特開 2023-155398 自律走行装置、自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム

(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】P2023155398

(43)【公開日】2023-10-20

(54)【発明の名称】自律走行装置、自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20231013BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023139620

(22)【出願日】2023-08-30

(62)【分割の表示】P 2022018388の分割

【原出願日】2019-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100181869

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 雄一

(72)【発明者】

【氏名】寺本 英司

(57)【要約】

【課題】自律走行装置の走行経路を生成する作業者の作業効率を向上させることが可能な自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムを提供する。
【解決手段】清掃装置１０は、作業者からティーチング操作を受け付ける受付処理部４１２と、前記ティーチング操作に対応する個別走行経路を記憶部５０に登録する登録処理部４１３と、記憶部５０に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得処理部４１４と、取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれに順番を設定する設定処理部４１５と、取得される複数の前記個別走行経路と設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて走行経路を生成する生成処理部４１６と、を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行システムであって、
作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付処理部と、
前記受付処理部により受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録処理部と、
前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得処理部と、
前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれに順番を設定する設定処理部と、
前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路と前記設定処理部により設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成処理部と、
を備える自律走行システム。

【請求項2】

前記登録処理部は、前記受付処理部が前記教示操作の開始指示を受け付けてから前記教示操作の終了指示を受け付けるまでの期間に前記自律走行装置が走行する経路を前記個別走行経路として前記記憶部に登録する、
請求項１に記載の自律走行システム。

【請求項3】

前記登録処理部は、前記教示操作ごとに前記個別走行経路を前記記憶部に登録する、
請求項１又は２に記載の自律走行システム。

【請求項4】

前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路を表示部に表示させる表示処理部をさらに備え、
前記取得処理部は、前記表示部に表示される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する、
請求項１から３のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項5】

前記設定処理部は、作業者が複数の前記個別走行経路を選択する選択順を、複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番として設定する、
請求項１から４のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項6】

前記生成処理部は、前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路を、前記設定処理部により設定される前記順番に従って連結することにより前記走行経路を生成する、
請求項１から５のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項7】

前記生成処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に各連結位置を結ぶ補間経路を生成し、複数の前記個別走行経路と前記補間経路とにより前記走行経路を生成する、
請求項１から６のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項8】

前記生成処理部により生成される前記走行経路を表示部に表示させる表示処理部をさらに備え、
前記表示処理部は、前記表示部において前記走行経路のうち前記補間経路を識別可能に表示させる、
請求項７に記載の自律走行システム。

【請求項9】

前記登録処理部は、前記生成処理部により生成される前記走行経路を前記記憶部に登録する、
請求項１から８のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項10】

前記生成処理部により生成される前記走行経路に基づいて前記自律走行装置を走行させる走行処理部をさらに備え、
前記走行処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、前記自律走行装置に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を走行させる、
請求項１から９のいずれかに記載の自律走行システム。

【請求項11】

走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行方法であって、
作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付ステップと、
前記受付ステップにより受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録ステップと、
前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定する設定ステップと、
前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路と前記設定ステップにより設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成ステップと、
を一又は複数のプロセッサが実行する自律走行方法。

【請求項12】

走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行プログラムであって、
作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付ステップと、
前記受付ステップにより受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録ステップと、
前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定する設定ステップと、
前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路と前記設定ステップにより設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成ステップと、
を一又は複数のプロセッサに実行させるための自律走行プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行可能な自律走行装置を走行させる自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、労働力不足や人件費の高騰などにより、駅や空港などにおけるコンコースや、ショッピングモールなどの広範囲なスペースを清掃する清掃要員が不足している。そのため、自律走行可能に設計され、高い清掃能力と高い安全性を有する産業用の自律走行型の清掃ロボット（自律走行装置）の導入が進んでいる。

【0003】

この種の自律走行装置の中には、作業者の操作に基づいて走行経路を教示させる教示機能（ティーチング機能）を備えるものがある（例えば特許文献１参照）。例えば、作業者は、経路教示モードに設定して、作業エリアにおいて自律走行装置を運転操作しながら所望の経路を走行させて自律走行装置が走行した走行経路（軌跡）を記憶させる。自律走行装置は、自律走行モードに設定されると、経路教示モードで記憶された前記走行経路を再現走行する。これにより、作業者の操作（教示操作）に基づいて生成された走行経路に従って自律走行装置を自律的に走行させることが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１８２１７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の自律走行装置では、自律走行装置に教示させた走行経路の一部、例えば教示走行開始地点から教示走行終了地点までの間の一部を修正したい場合に、作業者は、再度、自律走行装置を教示走行開始地点から教示走行終了地点まで運転操作して走行経路を記憶し直す必要がある。このため、自律走行装置の走行経路を生成する作業者の作業効率が低下する問題が生じる。

【0006】

本発明の目的は、自律走行装置の走行経路を生成する作業者の作業効率を向上させることが可能な自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の局面に係る自律走行システムは、走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行システムである。前記自律走行システムは、作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付処理部と、前記受付処理部により受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録処理部と、前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得処理部と、前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれに順番を設定する設定処理部と、前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路と前記設定処理部により設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成処理部と、を備える。

【0008】

この構成によれば、作業エリアの走行経路を複数の個別走行経路に分割して記憶部に登録することができる。このため、作業者により選択される複数の個別走行経路を連結することにより、所望の走行経路を容易に生成することが可能となる。また、生成した走行経路の一部を修正したい場合には、修正箇所に対応する個別走行経路を新たに生成した個別走行経路に入れ替えることにより、前記走行経路を修正することができる。このため、生成した走行経路の一部を修正する必要が生じた場合に、前記走行経路を一から全て作り直す必要がない。よって、自律走行装置の走行経路を生成する作業者の作業効率を向上させることが可能となる。

【0009】

前記自律走行システムでは、前記登録処理部は、前記受付処理部が前記教示操作の開始指示を受け付けてから前記教示操作の終了指示を受け付けるまでの期間に前記自律走行装置が走行する経路を前記個別走行経路として前記記憶部に登録してもよい。また前記自律走行システムでは、前記登録処理部は、前記教示操作ごとに前記個別走行経路を前記記憶部に登録してもよい。

【0010】

これにより、記憶部５０には、前記教示操作ごとの複数の個別走行経路が登録される。

【0011】

前記自律走行システムでは、前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路を表示部に表示させる表示処理部をさらに備え、前記取得処理部は、前記表示部に表示される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得してもよい。

【0012】

これにより、作業者は自身が意図する走行経路を構成する複数の個別走行経路を取得することができる。

【0013】

前記自律走行システムでは、前記設定処理部は、作業者が複数の前記個別走行経路を選択する選択順を、複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番として設定してもよい。

【0014】

前記自律走行システムでは、前記生成処理部は、前記取得処理部により取得される複数の前記個別走行経路を、前記設定処理部により設定される前記順番に従って連結することにより前記走行経路を生成してもよい。

