特開 2022-71311 自律走行作業装置、作業プランの修正方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022071311

(43)【公開日】2022-05-16

(54)【発明の名称】自律走行作業装置、作業プランの修正方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20220509BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20220509BHJP

   A47L 11/293 20060101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

A47L9/28 E

A47L11/293

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020180200

(22)【出願日】2020-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000101617

【氏名又は名称】アマノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】下郡 裕美子

(72)【発明者】

【氏名】小野 貴史

(72)【発明者】

【氏名】仲野 綾華

【テーマコード（参考）】

3B057

5H301

【Ｆターム（参考）】

3B057DE02

3B057DE06

5H301AA10

5H301BB11

5H301CC03

5H301CC06

5H301DD02

5H301GG09

5H301QQ06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】作業プランにオペレータの意図を反映させて、作業効率及び作業の質を高めることができる自律走行作業装置、作業プランの修正方法、プログラムを提供する。
【解決手段】自律走行作業装置（装置本体１０）は、作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する。自律走行作業装置には、作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成する作業軌跡作成部３９、４０と、撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡を重ねて表示する表示制御部４１と、既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正する作業プラン修正部４５と、が設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置であって、
作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成する作業軌跡作成部と、
撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示する表示制御部と、
前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正する作業プラン修正部と、を備えたことを特徴とする自律走行作業装置。

【請求項2】

前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を複数の分割軌跡に分割する作業軌跡分割部を備え、
前記表示制御部は、撮像画像内の被作業面に複数の前記分割軌跡を重ねて表示し、
前記作業プラン修正部は、前記分割軌跡に対する変更操作を受けたときに作業プランを修正することを特徴とする請求項１に記載の自律走行作業装置。

【請求項3】

手動操作に従って作業プランを学習し、学習済みの作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施し、
前記表示制御部は、作業プランの学習後に撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡を重ねて表示し、
前記作業プラン修正部は、前記既作業軌跡に関する変更操作を受けたときに前記学習済みの作業プランを修正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自律走行作業装置。

【請求項4】

手動操作に従って作業プランを学習し、学習済みの作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置であって、
作業プランの学習中に手動操作に従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び当該既作業軌跡から予測される作業予定の仮想作業軌跡を作成する作業軌跡作成部と、
作業プランの学習中に撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び前記仮想作業軌跡を重ねて表示する表示制御部と、
作業プランの学習中に未学習箇所である前記仮想作業軌跡に対する作業プランを作成する作業プラン作成部と、を備えたことを特徴とする自律走行作業装置。

【請求項5】

前記作業軌跡作成部は、作業の開始地点から現在地点までの走行経路に基づいて前記既作業軌跡を作成し、現在地点から作業の終了地点までの走行経路に基づいて前記仮想作業軌跡を作成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自律走行作業装置。

【請求項6】

自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置の作業プランの修正方法であって、
作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成するステップと、
撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示するステップと、
前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正するステップと、を有することを特徴とする作業プランの修正方法。

【請求項7】

作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置のプログラムであって、
作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成するステップと、
撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示するステップと、
前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正するステップと、を前記自律走行作業装置に実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行作業装置、作業プランの修正方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

被作業面の作業状態を可視化する自律走行作業装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自律走行作業装置は携帯端末に通信可能に接続されており、自律走行作業装置にはゴミ検出センサが設けられ、携帯端末にはカメラが設けられている。ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等によって被作業面のマップが作成され、ゴミ検出センサの検出結果がマップに付加される。そして、自律走行作業装置から携帯端末に作業状態が反映されたマップが送信され、このマップがカメラの撮像画像に重ねられて携帯端末のディスプレイに表示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０８２８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の自律走行作業装置では、被作業面の撮像画像上に作業状態を反映したマップが重ねられて、被作業面の作業状態を可視化することができる。被作業面の作業状態をオペレータに認識させることができるが、オペレータの意図を反映した作業結果が得られるように自律走行作業装置を動かすことまではできない。

【0005】

そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、作業プランにオペレータの意図を反映させて、作業効率及び作業の質を高めることができる自律走行作業装置、作業プランの修正方法、プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の自律走行作業装置は、作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置であって、作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成する作業軌跡作成部と、撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示する表示制御部と、前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正する作業プラン修正部と、を備えている。

【0007】

本発明の作業プランの修正方法は、自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置の作業プランの修正方法であって、作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成するステップと、撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示するステップと、前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正するステップと、を有している。

【0008】

これらの構成によれば、撮像画像内の被作業面上の既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡をオペレータに視認させて、既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡に関するオペレータの変更操作を受け付けている。既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡に関する変更操作によって自律走行作業装置の作業プランが修正され、オペレータの意図を作業プランに反映させて作業効率及び作業の質を高めることができる。

【0009】

上記の自律走行作業装置は、前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を複数の分割軌跡に分割する作業軌跡分割部を備え、前記表示制御部は、撮像画像内の被作業面に複数の前記分割軌跡を重ねて表示し、前記作業プラン修正部は、前記分割軌跡に対する変更操作を受けたときに作業プランを修正する。この構成によれば、オペレータの意図をより細かく作業プランに反映させることができる。

【0010】

上記の自律走行作業装置は、手動操作に従って作業プランを学習し、学習済みの作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施し、前記表示制御部は、作業プランの学習後に撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡を重ねて表示し、前記作業プラン修正部は、前記既作業軌跡に関する変更操作を受けたときに前記学習済みの作業プランを修正する。この構成によれば、手動操作によって自律走行作業装置に学習を繰り返すことなく、学習済みの作業プランにオペレータの意図を反映させることができる。

【0011】

本発明の他の自律走行作業装置は、手動操作に従って作業プランを学習し、学習済みの作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置であって、作業プランの学習中に手動操作に従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び当該既作業軌跡から予測される作業予定の仮想作業軌跡を作成する作業軌跡作成部と、作業プランの学習中に撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び前記仮想作業軌跡を重ねて表示する表示制御部と、作業プランの学習中に未学習箇所である前記仮想作業軌跡に対する作業プランを作成する作業プラン作成部と、を備えている。

