光の物体による反射光を受光するための受光部とを備えている。そして、レーザ光の照射した角度と、反射光を受光するまでに要した時間とに基づいて、レーザ光を反射した物体の位置を検出する、いわゆるＴＯＦ（Time of flight）の原理による物体検知（センシング）が行われる。まず、自律移動装置１０３のレーザレンジファインダ２０８から照射されたレーザ光の物体による反射光が受光されると、レーザ光を照射したときの自律移動装置１０３の自己位置と、レーザレンジファインダ２０８から照射されるレーザ光の照射方向と、レーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間とから、照射したレーザ光を反射した物体の地点が特定される。

【0020】

レーザレンジファインダ２０８によって計測されるデータは、レーザ中心からの距離ｄ及びレーザの照射方向の角度φにより規定される極座標系として出力される。例えば、自律移動装置１０３の進行方向に向かう２７０度の範囲を計測する際の分解能を１．０度とした場合には、一度のスキャンにより２７１個のデータを計測する。このようなレーザレンジファインダ２０８によるセンシング結果が記憶領域２０６ａに記憶される。

【0021】

図３は、自律移動装置の構成を示すブロック図である。自律移動装置１０３に設けられた演算部２０６は、自己の位置を取得するための自己位置検出部２１０（位置検出部、速度センサ、作業指標検出部）を備えている。この自己位置検出部２１０は、エンコーダ２０５ａ・２０５ｂで検知された車輪２０２ａ・２０２ｂの回転数を積算することで、自律移動装置１０３の移動した速度や距離などの情報を求め、これらの情報から、移動領域１０２内における自律移動装置１０３の自己位置（オドメトリ位置）を算出する。

【0022】

そして、これらの自己位置検出部２１０より得られた自己位置候補としての位置情報は、レーザレンジファインダ２０８により得られる環境情報に基づいて適宜修正される。

【0023】

このように構成された自律移動装置１０３は、１対の車輪２０２ａ・２０２ｂへのモータ２０４ａ・２０４ｂによる駆動量をそれぞれ独立に制御することで、直進や曲線移動（旋回）、後退、その場回転（両車輪２０２ａ・２０２ｂの中点を中心とした旋回）などの移動動作を行うことができる。そして、自律移動装置１０３は、移動領域１０２内の指定された目的地までの移動経路を自律的に作成し、その移動経路に追従するように移動することで、目的地に到達する。

【0024】

演算部２０６には、走行制御部２１５が設けられている。走行制御部２１５は、自己位置検出部２１０により検出された移動領域１０２中の自律移動装置１０３の位置に基づいて、作業制御部２１６及びモータ２０４ａ・２０４ｂを制御する。作業制御部２１６は、走行制御部２１５からの制御指示に基づいて、清掃ブラシ２０９（作業部）の動作を制御する。モータ２０４ａ・２０４ｂは、走行制御部２１５からの制御指示に基づいて、車輪２０２ａ・２０２ｂを駆動する。

【0025】

演算部２０６は、作業結果地図作成部２１１（作成部）、選択部２１３、及び閾値変更部２１４を有している。作業結果地図作成部２１１は、自己位置検出部２１０により検出された移動領域１０２中の清掃ブラシ２０９の位置の履歴と、記憶領域２０６ａに記憶されている環境地図とに基づいて、清掃ブラシ２０９が移動した移動領域１０２内の領域を清掃実施領域（作業実施領域）として表示した作業結果地図を作成する。作業結果地図作成部２１１により作成された作業結果地図は、操作パネル２１２（表示部）に表示される。清掃実施領域は、エンコーダ２０５ａ・２０５ｂにより検知された車輪２０２ａ・２０２ｂの回転数に基づく自律移動装置１０３の移動速度の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含む。

【0026】

選択部２１３は、次回清掃ブラシ２０９が移動して清掃作業を実施する次回移動領域として閾値非充足領域を選択する。閾値変更部２１４は、自律移動装置１０３の移動速度の閾値を使用者の入力に基づいて変更する。