【0015】

これにより、作業者が意図する順路の走行経路を生成することができる。

【0016】

前記自律走行システムでは、前記生成処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に各連結位置を結ぶ補間経路を生成し、複数の前記個別走行経路と前記補間経路とにより前記走行経路を生成してもよい。

【0017】

これにより、作業者は２つの前記個別走行経路を連結するための教示操作を行う必要がない。

【0018】

前記自律走行システムでは、前記生成処理部により生成される前記走行経路を表示部に表示させる表示処理部をさらに備え、前記表示処理部は、前記表示部において前記走行経路のうち前記補間経路を識別可能に表示させてもよい。

【0019】

これにより、作業者は生成された走行経路において補間経路を容易に認識することができる。

【0020】

前記自律走行システムでは、前記登録処理部は、前記生成処理部により生成される前記走行経路を前記記憶部に登録してもよい。

【0021】

前記自律走行システムでは、前記生成処理部により生成される前記走行経路に基づいて前記自律走行装置を走行させる走行処理部をさらに備え、前記走行処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、前記自律走行装置に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を走行させてもよい。

【0022】

これにより、作業者が選択した複数の個別走行経路が離れている場合であっても、自律走行装置を作業者が意図した順路で走行させることができる。

【0023】

本発明の他の局面に係る自律走行方法は、走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行方法である。前記自律走行方法は、作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにより受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録ステップと、前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定する設定ステップと、前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路と前記設定ステップにより設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成ステップと、を一又は複数のプロセッサにより実行する。

【0024】

本発明の他の局面に係る自律走行プログラムは、走行経路に基づいて自律走行装置を走行させる自律走行プログラムである。前記自律走行プログラムは、作業者から前記自律走行装置を教示走行させる教示操作を受け付ける受付ステップと、前記受付ステップにより受け付けられる前記教示操作に対応する個別走行経路を記憶部に登録する登録ステップと、前記記憶部に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定する設定ステップと、前記取得ステップにより取得される複数の前記個別走行経路と前記設定ステップにより設定される複数の前記個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する生成ステップと、を一又は複数のプロセッサに実行させるための自律走行プログラムである。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、自律走行装置の走行経路を生成する作業者の作業効率を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る清掃装置の前方側の外観を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る清掃装置の構成を示す模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る清掃装置の後方側の外観を示す斜視図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る清掃装置の正面図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る清掃装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る清掃装置の記憶部に登録される地図情報の一例を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る清掃装置の記憶部に登録される経路情報の一例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態に係る清掃装置の記憶部に登録される経路画像の一例を示す図である。

【図9】図９は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示されるティーチング操作画面の一例を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の実施形態に係る清掃装置において生成される個別走行経路の一例を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路生成画面の一例を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路確認画面の一例を示す図である。

【図13】図１３は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路生成画面の一例を示す図である。

【図14】図１４は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路確認画面の一例を示す図である。

【図15】図１５は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示されるティーチング操作画面の一例を示す図である。

【図16】図１６は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路生成画面の一例を示す図である。

【図17】図１７は、本発明の実施形態に係る清掃装置に表示される走行経路確認画面の一例を示す図である。

【図18】図１８は、本発明の実施形態に係る清掃装置で実行される走行経路生成処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0028】

［清掃装置１０］
図１は、本発明の実施形態に係る自律走行型の清掃装置１０の前方側の外観を示す斜視図であり、図２は、清掃装置１０の内部構造を示す模式図である。以下の説明では、各図に示される上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、左右方向Ｄ３を用いる。清掃装置１０は、本発明の自律走行装置の一例である。

【0029】

清掃装置１０は、空港や駅、ショッピングモールなどのコンコースの床面２３（図２参照）を自律的に走行することによって移動する自律走行装置であり、移動ロボットとも称されている。清掃装置１０は、自律走行によって移動しつつ、床面２３の塵や埃などのゴミ類を吸い上げ、フィルタによってゴミ類を分離し、収集ボックス１６（図２参照）に収集する。清掃装置１０は、予め入力された走行経路や清掃エリア、清掃する時間帯、充電のために戻る帰還位置などの各種情報に基づいて、床面２３を走行しながら自動的に清掃する。

【0030】

なお、清掃装置１０は、本発明の自律走行装置の単なる一例であって、本発明は、例えば、屋内の床面を自律走行しながら清掃する清掃装置、屋外の歩行路や車道路などの路面を自律走行しながら清掃する清掃装置などにも適用可能である。もちろん、清掃機能を備えておらず、他の用途を実現するための自律走行型の自律走行ロボット、例えば、自律して走行可能な警備ロボットや、介護ロボット、荷物運搬ロボットなどにも適用可能である。

【0031】

図２に示すように、清掃装置１０は、装置本体１１と、装置本体１１に設けられた各機能部とを備えている。具体的には、装置本体１１には、走行部１２、モータ１３、バッテリ１４、吸気ユニット１５、収集ボックス１６、支持ホルダ１７、吸気ノズル１８、拡張ノズル１９（図１参照）、操作部２０、表示パネル２１、充電接続部３０、及び制御部４０（制御装置）などが設けられている。

【0032】

図１に示すように、装置本体１１は、その外装を構成する外装カバー１１Ａを有する。また、図２に示すように、装置本体１１は、その下部にシャーシ１１Ｂを有する。シャーシ１１Ｂは、床面２３に対して概ね平行に設けられている。また、装置本体１１の内部には、上述の各機能部を支持するための支持フレームが適宜設けられている。

【0033】

図２に示すように、走行部１２は、装置本体１１の下部に設けられている。走行部１２は、装置本体１１の走行姿勢を維持しつつ進行方向の搬送力を床面２３に伝達するものであり、シャーシ１１Ｂに取り付けられている。走行部１２は、走行用の一対の車輪１２１と、４つのキャスタ１２２とを有する。

【0034】

車輪１２１は、シャーシ１１Ｂの前後方向の中央であって、左右方向Ｄ３（幅方向）の両端部それぞれに回転可能に支持されている。４つのキャスタ１２２は、装置本体１１の走行姿勢を維持するためのものであり、シャーシ１１Ｂの前方端の両端部、及びシャーシ１１Ｂの後方端の両端部に回転可能に支持されている。清掃装置１０が床面２３に置かれた状態で、車輪１２１及びキャスタ１２２の各外周面は床面２３によって支持される。これにより、装置本体１１が、図１や図２に示される走行姿勢に維持される。

【0035】

車輪１２１の回転軸には、減速ギヤなどの伝達機構を介して、モータ１３の出力軸が連結されている。このため、モータ１３が駆動されて、その回転駆動力が前記出力軸から出力されると、モータ１３の回転駆動力が車輪１２１に伝達される。本実施形態では、一対の車輪１２１のそれぞれに対して、個別にモータ１３が設けられている。したがって、各モータ１３が個別に駆動制御されることによって、各車輪１２１の回転速度が制御される。例えば、各車輪１２１の回転速度が等速に制御されると、清掃装置１０は真っ直ぐに進行し、各車輪１２１の回転速度が異なる速度に制御されると、回転速度の遅い車輪１２１側に清掃装置１０が旋回する。