【0012】

この構成によれば、作業プランの学習中に撮像画像内の被作業面上の仮想作業軌跡をオペレータに視認させているので、未学習箇所である仮想作業軌跡が適切か否かをオペレータに確認させて、オペレータの意図に反した作業プランの生成が抑えられ、手動操作によって自律走行作業装置に学習を繰り返させることなく、仮想作業軌跡に対する作業プランにオペレータの意図を反映させることができる。

【0013】

上記の自律走行作業装置において、前記作業軌跡作成部は、作業の開始地点から現在地点までの走行経路に基づいて前記既作業軌跡を作成し、現在地点から作業の終了地点までの走行経路に基づいて前記仮想作業軌跡を作成する。この構成によれば、既作業軌跡と仮想作業軌跡を容易に作成することができる。

【0014】

本発明のプログラムは、作業プランに従って自律走行しながら被作業面に対して作業を実施する自律走行作業装置のプログラムであって、作業プランに従って作業したときの作業済みの既作業軌跡及び／又は作業予定の仮想作業軌跡を作成するステップと、撮像部から取得した撮像画像内の被作業面に前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡を重ねて表示するステップと、前記既作業軌跡及び／又は前記仮想作業軌跡に関する変更操作を受けたときに作業プランを修正するステップと、を前記自律走行作業装置に実行させる。この構成によれば、自律走行作業装置にプログラムをインストールすることで、撮像画像内の被作業面上の既作業軌跡及び／又は仮想作業軌跡をオペレータに視認させて、オペレータに作業プランの修正を促す機能を追加することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、作業プランにオペレータの意図を反映させて、作業効率及び作業の質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の清掃装置の斜視図である。

【図2】本実施形態の清掃装置の模式図である。

【図3】本実施形態の装置本体の制御ブロック図である。

【図4】本実施形態の表示画面の一例を示す図である。

【図5】本実施形態の清掃前の表示画面の一例を示す図である。

【図6】本実施形態の重点清掃領域の指定処理の一例を示す図である。

【図7】本実施形態の重点清掃領域の指定処理の一例を示す図である。

【図8】本実施形態の清掃プランの学習後の清掃装置の位置関係を示す図である。

【図9】本実施形態の学習後の表示画面の一例を示す図である。

【図10】本実施形態の清掃プランの学習中の表示画面の一例を示す図である。

【図11】本実施形態の清掃プランの修正処理のフローチャートの一例である。

【図12】本実施形態の学習中の清掃プランの生成処理のフローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しつつ、本実施形態の清掃装置について説明する。図１は本実施形態の清掃装置の斜視図である。図２は本実施形態の清掃装置の模式図である。なお、以下の説明では、自律走行作業装置として自律走行式の清掃装置を例示して説明するが、自律走行作業装置は自律走行によって被作業面に対して、掃除作業、研磨作業、艶出し作業、ワックス塗布作業等の各種作業を実施する作業装置でもよい。

【0018】

図１に示すように、清掃装置１は、商業施設、製造工場、鉄道駅コンコース等の床面（被作業面）Ｆを自律走行で清掃可能に構成されている。清掃装置１の装置本体１０の下部には、駆動輪としての前輪１２と補助輪としての後輪１３が設けられている。前輪１２と後輪１３の間に洗浄パッドや洗浄ブラシ等の清掃部材１６が設けられ、清掃部材１６の後側にはスキージ１７が設けられている。装置本体１０の上部後側にはハンドル２８が設けられ、ハンドル２８の前側には表示部２２が設けられている。装置本体１０の上部前側には撮像部２１が設けられ、撮像部２１の下方の窪みには障害物センサ２６が設けられている。

【0019】

図２に示すように、清掃装置１の装置本体１０には、走行部１１、清掃部１５、無線通信部１９、撮像部２１、表示部２２、計測部２５、操作部２７、記憶部５０、電源部２９、制御部３０が設けられている。走行部１１は、上記した前輪１２、後輪１３、走行モータ（不図示）、エンコーダ（不図示）等によって構成されている。走行部１１は、走行モータによって前輪１２を駆動させて清掃装置１を走行させている。なお、本実施形態には前輪駆動の清掃装置１を例示しているが、走行部１１によって後輪１３だけが駆動されてもよいし、走行部１１によって両輪が駆動されてもよい。

【0020】

清掃部１５は、例えば、湿式清掃によって床面Ｆを清掃するものであり、上記した清掃部材１６及びスキージ１７、洗浄モータ（不図示）、アクチュエータ（不図示）、洗浄液供給部（不図示）、汚水回収部（不図示）等によって構成されている。清掃部１５は、アクチュエータによって清掃部材１６を床面Ｆに押し付けて、清掃モータによって床面Ｆに対して清掃部材１６を回転させている。このとき、洗浄液供給部によって洗浄液タンクから床面Ｆに洗浄液が散布されて、スキージ１７に集められた汚水が汚水回収部によって汚水タンクに回収される。

【0021】

無線通信部１９は、装置本体１０と管理端末（不図示）を無線通信によって接続している。例えば、装置本体１０と管理端末はＷｉＦｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮによって接続されている。撮像部２１は、床面Ｆを撮像可能なドーム型カメラである。なお、撮像部２１は、床面Ｆを撮像可能であればよく、パノラマ画像が撮像可能な全天球カメラでもよいし、清掃装置１の前方を撮像可能な固定カメラでもよい。また、本実施形態では、清掃装置１が撮像部２１を備えているが、商業施設等に設置された監視カメラから無線通信によって清掃装置１が床面Ｆの画像を取得してもよい。

【0022】

表示部２２は、タッチパネル式の表示画面を有している。表示部２２の表示画面には撮像部２１に撮像された撮像画像（主に動画）が表示されると共に、清掃装置１に対するオペレータの操作を受け付ける操作画面が表示される。操作画面によって清掃装置１の動作モードが選択され、清掃装置１に対して各種設定が入力される。なお、表示部２２としては、装置本体１０に対して着脱可能なタブレット型端末やスマートフォン等の携帯端末を用いることもできる。表示部２２として携帯端末が用いられた場合には、無線通信部１９の代わりに携帯端末の無線通信機能が用いられてもよい。