【0027】

図４は、自律移動装置１０３に搭載される作業結果地図を作業結果地図作成部２１１により作成するためのグリッドマップ３０１を示す図である。記憶領域２０６ａに記憶されている環境地図として、本実施形態では、移動領域１０２内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線３０３を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップ３０１を用いる。グリッドマップ３０１は、移動領域１０２の形状を模した外枠３０２の内部を、一定間隔ｍを空けて配置された格子点を結ぶグリッド線３０３を描写したものである。そして、このグリッド線３０３で囲まれたグリッド要素３０４を用いて、自律移動装置１０３の自己位置に相当する場所、及び目的地である移動終了点、及び移動終了点における自律移動装置１０３の移動方向が特定される。尚、間隔ｍは、自律移動装置１０３の移動可能な曲率や絶対位置を認識する精度などの条件に応じて、適宜変更可能である。また、移動領域１０２内において、壁や障害物等の固定物体が存在していることが既知である場合は、それらの既知の物体の位置が予めグリッドマップ３０１上に登録された形で記憶領域２０６ａに記憶されているものとする。

【0028】

図５（ａ）は上記グリッドマップ３０１上の自律移動装置１０３の走行経路Ｋを示す図であり、（ｂ）は走行経路Ｋを走行した自律移動装置１０３の作業結果を走行速度に応じて示した作業結果地図Ｍ１を示す図である。

【0029】

本実施形態では自律移動装置１０３の清掃実施領域を作業結果地図として作成する。自律移動装置１０３の清掃ブラシ２０９の形状と自己位置とを使って通過したところの作業結果地図を作成する。図５（ａ）に自律移動装置１０３の走行経路Ｋを示し、図５（ｂ）に走行経路Ｋに沿って走行した際の作業結果地図Ｍ１を示す。移動領域１０２に対して自律移動装置１０３が走行した軌跡を塗りつぶし、さらには自律移動装置１０３の各位置での走行速度によって塗りつぶす色を変化させることが可能である。まず、自律移動装置１０３の清掃ブラシ２０９は、移動領域１０２の左下隅から右下隅に向かって、遅い速度で走行領域Ｌ４を清掃しながら走行し、そして、中速で走行軌跡Ｌ５を清掃しながら走行し、次に、速い速度で走行領域Ｌ６を清掃しながら走行し、その後、中速で走行軌跡Ｌ５を清掃しながら走行する。そして、自律移動装置１０３の清掃ブラシ２０９は、移動領域１０２の右下隅から右上隅に向かって、遅い速度で走行領域Ｌ４を清掃しながら走行し、そして、中速で走行領域Ｌ５を清掃しながら走行し、次に、速い速度で走行領域Ｌ６を清掃しながら走行し、その後、中速で走行領域Ｌ５を清掃しながら走行する。そして、自律移動装置１０３は、移動領域１０２の右上隅から左上隅に向かって、遅い速度で走行領域Ｌ４を清掃しながら走行し、そして、中速で走行領域Ｌ５を清掃しながら走行し、次に、速い速度で走行領域Ｌ６を清掃しながら走行し、その後、中速で走行領域Ｌ５を清掃しながら走行する。次に、自律移動装置１０３は、移動領域１０２の左上隅から左下隅に向かって、遅い速度で走行領域Ｌ４を清掃しながら走行し、そして、中速で走行領域Ｌ５を清掃しながら走行し、次に、速い速度で走行領域Ｌ６を清掃しながら走行する。走行領域Ｌ４、走行領域Ｌ５、及び走行領域Ｌ６は、互いに異なる視覚的態様で表示され、例えば、互いに異なる色により表示される。図５（ｂ）では、例として走行速度の違いにより、走行領域を表示する色の変化を３段階としているが、より細かく連続的に変化させてもよい。視覚的態様の相違は、色彩の相違に限定されず、例えば、色彩の濃度、網目状模様の密度等、走行速度の相違を視覚的に示すことができるものであればよい。