【0036】

吸気ユニット１５は、装置本体１１の内部において、後述のバッテリ１４の上側に設けられている。吸気ユニット１５は、吸気ノズル１８から空気を吸い込む吸引力を発生させるものであり、複数の吸気ファン１５１を有する。吸気ユニット１５の吸気ポート１５４にフレキシブルホース２４が接続されている。吸気ファン１５１が駆動されると、フレキシブルホース２４の先端の吸気口から空気が吸い込まれ、その空気は、フレキシブルホース２４、吸気ユニット１５の内部、排気管（不図示）を通って、外部に排出される。

【0037】

バッテリ１４は、装置本体１１の中心部に設けられている。バッテリ１４は、モータ１３及び吸気ファン１５１に駆動用の電力を供給する。

【0038】

図３は、清掃装置１０の後方側の外観を示す斜視図である。図２及び図３に示すように、収集ボックス１６は、装置本体１１の背面に設けられている。装置本体１１の背面には、背面を覆うとともに、収集ボックス１６を着脱可能に支持するための支持ホルダ１７が設けられている。支持ホルダ１７の左右方向Ｄ３（幅方向）の中央には、上下方向Ｄ１に延びる凹部１７１が形成されており、その凹部１７１に収集ボックス１６が取り外し可能に装着されている。

【0039】

図２に示すように、支持ホルダ１７には、凹部１７１の底面から前方へ延びる吸気ポート１７４が設けられている。吸気ポート１７４は、収集ボックス１６の上部に設けられた排出口に連結されている。吸気ポート１７４にフレキシブルホース２４の端部が接続されている。

【0040】

また、図３に示すように、支持ホルダ１７の下部には吸気ノズル１８が設けられており、支持ホルダ１７の側部には拡張ノズル１９が設けられている。吸気ノズル１８には、一対の回転ブラシ２６（２６Ａ，２６Ｂ）が回転可能に設けられている。回転ブラシ２６は、モータ（不図示）から回転駆動力が伝達されることにより回転する。清掃装置１０の走行時に前記モータが制御部４０によって駆動されると、回転ブラシ２６が回転されて、床面２３のゴミ類の回収が良好に行われる。また、支持ホルダ１７には、バッテリ１４の充電時に用いられる充電接続部３０が設けられている。充電接続部３０は、充電ステーションが備える３つの給電端子に接続される３つの受電端子３１を有している。

【0041】

図３に示すように、拡張ノズル１９は、支持ホルダ１７の左側に設けられている。支持ホルダ１７の左側には、収容部１７６が設けられており、収容部１７６に拡張ノズル１９が収容可能である。拡張ノズル１９は、支持ホルダ１７に支持されている。具体的には、拡張ノズル１９は、収容部１７６に収容される収容姿勢（図１及び図３に示される姿勢）と、収容部１７６から左側へ倒されて装置本体１１の左側の床面２３を清掃可能な側方清掃姿勢（不図示）との間で姿勢変化可能なように、支持ホルダ１７に支持されている。

【0042】

図４は、清掃装置１０の正面図である。図４に示すように、清掃装置１０の正面には、フロントレーザセンサ４１と、ソナーセンサ４２とが設けられている。

【0043】

フロントレーザセンサ４１は、装置本体１１の正面の下部に形成された幅方向に延びる溝部１７５に設けられている。フロントレーザセンサ４１は、溝部１７５の内部の中央に配置されている。フロントレーザセンサ４１は、レーザ発信素子、レーザ発信素子を駆動するレーザドライバ、受光素子、受光素子の出力をデジタル信号に変換する受光処理回路などを備えている。フロントレーザセンサ４１は制御部４０に接続されており、制御部４０によって制御される。フロントレーザセンサ４１は、前方へ向けて幅方向（水平方向）へ所定の走査角（例えば１２０°）の範囲内でレーザ光を走査する。フロントレーザセンサ４１が、照射された物体（対象物）で反射して戻って来たレーザ光を受光すると、制御部４０は、前記レーザ光が戻ってくるまでの時間を測定し、その測定値に基づいて各走査位置における物体までの距離を算出する。これにより、制御部４０は、清掃装置１０の正面側（進行方向側）に存在する物体までの距離や位置、その物体の幅方向における形状やサイズを把握することができる。

【0044】

ソナーセンサ４２は、表示パネル２１の下側に設けられている。装置本体１１の正面における幅方向の両端部それぞれにソナーセンサ４２が設けられている。ソナーセンサ４２は制御部４０に接続されており、制御部４０によって制御される。ソナーセンサ４２は、音波を用いて物体を検知するものであり、その音波が物体に反射して戻ってくるまでの時間に基づいて、その物体との距離を測定する。

【0045】

図１及び図３に示すように、装置本体１１の両側面それぞれには、サイドレーザセンサ４５が設けられている。サイドレーザセンサ４５は、フロントレーザセンサ４１と概ね同様に構成されており、レーザ発信素子、レーザ発信素子を駆動するレーザドライバ、受光素子、受光素子の出力をデジタル信号に変換する受光処理回路などを備えている。サイドレーザセンサ４５は制御部４０に接続されており、制御部４０によって制御される。サイドレーザセンサ４５は、前方から下方そして後方へ向けて所定の走査角（例えば１８０°）の範囲内でレーザ光を走査する。サイドレーザセンサ４５が、照射された物体（対象物）で反射して戻って来たレーザ光を受光すると、制御部４０は、前記レーザ光が戻ってくるまでの時間を測定し、その測定値に基づいて各走査位置における物体までの距離を算出する。これにより、制御部４０は、清掃装置１０の正面側（進行方向側）に存在する物体や、床面２３に存在する段差や障害物までの距離や位置、それらの走査方向における形状やサイズを把握することができる。

【0046】

操作部２０（図３参照）は、装置本体１１の背面の上部に設けられている。操作部２０は、外装カバー１１Ａに取り付けられている。操作部２０は、作業者よって操作される装置であり、例えば、タッチ操作が可能なタッチパネルを有する装置である。操作部２０には、作業者が各種操作（ティーチング操作、登録操作、設定操作、走行指示操作など）を行うための操作画面が表示される。操作部２０に対する操作情報は、制御部４０に転送され、制御部４０による走行制御に用いられる。なお、操作部２０は、装置本体１１の上面（天板）に設けられてもよい。操作部２０は、本発明の表示部の一例である。

【0047】

表示パネル２１（図１参照）は、装置本体１１の前面に設けられている。表示パネル２１は、例えば液晶パネルである。表示パネル２１には、清掃中に各種のアナウンス情報が制御部４０によって表示される。前記アナウンス情報は、例えば、清掃中であることを示す情報、清掃しているフロアに関する案内情報などである。

