特許 7370154 自律走行作業装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】自律走行作業装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20231020BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20231020BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

A47L9/28 E

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019062998

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020161081

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【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】100187562

【弁理士】

【氏名又は名称】沼田 義成

(72)【発明者】

【氏名】足立 尚庸

(72)【発明者】

【氏名】小島 慎一郎

(72)【発明者】

【氏名】長田 翔一

【審査官】大古 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１２９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２１３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－９１８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－９５８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８２１７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００ － １／１２

Ａ４７Ｌ ９／２２ － ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置であって、
装置本体と、
前記装置本体を作業エリア内で走行させる走行部と、
前記装置本体の前記作業エリア内の走行経路上で作業を行う作業部と、
前記走行部および前記作業部の手動操作により該自律走行作業装置の学習走行作業が行われる間に、前記走行部の走行データと前記作業部の作業データとを記憶して、前記走行データと前記作業データとを含む作業プランを作成するプラン作成部と、
前記プラン作成部により作成された前記作業プランを、該自律走行作業装置の自動走行作業のために記憶する記憶部と、
前記記憶部から再現プランとして読み出した前記作業プランに基づいて、前記走行部および前記作業部を制御して前記自動走行作業を行う再現制御部と、
前記再現プランの前記走行データおよび／または前記作業データを一括して変更するプラン変更部と、を備え、
前記再現制御部は、前記プラン変更部によって前記再現プランが変更された場合に、変更後の前記再現プランに基づいて前記自動走行作業を行い、
前記作業部は、複数種類の清掃作業のうちの一の前記清掃作業を選択して前記作業として行うように構成され、また、前記複数種類の清掃作業のそれぞれに対応する複数種類の清掃部材を切り替えて使用するように構成され、
一の前記清掃作業を伴う前記学習走行作業が行われるとき、前記プラン作成部は、一の前記清掃作業の清掃データを前記作業データとして記憶して前記作業プランを作成し、
一の前記清掃部材を使用する一の前記清掃作業を伴う前記学習走行作業により作成された前記再現プランに基づいて前記再現制御部が前記自動走行作業を行うとき、前記プラン変更部は、前記作業部が一の前記清掃作業と異なる他の前記清掃作業を行うと判定すると共に、前記作業部が一の前記清掃部材と異なる他の前記清掃部材を使用すると判別した場合、他の前記清掃部材を使用する他の前記清掃作業に対応するように、前記再現プランを、一の前記清掃部材と他の前記清掃部材との所定の組み合わせに応じて所定の内容に一括して変更する、ことを特徴とする自律走行作業装置。

【請求項2】

前記プラン変更部は、変更した前記再現プランを新たな前記作業プランとして前記記憶部に記憶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】

前記作業部は、前記複数種類の清掃作業として、床面洗浄作業と、ワックス剥離作業と、床面艶出し作業と、吸引清掃作業とから、一の前記清掃作業を選択して行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自律走行作業装置。

【請求項4】

前記プラン変更部は、前記再現プランに基づく前記自動走行作業に、走行中の作業液の供給が含まれ、前記再現プランを一括して変更する際に前記走行データの走行速度が変更されるとき、前記作業液の供給水量の総量を一定にする総量一定供給オプションが設定された場合には、元の前記再現プランに基づく前記自動走行作業で消費される前記作業液の供給水量の総量を維持するように、前記作業データの前記作業液の供給水量を設定して前記再現プランを一括して変更することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の自律走行作業装置。

【請求項5】

前記プラン変更部は、前記再現プランに基づく前記自動走行作業に、走行中の作業液の供給が含まれ、前記再現プランを一括して変更する際に前記走行データの走行速度が変更されるとき、前記作業液の供給水量を前記走行速度に追従させる速度追従供給オプションが設定された場合には、前記走行速度の変更の割合に応じて前記作業液の供給水量を増減させるように、前記作業データの前記作業液の供給水量を設定して前記再現プランを一括して変更することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の自律走行作業装置。

【請求項6】

前記再現プランの変更を制限する制限フラグが前記再現プランに設定されている場合、前記プラン変更部は、前記再現プランの変更を制限することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の自律走行作業装置。

【請求項7】

前記プラン変更部は、前記制限フラグとして、前記走行データの走行速度の変更を制限する旋回フラグが、前記再現プランの旋回走行区間のステップに設定されている場合には、
前記旋回走行区間のステップについて前記走行データの走行速度を速くする変更を指示された場合でも、前記再現プランの作成時の走行速度を維持することを特徴とする請求項６に記載の自律走行作業装置。

【請求項8】

前記プラン作成部は、前記作業プランの前記走行データにおいて、前記走行部の走行軌跡の曲率半径が所定の曲率半径閾値以下の区間、または前記走行部の操舵角が所定の操舵角閾値以上の区間を前記旋回走行区間と判定して、前記旋回フラグを設定することを特徴とする請求項７に記載の自律走行作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自律走行作業装置は、手動操作により走行および作業（清掃）を行いながら自動走行作業（自動走行清掃）のために走行データおよび作業データ（清掃データ）を記憶する学習走行作業を行う学習走行モードと、記憶した走行データおよび作業データに従って走行および作業を制御する自動走行作業を行う自動走行モードとを切り替えて動作するように構成される。自律走行作業装置は、例えば、産業用（業務用）の清掃ロボット（自律走行清掃装置）として構成されて、ショッピングモール等の商業施設の床面の清掃作業を行うために用いられる。

【0003】

例えば、特許文献１の床清掃ロボット（自律走行作業装置）は、床面を清掃しながら走行して各清掃通路の走行パターン（走行データ）を記憶し、記憶した走行パターンに従って床面の清掃を再現可能とする。床清掃ロボットは、記憶のみ走行スイッチを設けていて、記憶のみ走行スイッチが操作された場合、清掃手段をオフにして、各通路の幅や通路長を計測しながら走行処理を行い、通路長や幅等の走行パターンを記憶する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－２６９８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような従来の自律走行作業装置は、走行データのみを記憶することで、清掃作業に掛かる手間を省いて、使い勝手の向上を図ることができ、走行データに基づいて同一の走行経路を自律的に走行させることができる。なお、清掃作業については、走行データのみに基づいて自動走行する際に、清掃作業を制御すればよい。あるいは、清掃作業と共に走行を行って、走行データと共に清掃作業に掛かる作業データを記憶して、走行データおよび作業データに基づく自動走行作業を行ってもよい。

【0006】

しかしながら、自律走行作業装置は、作業エリアが同じであっても、作業環境や作業条件が異なる場合がある。例えば、商業施設の床面等を清掃する自律走行清掃装置は、清掃エリア（作業エリア）が変化しなくても、イベントやセールの有無および天気の変化等のように作業環境や作業条件が変化することがある。このように作業環境や作業条件が変化すると、床面の汚れ方が異なるので、走行データと共に記憶した清掃データでは、適切な清掃を行うことができず、汚れ方に合わせた清掃を行う必要がある。即ち、従来の自律走行清掃装置は、異なる清掃作業を行うように制御したり、学習走行作業をやり直して異なる清掃データを用意したりする必要があるので、清掃作業の制御や学習走行作業の仕直しに手間が掛かる。

【0007】

本発明は、上記したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、作業環境や作業条件の変化に拘らず、学習走行作業の仕直しの手間を省いて、好適な走行データや作業データを用いて自動走行作業を行うことができる自律走行作業装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の第１の自律走行作業装置は、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置であって、装置本体と、前記装置本体を作業エリア内で走行させる走行部と、前記装置本体の前記作業エリア内の走行経路上で作業を行う作業部と、前記走行部および前記作業部の手動操作により該自律走行作業装置の学習走行作業が行われる間に、前記走行部の走行データと前記作業部の作業データとを記憶して、前記走行データと前記作業データとを含む作業プランを作成するプラン作成部と、前記プラン作成部により作成された前記作業プランを、該自律走行作業装置の自動走行作業のために記憶する記憶部と、前記記憶部から再現プランとして読み出した前記作業プランに基づいて、前記走行部および前記作業部を制御して前記自動走行作業を行う再現制御部と、前記再現プランの前記走行データおよび／または前記作業データを変更するプラン変更部と、を備え、前記プラン変更部は、前記再現プランの示す走行経路を変更することなく、前記再現プランの前記走行データおよび／または前記作業データを一括して変更可能に構成され、前記再現制御部は、前記プラン変更部によって前記再現プランが変更された場合に、変更後の前記再現プランに基づいて前記自動走行作業を行い、前記作業部は、複数種類の清掃作業のうちの一の前記清掃作業を選択して前記作業として行うように構成され、また、前記複数種類の清掃作業のそれぞれに対応する複数種類の清掃部材を切り替えて使用するように構成され、一の前記清掃作業を伴う前記学習走行作業が行われるとき、前記プラン作成部は、一の前記清掃作業の清掃データを前記作業データとして記憶して前記作業プランを作成し、一の前記清掃部材を使用する一の前記清掃作業を伴う前記学習走行作業により作成された前記再現プランに基づいて前記再現制御部が前記自動走行作業を行うとき、前記プラン変更部は、前記作業部が一の前記清掃作業と異なる他の前記清掃作業を行うと判定すると共に、前記作業部が一の前記清掃部材と異なる他の前記清掃部材を使用すると判別した場合、他の前記清掃部材を使用する他の前記清掃作業に対応するように、前記再現プランを、一の前記清掃部材と他の前記清掃部材との所定の組み合わせに応じて所定の内容に一括して変更する、ことを特徴とする。

【0009】

本発明の第１の自律走行作業装置によれば、学習走行作業で作成した作業プランを再現プランとして利用して自動走行作業を行う場合に、再現プランの示す走行経路を変更することなく、作業エリアの床面の汚れ状況や作業スケジュールの都合等、様々な用途に応じて、走行データや作業データを一括して変更することができる。そのため、自律走行作業装置の操作に慣れていない操作者でも、走行データや作業データを１つ１つ設定することなく、所望の再現プランを容易に作成することができる。従って、同一の作業エリアの作業を行うときに、作業エリアの汚れ状況や作業スケジュールが変更された場合でも、走行経路を変える必要がなければ、学習走行作業をやり直すことなく、様々な用途に合わせた再現プランを容易に設定することができる。
また、同一の作業エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行作業をやり直すことなく、作業の異なる作業プランを容易に設定することができ、作業を容易に転換することができる。
また、同一の作業エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行作業をやり直すことなく、清掃部材毎に清掃作業の異なる作業プランを容易に設定することができ、清掃部材の変更があった場合に清掃作業を容易に転換することができる。

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の第２の自律走行作業装置は、前記プラン変更部は、変更した前記再現プランを新たな前記作業プランとして前記記憶部に記憶する。

【0011】

本発明の第２の自律走行作業装置によれば、学習走行作業を一回行うだけで、同一の作業エリアの同一の走行経路を対象としつつ、用途の異なる複数の作業プランを容易に作成して事前に用意しておくことができる。そのため、操作者は、複数の作業プランから用途に応じて再現プランを選択するだけで、手間を掛けることなく、所望の自動走行作業を行うことができる。