【0030】

図６は、自律移動装置１０３の作業結果を清掃未実施領域Ｒ１２（作業未実施領域）、清掃実施領域Ｒ１１（作業実施領域）に区分して示した作業結果地図Ｍ２を示す図である。清掃実施領域Ｒ１１は、走行速度に応じて異なる視覚的態様で表示される。

【0031】

作業結果地図Ｍ２は、清掃ブラシ２０９が移動した清掃領域（作業領域）内の領域を表す清掃実施領域Ｒ１１と、清掃ブラシ２０９が移動していない清掃領域内の領域を表す清掃未実施領域Ｒ１２とを表示する。清掃実施領域Ｒ１１は、自律移動装置１０３が遅い速度で走行した複数の走行領域Ｌ４と、中速で走行した複数の走行領域Ｌ５と、速い速度で走行した複数の走行領域Ｌ６とを含む。走行領域Ｌ４、走行領域Ｌ５、及び走行領域Ｌ６は、互いに異なる色彩で表示される。

【0032】

自律移動装置１０３が走行しなかった清掃未実施領域Ｒ１２が存在するが、そこは例えば移動マップに存在しない障害物が置かれていた場合などである。清掃作業完了後に走行されていない場所に障害物が置かれていなければ、次回その場所を再走行する等の対処が清掃作業の質を向上する上で必要になる。一方、清掃作業完了後も走行できなかった場所に障害物が置かれ続け、次回再走行時にもその障害物が存在する場合には、その領域は走行する必要はない。移動マップに存在しない障害物は自律移動装置１０３にとって例外的な環境になり、当該障害物に対する特別な処理が必要になる。例えば走行経路が決まっている場合に当該障害物により走行経路が通れなくなると、再度走行経路を生成しなければならない。つまり、再度の走行経路の生成処理には複雑な判断が含まれるので、場合によっては、再度走行経路を生成しなければならないことにより作業効率が下がる可能性がある。また、使用者の判断により再走行させたい領域が存在することも考えられる。そこで入力部で使用者からの作業要求の入力を受け付けることで再走行時の処理を柔軟に決定する。

【0033】

図７は、自律移動装置１０３に設けられた操作パネル２１２に表示された走行禁止領域選択のためのボタンＢ５を説明するための図である。図８は、操作パネル２１２に表示された走行領域選択のためのボタンＢ４を説明するための図である。

【0034】

作業結果地図Ｍ２は、操作パネル２１２に表示される。そして、操作パネル２１２には、自律移動装置１０３の次回の清掃作業の走行領域を選択するためのボタンＢ４と、次回の清掃作業における走行禁止領域を選択するためのボタンＢ５と、次回の清掃作業のための再走行を開始するためのボタンＢ６とが表示されている。

【0035】

特許文献１に開示された自走式掃除機は、走行時の吸引力の状態を指標とするスコアに基づくスコアマップを自走式掃除機自身が閾値に基づいて自動的に評価して次回の清掃作業を適正化するものである。しかしながら、スコアマップが生成された時点では存在しなかった障害物が置かれた場合、走行できない領域が生まれるが、走行できないのであるから、置かれた障害物が除去されない限り、次回の清掃作業を実施しても当該走行できない領域のスコアが閾値を満たすことはない。従って、スコアマップが生成された時点では存在しなかった障害物が置かれた場合に、次回の清掃作業を適正化することができない。

【0036】

実施形態１に係る図７及び図８では、自律移動装置１０３が走行されなかった清掃未実施領域Ｒ１２が存在する作業結果地図Ｍ２が操作パネル２１２に表示されているが、その場合の対処について設定方法の一例を示す。図７に示すように、再走行時も移動マップに存在しない障害物が清掃未実施領域Ｒ１２にある場合、走行禁止領域を選択するためのボタンＢ５を使用者が選択し、障害物のある清掃未実施領域Ｒ１２を使用者が選択する。この選択によって、再走行時には演算部２０６が清掃未実施領域Ｒ１２を最初から避けて走行経路を生成するので、移動マップに存在しない障害物による例外的な処理をせずに済み、作業効率を下げることなく走行することができる。