【0048】

操作ハンドル２２（図３参照）は、装置本体１１の背面の最上部に設けられている。操作ハンドル２２は、外装カバー１１Ａに取り付けられている。操作ハンドル２２は、作業者が手動で清掃装置１０を運転操作して清掃する場合や、作業者が清掃装置１０に走行経路を教示させるためのティーチング操作（教示操作）を行う場合に、作業者が把持する操作部材である。図３に示すように、操作ハンドル２２には、作業者から運転操作を受け付ける各種操作ボタン（走行ボタン２２Ｆ、後退ボタン２２Ｂ、左旋回ボタン２２Ｌ、右旋回ボタン２２Ｒなど）が設けられている。前記操作ボタンに対する操作情報は、制御部４０に転送され、制御部４０による走行制御に用いられる。

【0049】

通信部２５（図５参照）は、清掃装置１０を有線又は無線でネットワークに接続し、当該ネットワークを介してサーバ（不図示）などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。

【0050】

記憶部５０（図５参照）は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。具体的に、記憶部５０には、地図情報５１、経路情報５２などのデータが記憶される。図６は地図情報５１の一例を示す図である。図７は、経路情報５２の一例を示す図である。

【0051】

図６に示すように、地図情報５１には、清掃装置１０が走行する清掃エリア（作業エリア）に対応する環境地図の情報が登録される。地図情報５１には、１又は複数の環境地図が登録される。図６には、一つの環境地図Ｍ１を例示している。例えば、施設のフロアごとに環境地図が生成される場合、地図情報５１には、施設のフロアのそれぞれに対応する複数の環境地図が登録される。具体的には、地図情報５１に、施設のフロアＦ１の環境地図Ｍ１と、フロアＦ２の環境地図Ｍ２と、フロアＦ３の環境地図Ｍ３とが登録される。前記環境地図は、外部機器において予め生成されたものであってもよいし、清掃装置１０が走行しながら各センサ（フロントレーザセンサ４１と、ソナーセンサ４２など）により検出される障害物までの距離及び位置に基づいて生成されたものであってもよい。すなわち、制御部４０は、清掃装置１０を走行させることによって走行エリアの環境地図を生成してもよい。以下では、図６に示す環境地図Ｍ１を例に挙げて説明する。

【0052】

図７に示すように、経路情報５２には、作業者による前記ティーチング操作に基づいて生成される個別走行経路の情報が登録される。具体的には、経路情報５２には、個別走行経路ごとに、「経路ＩＤ」、「経路名」、「位置情報」、「経路画像」などの情報が登録される。制御部４０は、作業者による前記ティーチング操作に基づいて個別走行経路を生成し、生成した個別走行経路の情報を経路情報５２に登録する。「経路ＩＤ」は、個別走行経路の識別情報であり、「経路名」は、個別走行経路の名称である。「位置情報」は、個別走行経路の位置（座標）を示す情報である。例えば一つの個別走行経路の出発地点（教示走行開始地点）から目的地点（教示走行終了地点）までの座標情報が、当該個別走行経路の前記位置情報に登録される。「経路画像」は、環境地図Ｍ１において個別走行経路を識別可能に表す画像情報である。例えば図８には、個別走行経路Ｒ１に対応する経路画像Ｅ１の一例を示している。経路画像Ｅ１には、個別走行経路Ｒ１の出発地点Ｓと、目的地点Ｇと、出発地点Ｓ及び目的地点Ｇを結ぶ走行軌跡（図中の矢印実線）とが含まれる。

【0053】

他の実施形態として、地図情報５１、経路情報５２などの情報の一部又は全部が、清掃装置１０からネットワークを介してアクセス可能なサーバに記憶されてもよい。

【0054】

さらに、記憶部５０には、制御部４０に後述の走行経路生成処理（図１８参照）を実行させるための走行経路生成プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記走行経路生成プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、清掃装置１０が備えるＣＤドライブ又はＤＶＤドライブなどの読取装置（不図示）で読み取られて記憶部５０に記憶される。

【0055】

制御部４０は、装置本体１１の上部に設けられている（図２参照）。図５には、制御部４０の構成を示す機能ブロック図を示している。制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、制御部４０は、前記ＲＯＭ又は記憶部５０に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより清掃装置１０を制御する。

【0056】

具体的に、制御部４０は、図５に示すように、表示処理部４１１、受付処理部４１２、登録処理部４１３、取得処理部４１４、設定処理部４１５、生成処理部４１６、及び走行処理部４１７などの各種の処理部を含む。なお、制御部４０は、前記ＣＰＵで前記走行経路生成プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記走行経路生成プログラムは、複数のプロセッサを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

【0057】

表示処理部４１１は、各種情報を操作部２０及び表示パネル２１に表示させる。具体的には、表示処理部４１１は、清掃中に、清掃中であることを示す情報、清掃しているフロアに関する案内情報など各種のアナウンス情報を表示パネル２１に表示させる。また、表示処理部４１１は、操作モード（通常操作モード、ティーチング操作モードなど）を切り替えるためのモード切替画面（不図示）、前記ティーチング操作を行うためのティーチング操作画面Ｔ１（図９参照）、走行経路を生成するための走行経路生成画面Ｔ２（図１１参照）、生成された走行経路を表示するための走行経路確認画面Ｔ３（図１４参照）などを操作部２０に表示させる。制御部４０は、例えば前記モード切替画面において作業者からティーチング操作モードに切り替える操作を受け付けると、操作モードをティーチング操作モードに切り替える。表示処理部４１１は、例えば図９に示すティーチング操作画面Ｔ１を操作部２０に表示させる。

【0058】

また表示処理部４１１は、ティーチング操作画面Ｔ１において、作業者により選択された環境地図（ここでは環境地図Ｍ１）を表示させる。表示処理部４１１は、本発明の表示処理部の一例である。

【0059】

受付処理部４１２は、作業者による各種操作を受け付ける。具体的には、受付処理部４１２は、作業者から前記ティーチング操作を受け付ける。例えば、受付処理部４１２は、ティーチング操作画面Ｔ１において、作業者から開始ボタンＫ１の選択操作、終了ボタンＫ２の選択操作を受け付ける。作業者が開始ボタンＫ１を選択した場合、個別走行経路の登録処理が開始され、作業者が終了ボタンＫ２を選択した場合、個別走行経路の登録処理が終了される。また、受付処理部４１２は、作業者から操作ハンドル２２に設けられた操作ボタン（走行ボタン２２Ｆ、後退ボタン２２Ｂ、左旋回ボタン２２Ｌ、右旋回ボタン２２Ｒ）（図３参照）の選択操作（走行操作）などを受け付ける。作業者が操作ボタンを選択（押下）すると、清掃装置１０は当該操作ボタンに応じて走行する。ティーチング操作画面Ｔ１における作業者の操作及び操作ハンドル２２における作業者の操作は、前記ティーチング操作（本発明の教示操作）の一例である。また、受付処理部４１２は、本発明の受付処理部の一例である。