【0014】

上記課題を解決するために、本発明の第３の自律走行作業装置は、前記作業部は、前記複数種類の清掃作業として、床面洗浄作業と、ワックス剥離作業と、床面艶出し作業と、吸引清掃作業とから、一の前記清掃作業を選択して行う。

【0015】

本発明の第３の自律走行作業装置によれば、同一の作業エリアの同一の走行経路を対象とする場合に、床面洗浄作業、ワックス剥離作業、床面艶出し作業および吸引清掃作業の何れかの清掃作業を行って作業プランを作成した後、学習走行作業をやり直すことなく、他の清掃作業を行うための作業プランを容易に設定することができる。従って、床面洗浄作業、ワックス剥離作業、床面艶出し作業および吸引清掃作業の間で清掃作業を容易に転換することができる。

【0024】

上記課題を解決するために、本発明の第４の自律走行作業装置は、前記プラン変更部は、前記再現プランに基づく前記自動走行作業に、走行中の作業液の供給が含まれ、前記再現プランを一括して変更する際に前記走行データの走行速度が変更されるとき、前記作業液の供給水量の総量を一定にする総量一定供給オプションが設定された場合には、元の前記再現プランに基づく前記自動走行作業で消費される前記作業液の供給水量の総量を維持するように、前記作業データの前記作業液の供給水量を設定して前記再現プランを一括して変更する。

【0025】

本発明の第４の自律走行作業装置によれば、走行速度の変更に応じて作業液の供給水量を変更する必要が生じた場合でも、作業液の供給水量の総量は変更されないので、作業液の残量が枯渇することなく、自動走行作業を完了することができる。従って、作業液不足により作業に伴って床面を傷つける問題や、作業液不足により床面の作業効果が十分に得られない問題を回避することができる。

【0026】

上記課題を解決するために、本発明の第５の自律走行作業装置は、前記プラン変更部は、前記再現プランに基づく前記自動走行作業に、走行中の作業液の供給が含まれ、前記再現プランを一括して変更する際に前記走行データの走行速度が変更されるとき、前記作業液の供給水量を前記走行速度に追従させる速度追従供給オプションが設定された場合には、前記走行速度の変更の割合に応じて前記作業液の供給水量を増減させるように、前記作業データの前記作業液の供給水量を設定して前記再現プランを一括して変更する。

【0027】

本発明の第５の自律走行作業装置によれば、走行速度の変更に応じて作業液の供給水量を変更する必要が生じた場合でも、走行速度に応じた供給水量で作業液を供給することができる。従って、走行速度を遅く設定した場合でも、作業液の枯渇により床面の作業が完遂できない問題を回避することができる。

【0030】

上記課題を解決するために、本発明の第６の自律走行作業装置は、前記再現プランの変更を制限する制限フラグが前記再現プランに設定されている場合、前記プラン変更部は、前記再現プランの変更を制限する。

【0031】

本発明の第６の自律走行作業装置によれば、走行データや作業データにおいて変更を所望しない部分については、予め制限フラグを設定しておくことで、再現プランが一括して変更される場合でも、元の再現プランの設定を維持することができる。

【0032】

上記課題を解決するために、本発明の第７の自律走行作業装置は、前記プラン変更部は、前記制限フラグとして、前記走行データの走行速度の変更を制限する旋回フラグが、前記再現プランの旋回走行区間のステップに設定されている場合には、前記旋回走行区間のステップについて前記走行データの走行速度を速くする変更を指示された場合でも、前記再現プランの作成時の走行速度を維持する。

【0033】

本発明の第７の自律走行作業装置によれば、作業時間の短縮等を目的として走行速度を高速化する場合でも、旋回走行区間では高速化されないので、旋回走行区間で自動走行や自動作業に生じる問題を事前に防ぐことができ、安全を確保して自動走行作業を行うことができる。例えば、旋回走行区間での転倒や汚水の回収不足を抑制することができる。また、旋回走行区間での安全を図るための細かな設定について、操作者が行う手間を省くことができる。

【0034】

上記課題を解決するために、本発明の第８の自律走行作業装置は、前記プラン作成部は、前記作業プランの前記走行データにおいて、前記走行部の走行軌跡の曲率半径が所定の曲率半径閾値以下の区間、または前記走行部の操舵角が所定の操舵角閾値以上の区間を前記旋回走行区間と判定して、前記旋回フラグを設定する。

【0035】

本発明の第８の自律走行作業装置によれば、走行経路の旋回走行区間を容易に認識して予め作業プランに設定することができる。

【発明の効果】

【0036】

本発明によれば、自律走行作業装置は、作業環境や作業条件の変化に拘らず、学習走行作業の仕直しの手間を省いて、好適な走行データや作業データを用いて自動走行作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の構成を示す概要図である。

【図2】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、学習走行清掃で作成された清掃プランの例を示す表である。

【図4】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部およびモード選択画面の例を示す正面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部に表示されるデータ設定画面の例を示す正面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部に表示される清掃プラン選択画面の例を示す正面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部に表示される清掃プラン変更画面の例を示す正面図である。

【図8】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置の操作表示部に表示される清掃部材一覧および変更オプション一覧の例を示す正面図である。

【図9】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置における自動走行清掃の動作の例を示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、自動走行清掃で時短清掃オプションに基づいて変更された再現プランの例を示す表である。

【図11】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、自動走行清掃で床面洗浄作業から床面艶出し作業への変更に応じて変更された再現プランの例を示す表である。

【図12】本発明の実施形態に係る自律走行作業装置において、旋回走行区間を含む走行経路において走行速度が高速化された場合の走行速度の推移の例を示す概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な具体例であって、種々の好ましい技術を開示しているが、本発明の技術範囲はこれらの態様に限定されるものではない。

【0039】

本発明の実施形態による自律走行作業装置１について説明する。図１に示すように、自律走行作業装置１は、各部を収容するための装置本体２と、装置本体２を走行させる走行部３と、走行部３の手動操作を受け付ける走行操作部４とを備える。自律走行作業装置１は、所定の作業を実行する作業機構（作業部）を装置本体２に搭載することができ、例えば、装置本体２の下方の床面ＦＬの清掃作業を実行する清掃部５を作業部として備えて、自律走行清掃装置として機能する。自律走行作業装置１は、例えば、ショッピングモール等の商業施設、オフィス、ホテル、病院、学校、工場等の全部または一部の領域を清掃エリア（作業エリア）として、清掃エリアの床面ＦＬを清掃の対象とする。

【0040】

また、自律走行作業装置１は、装置本体２と周囲の壁や障害物（例えば、置物等）等の非作業対象との位置関係を計測する計測部６と、所定距離内の壁や障害物を検知する障害物検知部７とを備える。また、自律走行作業装置１は、自律走行作業装置１の各種機能の操作や表示のためのタッチパネル２８（図４参照）からなる操作表示部８と、自律走行作業装置１の各部に電力を供給し、バッテリー（図示せず）の残量監視や充電を制御するための電源部９とを備える。更に、自律走行作業装置１は、自律走行作業装置１の各部および各種機能（走行部３による走行、清掃部５による清掃作業、計測部６による計測等）を統括制御する制御部１０と、走行部３の走行データや清掃部５の清掃データ（作業データ）からなる清掃プラン（作業プラン）を記憶する記憶部１１とを備える（図２参照）。

【0041】

次に、自律走行作業装置１の動作の概要を説明する。

【0042】

自律走行作業装置１は、手動操作による走行および自動操作による自律的な走行が可能な車両であって、学習走行モード、自動走行モードおよび手動走行モードの何れかの動作モードに切り替えられて動作する。

【0043】

自律走行作業装置１は、学習走行モードおよび手動走行モードでは、学習走行清掃（学習走行作業）および手動走行清掃（手動走行作業）をそれぞれ行って、操作者による走行操作部４や操作表示部８の手動操作に応じて手動走行や手動清掃（手動作業）を行う。学習走行清掃では、更に、学習走行に伴って清掃エリアの環境地図を作成して記憶すると共に、学習走行時の走行経路や走行状態を示す走行データと、学習清掃時の清掃状態を示す清掃データとを取得して走行データおよび清掃データを含む清掃プランを記憶する。清掃プランには、学習走行時の環境地図や、学習清掃時の清掃部５の清掃部材１２の種類が関連付けられて記憶される。

【0044】

自律走行作業装置１は、自動走行モードでは（図９のステップＳ１参照）、自動走行清掃（自動走行作業）を行って、学習走行清掃で記憶された清掃プランのうちで、操作者に選択された清掃プラン（再現プラン）を再現するように、再現プランおよび対応する環境地図に基づいて、制御部１０による自動操作に応じて自動走行および自動清掃（自動作業）を行う。なお、自動走行モードでは、自動走行清掃を開始する前に、操作者の操作に応じて、再現プランを一括して変更することができる。再現プランの一括変更の詳細は後述する。

【0045】

清掃プラン（作業プラン）は、図３に示すように、走行データおよび清掃データを所定のステップ毎に関連付けて構成される。清掃プランのステップは、学習走行清掃において、所定の時間間隔毎（例えば、２５ｍ／ｓ毎）に設定されてもよく、あるいは、自律走行作業装置１の所定の移動距離（例えば、０．５ｍ毎）に設定されてもよい。

【0046】

走行データは、例えば、走行部３の走行経路上の自己位置データ（環境地図上の自己位置を示すＸ座標およびＹ座標、開始位置の向きに対する角度）、操舵フラグ（直進、左折、右折）、進行方向への走行速度［ｍ／ｓ］および旋回速度［ｄｅｇ／ｓ］を含み、走行データに基づいて走行経路を図化することができる。あるいは、走行速度は、複数段階の速度の何れかに切り替えられてよく、走行データは、走行速度の段階的な速度を数字（例えば、０～７の８段階）に換算して記憶するとよい。

【0047】

清掃データは、例えば、清掃部５の清掃部材１２のパッド圧、洗浄液供給部１３の供給水量および吸引部１４の吸引量を含む。パッド圧は、清掃部材１２を床面ＦＬに押し付ける力であり、供給水量は、洗浄液供給部１３によって床面ＦＬに供給される洗浄液（作業液）の量であり、吸引量は、吸引部１４によって床面ＦＬから洗浄後の汚水を吸引する際の吸引ブロア（図示せず）の稼働強度である。なお、パッド圧、供給水量および吸引量は、複数段階の強度の何れかに切り替えられてよく、清掃データは、パッド圧、供給水量および吸引量の段階的な強度を数字（例えば、０～２の３段階や、０～４の５段階等）に換算して記憶するとよい。なお、清掃データは、清掃部材１２の作動／停止、回転速度を含んでもよい。

【0048】

清掃プランは、走行データおよび清掃データに加えて、清掃プランの変更を制限する制限フラグを含む。制限フラグとして、例えば、各ステップが走行部３の旋回走行区間か否かを示す旋回フラグが１または０にそれぞれ設定される。旋回フラグが１に設定されているステップ、即ち、旋回走行区間のステップは、清掃プランが変更される場合でも、走行データの走行速度の加速の変更が制限されるので、清掃プランの作成時に記憶された最高走行速度が維持される。また、清掃プランは、上記した以外に、学習走行清掃開始からの経過時間をステップ毎に関連付けて記憶してもよい。