【0037】

図８に示すように、再走行時には移動マップに存在しない障害物が、清掃未実施領域Ｒ１２から除去された場合、使用者は走行領域を選択するためのボタンＢ４を選択し、走行されなかった清掃未実施領域Ｒ１２を選択する。この選択によって、走行されなかった清掃未実施領域Ｒ１２を次回走行することができる。

【0038】

さらに、走行はされて一応清掃されたが、使用者の判断により、再走行させて再清掃したい領域がある場合は、当該領域も走行領域としてボタンＢ４により選択することで当該領域を再走行することができる。これらの走行領域や走行禁止領域はボタンＢ４・Ｂ５により複数個選択可能である。なお、図７及び図８では、走行領域、走行禁止領域を矩形で選択しているが、矩形に限らず円形など他の形で選択してもよい。

【0039】

図９は、操作パネル２１２に表示されたセレクタＳ１により選択される領域を説明するための図である。図１０は、セレクタＳ１により選択される他の領域を説明するための図である。図１１は、セレクタにより選択されるさらに他の領域を説明するための図である。

【0040】

操作パネル２１２には、自律移動装置１０３の移動速度の閾値を使用者の操作に基づいて変更するセレクタＳ１が表示されている。図９に示す例では、セレクタＳ１により移動速度の閾値が最も遅い速度に変更されている。このため、走行領域Ｌ４に対応する遅い走行速度、走行領域Ｌ５に対応する中速の走行速度、及び走行領域Ｌ６に対応する速い走行速度は、いずれも、上記速度の閾値よりも速く、このため、上記速度の閾値を充足しない。従って、走行領域Ｌ４・Ｌ５・Ｌ６は、いずれも、上記速度の閾値を充足しない閾値非充足領域となり、すべて作業結果地図Ｍ３に表示される。

【0041】

図１０に示す例では、セレクタＳ１により移動速度の閾値が中程度の速度に変更されている。この場合、走行領域Ｌ４に対応する遅い走行速度は、上記閾値の中程度の速度よりも遅く、このため、上記速度の閾値を充足する。従って、走行領域Ｌ４は、上記速度の閾値を充足する閾値充足領域となり、作業結果地図Ｍ４に表示されない。一方、走行領域Ｌ５に対応する中速の走行速度、及び走行領域Ｌ６に対応する速い走行速度は、上記速度の閾値よりも速く、このため、上記速度の閾値を充足しない。従って、走行領域Ｌ５・Ｌ６は、上記速度の閾値を充足しない閾値非充足領域となり、作業結果地図Ｍ４に表示される。走行領域Ｌ５・Ｌ６は、走行速度に基づいて区分される第１指標領域・第２指標領域に相当し、互いに異なる視覚的態様で表示されている。

【0042】

図１１に示す例では、セレクタＳ１により移動速度の閾値が最も速い速度に変更されている。この場合、走行領域Ｌ４に対応する遅い走行速度及び走行領域Ｌ５に対応する中速の走行速度は、上記閾値の最も速い速度よりも遅く、このため、上記速度の閾値を充足する。従って、走行領域Ｌ４及び走行領域Ｌ５は、上記速度の閾値を充足する閾値充足領域となり、作業結果地図Ｍ５に表示されない。一方、走行領域Ｌ６に対応する速い走行速度は、上記速度の閾値よりも速く、このため、上記速度の閾値を充足しない。従って、走行領域Ｌ６は、上記速度の閾値を充足しない閾値非充足領域となり、作業結果地図Ｍ６に表示される。

【0043】

なお、図７及び図８の作業結果地図Ｍ２に示す清掃未実施領域Ｒ１２がある場合は、例えば、図１０に示す作業結果地図Ｍ４の走行領域Ｌ５・Ｌ６に重ねて清掃未実施領域Ｒ１２を表示し、次回も例えば障害物があって、清掃未実施領域Ｒ１２に進入することができないと作業者が判断した場合にボタンＢ５により、次回走行領域から清掃未実施領域Ｒ１２を除外することができるように構成してもよい。