【0023】

計測部２５は、上記した障害物センサ２６を備えている。障害物センサ２６は、例えば、障害物や壁面からの距離及び角度を計測するＬＲＦ（Laser Range Finder）によって構成されている。障害物センサ２６から周囲にレーザー光が出射され、物体からの反射光を受光することで周辺の障害物センサ２６から障害物までの距離及び角度が計測されて、清掃装置１の周辺環境を認識することが可能になっている。また、障害物センサ２６は、レーザー光を用いた障害物検出の代わりに、周辺環境の撮像画像を用いた障害物検出を実施してもよい。

【0024】

操作部２７は、オペレータの手動操作を受け付けており、上記したハンドル２８（図１参照）、スロットル等によって構成されている。操作部２７は、ハンドル２８の操舵量やスロットルの捻り量を電気信号に変換して、装置本体１０の走行モータの制御基板に出力して走行モータを駆動させる。操作部２７の操作によって、装置本体１０の走行速度の調整、左旋回、右旋回が実施される。また、装置本体１０の操作部２７付近には、電源のＯＮ／ＯＦＦを行う電源スイッチ（不図示）と、装置本体１０の動作を全停止させる緊急停止スイッチ（不図示）が設けられている。

【0025】

記憶部５０は、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の一つ又は複数の記憶媒体によって構成されている。ＲＯＭには、例えば、清掃装置１を制御するためのプログラムが記憶されている。ＨＤＤやフラッシュメモリには、例えば、走行経路、走行速度、洗浄液の散布量、清掃部材１６の接触圧等を各種清掃条件が設定された清掃プランや、その他のパラメータが記憶されている。電源部２９は、バッテリ（不図示）及び充電回路等によって構成されている。電源部２９から装置各部に電力が供給されている。

【0026】

制御部３０は、装置各部を統括制御している。制御部３０の各種処理は、プロセッサを用いてソフトウェアによって実現されてもよいし、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。プロセッサを用いる場合には、プロセッサが記憶部５０に記憶されているプログラムを読み出して実行することで各種処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）が使用される。なお、制御部３０及び記憶部５０の制御ブロックの詳細については後述する。

【0027】

このような清掃装置１には、手動モード、学習モード、再現モードの３つの動作モードが用意されている。手動モードは、オペレータによる清掃装置１の手動操作によって床面Ｆを清掃するモードである。学習モードは、オペレータによる手動操作によって清掃装置１に清掃プランを学習させるモードである。再現モードは、清掃プランを再現するように、清掃装置１が清掃エリア内を自律走行しながら清掃するモードである。また、清掃装置１は、学習モードで学習された清掃プランに従って清掃する他、事前に作成された清掃プランに従って清掃することも可能である。

【0028】

しかしながら、学習済みの清掃プランや事前作成済みの清掃プランが適切であるとは限らない。例えば、清掃装置１の清掃軌跡から壁までの距離が安全距離よりも長過ぎたり、隣り合う清掃軌跡のラップ幅が大き過ぎたりすると清掃効率が低下する。また、床面Ｆの汚れ具合によっては、清掃プランに従った清掃だけでは汚れを十分に落としきれない場合がある。そこで、本実施形態の清掃装置１は、撮像画像内の床面Ｆ上の清掃軌跡をオペレータに視認させて、清掃効率及び清掃の質が高められるように、オペレータの意図を反映した清掃プランに修正している。

【0029】

以下、装置本体の制御部及び記憶部の詳細構成について説明する。図３は本実施形態の装置本体の制御ブロック図である。なお、ここでは、図１及び図２の符号を適宜使用して説明する。

【0030】

図３に示すように、制御部３０には、学習清掃制御部３１、学習走行制御部３２、ＳＬＡＭ制御部３３、走行経路作成部３４、環境地図作成部３５、清掃プラン作成部３６、再現清掃制御部３７、再現走行制御部３８、既清掃軌跡作成部３９、仮想清掃軌跡作成部４０、ＡＲ表示制御部４１、既清掃軌跡算出部４２、仮想清掃軌跡算出部４３、未清掃領域算出部４４、清掃プラン修正部４５、清掃軌跡分割部４６が設けられている。記憶部５０には、清掃条件記憶部５１、走行経路記憶部５２、環境地図記憶部５３、清掃プラン記憶部５４、清掃軌跡記憶部５５、装置設定記憶部５６が設けられている。

【0031】

学習清掃制御部３１は、学習モード中にオペレータの操作に従った清掃装置１の手動清掃を制御している。学習清掃制御部３１による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部５１に記憶される。このティーチングデータには、例えば洗浄液の散布量、清掃部材１６の接触圧、汚水の吸引力が含まれている。学習走行制御部３２は、学習モード中にオペレータの操作に従った清掃装置１の手動走行を制御している。学習走行制御部３２による制御内容は、ティーチングデータとして清掃条件記憶部５１に記憶される。このティーチングデータには、例えば走行速度が含まれている。

【0032】

ＳＬＡＭ制御部３３は、リアルタイムでＳＬＡＭを実行して、計測部２５に計測された清掃装置１の周囲の障害物からの距離及び角度に基づいて、清掃装置１の自己位置を推定すると共に局所地図を作成する。走行経路作成部３４は、時系列に並んだ複数の自己位置を繋ぎ合わせて清掃装置１の走行経路Ｌ（図６（Ａ）参照）を作成する。環境地図作成部３５は、時系列に並んだ複数の局所地図を繋ぎ合わせて環境地図Ｍ（図６（Ａ）参照）を作成する。走行経路Ｌはティーチングデータとして走行経路記憶部５２に記憶され、環境地図Ｍはティーチングデータとして環境地図記憶部５３に記憶される。

【0033】

なお、計測部２５には、障害物センサ２６として２次元タイプのＬＲＦが用いられてもよいし、３次元タイプのＬＲＦが用いられてもよい。２次元タイプのＬＲＦによって２次元データが取得されてもよいし、３次元タイプのＬＲＦ又は２次元タイプのＬＲＦの揺動によって３次元データが取得されてもよい。すなわち、走行経路作成部３４によって２次元の走行経路が作成されてもよいし、３次元の走行経路が作成されてもよい。また、環境地図作成部３５によって２次元の環境地図が作成されてもよいし、３次元の環境地図が作成されてもよい。