【0049】

次に、自律走行作業装置１の各部を説明する。

【0050】

走行部３は、装置本体２の下部に設けられていて、駆動輪として１つの前輪３ａを備え、補助輪として一対の後輪３ｂを備える。前輪３ａは、進行方向前側で装置幅方向中央に設けられ、走行駆動用モータ（図示せず）と前輪回転用エンコーダ（図示せず）とを備える。走行部３は、走行駆動用モータを駆動して前輪３ａを回転させることで装置本体２を前進させ、前輪３ａの回転を停止させることで装置本体２を停止させる。走行駆動用モータの駆動を制御することで、自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度の調整（加減速）が行われる。なお、走行部３は、走行駆動用モータが前輪３ａを逆転させることで装置本体２を後退させてもよい。

【0051】

また、前輪３ａは、操舵軸（図示せず）と操舵用モータ（図示せず）と操舵回転用エンコーダ（図示せず）とを備える。走行部３は、操舵用モータを駆動して操舵軸を回転させることで前輪３ａの向きを変えて装置本体２を操舵し、前輪３ａの向きを変えながら装置本体２を前進させることで、自律走行作業装置１（走行部３）を左折（左旋回）や右折（右旋回）させる。操舵用モータの駆動を制御することで、し、自律走行作業装置１（走行部３）の操舵角の調整が行われる。

【0052】

一対の後輪３ｂは、進行方向後側で装置幅方向（左右方向）に間隔を空けて設けられ、それぞれ走行距離を回転量から把握するためのエンコーダ（図示せず）を備える。一対の後輪３ｂは、前輪３ａの駆動による装置本体２の移動に応じて従動回転する。自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度の調整（加減速）と操舵は、後輪３ｂに備えられたエンコーダを用いて後輪３ｂの各々の回転量をフィードバックしながら走行駆動用モータと操舵用モータを制御することで行われてもよい。なお、本実施形態では、駆動輪の前輪３ａと補助輪の後輪３ｂとを備える例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、例えば、他の実施形態では、補助輪の前輪３ａと一対の駆動輪の後輪３ｂとを備えてもよい。

【0053】

走行部３は、動作モードが学習走行モードまたは手動走行モードに設定されている場合、操作者による走行操作部４の手動操作に応じて動作する。また、走行部３は、動作モードが自動走行モードに設定されている場合、操作者に選択された清掃プランの走行データおよび環境地図に基づく制御部１０（再現制御部２４）の制御に応じて動作する。

【0054】

走行操作部４は、装置本体２の後上側に設けられ、操作者が手動操作可能なハンドル（図示せず）およびスロットル（図示せず）を備える。走行操作部４は、操作者によるハンドルの操舵量を電気信号に変換し、電気信号を操舵用モータに出力して駆動させることで、前輪３ａの操舵軸を回転させて装置本体２を左折（左旋回）または右折（右旋回）させる。走行操作部４のハンドルの操舵量に応じて自律走行作業装置１（走行部３）の操舵角が調整される。具体的には、ハンドル操作時の操舵回転用エンコーダのパルス数をカウントすることで、ハンドルの操舵量をパルス数に置き換え、このパルス数に合わせて操舵用モータを制御することで自律走行作業装置１の操舵角を調整することができる。なお、操舵角は、可変抵抗器を用いて電気信号に変換して検出してもよい。

【0055】

また、走行操作部４は、操作者によるスロットルの回動量（開度）を電気信号に変換し、電気信号を走行駆動用モータに出力して駆動させることで、前輪３ａを回転させて装置本体２を進行方向に前進させる。走行操作部４のスロットルの回動量に応じて自律走行作業装置１（走行部３）の走行速度が調整される。なお、走行操作部４は、動作モードが学習走行モードまたは手動走行モードに設定されている間は、操作者による手動操作を受け付けるが、自動走行モード設定されている間は、緊急停止ボタン２７の操作以外の操作者による手動操作を受け付けないように構成される。

【0056】

清掃部５は、装置本体２の下部に設けられ、装置本体２の下方の床面ＦＬを清掃するための複数種類の清掃作業を切り替えて、何れかの清掃作業を行うように構成される。清掃部５は、複数種類の清掃作業のそれぞれに対応する複数種類の清掃部材１２を切り替えて、何れかの清掃部材１２を装着して使用するように構成される。換言すれば、清掃部５は、複数種類の清掃部材１２のうちから操作者等によって選択された一の清掃部材１２を装着して使用し、装着している清掃部材１２に対応する清掃作業を行う。

【0057】

例えば、清掃部５は、湿式の清掃作業として、床面洗浄作業と、ワックス剥離作業と、タイル洗浄作業とを含み、乾式の清掃作業として、床面艶出し作業と、吸引清掃作業とを含む。

【0058】

清掃部５は、床面洗浄作業に対応する清掃部材１２として、通常洗浄に用いられる第１洗浄パッド、第１洗浄パッドより硬い材料で形成される第２洗浄パッド、またはカーペットなどの床面ＦＬを対象とする洗浄ブラシを使用する。また、清掃部５は、ワックス剥離作業に対応する清掃部材１２として、剥離パッドを使用し、床面艶出し作業に対応する清掃部材１２として、艶出しパッドを使用し、タイル洗浄作業に対応する清掃部材１２として、メラミンパッドを使用し、吸引清掃作業に対応する清掃部材１２として、除塵ブラシを使用する。以下、第１洗浄パッド、第２洗浄パッド、剥離パッド、艶出しパッドおよびメラミンパッドの総称をパッドとし、洗浄ブラシおよび除塵ブラシの総称をブラシとする。

【0059】

清掃部５は、上記した着脱可能な清掃部材１２と、清掃部材１２を床面ＦＬ上で回転させる清掃部材用モータ（図示せず）と、清掃部材１２を床面ＦＬに対して上下方向に移動させる清掃部材用アクチュエータ（図示せず）とを備える。また、清掃部５は、湿式の清掃作業の場合に洗浄液を床面ＦＬに供給する洗浄液供給部１３と、湿式の清掃作業の場合に汚水を回収する汚水回収部（図示せず）と、乾式の清掃作業の場合に塵埃を回収する塵埃回収部（図示せず）と、湿式の清掃作業の場合に床面ＦＬから汚水を吸引し、乾式の清掃作業の場合に床面ＦＬから塵埃を吸引する吸引部１４とを備える。

【0060】

清掃部５は、例えば、床面ＦＬに垂直で装置本体２の内部から下方に突出した清掃シャフト（図示せず）を有し、清掃部材１２は、清掃シャフトの下端に着脱可能に取り付けられる。清掃部材用モータが清掃シャフトを回転させると、清掃部材１２は清掃シャフトを回転軸として回転し、清掃部材用アクチュエータが清掃シャフトを上下方向に移動させると、清掃部材１２も上下方向に移動する。

【0061】

清掃部材１２は、一対のパッドまたはブラシで構成され、一対のパッドまたはブラシは、進行方向略中央で装置幅方向（左右方向）に並んで取り付けられる。左側のパッドまたはブラシが上方視時計回りに回転し、右側のパッドまたはブラシが上方視反時計回りに回転して、幅方向中央側で前方から後方へ向かうように回転する。これにより、一対のパッドまたはブラシの前方の汚水や塵埃を幅方向中央側に収集しつつ後方へ排出する。

【0062】

なお、清掃部材用アクチュエータおよび清掃シャフトは、清掃部材１２の着脱機構を兼ねている。清掃部材１２の中央および清掃シャフトの下端には、相互の装着状態と未装着状態とを切り替える装着機構が設けられる。清掃部材１２を装着していない場合、清掃部材用アクチュエータは、未装着状態の清掃シャフトを上方に退避させる。

【0063】

そして、清掃シャフトの下方に清掃部材１２を載置して、モード選択画面３０のパッド装着ボタン３１（図４参照）を操作すると、清掃部材用アクチュエータは清掃シャフトを下方に移動させると共に、清掃シャフトが装着状態となり、清掃部材１２が清掃シャフトに取り付けられる。また、清掃部材１２を装着している場合に、パッド装着ボタン３１を操作すると、清掃シャフトが未装着状態となり、清掃部材１２が清掃シャフトから取り外されると共に、清掃部材用アクチュエータは清掃シャフトを上方に移動させる。

【0064】

洗浄液供給部１３は、洗浄液を収容する洗浄液タンクや、この洗浄液タンクに接続された供給ポンプを備えていて、供給ポンプを用いて洗浄液タンクから床面ＦＬに洗浄液を供給して散布する。洗浄液供給部１３では、供給ポンプに電圧を印加して供給ポンプのインペラ（羽根車）を回転させることで洗浄液を供給する。この電圧を変更してインペラの回転数を調整することで、洗浄液の供給水量が調整される。例えば、電圧と洗浄液の供給水量との相関データを予め記憶部１１に記憶しておくことで、所定の供給水量を要求された場合に、この供給水量に対応する電圧を取得し、取得した電圧を供給水ポンプに印加することで、要求された供給水量に調整される。

【0065】

汚水回収部は、スキージと、汚水ダクト（図示せず）と、汚水タンク（図示せず）とを備えていて、スキージは、清掃部材１２より後方で床面ＦＬに接地して設けられる。汚水回収部は、清掃部材１２から後方に排出される汚水をスキージで受け止めて収集し、汚水ダクトを介して汚水タンクへ回収する。

【0066】

塵埃回収部は、吸込み口（図示せず）と、塵埃ダクト（図示せず）と、塵埃バケット（図示せず）とを備えていて、吸込み口は、清掃部材１２より後方に設けられる。塵埃回収部は、清掃部材１２から後方に排出される塵埃を吸込み口が吸い込んで収集し、塵埃ダクトを介して塵埃バケットへ回収する。なお、汚水ダクトおよび汚水タンクと、塵埃ダクトおよび塵埃バケットとはそれぞれ共通の部品でもよい。また、スキージと吸込み口とは相互に交換可能な部品でよい。

【0067】

吸引部１４は、吸引ブロアで構成され、汚水ダクトや塵埃ダクトに接続されて、汚水や塵埃を吸引する。

【0068】

清掃部５は、床面洗浄作業では、洗浄液供給部１３が床面ＦＬに洗浄液を散布しながら、清掃部材１２として装着された第１洗浄パッド、第２洗浄パッドまたは洗浄ブラシを、清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面ＦＬに付勢して押し付けることで、床面ＦＬを洗浄し、洗浄後の汚水を汚水回収部が回収する。

【0069】

清掃部５は、ワックス剥離作業では、洗浄液供給部１３が床面ＦＬに洗浄液（剥離剤）を散布しながら、清掃部材１２として装着された剥離パッドを、清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面ＦＬに付勢して押し付けることで、床面ＦＬ上に塗布されたワックスを剥離し、剥離したワックスを含む汚水を汚水回収部が回収する。