【0044】

このように、作業結果地図から走行速度の閾値を調整することで、作業結果地図に表示させる作業結果の内容を変更することができる。図９〜図１１に示すように、速度の閾値を充足しない走行速度で走行した走行領域の走行速度に基づく表示を非表示にすることができ、再走行開始ボタンＢ６を使用者が選択することにより、自律移動装置１０３は、走行速度に基づく表示を表示させている領域を再走行する。図９では全領域を再走行し、図１０及び図１１では走行速度に基づく表示を表示させている領域が再走行される。セレクタＳ１により速度の閾値を調整することにより、表示させる領域を変更し、変更した表示領域の中から走行領域を選択することも可能である。

【0045】

このように、清掃のための走行速度結果を可視化し、使用者からの次回走行のための設定を受け付けることで、禁止領域の走行を回避し、再走行させたい領域の選択が可能となり、使用者にとって必要最小限の清掃作業を実現し、清掃作業の適正化及び時間短縮が可能になる。

【0046】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１２〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0047】

図１２は、操作パネル２１２に表示された他のセレクタＳ２により選択される領域を説明するための図である。図１３は、他のセレクタＳ２により選択される他の領域を説明するための図である。

【0048】

実施形態１に記載の作業結果地図に表示させる走行領域を変更する方法は、選択した走行速度により走行した走行領域のみを表示させても良い。例えば、図１２に示すようにセレクタＳ２の走行速度の表示を「速」「中」「遅」の３段階に分割し、図１２に示すように「速」が選択されたら、「速」に対応する走行領域Ｌ６のみが作業結果地図Ｍ５に表示されるように構成してもよい。

【0049】

セレクタＳ２の走行速度の表示のそれぞれは組み合わせ可能であり、図１３に示すように、セレクタＳ２の走行速度の表示「速」と「遅」とを選択した場合は、その２つに対応する走行領域Ｌ６及び走行領域Ｌ４のみを作業結果地図Ｍ６に表示するように構成してもよい。

【0050】

実施形態１及び２では、次回走行する領域を設定する例を示したが、本発明はこれに限定されない。次回に全領域を走行するが、閾値非充足領域は重点的に複数回走行する複数回走行領域とし、閾値充足領域は１回走行する１回走行領域とするように構成してもよい。

【0051】

また、走行速度に応じて走行領域を異なる視覚的態様で表示する例を示したが、本発明はこれに限定されない。自律移動装置１０３の後端に、清掃ブラシ２０９による清掃結果を検出する清掃結果検出センサ４０１を設け、清掃結果検出センサ４０１により検出された清掃結果に基づいて、走行領域を異なる視覚的態様で表示するように構成してもよい。

【0052】

〔実施形態３〕
（自律移動装置システム）
実施形態１及び２に係る自律移動装置１０３は、作業結果地図を操作パネル２１２に表示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。自律移動装置１０３に通信部を設け、使用者の有する通信端末に、作業結果地図を表すデータを送信するように構成しても良い。

【0053】

図１４は実施形態３に係る自律移動装置システム５０１の構成を示すブロック図であり、図１５は自律移動装置システム５０１に設けられた自律移動装置１０３Ａの構成を示すブロック図である。前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。

【0054】

自律移動装置システム５０１は、自律移動装置１０３Ａと通信端末５０２とを備えている。自律移動装置１０３Ａは通信部５０４（送信部）を有している。通信部５０４は、作業結果地図作成部２１１により作成された作業結果地図を表す情報を、通信端末５０２に設けられた通信部５０３（端末受信部）に送信する。