【0034】

清掃プラン作成部３６は、各種ティーチングデータを学習モードの開始から終了までの所定時間間隔のステップ毎に関連付けて清掃プランを作成する。この場合、環境地図Ｍに清掃装置１の走行経路Ｌが反映されて、走行経路Ｌの開始地点Ｐ１から終了地点Ｐ２（図６（Ａ）参照）までの各地点における洗浄液の散布量、清掃部材１６の接触圧、汚水の吸引力、走行速度が設定されて清掃プランが作成される。清掃プランは清掃プラン記憶部５４に記憶されて、再現モード中に使用される。清掃プラン記憶部５４には、学習モードで学習された清掃プランの他にも、事前に作成された清掃プランが記憶されている。

【0035】

再現清掃制御部３７は、再現モード中に清掃プラン記憶部５４から清掃プランを読み込み、清掃プランに従って清掃装置１の自動清掃を制御している。再現走行制御部３８は、再現モード中に清掃プラン記憶部５４から清掃プランを読み込み、清掃プランに従って清掃装置１の自律走行を制御している。清掃装置１が走行経路Ｌに沿って自律走行しながら、洗浄液を床面Ｆに散布して清掃部材１６によって床面Ｆを洗浄している。このように、再現清掃制御部３７及び再現走行制御部３８によって清掃装置１が制御されることで、清掃プラン記憶部５４から読み込まれた清掃プランが再現される。

【0036】

既清掃軌跡作成部（作業軌跡作成部）３９は、清掃の開始地点Ｐ１から現在地点までの走行経路Ｌに基づいて、清掃プランに従って清掃したときの清掃済みの既清掃軌跡Ｔ１（図４（Ｂ）参照）を作成する。この場合、既清掃軌跡作成部３９によって走行経路記憶部５２から走行経路Ｌが読み込まれると共に、装置設定記憶部５６から清掃部材１６の幅が読み込まれる。そして、清掃の開始地点Ｐ１から現在地点までの走行経路Ｌと清掃部材１６の幅に基づいて、既清掃軌跡作成部３９によって床面Ｆに対する清掃済みの既清掃軌跡（既作業軌跡）Ｔ１が作成される。既清掃軌跡Ｔ１は清掃軌跡記憶部５５に記憶される。

【0037】

仮想清掃軌跡作成部（作業軌跡作成部）４０は、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２（図６（Ａ）参照）までの走行経路Ｌに基づいて、清掃プランに従って清掃したときの清掃予定の仮想清掃軌跡Ｔ２（図４（Ｂ）参照）を作成する。この場合、仮想清掃軌跡作成部４０によって走行経路記憶部５２から走行経路Ｌが読み込まれると共に、装置設定記憶部５６から清掃部材１６の幅が読み込まれる。そして、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２までの走行経路Ｌと清掃部材１６の幅に基づいて、仮想清掃軌跡作成部４０によって床面Ｆに対する清掃予定の仮想清掃軌跡（仮想作業軌跡）Ｔ２が作成される。仮想清掃軌跡Ｔ２は清掃軌跡記憶部５５に記憶される。

【0038】

ＡＲ表示制御部（表示制御部）４１は、撮像部２１から入力された撮像画像内の床面Ｆに既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２を重ねて表示部２２に表示させる。例えば、環境地図Ｍの特徴点と撮像画像の特徴点がマッチングされて、撮像画像の撮像座標系（カメラ座標系）における清掃装置１の現在地点が特定される。この清掃装置１の現在地点を基準にした既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２が撮像画像内の床面Ｆに重ねられる。既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２は直線形状に限らず、既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２は清掃装置１の旋回箇所で円弧状に形成されてもよい。

【0039】

なお、撮像画像内の床面Ｆの認識は、画像セグメンテーション（セマンティック・セグメンテーション）によって実現される。画像セグメンテーションは、撮像画像の画素毎に物体を判別して識別可能に表示する技術であり、画像の各画素がどのカテゴリーに属するかが求められる。同一カテゴリーの画素が同一ラベルとして扱われて、床面Ｆが天井や壁面等と区別して認識されて、床面Ｆ上に既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２が重ねられる。床面Ｆ上の既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２は色付けされた領域で表されてもよいし、各領域がそれぞれ異なる表示色で表されていてもよい。

【0040】

既清掃軌跡算出部４２は、環境地図Ｍ上に既清掃軌跡Ｔ１を反映させることで、計測部２５に計測された壁面等の障害物から既清掃軌跡Ｔ１までの距離や面積、既清掃軌跡Ｔ１のラップ幅を算出する。仮想清掃軌跡算出部４３は、環境地図Ｍ上に仮想清掃軌跡Ｔ２を反映させることで、計測部２５に計測された壁等の障害物から仮想清掃軌跡Ｔ２までの距離や面積、仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅、既清掃軌跡Ｔ１と仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅を算出する。未清掃領域算出部４４は、既清掃軌跡Ｔ１の隙間を未清掃領域として、この未清掃領域の縦横寸法及び面積を算出する。

【0041】

清掃プラン修正部（作業プラン修正部）４５は、既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する変更操作を受けたときに清掃プランを修正する。例えば、壁面から清掃軌跡までの距離、清掃軌跡のラップ幅の変更操作を受けたときに、清掃プラン修正部４５によって清掃プランの走行経路Ｌがオフセットされる。走行経路Ｌは、環境地図Ｍにおける清掃装置１の自己位置を示すＸ、Ｙ座標値の集合である。壁面から清掃軌跡までの距離や清掃軌跡のラップ幅の設定値をＸＹ方向の変位量に変換した上で、走行経路ＬのＸ、Ｙ座標値にＸＹ方向の変位量を加えることで走行経路Ｌがオフセットされる。

【0042】

また例えば、清掃軌跡に対する清掃条件の変更操作を受けたときに、清掃プラン修正部４５によって清掃プランの清掃条件が変更される。清掃部材１６の接触圧等の増加によって床面Ｆの一部を重点的に清掃することができる。清掃条件の変更の代わりに、清掃プラン修正部４５によって清掃プランの走行経路Ｌの一部に往復経路が設定されてもよい。往復経路で清掃装置１によって往復清掃が繰り返されることで、床面Ｆの一部を重点的に清掃することができる。走行経路Ｌや清掃条件の変更によって、オペレータの意図を反映した清掃プランに修正される。