【0070】

清掃部５は、床面艶出し作業では、清掃部材１２として装着された艶出しパッドを、清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面ＦＬに付勢して押し付けることで、床面ＦＬの艶出しを行う。なお、床面艶出し作業では、洗浄液供給部１３による洗浄液の散布や、汚水回収部による汚水の回収は行わない。

【0071】

清掃部５は、タイル洗浄作業では、洗浄液供給部１３が床面ＦＬに洗浄液を散布しながら、清掃部材１２として装着されたメラミンパッドを、清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面洗浄作業よりも弱い力で床面ＦＬに付勢して押し付けることで、セラミックタイル等の床面ＦＬを洗浄し、洗浄後の汚水を汚水回収部が回収する。

【0072】

清掃部５は、吸引清掃作業では、清掃部材１２として装着された除塵ブラシを、清掃部材用モータが回転させると共に清掃部材用アクチュエータが床面ＦＬに付勢して押し付けることで、床面ＦＬから塵埃を収集し、収集した塵埃を塵埃回収部が回収する。なお、吸引清掃作業では、洗浄液供給部１３による洗浄液の散布は行わない。

【0073】

清掃部５は、動作モードが学習走行モードまたは手動走行モードに設定されている場合、操作者による走行操作部４の手動操作に応じて動作する。また、清掃部５は、動作モードが自動走行モードに設定されている場合、操作者に選択された清掃プランの清掃データおよび環境地図に基づく制御部１０の制御に応じて動作する。

【0074】

なお、学習走行モードにおいて清掃部５が一の清掃作業を行って清掃プランを生成した後、自動走行モードにおいてこの清掃プランを自動走行清掃の対象の再現プランとして選択して自動走行清掃を行うときに、清掃部５は、他の清掃作業を再現作業として自動清掃を行ってもよい。このように、自動走行モードにおいて、再現プランの生成時の清掃作業と再現プランの実行時の再現作業とが異なる場合、再現プランは、再現作業に対応するように一括して変更される。そして、走行部３および清掃部５は、変更後の再現プランに基づいて動作する。このような清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更については、後述する。

【0075】

計測部６は、装置本体２と周囲の壁や障害物等の非作業対象との位置情報（例えば、装置本体２の進行方向に対する角度や距離）を計測するレーザーレンジファインダ（ＬＲＦ：Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ）６ａ等を備える。計測部６は、装置本体２が走行している間、例えば、所定のタイミング毎（例えば、２５ｍ／ｓ毎）に非作業対象との位置情報を計測する。

【0076】

障害物検知部７は、装置本体２から所定距離内の壁や障害物の有無を検知する超音波センサや装置本体２付近の床面ＦＬの段差を検知する赤外線センサ等の障害物センサ７ａを備える。障害物検知部７は、装置本体２が走行している間、常時稼働していてよい。

【0077】

操作表示部８は、装置本体２の後上側で走行操作部４の近傍に設けられ、図４に示すように、キースイッチ２６と、緊急停止ボタン２７と、タッチパネル２８とを備え、操作表示部８の各部は、制御部１０に接続されている。操作表示部８は、装置本体２に取り付けられる操作表示パネル等で構成されてもよく、装置本体２に対して着脱可能に装着されるタブレット端末等で構成されてもよい。なお、タブレット端末等で構成される操作表示部８は、無線通信を介して制御部１０に接続されて、自律走行作業装置１を遠隔操作可能となる。

【0078】

キースイッチ２６は、オン、オフを切替可能に構成されている。キースイッチ２６をオンに切り替えることで、電源部９から各部に電力が供給されて自律走行作業装置１が稼働する一方、キースイッチ２６をオフに切り替えることで、電源部９から各部への電力供給が停止されて自律走行作業装置１の稼働が停止する。緊急停止ボタン２７は、操作されることで、自律走行作業装置１の各部の動作（特に、自動走行清掃）を強制的に停止（制動）する。

【0079】

タッチパネル２８は、制御部１０からの制御信号に応じて様々な画面を表示し、各画面でのタッチ操作に基づく操作信号を制御部１０へと送信する。例えば、キースイッチ２６をオンにして自律走行作業装置１を稼働すると、タッチパネル２８は、図４に示すように、動作モードを選択可能なモード選択画面３０を表示する。

【0080】

モード選択画面３０には、清掃部材１２の着脱を行うためのパッド装着ボタン３１や、学習ボタン３２、自動ボタン３３および手動ボタン３４が操作可能に表示される。

【0081】

パッド装着ボタン３１の操作によって清掃部材１２が装着されるとき、タッチパネル２８には、図８（１）に示すように、複数種類の清掃部材１２のそれぞれの部材名をプルダウンメニュー等によって選択可能に列挙した清掃部材一覧８０が、モード選択画面３０上にポップアップ表示される。このとき、操作者が、装着した清掃部材１２に対応する部材名を清掃部材一覧８０から選択すると、制御部１０は、その部材名に対応する清掃部材１２を装着中の清掃部材１２と認識して、装着中の清掃部材１２の種類を記憶部１１に記憶する。

【0082】

学習ボタン３２および手動ボタン３４が操作されると、動作モードが学習走行モードおよび手動走行モードに切り替えられて、タッチパネル２８は、図５に示すように、手動走行や手動清掃に関するデータを設定操作可能なデータ設定画面４０を表示する。また、自動ボタン３３が操作されると、動作モードが自動走行モードに切り替えられて、タッチパネル２８は、図６に示すように、清掃プランを選択操作可能な清掃プラン選択画面６０を表示する。

【0083】

データ設定画面４０には、走行部３の走行速度を変更する速度変更ボタン４１が表示される。なお、速度変更ボタン４１は、自動走行モードにおいて自動走行時に操作可能に表示されるが、学習走行モードおよび手動走行モードにおいて手動走行時には、操作不能に表示され、あるいは表示されない。速度変更ボタン４１は、例えば、操作する度に走行速度を段階的に上げる上ボタンと、操作する度に走行速度を段階的に下げる下ボタンとを備える。

【0084】

データ設定画面４０には、清掃部５の清掃部材１２の清掃スイッチ４２および清掃部材１２のパッド圧を調整するパッド圧調整ボタン４３が、動作モードに拘らず操作可能に表示される。清掃スイッチ４２は、操作する度に清掃部材１２による清掃の稼働／停止を切り替える。パッド圧調整ボタン４３は、操作する度に清掃部材１２のパッド圧を段階的かつ循環的に切り替える。

【0085】

データ設定画面４０には、清掃部５の洗浄液供給部１３の供給スイッチ４４および洗浄液供給部１３の供給水量を調整する供給水量調整ボタン４５が、動作モードに拘らず操作可能に表示される。供給スイッチ４４は、操作する度に洗浄液供給部１３による洗浄液供給の稼働／停止を切り替える。供給水量調整ボタン４５は、操作する度に洗浄液供給部１３の供給水量を段階的かつ循環的に切り替える。

【0086】

データ設定画面４０には、清掃部５の吸引部１４の吸引スイッチ４６および吸引部１４の吸引量を調整する吸引量調整ボタン４７が、動作モードに拘らず操作可能に表示される。吸引スイッチ４６は、操作する度に吸引部１４による吸引の稼働／停止を切り替える。吸引量調整ボタン４７は、操作する度に吸引部１４の吸引量を段階的かつ循環的に切り替える。

【0087】

更に、データ設定画面４０には、学習走行モードにおいて、学習走行清掃を開始する学習開始ボタン４８、学習走行清掃を中止する学習中止ボタン４９、学習走行清掃を完了する学習完了ボタン５０、学習走行清掃の結果を清掃プランとして記憶する記憶ボタン５１等が操作可能に表示される。

【0088】

また、データ設定画面４０には、自動走行清掃の対象である再現プランを変更してから自動走行清掃を開始するための再現開始ボタン５２や、再現プランの走行データおよび／または清掃データを一括して変更する変更オプションを選択操作するためのオプションボタン５３が表示される。なお、再現開始ボタン５２およびオプションボタン５３は、自動走行モードの場合に自動走行清掃の実行前に操作可能に表示されるが、学習走行モードおよび手動走行モードの場合には、操作不能に表示され、あるいは表示されない。

【0089】

自動走行モードでは、自動走行清掃の開始前に、データ設定画面４０の速度変更ボタン４１を操作することで、再現プランの走行データを個別に変更することができ、清掃スイッチ４２、パッド圧調整ボタン４３、供給スイッチ４４、供給水量調整ボタン４５、吸引スイッチ４６および吸引量調整ボタン４７を操作することで、再現プランの清掃データを個別に変更することができる。

【0090】

また、自動走行モードでは、自動走行清掃の開始前に、データ設定画面４０のオプションボタン５３が操作されると、タッチパネル２８には、図８（２）に示すように、複数種類の変更オプションのそれぞれのオプション名をプルダウンメニュー等によって選択可能に列挙した変更オプション一覧８１が、データ設定画面４０上にポップアップ表示される。

【0091】

例えば、変更オプション一覧８１では、弱清掃オプション、強清掃オプション、時短清掃オプション、ゆっくり清掃オプション、デモ走行オプション、供給水量変更オプション、静音走行オプション、雨天清掃オプション、簡易清掃オプション、しっかり清掃オプション等の複数種類の変更オプションを選択可能である。なお、供給水量変更オプションとして、総量一定供給オプションおよび速度追従供給オプションのうちの何れかを選択可能であり、供給水量変更オプションが変更オプション一覧８１から選択されると、更に、総量一定供給オプションおよび速度追従供給オプションをプルダウンメニュー等によって選択可能に列挙してポップアップ表示される。

【0092】

そして、操作者が何れかの変更オプションを変更オプション一覧８１から選択すると（図９のステップＳ５：Ｙｅｓ参照）、再現プランの走行データおよび／または清掃データが、選択した変更オプションに基づいて、一括して変更される（図９のステップＳ６参照）。変更オプションに基づく再現プランの一括変更については、後述する。

【0093】

また、データ設定画面４０の再現開始ボタン５２が操作されると、再現プランの自動走行清掃の実行に移行して（図９のステップＳ７参照）、タッチパネル２８は、自動走行清掃の実行中を示す画面を表示する。

【0094】

清掃プラン選択画面６０には、記憶部１１に記憶されている各清掃プランのプラン項目６２を選択可能に列挙した清掃プラン一覧６１が表示される。プラン項目６２には、例えば、清掃プランのプラン名、自動走行清掃に要する所要時間、作成日、前回実施日等が表示される。

【0095】

清掃プラン選択画面６０には、戻るボタン６３や決定ボタン６４等が操作可能に表示される。戻るボタン６３が操作されると、自動走行清掃に移行することなく自動走行モードを終了して、タッチパネル２８はモード選択画面３０に戻る。決定ボタン６４が操作されると、選択しているプラン項目６２に対応する清掃プランを、自動走行清掃の対象の再現プランとして（図９のステップＳ２参照）、タッチパネル２８は、図７に示すように、再現プランの自動走行清掃の実行開始や再現プランの各データ変更を操作可能な清掃プラン変更画面７０を表示する。