【0060】

登録処理部４１３は、受付処理部４１２により受け付けられる前記ティーチング操作に対応する個別走行経路を記憶部５０の経路情報５２に登録する。具体的には、登録処理部４１３は、受付処理部４１２が前記ティーチング操作の開始指示を受け付けてから前記ティーチング操作の終了指示を受け付けるまでの期間に清掃装置１０が走行する経路を個別走行経路として経路情報５２に登録する。

【0061】

例えば、作業者は、環境地図Ｍ１に対応する作業エリアにおいて、清掃装置１０を出発地点Ｓまで移動させてティーチング操作画面Ｔ１において開始ボタンＫ１を選択する（図９参照）。その後、作業者は清掃装置１０の操作ハンドル２２を操作して所望の経路を走行させる。清掃装置１０が作業者の操作に応じて走行している間、登録処理部４１３は、清掃装置１０の位置情報を取得する。また、表示処理部４１１は、ティーチング操作画面Ｔ１において、環境地図Ｍ１に清掃装置１０の移動軌跡（図９に示す点線部分）と、現在位置（図９に示す“★”印）とを表示させる。作業者が清掃装置１０の走行を停止させてティーチング操作画面Ｔ１において終了ボタンＫ２（図９参照）を選択すると、登録処理部４１３は、前記位置情報の取得を終了する。そして、登録処理部４１３は、作業者が開始ボタンＫ１を選択してから終了ボタンＫ２を選択するまでの期間に取得した前記位置情報を、当該期間に清掃装置１０が走行した個別走行経路として経路情報５２（図７参照）に登録する。図９に示す例では、登録処理部４１３は、経路ＩＤ「０００１」、経路名「Ｒ１」、位置情報「Ｐ１」、経路画像「Ｅ１」（図８参照）を経路情報５２に登録する。

【0062】

登録処理部４１３は、作業者による前記ティーチング操作ごとに「経路ＩＤ」、「経路名」、「位置情報」、「経路画像」などの情報で構成される個別走行経路を経路情報５２に登録する。図１０には、図７に示す経路情報５２に対応する５つの個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を示している。すなわち、図１０では、作業者により５回の前記ティーチング操作が行われて、５個の個別走行経路Ｒ１～Ｒ５が記憶部５０に登録されたことを示している。登録処理部４１３は、本発明の登録処理部の一例である。

【0063】

取得処理部４１４は、記憶部５０の経路情報５２に登録される複数の個別走行経路のうち作業者に選択される１又は複数の個別走行経路を取得する。具体的には、複数の個別走行経路が記憶部５０に登録された場合に、表示処理部４１１は、作業者の操作に基づいて走行経路生成画面Ｔ２（図１１参照）を操作部２０に表示させる。また、表示処理部４１１は、走行経路生成画面Ｔ２において、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５の経路画像Ｅ１～Ｅ５を選択可能に表示させる。取得処理部４１４は、走行経路生成画面Ｔ２において作業者に選択される個別走行経路を取得する。例えば、走行経路生成画面Ｔ２において作業者が個別走行経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５をこの順に選択（タッチ操作）すると、取得処理部４１４は、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を取得する。取得処理部４１４は、本発明の取得処理部の一例である。

【0064】

設定処理部４１５は、取得処理部４１４により取得される複数の個別走行経路のそれぞれに順番を設定する。例えば、設定処理部４１５は、作業者が複数の個別走行経路を選択する選択順を、複数の個別走行経路のそれぞれの順番として設定する。図１１に示す例では、設定処理部４１５は、個別走行経路Ｒ１に「１番」を設定し、個別走行経路Ｒ２に「２番」を設定し、個別走行経路Ｒ３に「３番」を設定し、個別走行経路Ｒ４に「４番」を設定し、個別走行経路Ｒ５に「５番」を設定する。また、設定処理部４１５は、作業者に選択された個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を含む経路の名称として、任意の経路名「経路パターンＡ」を設定する。設定処理部４１５は、走行経路生成画面Ｔ２において、経路名「経路パターンＡ」と、各個別走行経路の順番を識別可能な情報（「Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４→Ｒ５」）とを表示させる（図１１参照）。設定処理部４１５は、本発明の設定処理部の一例である。

【0065】

生成処理部４１６は、清掃装置１０に自律走行させる走行経路を生成する。具体的には、生成処理部４１６は、取得処理部４１４により取得される複数の個別走行経路と設定処理部４１５により設定される複数の個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて前記走行経路を生成する。例えば、生成処理部４１６は、取得処理部４１４により取得される個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を、設定処理部４１５により設定される順番（１番～５番）に従って連結することにより前記走行経路を生成する。

【0066】

例えば、走行経路生成画面Ｔ２（図１１参照）において作業者が登録ボタンＫ３を選択すると、生成処理部４１６は、個別走行経路Ｒ１の目的地点Ｇと個別走行経路Ｒ２の出発地点Ｓとを連結し、個別走行経路Ｒ２の目的地点Ｇと個別走行経路Ｒ３の出発地点Ｓとを連結し、個別走行経路Ｒ３の目的地点Ｇと個別走行経路Ｒ４の出発地点Ｓとを連結し、個別走行経路Ｒ４の目的地点Ｇと個別走行経路Ｒ５の出発地点Ｓとを連結することにより、個別走行経路Ｒ１の出発地点Ｓから個別走行経路Ｒ５の目的地点Ｇまでを結ぶ１つの走行経路（経路パターンＡ）を生成する。個別走行経路の出発地点及び目的地点はそれぞれ、本発明の連結地点の一例である。また、生成処理部４１６は、本発明の生成処理部の一例である。

【0067】

表示処理部４１１は、走行経路確認画面Ｔ３（図１２参照）に生成処理部４１６により生成される前記走行経路を表示させる。走行経路確認画面Ｔ３において作業者が確認ボタンＫ４を選択すると、登録処理部４１３は、前記走行経路（経路パターンＡ）を記憶部５０に登録する。なお、走行経路確認画面Ｔ３において作業者が戻るボタンＫ５を選択すると、走行経路生成画面Ｔ２（図１１参照）に戻り、作業者は例えば個別走行経路を選択し直すことができる。

【0068】

ここで、例えば、前記順番が連続する２つの個別走行経路のそれぞれの連結位置が同一である場合、すなわち一方の個別走行経路の目的地点Ｇと他方の個別走行経路の出発地点Ｓとが同一位置（同一座標）である場合は、生成処理部４１６は、当該同一位置において２つの個別走行経路を連結する。