【0043】

清掃軌跡分割部（作業軌跡分割部）４６は、既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２を直線軌跡と旋回軌跡からなる複数の分割軌跡７０ｃ（図６（Ｂ）参照）に分割する。この場合、ＡＲ表示制御部４１によって複数の分割軌跡７０ｃが撮像画像上に重ねて表示され、オペレータのタッチ操作によって複数の分割軌跡７０ｃが個別に選択される。分割軌跡７０ｃの選択によって個々の分割軌跡７０ｃに対する清掃条件等の変更操作が可能になっている。また、選択中の分割軌跡７０ｃに対する縮小操作を受けると分割軌跡７０ｃが縮小されて、より狭い範囲に対して清掃条件の変更操作が可能になっている（図７（Ｂ）参照）。

【0044】

この清掃装置１には、手動操作によって学習された清掃プランと管理端末等で事前に作成された清掃プランが使用可能である。清掃プランの学習時には、オペレータによって清掃装置１が手動操作された状態で、ＳＬＡＭ制御部３３によってＳＬＡＭが実行され、清掃装置１の自己位置が推定されると共に局所地図が作成される。走行経路作成部３４によって自己位置が繋ぎ合わされて走行経路Ｌが作成され、環境地図作成部３５によって局所地図が繋ぎ合わされて環境地図Ｍが作成される。清掃プラン作成部３６によって環境地図Ｍに走行経路Ｌが反映されて、走行経路Ｌに清掃条件が関連付けられることで清掃プランが作成される。

【0045】

清掃プランの事前作成時には、事前に用意された図面データから環境地図Ｍが作成される。また、事前に入力された清掃の開始地点Ｐ１、終了地点Ｐ２、壁面からの安全距離、清掃部材１６の幅等の設定値に基づいて、清掃軌跡を一定幅でラップさせたジグザグの走行経路Ｌが作成される。環境地図Ｍに走行経路Ｌが反映されて、事前に入力された清掃条件が走行条件に関連付けられることで清掃プランが作成される。図面データを用いる代わりに、オペレータによって清掃装置１が壁際に沿って手動走行されながら、ＳＬＡＭが実行されて環境地図Ｍが作成されてもよい。

【0046】

学習済みの清掃プラン及び事前作成済みの清掃プランを用いた清掃時には、ＳＬＡＭによって清掃装置１の自己位置を推定しつつ、清掃プランの走行経路Ｌに従って清掃装置１が動かされることで床面Ｆが清掃される。このとき、ＳＬＡＭによって局所地図が作成されるが、この局所地図によって環境地図Ｍが更新されてもよい。表示部２２の表示画面には、オペレータの操作によって床面Ｆ上に既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２が表示される。表示画面がオペレータに視認されて、既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する変更操作を受けたときに清掃プランが修正される。

【0047】

ここで、清掃中の清掃プランの修正処理について説明する。図４は本実施形態の表示画面の一例を示す図であり、（Ａ）はＡＲ表示を無効にした表示画面、（Ｂ）は本実施形態のＡＲ表示を有効にした表示画面の一例を示す図である。なお、清掃プランは、学習された清掃プランでもよいし、事前に作成された清掃プランでもよい。ここでは、図２及び図３の符号を適宜使用して説明する。

【0048】

図４（Ａ）に示すように、清掃プランに従った清掃中に清掃装置１が一時的に停止される。ＡＲ表示が無効な場合には、撮像部２１に撮像された清掃装置１の前方の室内画像が表示部２２の表示画面に表示される。室内画像からは適切な清掃プランか否かが判断し難く、オペレータに対して清掃プランの修正を促すことができない。このため、表示画面には、黒色背景に白字で「ＡＲ表示」と記載された切替ボタン７３ａが表示されている。オペレータによって切替ボタン７３ａがタッチ操作されることで、表示画面のＡＲ表示が無効から有効に切り替えられる。

【0049】

図４（Ｂ）に示すように、ＡＲ表示が有効になると、室内画像の床面Ｆに既清掃軌跡Ｔ１及び仮想清掃軌跡Ｔ２が重ねられて表示される。また、室内画像上には、既清掃軌跡Ｔ１のラップ幅７３ｂ、仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅７３ｃ、右壁面から仮想清掃軌跡Ｔ２までの距離７３ｄ、直進経路数７３ｅ等の設定値が表示されている。これら設定値のうち、白色背景に黒字で記載された既清掃軌跡Ｔ１に関する設定値は変更不能であり、黒色背景に白字で記載された仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値は変更可能である。オペレータが表示画面を視認することで、以降の清掃プランを修正するか否かが判断される。

【0050】

仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値の変更によって、走行経路Ｌ（図６（Ａ）参照）がオフセットされて仮想清掃軌跡Ｔ２が室内画像上に再表示される。設定値の変更操作が繰り返されて、オペレータの意図に沿った仮想清掃軌跡Ｔ２になった時点で確定ボタン（不図示）が押されて、清掃プランに対してオフセット後の走行経路Ｌが反映される。このようにして、床面Ｆの清掃中に清掃プランが修正される。なお、設定値の確定後には、表示画面に設定値が表示されなくてもよい。これにより、オペレータの意図に沿った清掃プランに修正されたとことを、オペレータに認識させることができる。

【0051】

次に、清掃前の清掃プランの修正処理について説明する。図５は本実施形態の清掃前の表示画面の一例を示す図であり、（Ａ）は設定変更前の表示画面、（Ｂ）は設定変更後の表示画面を示している。図６は本実施形態の重点清掃領域の指定処理の一例を示す図であり、（Ａ）は１段階目の分割状態、（Ｂ）は２段階目の分割状態を示している。図７は本実施形態の重点清掃領域の指定処理の一例を示す図であり、（Ａ）は分割軌跡の選択状態、（Ｂ）は分割軌跡の縮小状態を示している。なお、清掃プランは、学習された清掃プランでもよいし、事前に作成された清掃プランでもよい。ここでは、図２及び図３の符号を適宜使用して説明する。