【0096】

なお、このように再現プランの選択が決定したとき、再現プランに関連付けられた清掃部５の清掃部材１２の種類、即ち、再現プラン生成時の清掃部材１２の種類が、清掃部５に今回装着中の清掃部材１２の種類と異なる場合（図９のステップＳ３：Ｙｅｓ参照）、再現プランは、今回装着中の清掃部材１２の種類に基づいて、一括して変更される（図９のステップＳ４参照）。また、タッチパネル２８は、清掃プラン選択画面６０の決定ボタン６４が操作されるとき、再現プラン生成時の清掃部材１２の種類と今回装着中の清掃部材１２の種類とが異なることを示すと共に、清掃部材１２の種類変更に基づく再現プランの一括変更を行ってよいか否かを操作者に問い合わせる問合せ画面を表示してもよい。このような清掃部材１２の種類変更に基づく再現プランの一括変更は、上記した清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更の一例である。清掃部材１２の種類変更に基づく再現プランの一括変更については、後述する。

【0097】

清掃プラン変更画面７０には、戻るボタン７１、実行ボタン７２、変更ボタン７３等が操作可能に表示される。戻るボタン７１が操作されると、再現プランの選択が取り消されて、タッチパネル２８は清掃プラン選択画面６０に戻る。実行ボタン７２が操作されると、再現プランの自動走行清掃の実行に移行して（図９のステップＳ７参照）、タッチパネル２８は、自動走行清掃の実行中を示す画面を表示する。変更ボタン７３が操作されると、タッチパネル２８は、自動走行清掃の開始前に再現プランを変更するために、上記のデータ設定画面４０を表示する。データ設定画面４０における清掃プランの変更については上記した通りである。

【0098】

電源部９は、装置本体２内部に搭載されたバッテリー（電源）および充電回路を備え、外部電源に接続することでバッテリーが充電され、また、自律走行作業装置１の各部へと電力を供給する。電源部９は、バッテリーの残量を示す信号を制御部１０へと出力してもよい。

【0099】

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のコンピュータで構成され、図２に示すように、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、フラッシュメモリ等を含む記憶部１１に接続されている。また、制御部１０は、上記の走行部３、走行操作部４、清掃部５、計測部６、障害物検知部７、操作表示部８および電源部９等の自律走行作業装置１の各部に接続されている。

【0100】

記憶部１１は、自律走行作業装置１の各部および各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶し、制御部１０が、記憶部１１に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することにより、各部および各種機能を統括制御する。例えば、制御部１０は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、モード切替部２０、地図作成部２１、清掃プラン作成部２２（プラン作成部）、清掃プラン変更部２３（プラン変更部）および再現制御部２４として動作する。これにより、自律走行作業装置１は、事前に記憶されたプログラムに従って自律的に走行し自動で作業することができる。また、記憶部１１は、１つ以上の清掃プランを記憶すると共に、各清掃プランに対応する環境地図も記憶する。

【0101】

モード切替部２０は、動作モードを学習走行モード、自動走行モードおよび手動走行モードの何れかに切り替える。モード切替部２０は、例えば、上記したモード選択画面３０において、学習ボタン３２、自動ボタン３３および手動ボタン３４の操作に応じて動作モードを学習走行モード、自動走行モードおよび手動走行モードにそれぞれ切り替える。

【0102】

地図作成部２１は、学習走行モードにおいて学習走行清掃が行われる間、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）等の技術を用いて、リアルタイムで自己位置の推定と環境地図の作成とを行う。

【0103】

具体的には、地図作成部２１は、所定の清掃エリアの学習走行清掃の間に、計測部６の計測結果である装置本体２と非作業対象との位置情報に基づいて、所定の時間間隔毎または所定の距離間隔毎に、装置本体２の周囲の局所地図を作成する。また、地図作成部２１は、局所地図と走行部３の各エンコーダによる検出結果（走行部３の移動量）とに基づいて、局所地図中の自律走行作業装置１の自己位置（座標）を推定する。

【0104】

そして、地図作成部２１は、学習走行清掃を完了する際に、各局所地図をつなぎ合わせる（合成する）ことで清掃エリアの環境地図を作成する。また、地図作成部２１は、計測部６が計測した各位置情報をつなぎ合わせる（合成する）ことで走行経路を作成する。

【0105】

清掃プラン作成部２２は、学習走行モードにおいて学習走行清掃が行われる間、清掃プランのステップ間隔毎に、走行部３の走行データおよび清掃部５の清掃データを取得して記憶部１１に一時的に記憶しておく。データ設定画面４０の学習開始ボタン４８の操作に応じて、学習走行清掃が開始され、清掃プラン作成部２２は、走行データおよび清掃データの取得を開始する。

【0106】

清掃プラン作成部２２は、例えば、走行データとして、計測部６が計測した位置情報に基づいて自己位置データ（Ｘ座標およびＹ座標、角度）を取得する。また、走行部３の前輪３ａの前輪回転用エンコーダで前輪３ａの走行回転数を検出し、その検出結果に基づいて走行部３の走行速度を取得する。更に、走行部３の前輪３ａの操舵回転用エンコーダで前輪３ａの操舵回転数を検出し、その検出結果に基づいて走行部３の旋回速度を取得する。

【0107】

また、清掃プラン作成部２２は、例えば、清掃データとして、清掃部５の清掃部材１２のパッド圧、洗浄液供給部１３の供給水量および吸引部１４の吸引量について、後述するデータ設定画面４０を介して設定されていた段階的な強度を取得する。

【0108】

また、データ設定画面４０の学習完了ボタン５０の操作に応じて、学習走行清掃が完了すると、清掃プラン作成部２２は、走行データおよび清掃データの取得を停止し、記憶部１１に一時的に記憶していた走行データおよび清掃データをステップ毎に関連付けて清掃プラン（作業プラン）を作成する。

【0109】

更に、清掃プラン作成部２２は、清掃プラン作成後、各ステップの走行データに基づいて、走行部３の走行経路（走行軌跡）を算出し、この走行軌跡において曲率半径が所定の曲率半径閾値以下の区間を旋回走行区間として判定し、この区間に対応するステップの旋回フラグを１に設定する。または、清掃プラン作成部２２は、各ステップの走行データに基づいて、走行操作部４（ハンドル）の操舵角を検出し、この操舵角が所定の操舵角閾値（例えば、３０度）以上の区間を旋回走行区間として判定し、この区間に対応するステップの旋回フラグを１に設定する。

【0110】

なお、操舵角を計測する場合、例えば、走行部３の前輪３ａの操舵回転用エンコーダや、走行操作部４（ハンドル）の旋回軸に設けたエンコーダによって、走行操作部４を操舵したときの各エンコーダのパルス数値を計測し、走行部３の進行方向を基準（０度）にして、進行方向に対して左旋回をプラスの角度で検出し、進行方向に対して右旋回をマイナスの角度で検出するように、パルス数値を角度（ｄｅｇ）に換算すればよい。

【0111】

そして、清掃プラン作成部２２は、学習走行清掃を完了する際に、作成した清掃プランについてプラン名の入力を操作者に問い合わせる問合せ画面をタッチパネル２８に表示させる。プラン名の入力後、データ設定画面４０の記憶ボタン５１の操作に応じて、清掃プラン作成部２２は、作成した清掃プランを、同じ学習走行清掃で地図作成部２１が作成した環境地図と関連付けて記憶部１１に記憶する。

【0112】

清掃プラン変更部２３は、自動走行モードにおいて自動走行清掃のために選択された再現プランの走行データおよび／または清掃データについて、データ設定画面４０の各種ボタンの操作に基づく個別変更、清掃部５の清掃作業の変更に基づく一括変更、変更オプションに基づく一括変更等を行う。なお、清掃プラン変更部２３は、再現プランの一括変更では、走行データが示す自律走行作業装置１の自己位置データ（環境地図上のＸ座標およびＹ座標、角度）を変更することなく、即ち、走行経路を変更することなく、各ステップに亘って走行データおよび／または清掃データを変更する。

【0113】

清掃プラン変更部２３は、変更後の再現プランを（図９のステップＳ８：Ｙｅｓ参照）、今回の自動走行清掃に限り実行するように一時的に記憶部１１に記憶してもよく、あるいは、次回以降の自動走行清掃にも実行するように、新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶してもよい（図９のステップＳ１０参照）。例えば、清掃プラン変更部２３は、自動走行清掃の完了後に、変更した再現プランを新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶するか否かを操作者に問い合わせる問合せ画面をタッチパネル２８に表示させてもよい（図９のステップＳ９参照）。

【0114】

清掃プラン変更部２３は、自動走行モードにおいて、再現プランの選択後に、タッチパネル２８にデータ設定画面４０が表示されているとき、データ設定画面４０の各種ボタンの操作に基づく再現プランの個別変更を受け付ける。例えば、清掃プラン変更部２３は、速度変更ボタン４１の操作に応じて、再現プランの走行データを個別に変更する。また、清掃プラン変更部２３は、清掃スイッチ４２、パッド圧調整ボタン４３、供給スイッチ４４、供給水量調整ボタン４５、吸引スイッチ４６および吸引量調整ボタン４７の操作に応じて、再現プランの清掃データを個別に変更する。清掃プラン変更部２３は、上記したように個別に変更された走行データおよび清掃データを、データ設定画面４０の再現開始ボタン５２の操作に応じて、自動走行清掃の開始前に、再現プランに反映させるとよい。

【0115】

また、清掃プラン変更部２３は、自動走行モードにおいて、再現プランの生成時の清掃部５の清掃作業と再現プランの実行時の清掃部５の再現作業とが異なるとき、清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更を受け付ける。

【0116】

例えば、清掃プラン変更部２３は、上記した清掃プラン選択画面６０において決定ボタン６４が操作されて再現プランの選択が決定したとき、再現プラン生成時の清掃部材１２の種類と今回装着中の清掃部材１２の種類とを記憶部１１から読み取って比較する。清掃部材１２の種類には、第１洗浄パッド、第２洗浄パッド、剥離パッド、艶出しパッド、メラミンパッド、洗浄ブラシおよび除塵ブラシがある。そして、再現プラン生成時の清掃部材１２の種類と今回装着中の清掃部材１２の種類とが異なるとき、清掃プラン変更部２３は、再現プランの生成時の清掃部５の清掃作業と再現プランの実行時の清掃部５の再現作業とが異なると判定する。

【0117】

なお、清掃プラン変更部２３は、清掃部材１２の種類に基づいて清掃作業の種類を把握（判定）することができる。例えば、清掃部材１２の種類が第１洗浄パッド、第２洗浄パッドまたは洗浄ブラシである場合、清掃作業の種類は床面洗浄作業と判定される。また、清掃部材１２の種類が剥離パッド、艶出しパッド、メラミンパッドまたは除塵ブラシである場合、清掃作業の種類は、それぞれワックス剥離作業、床面艶出し作業、タイル洗浄作業または吸引清掃作業と判定される。