【0069】

これに対して、前記順番が連続する２つの個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合、すなわち一方の個別走行経路の目的地点Ｇと他方の個別走行経路の出発地点Ｓとが離れている（座標が異なる）場合には、生成処理部４１６は、各連結位置を結ぶ補間経路を生成し、複数の個別走行経路と補間経路とにより前記走行経路を生成する。図１０に示す例では、個別走行経路Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの連結位置が異なり、個別走行経路Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの連結位置が異なり、個別走行経路Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの連結位置が異なり、個別走行経路Ｒ４，Ｒ５のそれぞれの連結位置が異なっている。このため、生成処理部４１６は、図１２に示すように、個別走行経路Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ１２と、個別走行経路Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ２３と、個別走行経路Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ３４と、個別走行経路Ｒ４，Ｒ５のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ４５とを生成する。そして、生成処理部４１６は、個別走行経路Ｒ１と補間経路Ｒ１２と個別走行経路Ｒ２と補間経路Ｒ２３と個別走行経路Ｒ３と補間経路Ｒ３４と個別走行経路Ｒ４と補間経路Ｒ４５と個別走行経路Ｒ５とを結ぶ前記走行経路を生成する。

【0070】

また、生成処理部４１６は、前記順番が連続する２つの個別走行経路のそれぞれの連結位置を最短距離で結ぶ経路を補間経路として生成してもよいし、最短時間で結ぶ経路を補間経路として生成してもよいし、両連結位置間の走行負荷が最小となる経路を補間経路として生成してもよい。

【0071】

また、表示処理部４１１は、走行経路確認画面Ｔ３において前記走行経路のうち前記補間経路を識別可能に表示させてもよい。例えば図１２に示すように、表示処理部４１１は、補間経路Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ３４，Ｒ４５を個別走行経路Ｒ１～Ｒ５とは異なる表示態様（例えば点線）で表示させる。

【0072】

登録処理部４１３は、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５で構成される走行経路を記憶部５０に登録してもよいし、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５と補間経路Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ３４，Ｒ４５とで構成される走行経路を記憶部５０に登録してもよい。

【0073】

走行処理部４１７は、生成処理部４１６により生成される前記走行経路に基づいて清掃装置１０を自律走行させる。具体的には、走行処理部４１７は、前記走行経路に応じた駆動信号をモータ１３に出力して走行部１２を駆動させることにより清掃装置１０を前記走行経路に沿って自律走行させる。例えば、走行指示画面（不図示）において作業者が所望の走行経路（経路パターン）を選択すると、走行処理部４１７は、当該走行経路に従って清掃装置１０を自律走行させる。また、作業者が走行経路の走行スケジュールを予め設定していた場合には、走行処理部４１７は、当該走行スケジュールに基づいて清掃装置１０を自律走行させる。

【0074】

また、走行処理部４１７は、設定処理部４１５により設定される複数の個別走行経路のそれぞれの前記順番が連続する２つの個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、清掃装置１０に、各連結位置の連結位置情報と清掃装置１０の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を自律走行させる。

【0075】

例えば図１０に示す例では、走行処理部４１７は、清掃装置１０が個別走行経路Ｒ１の目的地点Ｇに到達した後、現在位置情報及び環境地図Ｍ１の地図情報に基づいて清掃装置１０を、個別走行経路Ｒ２の出発地点Ｓまで自律走行させる。このようにして、走行処理部４１７は、清掃装置１０を、作業者が設定した前記順番（走行順）に従って、各個別走行経路を自律走行させる。

【0076】

また、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５と補間経路Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ３４，Ｒ４５とで構成される走行経路が記憶部５０に登録される場合には、走行処理部４１７は、当該走行経路に対応する位置情報に基づいて清掃装置１０を自律走行させてもよい。

【0077】

ここで、図１３に示す走行経路生成画面Ｔ２において作業者が個別走行経路Ｒ５，Ｒ１，Ｒ３をこの順に選択（タッチ操作）した場合の制御部４０の処理例について以下に説明する。

【0078】

取得処理部４１４は、作業者が選択した個別走行経路Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５を取得する。設定処理部４１５は、個別走行経路Ｒ５に「１番」を設定し、個別走行経路Ｒ１に「２番」を設定し、個別走行経路Ｒ３に「３番」を設定する。また、設定処理部４１５は、作業者に選択された個別走行経路Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５を含む経路の名称として、任意の経路名「経路パターンＢ」を設定する。設定処理部４１５は、走行経路生成画面Ｔ２において、経路名「経路パターンＢ」と、各個別走行経路の順番を識別可能な情報（「Ｒ５→Ｒ１→Ｒ３」）とを表示させる。生成処理部４１６は、図１４に示すように、個別走行経路Ｒ５，Ｒ１のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ５１と、個別走行経路Ｒ１，Ｒ３のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ１３とを生成する。そして、生成処理部４１６は、個別走行経路Ｒ５と補間経路Ｒ５１と個別走行経路Ｒ１と補間経路Ｒ１３と個別走行経路Ｒ３とにより前記走行経路を生成する。

【0079】

このようにして、生成処理部４１６は、個別走行経路Ｒ５の出発地点Ｓから個別走行経路Ｒ３の目的地点Ｇまでを結ぶ１つの走行経路（経路パターンＢ）（図１４参照）を生成する。走行処理部４１７は、経路パターンＢに基づいて清掃装置１０を走行させる。なお、作業者が走行スケジュールの設定画面（不図示）において、日時ｔ１に経路パターンＡの走行を開始させ、日時ｔ２に経路パターンＢの走行を開始させる走行スケジュールを設定した場合には、走行処理部４１７は、当該走行スケジュールに基づいて清掃装置１０を自律走行させる。

【0080】

また、記憶部５０に登録された前記走行経路（経路パターン）の一部を修正する必要が生じた場合、制御部４０は以下の処理を実行する。ここでは、図１２に示す経路パターンＡのうち個別走行経路Ｒ３の経路を修正する場合を例に挙げて説明する。

【0081】

作業者は、作業エリアにおいて、清掃装置１０を修正したい経路の出発地点Ｓまで移動させてティーチング操作画面Ｔ１の開始ボタンＫ１を選択する（図１５参照）。その後、作業者は清掃装置１０の操作ハンドル２２を操作して所望の経路（図１５に示す点線部分）を走行させる。作業者が清掃装置１０の走行を停止させてティーチング操作画面Ｔ１において終了ボタンＫ２を選択すると、登録処理部４１３は、作業者が開始ボタンＫ１を選択してから終了ボタンＫ２を選択するまでの期間に取得した前記位置情報を、当該期間に清掃装置１０が走行した個別走行経路として経路情報５２（図７参照）に登録する。図１５に示す例では、登録処理部４１３は、経路ＩＤ「０００６」、経路名「Ｒ６」の個別走行経路を経路情報５２に登録する。これにより、走行経路生成画面Ｔ２には、個別走行経路Ｒ６が追加される（図１６参照）。