【0052】

図５（Ａ）に示すように、床面Ｆの清掃前にＡＲ表示が有効にされると、室内画像の床面Ｆに仮想清掃軌跡Ｔ２が重ねられて表示される。また、室内画像上には、仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅７３ｆ、右壁面から仮想清掃軌跡Ｔ２までの距離７３ｇ、直進経路数７３ｈ等の設定値が表示されている。さらに、室内画像上には、黒色背景に白字で「重点清掃領域指定」と記載された指定ボタン７３ｉが表示されている。オペレータによって指定ボタン７３ｉがタッチ操作されることで、図５（Ｂ）に示すように、仮想清掃軌跡Ｔ２に対して重点清掃領域７２が指定される。

【0053】

まず図６（Ａ）に示すように、仮想清掃軌跡Ｔ２が直線軌跡の集合領域７０ａと旋回軌跡の集合領域７０ｂに分割され、さらに図６（Ｂ）に示すように、集合領域７０ａ、７０ｂが１直線軌跡、１旋回軌跡毎の複数の分割軌跡７０ｃに分割される。複数の分割軌跡７０ｃは、オペレータのタッチ操作によって選択可能に表示画面に表示されている。複数の分割軌跡７０ｃから任意の分割軌跡７０ｃが選択され、この選択された分割軌跡７０ｃが重点清掃領域７２に指定される。なお、複数の分割軌跡７０ｃから１つの分割軌跡７０ｃが重点清掃領域７２に指定されてもよいし、２以上の分割軌跡７０ｃが重点清掃領域７２に指定されてもよい。

【0054】

図７（Ａ）に示すように、分割軌跡７０ｃが重点清掃領域７２に指定されると、重点清掃領域７２の走行経路Ｌに関連付けられた清掃部材１６の接触圧等の清掃条件が高めに変更される。なお、接触圧の変更に代えて、重点清掃領域７２の走行経路Ｌを清掃装置１が往復清掃してもよい。この場合には、重点清掃領域７２に対応した走行経路Ｌの端点で清掃装置１が信地旋回し、清掃装置１の進行方向が逆転されて往復清掃されてもよい。図７（Ｂ）に示すように、分割軌跡７０ｃはオペレータのタッチ操作に応じて１ステップ毎に縮小（短縮）されてもよい。これにより、縮小後の分割軌跡７０ｃに対して重点清掃領域７２を指定することができる。

【0055】

また、室内画像上の各設定値（図５（Ｂ）参照）の変更によって修正プランが修正されてもよい。各設定値が変更されることで、走行経路Ｌがオフセットされて仮想清掃軌跡Ｔ２が表示画面に再表示される。そして、清掃プランに対してオフセット後の走行経路Ｌが反映されることで床面Ｆの清掃前に修正プランが修正される。ここでは、床面Ｆの清掃前に清掃プランを修正する一例について説明したが、床面Ｆの清掃後に清掃プランが修正されてもよい。修正後の清掃プランを別プランとして清掃プラン記憶部５４に記憶させて次回以降の清掃に使用することができる。

【0056】

次に、学習後の清掃プランの修正処理について説明する。図８は本実施形態の清掃プランの学習後の清掃装置の位置関係を示す図である。図９は本実施形態の学習後の表示画面の一例を示す図であり、（Ａ）は設定変更前の表示画面、（Ｂ）は設定変更後の表示画面を示している。ここでは、図２及び図３の符号を適宜使用して説明する。

【0057】

図８に示すように、清掃プランの学習後には清掃装置１が清掃の終了地点Ｐ２に位置付けられる。終了地点Ｐ２では清掃装置１が壁側を向いているため、オペレータによって清掃装置１が室内を向くように手動で方向転換される。図９（Ａ）に示すように、清掃装置１の方向転換後にＡＲ表示が有効にされると、室内画像の床面Ｆに既清掃軌跡Ｔ１が重ねられて表示される。また、室内画像上には、右壁面から既清掃軌跡Ｔ１までの距離７３ｊ、未清掃領域７３ｋが表示されている。未清掃領域７３ｋの表示によって清掃漏れがオペレータに認識される。

【0058】

図９（Ｂ）に示すように、オペレータによって右壁面から既清掃軌跡Ｔ１までの距離７３ｊが変更されることで、清掃プラン修正部４５によって走行経路Ｌ（図８参照）がオフセットされて経路間隔が狭められる。走行経路Ｌがオフセットされることで、室内画像の床面Ｆに既清掃軌跡Ｔ１が重ねられて再表示される。オペレータによって表示画面から未清掃領域が無くなったことが確認されると、清掃プランに対してオフセット後の走行経路Ｌが反映されて学習済みの修正プランが修正される。なお、既清掃軌跡Ｔ１のラップ幅が変更されることで走行経路Ｌがオフセットされてもよい。

【0059】

既清掃軌跡Ｔ１の一部の選択によって、走行経路Ｌが部分的にオフセットされてもよい。この場合、既清掃軌跡Ｔ１が直線軌跡及び旋回軌跡からなる複数の分割軌跡７０ｃ（図６（Ｂ）参照）に分割される。オペレータによって分割軌跡７０ｃが選択されて、分割軌跡７０ｃに対応した走行経路Ｌが直にオフセットされる。このとき、未選択の分割軌跡７０ｃに対応した走行経路Ｌについても自動的にオフセットされてもよい。走行経路Ｌのオフセットによって右壁面から既清掃軌跡Ｔ１までの距離７３ｊが大きくなり過ぎる場合には、走行経路Ｌに直進経路が追加されてもよい。直進経路の追加は、オペレータによる手動操作によって行われる。

【0060】

上記には清掃プランの修正処理について説明したが、本実施形態の清掃装置は学習中に清掃プランを自動生成することも可能である。学習中の清掃プランの生成処理について説明する。図１０は本実施形態の清掃プランの学習中の表示画面の一例を示す図であり、（Ａ）は設定変更前の表示画面、（Ｂ）は設定変更後の表示画面を示している。なお、ここでは、図２及び図３の符号を適宜使用して説明する。