【0118】

以下に、第１洗浄パッドを清掃部材１２として学習走行清掃を行って清掃プランを作成した後、この清掃プランを再現プランとして自動走行清掃を行う場合に、清掃プラン変更部２３が、清掃作業の変更や清掃部材１２の種類変更に基づく再現プランの一括変更を行う例を説明する。

【0119】

清掃部材１２が第１洗浄パッドから硬い材料の第２洗浄パッドに変更された場合、清掃プラン変更部２３は、床面ＦＬに傷がつくのを防ぐために、清掃データのパッド圧を１段階下げるように一括変更を行う。清掃部材１２が第１洗浄パッドから洗浄ブラシに変更された場合、清掃プラン変更部２３は、清掃データの供給水量を１段階上げるように一括変更を行う。

【0120】

清掃部材１２が第１洗浄パッドから剥離パッドに変更された場合、清掃プラン変更部２３は、床面ＦＬに密着した多量のワックスを確実に床面ＦＬから除去させるため、走行データの走行速度を１／２に下げると共に、清掃データのパッド圧および吸引量を最上位の段階に一律に上げる（例えば、０～２の３段階の場合には２のレベルに上げ、０～４の５段階の場合には４のレベルに上げる）。

【0121】

清掃部材１２が第１洗浄パッドから艶出しパッドに変更された場合、図１１に示すように、清掃プラン変更部２３は、ワックスを塗布した床面ＦＬをゆっくりと時間を掛けて艶出しするために、走行データの走行速度を１／２に下げると共に、清掃データのパッド圧を最下位の段階に一律に下げ（例えば、０～２の３段階の場合や０～４の５段階の場合に、０のレベルに下げる）、更に、洗浄液供給部１３の洗浄液供給および吸引部１４の吸引を停止するように設定する（例えば、供給水量および吸引量をオフに設定する）。

【0122】

清掃部材１２が第１洗浄パッドからメラミンパッドに変更された場合、清掃プラン変更部２３は、セラミックタイルの床面ＦＬを洗浄するために、走行データの走行速度の設定を１／２に下げると共に、清掃データのパッド圧を最下位の段階に下げ、供給水量および吸引量を最上位の段階に上げる。

【0123】

清掃部材１２が第１洗浄パッドから除塵ブラシに変更された場合、清掃プラン変更部２３は、カーペット等の起毛素材の床面ＦＬを清掃するために、走行データの走行速度を１／２に下げると共に、清掃データのパッド圧を最下位の段階に一律に下げ、更に、洗浄液供給部１３の洗浄液供給および吸引部１４の吸引を停止するように設定する（例えば、供給水量および吸引量をオフに設定する）。このように、清掃プラン変更部２３は、湿式の清掃作業から乾式の清掃作業に切り替えられた場合でも、清掃プランを一括変更して対応することができる。

【0124】

なお、清掃プラン変更部２３は、上記したように清掃作業の変更に基づいて一括変更された走行データおよび清掃データを、清掃プラン選択画面６０の決定ボタン６４の操作に応じて再現プランの選択が決定したときに、再現プランに反映させてよく、あるいは、清掃プラン変更画面７０の実行ボタン７２の操作に応じて、自動走行清掃の開始前に、再現プランに反映させてもよい。また、清掃プラン変更部２３は、清掃作業の変更に基づいて再現プランを一括変更する場合でも、清掃プラン変更画面７０で変更ボタン７３が操作された場合には、データ設定画面４０において更に再現プランを変更してもよい。

【0125】

また、清掃プラン変更部２３は、上記したデータ設定画面４０において複数種類の変更オプションから何れかの変更オプションが選択されたとき、変更オプションに基づく再現プランの一括変更を受け付ける。変更オプションの種類には、例えば、弱清掃オプション、強清掃オプション、時短清掃オプション、ゆっくり清掃オプション、デモ走行オプション、供給水量変更オプション（総量一定供給オプションおよび速度追従供給オプション）、静音走行オプション、雨天清掃オプション、簡易清掃オプション、しっかり清掃オプションがある。清掃プラン変更部２３は、選択された変更オプションに応じて、走行経路を変更することなく、再現プランの一括変更を行う。以下に、各変更オプションの場合の再現プランの一括変更の例を説明する。

【0126】

弱清掃オプション（弱作業オプション）や強清掃オプション（強作業オプション）は、例えば、選択された再現プランの自動走行清掃に要する清掃時間を、作成時の再現プランから変えることなく、清掃エリアの床面ＦＬの汚れ具合に応じて、床面ＦＬの汚れを除去する場合に選択されるとよい。弱清掃オプションでは、清掃データ（作業データ）の作業強度を弱くし、強清掃オプションでは、清掃データの作業強度を強くする。床面ＦＬが通常時より汚れていない場合、弱清掃オプションの変更オプションが選択されるとよく、この場合、清掃プラン変更部２３は、走行データを変更することなく、清掃データのパッド圧、供給水量および吸引量を１段階下げるように設定し、あるいはパッド圧、供給水量および吸引量を最下位の段階に一律に下げるように設定する。一方、床面ＦＬが通常時より汚れている場合、強清掃オプションの変更オプションが選択されるとよく、この場合、清掃プラン変更部２３は、走行データを変更することなく、清掃データのパッド圧、供給水量および吸引量を１段階上げるように設定し、あるいはパッド圧、供給水量および吸引量を最上位の段階に一律に上げるように設定する。

【0127】

時短清掃オプション（高速化オプション）やゆっくり清掃オプション（低速化オプション）は、例えば、選択された再現プランの自動走行清掃に要する清掃時間を短縮または伸長する場合に選択されるとよい。再現プランの作成時に要した清掃時間を確保できずに、自動走行清掃を早く切り上げる必要がある場合、時短清掃オプションの変更オプションが選択されるとよく、この場合、図１０に示すように、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度を２倍に上げて設定し、あるいは複数段階の速度の上位（例えば、０～７の８段階の場合の５のレベル）に一律に設定する。清掃時間に余裕があり、大理石等の石材の床面ＦＬをゆっくり清掃（例えば、艶出し）する場合、ゆっくり清掃オプションの変更オプションが選択されるとよく、この場合、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度を１／２に下げて設定し、あるいは複数段階の速度の下位（例えば、０～７の８段階の場合の１のレベル）に一律に設定する。

【0128】

デモ走行オプションは、例えば、商業施設等で自律走行作業装置１が学習した清掃プランの走行経路を確認するため、あるいは展示会等で自律走行作業装置１のデモンストレーションのためのデモ走行を行う場合に選択されるとよい。デモ走行オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、走行データを変更することなく、清掃部材１２の清掃作業、洗浄液供給部１３の洗浄液供給および吸引部１４の吸引を停止するように清掃データを設定する（例えば、パッド圧、供給水量および吸引量をオフに設定する）。なお、デモ走行の自動走行清掃の開始前に、上記したデータ設定画面４０の速度変更ボタン４１を操作して走行データの走行速度をより速くまたはより遅く設定することで、再現プランをそのまま実行する場合に比べて、自動走行清掃に要する時間を短くまたは長くすることができ、例えば、走行速度をより速くすることでデモ走行をより早く終了させることができる。また、デモ走行の変更オプションが選択されている場合には、データ設定画面４０では、清掃データの変更に関する操作を受け付けないように設定され、例えば、清掃スイッチ４２、パッド圧調整ボタン４３、供給スイッチ４４、供給水量調整ボタン４５、吸引スイッチ４６および吸引量調整ボタン４７は、操作不能に表示される。

【0129】

供給水量変更オプション（総量一定供給オプションおよび速度追従供給オプション）は、例えば、データ設定画面４０での再現プランの個別変更や、清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更に伴って、走行データの走行速度が変更される場合に選択されるとよい。例えば、走行速度をより速く変更した場合には通過位置当たりの清掃時間が短くなるところ、洗浄液の供給水量が変更されないと、元の再現プランに比べて通過位置当たりの供給水量が減少するので、洗浄液不足により清掃部材１２で床面ＦＬを傷つけたり、十分な清掃効果を得られなくなったりするおそれがある。また、走行速度をより遅く変更した場合には通過位置当たりの清掃時間が長くなるところ、洗浄液の供給水量が変更されないと、元の再現プランに比べて通過位置当たりの供給水量が増加するので、洗浄液の供給過多により汚水が床面ＦＬに残存するおそれがある。さらには、洗浄液が予定よりも多く消費されるため、清掃作業の完了までに枯渇してしまうおそれもある。

【0130】

そこで、総量一定供給オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、元の再現プランの清掃データの各ステップの供給水量の総量を算出し、変更後の再現プランの自動走行清掃において、元の再現プランと同じ総量の供給水量を消費するように、再現プランの清掃データの各ステップの供給水量を変更する。このとき、供給水量がオフ以外に設定されている各ステップを通して供給水量が一定となるように、供給水量を算出して変更する。

【0131】

また、速度追従供給オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、再現プランのステップ毎に、走行データの走行速度の変更の割合に応じて、清掃データの供給水量を増減させる。例えば、走行データの走行速度がより速く変更された場合には、速度変更の割合に応じて清掃データの供給水量を多く設定し、走行速度がより遅く変更された場合には、速度変更の割合に応じて供給水量を少なく設定する。一例として、走行速度が２割増しに変更された場合には、供給水量も２割増しに変更する。

【0132】

なお、上記のような供給水量変更を行うために、清掃部５では、洗浄液供給部１３の洗浄液タンクおよび汚水回収部の汚水タンクに水位センサ（図示せず）を設けて、清掃プラン変更部２３は、各水位センサの検知結果に基づいて、学習走行清掃で清掃プランを作成したときの洗浄液供給部１３の供給水量の総量や、自動走行清掃で清掃プランを実行したときの洗浄液供給部１３の供給水量の総量を把握する。清掃プラン変更部２３は、元の再現プランに比べて洗浄液を多く供給する場合、清掃エリアの清掃を完了するまでに、洗浄液タンク内の洗浄液が足らなくならないように、また汚水タンクが満タンにならないように、供給水量を調整してもよい。供給水量変更では、細かく供給水量を変更させる必要があり、洗浄液供給部１３の供給ポンプに印加される電圧を変更することで、供給水量を調整する。

【0133】

静音走行オプションは、例えば、清掃すべき商業施設の営業時間中やオフィスの就業時間中において、走行部３の走行音や、清掃部材１２の稼働音、吸引部１４の吸引音を抑制して、自律走行作業装置１が発する周囲への騒音を軽減するように配慮する場合に選択されるとよい。静音走行オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度、並びに清掃データのパッド圧、供給水量および吸引量を、それぞれ下げて設定する。例えば、走行速度を１／２に下げて設定し、あるいは複数段階の速度の下位（例えば、０～７の８段階の場合の１のレベル）に一律に設定する。また、パッド圧、供給水量および吸引量を、１段階下げるように設定し、あるいはパッド圧、供給水量および吸引量を最下位の段階に一律に下げるように設定する。更に、清掃部材１２を回転させる清掃部材用モータを定速制御することで、清掃部材１２の回転数を１／２に下げるよう調整してもよい。