【0055】

通信端末５０２は表示部５０５（端末表示部）を有している。表示部５０５は、通信部５０３により受信された情報に基づいて作業結果地図を表示する。

【0056】

自律移動装置１０３Ａには選択部２１３及び閾値変更部２１４が設けられている。選択部２１３は、次回清掃ブラシ２０９が移動して清掃作業を実施する次回移動領域として閾値非充足領域を選択する。閾値変更部２１４は、表示部５０５に表示された作業結果地図に基づく、入力部５０６による表示部５０５への使用者の入力に基づいて閾値を変更する。

【0057】

〔実施形態４〕
〔ソフトウェアによる実現例〕
自律移動装置１０３の演算部２０６（特に選択部２１３および閾値変更部２１４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

【0058】

後者の場合、演算部２０６は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0059】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、作業領域を移動しながら作業を実施する作業部（清掃ブラシ２０９）と、前記作業領域中の作業部（清掃ブラシ２０９）の位置を検出する位置検出部（自己位置検出部２１０）と、前記作業部（清掃ブラシ２０９）による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部（エンコーダ２０５ａ・２０５ｂ）と、前記作業部（清掃ブラシ２０９）の位置の履歴に基づいて、前記作業部（清掃ブラシ２０９）が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域（清掃実施領域Ｒ１１）として表す作業結果地図Ｍ１〜Ｍ６を作成する作成部（作業結果地図作成部２１１）とを備え、前記作業実施領域（清掃実施領域Ｒ１１）は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、次回前記作業部（清掃ブラシ２０９）が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部２１３と、前記閾値を使用者の入力に基づいて変更する閾値変更部２１４とをさらに備える。

【0060】

上記の構成によれば、作業部が実施する作業に関連する作業指標の閾値が、使用者の入力に基づいて変更される。このため、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として選択される閾値非充足領域を使用者の入力に基づいて調整することができる。この結果、次回の作業を状況に応じて適正化することができる自律移動体を提供することができる。

【0061】

本発明の態様２に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記閾値非充足領域は、前記作業指標に基づいて区分される第１指標領域と第２指標領域とを含み、前記第１指標領域及び前記第２指標領域を互いに異なる視覚的態様で表示する表示部（操作パネル２１２）をさらに備えてもよい。

【0062】

上記の構成によれば、自律移動体による作業結果を自律移動体の使用者が視覚的、直観的に把握することができる。

【0063】

本発明の態様３に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記作業指標検出部は、前記作業部の移動速度を検出する速度センサ（エンコーダ２０５ａ・２０５ｂ）を含んでもよい。

【0064】

上記の構成によれば、作業部が実施する清掃作業に関連する移動速度の閾値を、使用者の入力に基づいて変更することができる。

【0065】

本発明の態様４に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記作業は清掃作業を含み、前記作業指標検出部は、前記作業部（清掃ブラシ２０９）による清掃結果を検出する清掃結果検出センサを含んでもよい。

【0066】

上記の構成によれば、作業部が実施する清掃結果の閾値を変更することができる。

【0067】

本発明の態様５に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様２において、前記閾値変更部は、前記表示部（操作パネル２１２）に表示されたセレクタＳ１・Ｓ２を含んでもよい。

【0068】

上記の構成によれば、セレクタにより選択した閾値に対応する領域のみを作業結果地図に表示することができる。

【0069】

本発明の態様６に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記次回移動領域は、前記作業部（清掃ブラシ２０９）が１回走行する１回走行領域と前記作業部（清掃ブラシ２０９）が複数回走行する複数回走行領域とを含んでもよい。

【0070】

上記の構成によれば、複数回走行領域の作業をより念入りに実施することができる。

【0071】

本発明の態様７に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記作業結果地図Ｍ１〜Ｍ６は、前記作業実施領域（清掃実施領域Ｒ１１）以外の領域である作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）を表示し、前記次回移動領域が前記作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）を含まなくてもよい。