【0061】

図１０（Ａ）に示すように、清掃プランの学習中に清掃装置１が一時的に停止され、ＡＲ表示が有効にされると、ＡＲ表示制御部４１によって室内画像の床面Ｆに既清掃軌跡Ｔ１及び仮想清掃軌跡Ｔ２が重ねられて表示される。清掃プランの学習中には清掃の開始地点Ｐ１（図８参照）から現在地点までしか走行経路Ｌが作成されていない。仮想清掃軌跡Ｔ２を表示するためには、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２（図８参照）までの走行経路Ｌを作成する必要がある。そこで、清掃装置１によって、清掃の開始地点Ｐ１から現在地点までの走行経路Ｌから、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２までの走行経路Ｌが予測されている。

【0062】

より詳細には、既清掃軌跡作成部（作業軌跡作成部）３９によって清掃プランの学習中に手動操作に従って清掃したときの既清掃軌跡Ｔ１が作成される。このとき、清掃の開始地点Ｐ１から現在地点までの走行経路Ｌの経路間隔及び直線長さ等が求められる。仮想清掃軌跡作成部（作業軌跡作成部）４０によって走行経路Ｌの経路間隔及び直線長さ等から、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２まで清掃したときの走行経路Ｌが予測される。そして、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２までの走行経路Ｌに基づいて仮想清掃軌跡Ｔ２が作成される。このように、既清掃軌跡Ｔ１から仮想清掃軌跡Ｔ２が予測されている。

【0063】

また、室内画像上には、既清掃軌跡Ｔ１及び仮想清掃軌跡Ｔ２の他に、既清掃軌跡Ｔ１のラップ幅７３ｌ、仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅７３ｍ、右壁面から仮想清掃軌跡Ｔ２までの距離７３ｎ、直進経路数７３ｏ等の設定値が表示されている。オペレータによって表示画面が視認されて、既清掃軌跡Ｔ１、仮想清掃軌跡Ｔ２、各設定値等に基づいて仮想清掃軌跡Ｔ２が適切か否か判断される。例えば、仮想清掃軌跡Ｔ２のラップ幅７３ｍと許容ラップ幅の比較、右壁面から仮想清掃軌跡Ｔ２までの距離７３ｎと安全距離との比較等に基づいて適切な仮想清掃軌跡Ｔ２か否かが判断される。

【0064】

仮想清掃軌跡Ｔ２が適切な場合には、清掃プラン作成部（作業プラン作成部）３６によって、清掃の開始地点Ｐ１から現在地点までの走行経路Ｌに、手動操作時に実施された清掃条件が関連付けられて既清掃軌跡Ｔ１に対する清掃プランが作成される。また、清掃プラン作成部３６によって、現在地点から清掃の終了地点Ｐ２までの走行経路Ｌに、既に手動操作時に実施された清掃条件が関連付けられて仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが作成される。そして、既清掃軌跡Ｔ１に対する清掃プランに仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが組み合わされて全体的な清掃プランが完成される。

【0065】

図１０（Ｂ）に示すように、仮想清掃軌跡Ｔ２が不適切な場合には、仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値の変更によって、走行経路Ｌがオフセットされて仮想清掃軌跡Ｔ２が再表示される。設定値の変更操作が繰り返されて、オペレータの意図に沿った仮想清掃軌跡Ｔ２になった時点で確定ボタン（不図示）が押される。清掃プラン作成部３６によって、オフセット後の走行経路Ｌに、既に手動操作時に実施された清掃条件が関連付けられて仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが作成される。そして、既清掃軌跡Ｔ１に対する清掃プランに仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが組み合わされて全体的な清掃プランが完成される。

【0066】

清掃装置の処理動作について説明する。図１１は本実施形態の清掃プランの修正処理のフローチャートの一例である。図１２は本実施形態の学習中の清掃プランの生成処理のフローチャートの一例である。なお、ここでは、図２及び図３の符号を適宜使用して説明する。

【0067】

図１１に示すように、撮像部２１によって室内画像が撮像され、表示部２２に室内画像が表示される（ステップＳ０１）。次に、既清掃軌跡作成部３９によって清掃プランに従って清掃したときの既清掃軌跡Ｔ１が作成され、仮想清掃軌跡作成部４０によって清掃プランに従って清掃したときの仮想清掃軌跡Ｔ２が作成される（ステップＳ０２）。次に、ＡＲ表示が有効にされると、ＡＲ表示制御部４１によって既清掃軌跡Ｔ１、仮想清掃軌跡Ｔ２、清掃軌跡のラップ幅等の設定値が室内画像に重ねられて表示される（ステップＳ０３）。オペレータによって表示画面が視認されて、清掃プランを修正するか否かが判断される。

【0068】

既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値等の変更操作を受けない場合には（ステップＳ０４でＮｏ）、オペレータによってＡＲ表示が無効にされるまで変更操作を受け付けている（ステップＳ０８でＮｏ）。既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値等の変更操作を受けた場合には（ステップＳ０４でＹｅｓ）、清掃プラン修正部４５によって走行経路Ｌがオフセットされる。そして、ＡＲ表示制御部４１によって既清掃軌跡Ｔ１、仮想清掃軌跡Ｔ２、清掃軌跡のラップ幅等の設定値が室内画像に重ねられて再表示される（ステップＳ０５）。

【0069】

オペレータによって表示画面が視認されて、既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する変更内容が確定されるまで、ステップＳ０４、Ｓ０５の処理が繰り返される（ステップＳ０６でＮｏ）。既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する変更内容が確定されると（ステップＳ０６でＹｅｓ）、清掃プラン修正部４５によって変更内容が清掃プランに反映されて清掃プランが修正される（ステップＳ０７）。そして、オペレータによってＡＲ表示が無効にされるまで、ステップＳ０４－Ｓ０７の処理が繰り返される（ステップＳ０８でＮｏ）。

【0070】

図１２に示すように、清掃プランの学習中に撮像部２１によって室内画像が撮像され、表示部２２に室内画像が表示される（ステップＳ１１）。次に、既清掃軌跡作成部３９によって手動操作に従って清掃したときの既清掃軌跡Ｔ１が作成される（ステップＳ１２）。次に、仮想清掃軌跡作成部４０によって既清掃軌跡Ｔ１から予測される清掃予定の仮想清掃軌跡Ｔ２が作成される（ステップＳ１３）。次に、ＡＲ表示が有効にされると、ＡＲ表示制御部４１によって既清掃軌跡Ｔ１、仮想清掃軌跡Ｔ２、清掃軌跡のラップ幅等の設定値が室内画像に重ねられて表示される（ステップＳ１４）。オペレータによって表示画面が視認されて、仮想清掃軌跡Ｔ２が適切か否か判断される。