【0134】

雨天清掃オプションは、例えば、清掃当日の天気が降雨のために床面ＦＬの汚れ状況が水分過多である場合に選択されるとよい。雨天清掃オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度を下げて設定すると共に、清掃データの吸引量を上げて設定する。例えば、全ステップを通して、走行速度を２／３に下げて設定すると共に、吸引量を最上位の段階に一律に下げるように設定する。

【0135】

簡易清掃オプションは、例えば、清掃すべき清掃エリアの床面ＦＬがあまり汚れていないために、清掃に係る作業負担を軽減して清掃時間を短縮したい場合に選択されるとよい。簡易清掃オプションは、床面ＦＬの汚れを除去する能力が最も低いモードであり、簡易清掃オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度を上げて設定すると共に、清掃データのパッド圧、供給水量および吸引量を下げて設定する。例えば、走行速度を２倍に上げて設定し、あるいは複数段階の速度の上位（例えば、０～７の８段階の場合の５のレベル）に一律に設定する。また、パッド圧、供給水量および吸引量を、１段階下げるように設定し、あるいはパッド圧、供給水量および吸引量を最下位の段階に一律に下げるように設定する。

【0136】

しっかり清掃オプションは、例えば、清掃すべき清掃エリアの床面ＦＬが非常に汚れているために、清掃に係る作業負担や清掃時間に拘らず、より確実に床面ＦＬの汚れを除去したい場合に選択されるとよい。しっかり清掃オプションは、床面ＦＬの汚れを除去する能力が最も高いモードであり、しっかり清掃オプションの変更オプションが選択されると、清掃プラン変更部２３は、走行データの走行速度を下げて設定すると共に、清掃データのパッド圧、供給水量および吸引量を上げて設定する。例えば、走行速度を１／２に下げて設定し、あるいは複数段階の速度の下位（例えば、０～７の８段階の場合の１のレベル）に一律に設定する。また、パッド圧、供給水量および吸引量を、１段階上げるように設定し、あるいはパッド圧、供給水量および吸引量を最上位の段階に一律に上げるように設定する。

【0137】

なお、清掃プラン変更部２３は、上記したように変更オプションに基づいて一括変更された走行データおよび清掃データを、データ設定画面４０において変更オプションを選択したときに、再現プランに反映させてよく、あるいは、データ設定画面４０の再現開始ボタン５２の操作に応じて、自動走行清掃の開始前に、再現プランに反映させてもよい。

【0138】

また、清掃プラン変更部２３は、データ設定画面４０の各種ボタンの操作に基づく再現プランの個別変更、清掃部５の清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更、変更オプションに基づく再現プランの一括変更のそれぞれについて、走行データおよび清掃データの変更状況を統合して記憶してもよい。そして、清掃プラン変更部２３は、データ設定画面４０の再現開始ボタン５２の操作に応じて、自動走行清掃の開始前に、統合された走行データおよび清掃データの変更状況を、再現プランに反映させてもよい。

【0139】

ところで、上記では、データ設定画面４０の各種ボタンの操作に基づく再現プランの個別変更、清掃部５の清掃作業の変更に基づく再現プランの一括変更、変更オプションに基づく再現プランの一括変更について説明したが、再現プランの変更は、再現プランに含まれる制限フラグによって制限される。例えば、再現プランには、制限フラグとして、走行データの走行速度の変更を制限する旋回フラグが含まれる。

【0140】

清掃プラン変更部２３は、再現プランを変更するとき、各ステップの旋回フラグを参照し、即ち、各ステップが旋回走行区間か否かを判定する。そして、清掃プラン変更部２３は、旋回フラグが１に設定されたステップ（旋回走行区間のステップ）に対して、データ設定画面４０の操作や清掃作業の変更、変更オプションに基づいて、走行データの走行速度を高速にする変更または一括変更を指示されている場合でも、この旋回走行区間のステップについては、元の再現プランの走行データ（清掃プラン作成時の走行データ）の走行速度を維持する。

【0141】

例えば、図１２に示すように、体育館等の矩形形状の清掃エリアの床面ＦＬにおいて、自律走行作業装置１をジグザグに往復させて学習走行清掃させることで、この清掃エリアを塗りつぶすように清掃プランを作成することがある。このような清掃プランの走行経路は、１８０度旋回する区間で、曲率半径が所定の曲率半径閾値以下になり、旋回走行区間として判定される。そして、この清掃プランを再現プランとして自動走行清掃させるとき、清掃プラン変更部２３は、開始位置から終了位置に亘って（全ステップに亘って）走行速度を高速化するように再現プランを一括変更する場合でも、旋回走行区間の走行速度を元の再現プランの走行速度に維持し、あるいは旋回走行区間の走行速度を下げて設定する。図１２において、破線は走行速度を高速化した区間を示し、一点鎖線は走行速度を元の再現プランの走行速度に維持した区間、即ち、旋回走行区間を示す。

【0142】

再現制御部２４について、自動走行清掃の動作を示す図９のフローチャートを参照しながら説明する。再現制御部２４は、動作モードが自動走行モードの場合に（図９のステップＳ１参照）、清掃プラン選択画面６０で再現プランが選択された後（図９のステップＳ２参照）、清掃プラン変更画面７０の実行ボタン７２の操作に応じて、選択された再現プランの自動走行清掃を制御する。このとき、再現制御部２４は、再現プランが変更されない場合には（図９のステップＳ３：Ｎｏ参照）、記憶部１１から読み出した清掃プランをそのまま再現プランとして使用し、あるいは、再現プランが清掃作業の変更に基づいて一括変更される場合には（図９のステップＳ３：Ｙｅｓ、ステップＳ４参照）、変更後の再現プランを使用する。

【0143】

また、再現制御部２４は、清掃プラン選択画面６０で再現プランが選択された後（図９のステップＳ２参照）、清掃プラン変更画面７０の変更ボタン７３が操作されてデータ設定画面４０が表示されると、データ設定画面４０の再現開始ボタン５２の操作に応じて、選択された再現プランの自動走行清掃を制御する。このとき、再現制御部２４は、再現プランが変更されない場合には（図９のステップＳ５：Ｎｏ参照）、記憶部１１から読み出した清掃プランをそのまま再現プランとして使用し、あるいは、再現プランがデータ設定画面４０の操作や清掃作業の変更、変更オプションに基づいて変更または一括変更される場合には（図９のステップＳ５：Ｙｅｓ、ステップＳ６参照）、変更後の再現プランを使用する。

【0144】

再現制御部２４は、上記のように選択された再現プランの走行データおよび清掃データに基づいて、走行部３および清掃部５を制御して自動走行清掃を行う（図９のステップＳ７参照）。このとき、再現制御部２４は、再現プランに対応する環境地図を記憶部１１から読み出して、環境地図上の自律走行作業装置１の自己位置を推定しながら自動走行清掃を実行する。例えば、再現制御部２４は、地図作成部２１を利用してＳＬＡＭ等の技術を用いて局所地図を作成し、局所地図中の自律走行作業装置１の自己位置を推定して、局所地図を環境地図にマッチングさせることで、環境地図上の自己位置を推定する。そして、再現制御部２４は、再現プランの走行データの自己位置データに、環境地図上で推定される自己位置を合わせて走行部３を制御しつつ、清掃部５の清掃データに基づいてステップ毎に清掃作業を制御する。

【0145】

なお、上記では、清掃プラン変更部２３が変更後の再現プランを新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶する例を説明したが、再現制御部２４が、変更後の再現プランの自動走行清掃後に、変更後の再現プランを新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶してもよい。例えば、再現制御部２４は、再現プランに変更があった場合（図９のステップＳ８：Ｙｅｓ参照）、変更後の再現プランを新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶するか否かを、操作表示部８の問合せ画面等を介して操作者に問い合わせる。そして、操作者が変更後の再現プランの記憶を所望する場合（図９のステップＳ９：Ｙｅｓ参照）、再現制御部２４は、新たな清掃プランのプラン名の入力を、操作表示部８の問合せ画面等を介して操作者に問い合わせる。プラン名が入力されると、再現制御部２４は、変更後の再現プランを、新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶する（図９のステップＳ１０）。

【0146】

上記のように、本実施形態によれば、自律的に走行し自動で作業する自動走行作業を実行可能な自律走行作業装置１は、装置本体２と、装置本体２を清掃エリア（作業エリア）内で走行させる走行部３と、装置本体２の清掃エリア内の走行経路上で清掃作業（作業）を行う清掃部５（作業部）と、走行部３および清掃部５の手動操作により自律走行作業装置１の学習走行清掃（学習走行作業）が行われる間に、走行部３の走行データと清掃部５の清掃データ（作業データ）とを記憶して、走行データと清掃データとを含む清掃プラン（作業プラン）を作成する清掃プラン作成部２２（プラン作成部）と、清掃プラン作成部２２により作成された清掃プランを、自律走行作業装置１の自動走行清掃（自動走行作業）のために記憶する記憶部１１と、記憶部１１から再現プランとして読み出した清掃プランに基づいて、走行部３および清掃部５を制御して自動走行清掃を行う再現制御部２４と、再現プランの走行データおよび／または清掃データを変更する清掃プラン変更部２３とを備える。また、清掃プラン変更部２３は、再現プランの示す走行経路を変更することなく、再現プランの走行データおよび／または清掃データを一括して変更可能に構成される。そして、再現制御部２４は、清掃プラン変更部２３によって再現プランが変更された場合に、変更後の再現プランに基づいて自動走行清掃を行う。

【0147】

このような構成により、自律走行作業装置１では、学習走行清掃で作成した清掃プランを再現プランとして利用して自動走行清掃を行う場合に、再現プランの示す走行経路を変更することなく、清掃エリアの床面ＦＬの汚れ状況や清掃スケジュールの都合等、様々な用途に応じて、走行データや清掃データを一括して変更することができる。そのため、自律走行作業装置１の操作に慣れていない操作者でも、走行データや清掃データを１つ１つ設定することなく、所望の再現プランを容易に作成することができる。従って、同一の清掃エリアの清掃作業を行うときに、清掃エリアの汚れ状況や清掃スケジュールが変更された場合でも、走行経路を変える必要がなければ、学習走行清掃をやり直すことなく、様々な用途に合わせた再現プランを容易に設定することができる。

【0148】

このように、商業施設等におけるイベントやセールの有無および天気の変化等のような清掃環境（作業環境）や清掃条件（作業条件）の変化に拘らず、学習走行清掃の仕直しの手間を省いて、好適な走行データや清掃データを用いて自動走行清掃を行うことができる自律走行作業装置１を提供することができる。

【0149】

また、本実施形態では、清掃プラン変更部２３は、変更した再現プランを新たな清掃プランとして記憶部１１に記憶する。

【0150】

このような構成により、自律走行作業装置１は、学習走行清掃を一回行うだけで、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象としつつ、用途の異なる複数の清掃プランを容易に作成して事前に用意しておくことができる。そのため、操作者は、複数の清掃プランから用途に応じて再現プランを選択するだけで、手間を掛けることなく、所望の自動走行清掃を行うことができる。