【0082】

走行経路生成画面Ｔ２において作業者が個別走行経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ６，Ｒ４，Ｒ５をこの順に選択（タッチ操作）すると、取得処理部４１４は、これらの個別走行経路を取得し、設定処理部４１５は、個別走行経路Ｒ１に「１番」を設定し、個別走行経路Ｒ２に「２番」を設定し、個別走行経路Ｒ６に「３番」を設定し、個別走行経路Ｒ４に「４番」を設定し、個別走行経路Ｒ５に「５番」を設定する（図１６参照）。そして、生成処理部４１６は、図１７に示すように、個別走行経路Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ１２と、個別走行経路Ｒ２，Ｒ６のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ２６と、個別走行経路Ｒ６，Ｒ４のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ６４と、個別走行経路Ｒ４，Ｒ５のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ４５とを生成する。そして、生成処理部４１６は、個別走行経路Ｒ１と補間経路Ｒ１２と個別走行経路Ｒ２と補間経路Ｒ２６と個別走行経路Ｒ６と補間経路Ｒ６４と個別走行経路Ｒ４と補間経路Ｒ４５と個別走行経路Ｒ５とを結ぶ前記走行経路（経路パターンＣ）を生成する。

【0083】

これにより、図１２に示す経路パターンＡのうち個別走行経路Ｒ３を個別走行経路Ｒ６に修正した新たな経路パターンＣを生成することができる。なお、制御部４０は、個別走行経路Ｒ３を個別走行経路Ｒ６の経路に更新（上書き）して記憶部５０に登録してもよい。この場合、経路パターンＡが新たな経路に更新される。

【0084】

その他、制御部４０は、吸気ユニット１５の吸気ファン１５１の駆動、充電ステーション（不図示）への帰還などを制御する。

【0085】

［走行経路生成処理］
以下、図１８を参照しつつ、清掃装置１０において実行される走行経路生成処理について説明する。具体的に、本実施形態では、清掃装置１０の制御部４０によって前記走行経路生成処理が実行される。

【0086】

なお、本発明は、前記走行経路生成処理に含まれる一又は複数のステップを実行する走行経路生成方法の発明として捉えることができる。また、ここで説明する前記走行経路生成処理に含まれる一又は複数のステップは適宜省略されてもよい。なお、前記走行経路生成処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここでは制御部４０によって前記走行経路生成処理における各ステップが実行される場合を例に挙げて説明するが、複数のプロセッサによって当該走行経路生成処理における各ステップが分散して実行される走行経路生成方法も他の実施形態として考えられる。

【0087】

まず、ステップＳ１１において、制御部４０は、作業者からティーチング操作を開始する指示を受けたか否かを判定する。具体的には、制御部４０は、操作モードをティーチング操作モードに切り替えた後、ティーチング操作画面Ｔ１（図９参照）において、作業者から開始ボタンＫ１の選択操作を受け付けたか否かを判定する。ティーチング操作の開始指示を受け付けたと判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１２に移行し、ティーチング操作の開始指示を受け付けたと判定されるまでの間は処理がステップＳ１１で待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。ステップＳ１１の処理は、制御部４０の受付処理部４１２によって実行される。ステップＳ１１は、本発明の受付ステップの一例である。

【0088】

ステップＳ１２において、制御部４０は、清掃装置１０の現在位置の位置情報を取得する。例えば、制御部４０は、作業者が操作ハンドル２２に設けられた操作ボタン（走行ボタン２２Ｆ、後退ボタン２２Ｂ、左旋回ボタン２２Ｌ、右旋回ボタン２２Ｒ）（図３参照）を操作（走行操作）して清掃装置１０を手動走行させている間、清掃装置１０の位置情報を順次取得する。

【0089】

ステップＳ１３において、制御部４０は、作業者からティーチング操作を終了する指示を受けたか否かを判定する。具体的には、制御部４０は、ティーチング操作画面Ｔ１（図９参照）において、作業者から終了ボタンＫ２の選択操作を受け付けたか否かを判定する。ティーチング操作の終了指示を受け付けたと判定されると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１４に移行し、ティーチング操作の終了指示を受け付けたと判定されるまでの間はステップＳ１２，Ｓ１３の処理を繰り返す（Ｓ１３：Ｎｏ）。

【0090】

ステップＳ１４において、制御部４０は、前記ティーチング操作に対応する個別走行経路を記憶部５０の経路情報５２に登録する。具体的には、制御部４０は、前記ティーチング操作の開始指示を受け付けてから前記ティーチング操作の終了指示を受け付けるまでの期間に清掃装置１０が走行する経路を個別走行経路として経路情報５２（図７参照）に登録する。ステップＳ１２～Ｓ１４の処理は、制御部４０の登録処理部４１３によって実行される。ステップＳ１２～Ｓ１４は、本発明の登録ステップの一例である。

【0091】

ステップＳ１５において、制御部４０は、全ての個別走行経路の登録が完了したか否かを判定する。例えば図１１に示す環境地図Ｍ１に対応する作業エリアにおいて、作業者が意図する全ての走行経路についてティーチング操作が完了した場合に（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１６に移行する。一方、前記ティーチング操作が完了していない場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１に戻る。ステップＳ１１～Ｓ１４の処理を繰り返すことにより、複数の個別走行経路が記憶部５０に登録される。

【0092】

上述したステップＳ１１～Ｓ１５の処理は、ティーチング処理に対応する。制御部４０は、前記ティーチング処理が終了すると、ステップＳ１６～Ｓ１９の処理（走行経路生成処理）を実行する。なお、前記ティーチング処理と前記走行経路生成処理とは、時間的に連続（継続）して実行されなくてもよい。

【0093】

ステップＳ１６において、制御部４０は、作業者から個別走行経路を選択する操作を受けたか否かを判定する。具体的には、制御部４０は、走行経路生成画面Ｔ２（図１１参照）において、作業者から個別走行経路の選択操作を受け付けたか否かを判定する。個別走行経路の選択操作を受け付けたと判定されると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１７に移行し、個別走行経路の選択操作を受け付けたと判定されるまでの間はステップＳ１６の処理を繰り返す（Ｓ１６：Ｎｏ）。例えば、作業者が走行経路生成画面Ｔ２において、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５をこの順に選択した場合、処理はステップＳ１７に移行する。

【0094】

ステップＳ１７において、制御部４０は、作業者により選択された複数の個別走行経路を取得する。ここでは、制御部４０は、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を取得する。ステップＳ１７の処理は、制御部４０の取得処理部４１４によって実行される。ステップＳ１７は、本発明の取得ステップの一例である。

【0095】

ステップＳ１８において、制御部４０は、取得した複数の個別走行経路のそれぞれに順番を設定する。図１１に示す例では、制御部４０は、個別走行経路Ｒ１に「１番」を設定し、個別走行経路Ｒ２に「２番」を設定し、個別走行経路Ｒ３に「３番」を設定し、個別走行経路Ｒ４に「４番」を設定し、個別走行経路Ｒ５に「５番」を設定する。ステップＳ１８の処理は、制御部４０の設定処理部４１５によって実行される。ステップＳ１８は、本発明の設定ステップの一例である。

【0096】

ステップＳ１９において、制御部４０は、取得した複数の個別走行経路と設定した複数の個別走行経路のそれぞれの前記順番とに基づいて、清掃装置１０に走行させる走行経路を生成する。例えば、制御部４０は、個別走行経路Ｒ１～Ｒ５を、設定した順番（１番～５番）に従って連結することにより前記走行経路を生成する。