【0071】

仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値等の変更操作を受けない場合には（ステップＳ１５でＮｏ）、オペレータによって仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定が確定されるまで変更操作を受け付けている（ステップＳ１７でＮｏ）。仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定値等の変更操作を受けた場合には（ステップＳ１５でＹｅｓ）、仮想清掃軌跡Ｔ２に対応する走行経路Ｌがオフセットされる。そして、ＡＲ表示制御部４１によって既清掃軌跡Ｔ１、仮想清掃軌跡Ｔ２、清掃軌跡のラップ幅等の設定値が室内画像に重ねられて再表示される（ステップＳ１６）。

【0072】

オペレータによって表示画面が視認されて、仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定が確定されるまで、ステップＳ１５、Ｓ１６の処理が繰り返される（ステップＳ１７でＮｏ）。仮想清掃軌跡Ｔ２に関する設定が確定されると（ステップＳ１７でＹｅｓ）、清掃プラン作成部３６によって未学習箇所である仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが作成される（ステップＳ１８）。そして、清掃プラン作成部３６によって既清掃軌跡Ｔ１に対する清掃プランと仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランが組み合わされて全体な清掃プランが作成される（ステップＳ１９）。

【0073】

以上、本実施形態によれば、撮像画像内の床面Ｆ上の既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２をオペレータに視認させて、既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関するオペレータの変更操作を受け付けている。既清掃軌跡Ｔ１及び／又は仮想清掃軌跡Ｔ２に関する変更操作によって清掃装置１の清掃プランが修正され、オペレータの意図を清掃プランに反映させて清掃効率及び清掃の質を高めることができる。

【0074】

また、本実施形態によれば、清掃プランの学習中に撮像画像内の床面Ｆ上の仮想清掃軌跡Ｔ２をオペレータに視認させている。未学習箇所である仮想清掃軌跡Ｔ２が適切か否かをオペレータに確認させて、オペレータの意図に反した清掃プランの生成が抑えられる。手動操作によって清掃装置１に学習を繰り返させることなく、仮想清掃軌跡Ｔ２に対する清掃プランにオペレータの意図を反映させることができる。

【0075】

なお、本実施形態では、自律走行作業装置として清掃作業を実施する清掃装置を例示したが、自律走行作業装置は清掃装置に限定されない。自律走行作業装置は、乾式の掃除作業、研磨作業、艶出し作業、ワックス塗布作業等の他の作業を実施する作業装置でもよい。すなわち、自律走行作業装置はロボット清掃機、ポリッシャー、バフィングマシン、ワックス塗布機でもよい。したがって、自律走行作業装置にはパッド等の洗浄部材の代わりに、掃除ブラシ、研磨ブラシ、艶出しブラシ、塗布部材が用いられてもよいし、さらに洗浄液として研磨剤や艶出し剤、コーティング剤が用いられてもよい。

【0076】

また、本実施形態では、被清掃面として床面を例示しているが、被作業面は壁面、天井面、窓面、鏡面等でもよい。

【0077】

また、本実施形態では、ＳＬＡＭによって環境地図が作成される構成にしたが、Ｖ－ＳＬＡＭやＬｉＤＡＲ－ＳＬＡＭによって環境地図が作成されてもよいし、オペレータによって事前に環境地図が用意されてもよい。

【0078】

また、本実施形態では、オペレータが清掃装置のハンドルを持って手動操作しているが、オペレータが表示端末によって清掃装置を遠隔手動操作してもよい。

【0079】

また、本実施形態では、撮像画像内の床面上の既清掃軌跡及び／又は仮想清掃軌跡をタッチ操作させる際に、壁面や天井が選択不能に設定されていてもよいし、壁面や天井が選択可能に設定されていてもよい。壁面が選択可能な場合には、清掃装置に壁面への消毒液の噴霧やＵＶ照射機能を持たせてもよい。オペレータの壁面のタッチ操作に応じて、清掃装置から表示報知や音声報知によってオペレータに意図が確認され、床面の清掃から壁面への消毒液の噴霧やＵＶ照射に作業が切り替えられてもよい。

【0080】

また、本実施形態では、表示画面には変更不能な設定値と変更可能な設定値の両方が表示されるが、表示画面に変更可能な設定値だけが表示されてもよい。

【0081】

また、本実施形態において、清掃装置にプログラムをインストールすることによって、撮像画像内の床面上の既清掃軌跡及び／又は仮想清掃軌跡をオペレータに視認させて、オペレータに清掃プランの修正を促す機能が追加されてもよい。また、清掃装置にプログラムをインストールすることによって、清掃プランの学習中に撮像画像内の床面上の仮想清掃軌跡をオペレータに視認させて、仮想清掃軌跡に対する清掃プランを生成させる機能が追加されてもよい。これらのプログラムは記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体であってもよい。

【0082】

なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0083】

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0084】

以上説明したように、本発明の技術は自律走行式の洗浄装置等の作業エリアの自動作業に好適な産業用ロボットに有用である。

【符号の説明】

【0085】

１ ：清掃装置（自律走行作業装置）
３６ ：清掃プラン作成部（作業プラン作成部）
３９ ：既清掃軌跡作成部（既作業軌跡作成部）
４０ ：仮想清掃軌跡作成部（仮想作業軌跡作成部）
４１ ：ＡＲ表示制御部（表示制御部）
４５ ：清掃プラン修正部（作業プラン修正部）
４６ ：清掃軌跡分割部（作業軌跡分割部）
７０ｃ：分割軌跡
Ｆ ：床面（被作業面）
Ｌ ：走行経路
Ｐ１ ：開始地点
Ｐ２ ：終了地点
Ｔ１ ：既清掃軌跡（既作業軌跡）
Ｔ２ ：仮想清掃軌跡（仮想作業軌跡）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】