【0151】

また、本実施形態では、清掃部５は、複数種類の清掃作業のうちの一の清掃作業を選択して作業として行うように構成される。このような一の清掃作業を伴う学習走行作業が行われるとき、清掃プラン作成部２２は、一の清掃作業の清掃データを作業データとして記憶して清掃プランを作成する。このような一の清掃作業を伴う学習走行作業により作成された再現プランに基づいて再現制御部２４が自動走行作業を行うとき、清掃部５が一の清掃作業と異なる他の清掃作業を行う場合、清掃プラン変更部２３は、このような他の清掃作業に対応するように再現プランを一括して変更する。

【0152】

このような構成により、自律走行作業装置１は、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行清掃をやり直すことなく、清掃作業の異なる清掃プランを容易に設定することができ、清掃作業を容易に転換することができる。

【0153】

また、本実施形態では、清掃部５は、複数種類の清掃作業として、床面洗浄作業と、ワックス剥離作業と、床面艶出し作業と、吸引清掃作業とから、一の清掃作業を選択して行う。

【0154】

このような構成により、自律走行作業装置１は、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象とする場合に、床面洗浄作業、ワックス剥離作業、床面艶出し作業および吸引清掃作業の何れかの清掃作業を行って清掃プランを作成した後、学習走行清掃をやり直すことなく、他の清掃作業を行うための清掃プランを容易に設定することができる。従って、床面洗浄作業、ワックス剥離作業、床面艶出し作業および吸引清掃作業の間で清掃作業を容易に転換することができる。

【0155】

また、本実施形態では、清掃部５は、複数種類の清掃作業のそれぞれに対応する複数種類の清掃部材１２を切り替えて使用するように構成される。一の清掃部材１２を使用する一の清掃作業を伴う学習走行作業により作成された再現プランに基づいて再現制御部２４が自動走行作業を行うとき、清掃部５が一の清掃部材１２と異なる他の清掃部材１２を使用する場合、清掃プラン変更部２３は、このような他の清掃部材１２を使用する他の清掃作業に対応するように再現プランを一括して変更する。

【0156】

このような構成により、自律走行作業装置１は、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行清掃をやり直すことなく、清掃部材１２毎に清掃作業の異なる清掃プランを容易に設定することができ、清掃部材１２の変更があった場合に清掃作業を容易に転換することができる。

【0157】

また、本実施形態では、清掃作業を行わずに走行するデモ走行オプションが設定された場合、清掃プラン変更部２３は、清掃データが清掃作業をオフに設定するように再現プランを一括して変更する。

【0158】

このような構成により、自律走行作業装置１は、走行データと清掃データとを含む清掃プランが事前に用意されていれば、学習走行清掃をやり直すことなく、デモ走行を容易に行うことができる。なお、デモ走行では、清掃作業を行わないので、電源部９のバッテリーの消耗を抑えることができる。

【0159】

また、本実施形態では、清掃作業の作業強度を強くする強清掃オプション（強作業オプション）または清掃作業の作業強度を弱くする弱清掃オプション（弱作業オプション）が設定された場合、清掃プラン変更部２３は、それぞれ、清掃データの作業強度を強くまたは弱く設定するように再現プランを一括して変更する。

【0160】

このような構成により、自律走行作業装置１は、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行清掃をやり直すことなく、清掃エリアの床面ＦＬの汚れ状況に合わせて清掃データの強弱を容易に変更して再現プランを設定することができる。

【0161】

また、本実施形態では、自動走行清掃の清掃時間（作業時間）を高速化する時短清掃オプション（高速化オプション）または自動走行清掃の清掃時間を低速化するゆっくり清掃オプション（低速化オプション）が設定された場合、清掃プラン変更部２３は、それぞれ、走行データの走行速度を速くまたは遅く設定するように再現プランを一括して変更する。

【0162】

このような構成により、自律走行作業装置１は、同一の清掃エリアの同一の走行経路を対象とする場合、学習走行清掃をやり直すことなく、清掃エリアの床面ＦＬの汚れ状況や清掃スケジュール、清掃作業に供する時間配分に応じて、走行データの走行速度を変更して再現プランを設定することができる。

【0163】

また、本実施形態では、清掃プラン変更部２３は、再現プランに基づく自動走行清掃に、走行中の洗浄液（作業液）の供給が含まれ、再現プランを一括して変更する際に走行データの走行速度が変更されるとき、洗浄液の供給水量の総量を一定にする総量一定供給オプションが設定された場合には、元の再現プランに基づく自動走行清掃で消費される洗浄液の供給水量の総量を維持するように、清掃データの洗浄液の供給水量を設定して再現プランを一括して変更する。

【0164】

このような構成により、自律走行作業装置１は、走行速度の変更に応じて洗浄液の供給水量を変更する必要が生じた場合でも、洗浄液の供給水量の総量は変更されないので、洗浄液の残量が枯渇することなく、自動走行清掃を完了することができる。従って、洗浄液不足により清掃部材１２で床面ＦＬを傷つける問題や、洗浄液不足により床面ＦＬの清掃効果が十分に得られない問題を回避することができる。

【0165】

また、本実施形態では、清掃プラン変更部２３は、再現プランに基づく自動走行清掃に、走行中の洗浄液の供給が含まれ、再現プランを一括して変更する際に走行データの走行速度が変更されるとき、洗浄液の供給水量を走行速度に追従させる速度追従供給オプションが設定された場合には、走行速度の変更の割合に応じて洗浄液の供給水量を増減させるように、清掃データの洗浄液の供給水量を設定して再現プランを一括して変更する。

【0166】

このような構成により、自律走行作業装置１は、走行速度の変更に応じて洗浄液の供給水量を変更する必要が生じた場合でも、走行速度に応じた供給水量で洗浄液を供給することができる。従って、走行速度を遅く設定した場合でも、洗浄液の枯渇により床面ＦＬの清掃効果が完遂できない問題を回避することができる。

【0167】

また、本実施形態では、走行部３および清掃部５の発する音量を抑制する静音走行オプションが設定された場合、清掃プラン変更部２３は、走行部３および清掃部５の動作を抑制するように走行データおよび清掃データを設定して再現プランを一括して変更する。

【0168】

このような構成により、自律走行作業装置１は、清掃スケジュールの変動などにより、清掃すべき商業施設の営業時間中やオフィスの就業時間中に自動走行清掃を行う必要が生じた場合には、学習走行清掃をやり直すことなく、走行部３の走行音や、清掃部材１２の稼働音、吸引部１４の吸引音を抑制するように再現プランを設定することができ、自律走行作業装置１が発する周囲への騒音を軽減して自動走行清掃を行うことができる。

【0169】

また、本実施形態では、再現プランの変更を制限する制限フラグが再現プランに設定されている場合、清掃プラン変更部２３は、再現プランの変更を制限する。

【0170】

このような構成により、自律走行作業装置１は、走行データや清掃データにおいて変更を所望しない部分については、予め制限フラグを設定しておくことで、再現プランが一括して変更される場合でも、元の再現プランの設定を維持することができる。

【0171】

例えば、清掃プラン変更部２３は、制限フラグとして、走行データの走行速度の変更を制限する旋回フラグが、再現プランの旋回走行区間のステップに設定されている場合には、旋回走行区間のステップについて走行データの走行速度を速くする変更を指示された場合でも、再現プランの作成時の走行速度を維持する。

【0172】

このような構成により、自律走行作業装置１は、清掃時間の短縮等を目的として走行速度を高速化する場合でも、旋回走行区間では高速化されないので、旋回走行区間で自動走行や自動清掃に生じる問題を事前に防ぐことができ、安全を確保して自動走行清掃を行うことができる。例えば、旋回走行区間での転倒や汚水の回収不足を抑制することができる。また、旋回走行区間での安全を図るための細かな設定について、操作者が行う手間を省くことができる。

【0173】

また、本実施形態では、清掃プラン作成部２２は、再現プランの走行データにおいて、走行部３の走行軌跡の曲率半径が所定の曲率半径閾値以下の区間、または走行部３の操舵角が所定の操舵角閾値以上の区間を旋回走行区間と判定して、旋回フラグを設定する。

【0174】

このような構成により、自律走行作業装置１は、走行経路の旋回走行区間を容易に認識して予め清掃プランに設定することができる。

【0175】

なお、上記した実施形態では、パッド装着ボタン３１の操作によって清掃部材１２が装着されるとき、モード選択画面３０に表示された清掃部材一覧８０から選択された清掃部材１２を、装着中の清掃部材１２であると認識する例を説明したが、本発明において装着中の清掃部材１２の判別手段はこの例に限定されない。他の実施形態では、清掃部材１２の装着状態と未装着状態とを切り替える装着機構やその周囲に、装着中の清掃部材１２を判別する機器や手段を備えてもよい。

【0176】

例えば、清掃部材１２はパッドとブラシとで厚さが異なるため、清掃部材１２の装着状態において装着機構の清掃部材用アクチュエータの移動量が異なる。そのため、清掃部材用アクチュエータの移動量に基づいて、制御部１０等によって、清掃部材１２の床面ＦＬからの装着高さを検出することができ、この装着高さに基づいて清掃部材１２がパッドかブラシかを判別し、清掃作業が湿式か乾式かを判定することができる。

【0177】

また、清掃部材１２の装着機構の周囲に、清掃部材１２または清掃部材１２に貼付されたＱＲコード（登録商標）等の識別情報を撮像可能なＣＣＤ等のカメラを備えてもよい。そして、このカメラが撮像した画像に基づいて、制御部１０等によって、清掃部材１２またはその識別情報の画像認識を行うことで、装着中の清掃部材１２を判別し、この清掃部材１２に合わせた清掃作業を判定することできる。なお、清掃部材１２自体の画像認識を行う場合には、清掃部材１２の色や形状、厚さを判別し、その判別結果に基づいて清掃部材１２の種類を判別してよい。例えば、第１洗浄パッドは赤色で形成され、第２洗浄パッドは緑色で形成され、剥離パッドは黒色で形成され、艶出しパッドは白色で形成される場合、これらのパッドを色で識別することができる。

【0178】

なお、上記した実施形態では、再現プランを一括して変更する変更オプションを選択操作するためのオプションボタン５３を、データ設定画面４０に表示する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、オプションボタン５３を、清掃プラン変更画面７０に表示しもよい。また、上記した実施形態では、自動走行清掃の対象の再現プランをデータ設定画面４０で変更する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、自動走行清掃の対象の再現プランの変更を、清掃プラン変更画面７０で完結させるように構成されてもよい。この場合、清掃プラン変更画面７０において変更ボタン７３が操作されると、データ設定画面４０に移行せずに、再現プランの変更を反映させて、自動走行清掃の実行に移行するとよい。

【0179】

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自律走行作業装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0180】

本発明は、自律的に走行し自動で作業することが可能な自律走行作業装置とそれと一体的に構成した業務用の自動床面洗浄・清掃装置等に好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0181】

１ 自律走行作業装置
２ 装置本体
３ 走行部
５ 清掃部（作業部）
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 清掃部材
１３ 洗浄液供給部
１４ 吸引部
２２ 清掃プラン作成部
２３ 清掃プラン変更部
２４ 再現制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】