【0097】

また、制御部４０は、前記順番が連続する２つの個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合、すなわち一方の個別走行経路の目的地点Ｇと他方の個別走行経路の出発地点Ｓとが離れている（座標が異なる）場合には、各連結位置を結ぶ補間経路を生成し、複数の個別走行経路と補間経路とにより前記走行経路を生成する。例えば図１２に示すように、制御部４０は、個別走行経路Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ１２と、個別走行経路Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ２３と、個別走行経路Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ３４と、個別走行経路Ｒ４，Ｒ５のそれぞれの連結位置を結ぶ補間経路Ｒ４５とを生成する。そして、制御部４０は、個別走行経路Ｒ１と補間経路Ｒ１２と個別走行経路Ｒ２と補間経路Ｒ２３と個別走行経路Ｒ３と補間経路Ｒ３４と個別走行経路Ｒ４と補間経路Ｒ４５と個別走行経路Ｒ５とにより前記走行経路を生成する。ステップＳ１９の処理は、制御部４０の生成処理部４１６によって実行される。ステップＳ１９は、本発明の生成ステップの一例である。

【0098】

このようにして生成された走行経路（経路パターン）は記憶部５０に登録される。作業者は、清掃装置１０を自律走行させる場合に、記憶部５０に登録された１又は複数の走行経路（経路パターン）から所望の走行経路を選択する。制御部４０は、作業者が選択した前記走行経路に従って、清掃装置１０を自律走行させる。

【0099】

以上説明したように、本実施形態に係る清掃装置１０は、作業者から清掃装置１０をティーチング走行（教示走行）させるティーチング操作（教示操作）を受け付け、ティーチング操作に対応する個別走行経路を記憶部５０に登録する。また、清掃装置１０は、記憶部５０に登録される複数の前記個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路を取得し、取得される複数の前記個別走行経路のそれぞれに順番を設定する。そして、清掃装置１０は、複数の前記個別走行経路と前記順番とに基づいて、清掃装置１０に自律走行させる走行経路を生成する。

【0100】

この構成によれば、作業エリアの走行経路を複数の個別走行経路に分割して記憶部５０に登録することができる。このため、作業者により選択される複数の個別走行経路を連結することにより、所望の走行経路を容易に生成することが可能となる。また、生成した走行経路の一部を修正したい場合には、修正箇所に対応する個別走行経路を新たに生成した個別走行経路に入れ替えることにより、前記走行経路を修正することができる。このため、生成した走行経路の一部を修正する必要が生じた場合に、前記走行経路を一から全て作り直す必要がない。よって、清掃装置１０の走行経路を生成する作業者の作業効率を向上させることが可能となる。

【0101】

上述した実施形態では、清掃装置１０単体が本発明に係る自律走行システムに相当するが、本発明に係る自律走行システムは、清掃装置１０及びサーバ（情報処理装置）のうち一又は複数の構成要素を含むものであってもよい。例えば、清掃装置１０及びサーバのうち複数の構成要素が協働して前記走行経路生成処理（図１８参照）を分担して実行する場合には、その処理を実行する複数の構成要素を含むシステムを本発明に係る自律走行システムとして捉えることが可能である。例えば、前記サーバ単体が本発明に係る自律走行システムを構成してもよい。具体的には、前記サーバが、図５に示す制御部４０の各処理部（表示処理部４１１、受付処理部４１２、登録処理部４１３、取得処理部４１４、設定処理部４１５、生成処理部４１６、走行処理部４１７）を備え、清掃装置１０を制御してもよい。

【符号の説明】

【0102】

１０ ：清掃装置
１１ ：装置本体
２０ ：操作部
２２ ：操作ハンドル
４０ ：制御部
５０ ：記憶部
５１ ：地図情報
５２ ：経路情報
４１１ ：表示処理部
４１２ ：受付処理部
４１３ ：登録処理部
４１４ ：取得処理部
４１５ ：設定処理部
４１６ ：生成処理部
４１７ ：走行処理部

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-15

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部を備える自律走行装置であって、
複数の個別走行経路の経路画像を選択可能に前記表示部に表示させ、かつ前記複数の個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定可能に前記表示部に表示させる表示処理部と、
前記作業者に選択される複数の前記個別走行経路と、当該複数の前記個別走行経路のそれぞれに設定される順番とに基づいて、前記自律走行装置を走行させる走行処理部と、
を備え、
前記走行処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を前記自律走行装置に走行させる、
自律走行装置。

【請求項2】

前記作業者が複数の前記個別走行経路の経路画像を選択する選択順を、複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番として設定する、
請求項１に記載の自律走行装置。

【請求項3】

前記表示処理部は、前記作業者が走行スケジュールを設定する画面を前記表示部に表示させ、
前記走行処理部は、前記作業者に設定される前記走行スケジュールに基づいて、前記自律走行装置を走行させる、
請求項１又は２に記載の自律走行装置。

【請求項4】

前記走行処理部は、前記自律走行装置の操作部に対する前記作業者の走行指示操作に基づいて、前記自律走行装置を走行させる、
請求項１から３のいずれかに記載の自律走行装置。

【請求項5】

複数の個別走行経路の経路画像を選択可能に自律走行装置の表示部に表示させ、かつ前記複数の個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定可能に前記表示部に表示させる表示処理部と、
前記作業者に選択される複数の前記個別走行経路と、当該複数の前記個別走行経路のそれぞれに設定される順番とに基づいて、前記自律走行装置を走行させる走行処理部と、
を備え、
前記走行処理部は、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を前記自律走行装置に走行させる、
自律走行システム。

【請求項6】

複数の個別走行経路の経路画像を選択可能に自律走行装置の表示部に表示させ、かつ前記複数の個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定可能に前記表示部に表示させる表示ステップと、
前記作業者に選択される複数の前記個別走行経路と、当該複数の前記個別走行経路のそれぞれに設定される順番とに基づいて、前記自律走行装置を走行させる走行ステップと、
を一又は複数のプロセッサが実行し、
前記走行ステップにおいて、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を前記自律走行装置に走行させる、自律走行方法。

【請求項7】

複数の個別走行経路の経路画像を選択可能に自律走行装置の表示部に表示させ、かつ前記複数の個別走行経路のうち作業者に選択される複数の前記個別走行経路のそれぞれの順番を設定可能に前記表示部に表示させる表示ステップと、
前記作業者に選択される複数の前記個別走行経路と、当該複数の前記個別走行経路のそれぞれに設定される順番とに基づいて、前記自律走行装置を走行させる走行ステップと、
を一又は複数のプロセッサに実行させ、
前記走行ステップにおいて、前記順番が連続する２つの前記個別走行経路のそれぞれの連結位置が異なる場合に、各連結位置の連結位置情報と前記自律走行装置の現在位置情報と地図情報とに基づいて、各連結位置を結ぶ補間経路を前記自律走行装置に走行させる、自律走行プログラム。