【0072】

上記の構成によれば、進入できなかった領域の障害物が存続し、次回も侵入不可の場合に、上記領域が次回移動領域から除外されるので、次回の作業効率が向上する。

【0073】

本発明の態様８に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記作業結果地図Ｍ１〜Ｍ６は、前記作業実施領域（清掃実施領域Ｒ１１）以外の領域である作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）を表示し、前記選択部２１３は、前記次回移動領域に前記作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）を含めるか否かを選択してもよい。

【0074】

上記の構成によれば、次回移動領域に作業未実施領域を含めるか否かを状況に応じて適正に設定することができる。

【0075】

本発明の態様９に係る自律移動体（自律移動装置１０３）は、上記態様１において、前記作業結果地図Ｍ１〜Ｍ６は、前記閾値非充足領域Ｌ４〜Ｌ６と、前記作業実施領域（清掃実施領域Ｒ１１）以外の領域である作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）とを表示し、前記選択部２１３は、前記次回移動領域に前記作業未実施領域（清掃未実施領域Ｒ１２）を含めるか否かを選択してもよい。

【0076】

上記の構成によれば、次回移動領域に作業未実施領域を含めるか否かを状況に応じて適正に設定することができる。

【0077】

本発明の態様１０に係る自律移動体システムは、自律移動体と通信端末とを備えた自律移動体システムであって、前記自律移動体は、作業領域を移動しながら作業を実施する作業部と、前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する位置検出部と、前記作業部による作業に関連する作業指標を検出する作業指標検出部と、前記作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表す作業結果地図を作成する作成部と、前記作成部により作成された作業結果地図を表す情報を前記通信端末に送信する送信部とを有し、前記作業実施領域は、前記作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、前記閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、前記通信端末は、前記送信部により送信された情報を受信する端末受信部と、前記端末受信部により受信された情報に基づいて前記作業結果地図を表示する端末表示部とを有し、前記自律移動体は、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域として前記閾値非充足領域を選択する選択部と、前記端末表示部に表示された作業結果地図に基づく端末表示部への使用者の入力に基づいて前記閾値を変更する閾値変更部とをさらに有する。

【0078】

本発明の各態様に係る自律移動体（自律移動装置１０３）の演算部２０６は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記演算部２０６が備える各手段として動作させることにより上記演算部２０６をコンピュータにて実現させる演算部２０６の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【0079】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、清掃ロボットなどの自律的に移動して作業を実施する自律移動体及び自律移動体システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０３ 自律移動装置（自律移動体）
１０３Ａ 自律移動装置（自律移動体）
２０９ 清掃ブラシ（作業部）
２１０ 自己位置検出部（位置検出部、速度センサ、作業指標検出部）
２０５ａ、２０５ｂ エンコーダ（速度センサ、作業指標検出部）
２１１ 作業結果地図作成部（作成部）
２１２ 操作パネル（表示部）
２１３ 選択部
２１４ 閾値変更部
４０１ 清掃結果検出センサ
５０１ 自律移動装置システム
５０３ 通信部（端末受信部）
５０４ 通信部（送信部）
５０５ 表示部（端末表示部）
Ｍ１〜Ｍ６ 作業結果地図
Ｒ１１ 清掃実施領域（作業実施領域）
Ｒ１２ 清掃未実施領域（作業未実施領域）
Ｂ４〜Ｂ６ ボタン
Ｓ１、Ｓ２ セレクタ（閾値変更部）
Ｌ４ 走行領域（閾値非充足領域、閾値充足領域）
Ｌ５ 走行領域（閾値非充足領域、閾値充足領域、第１指標領域）
Ｌ６ 走行領域（閾値非充足領域、第２指標領域）

【要約】

【課題】次回の作業を状況に応じて適正化することができる自律移動装置を提供する。
【解決手段】自律移動装置（１０３）は、作業結果地図を作成する作業結果地図作成部（２１１）を備え、作業実施領域は、作業指標の閾値を充足する閾値充足領域と、閾値を充足しない閾値非充足領域とを含み、次回移動領域として閾値非充足領域を選択する選択部（２１３）と、閾値を使用者の入力に基づいて変更する閾値変更部（２１４）とをさらに備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】