(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の作業のための作業領域を移動しながら前記作業を実施する作業部と、
前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出された作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表示した作業結果地図を作成する作成手段と、
前記作成手段により作成された作業結果地図を表示する表示部と、
前記表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するための設定手段とを備えたことを特徴とする自律移動体。
【請求項２】
前記作業領域は複数個の部分領域からなり、
前記作成手段は、各部分領域を前記作業部が通過した回数に基づいて、前記作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様を決定する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項３】
前記作成手段は、前記検出部により検出された作業部の位置で前記作業部が実施した作業の程度に応じて、前記作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様を決定する請求項２に記載の自律移動体。
【請求項４】
前記表示部は、前記作業領域内の前記作業実施領域以外の領域を、前記作業が禁止される作業禁止領域として前記設定手段が設定するためのボタンを表示する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項５】
前記表示部は、前記作業領域内の前記作業実施領域以外の領域を、前記作業を優先して実施する作業優先領域として前記設定手段が設定するためのボタンを表示する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項６】
前記作成手段は、前記作業領域に投影される前記作業部の形状及び位置の履歴に基づいて前記作業結果地図を作成する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項７】
前記作業部は、第１作業を実施するための第１作業ツールと、前記第１作業と異なる第２作業を実施するための第２作業ツールとを有し、
前記作成手段は、前記第１作業ツールが移動した領域を第１作業ツール領域として表示し、前記第２作業ツールが移動した領域を第２作業ツール領域として表示した作業結果地図を作成する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項８】
前記所定の作業は床を清掃する作業を含み、
前記第１作業ツールはブラシを含み、
前記第２作業ツールはスキージを含む請求項７に記載の自律移動体。
【請求項９】
自律移動体と通信端末とを備えた自律移動体システムであって、
前記自律移動体は、
所定の作業のための作業領域を移動しながら前記作業を実施する作業部と、
前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出された作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表示した作業結果地図を作成する作成手段と、
前記作成手段により作成された作業結果地図を表す情報を前記通信端末に送信する送信部とを有し、
前記通信端末は、
前記送信部により送信された情報を受信する端末受信部と、
前記端末受信部により受信された情報に基づいて前記作業結果地図を表示する端末表示部とを備え、
前記自律移動体は、前記端末表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するための設定手段をさらに有することを特徴とする自律移動体システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃ロボットなどの自律的に移動して作業を実施する自律移動体及び自律移動体システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内部や屋外の限定された領域内を、周囲の環境情報に基づいて自律的に移動可能な自律移動型ロボット等の移動体が知られている。このような移動体は、移動領域に関して予め記憶された環境地図上において、現在の自己の位置から特定の目標地点までの移動経路を作成し、当該経路に基づく自律移動を可能とする。このため、自律移動体には、一般的に、移動領域内における自己位置を認識する機能が設けられている。
【０００３】
自律移動体は、走行中に特定の作業することを目的の一つとする。例えば、清掃ロボットは、集塵しながら、清掃したいエリアをくまなく走行する。
【０００４】
このように作業しながら走行する自律移動体は、その作業が適切に完了していることが求められる。そして、もし、その作業が不適切であった場合は、その不適切さを補うことが自律移動体に求められる。つまり、当該自律移動体は、作業した結果が適切か否かを評価し、不適切であったならば何らかのフィードバックを実施することが必要になる。例えば、清掃ロボットでは、清掃エリアをくまなく清掃できたか否かがその評価指標になる。
【０００５】
このように自律移動体が作業した結果に基づいてフィードバックを実施するという問題を解決するための技術として、例えば特許文献１に開示された機器制御装置、および自走式電子機器がある。この特許文献１に開示された機器制御装置、および自走式電子機器では、自走式電子機器の走行履歴を記録しておき、次回の走行時に直近に走行したことが少ない領域を優先的に走行し、全体を均等に走行することによって作業を適正化するものである。
【０００６】
また、障害物を自律的に回避しながら走行し目標地点に到達できる自律走行装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2014-85829号公報（2014年5月12日公開）
【特許文献２】特開2011-76559号公報（2011年4月14日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示された機器制御装置、および自走式電子機器は、自走式電子機器の走行履歴を自動的に評価し、当該評価結果に基づいて次回の作業を適正化するものである。
【０００９】
しかしながら、この特許文献１の技術には以下の課題がある。
【００１０】
移動領域に関して予め記憶された環境地図上に記録されていない障害物が、現実の移動領域内に置かれた場合、自律移動体が走行できない領域、即ち、走行履歴によると直近に走行したことが少ない領域が発生する。この場合、障害物のために清掃できないのであって、次回も当該障害物が除去ざれていないのであれば、優先的に走行すべき領域でない可能性がある。その場合、特許文献１の技術では、優先的に走行して清掃すべきか否かのいかんにかかわらず、自走式電子機器は直近に走行したことが少ない領域を優先的に走行して清掃しようとしてしまう。
【００１１】
また、環境地図上に記録されていない障害物が存在せず、且つ、直近に走行した回数が少ない領域が存在したとしても、当該領域は、もともと汚れが少なく、優先して清掃する必要がない領域である可能性がある。この場合、現実に汚れているか否かを検出するためには、汚れセンサが必要であるが、自律移動体のコストが上昇するという問題が生じる。
【００１２】
特許文献２に記載の自律走行装置は、障害物を自律的に回避しながら走行するが、走行履歴に基づいて次回の作業を適正化する構成を示唆するものではない。
【００１３】
本発明の目的は、移動しながら作業する自律移動体の移動領域の範囲を、次回の作業時の移動領域の範囲に、低コストで適切にフィードバックすることができる自律移動体及び自律移動体システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る自律移動体は、所定の作業のための作業領域を移動しながら前記作業を実施する作業部と、前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する検出部と、前記検出部により検出された作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表示した作業結果地図を作成する作成手段と、前記作成手段により作成された作業結果地図を表示する表示部と、前記表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するための設定手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、移動しながら作業する自律移動体の移動領域の範囲を、次回の作業時の移動領域の範囲に、低コストで適切にフィードバックすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る清掃ロボットの外観図である。
【図２】図１に示す切断線Ａ−Ａ´の矢視断面図である。
【図３】図１に示す清掃ロボットに搭載されたレーザレンジファインダとレーザレンジファインダのレーザ光が測距対象物としての壁に照射されている様子を示した図である。
【図４】実施形態１の清掃ロボットに設けられた演算部に関係する構成を示した図である。
【図５】上記清掃ロボットの走行可能領域における上記清掃ロボットの車体と障害物としての壁との関係を示す図である。
【図６】上記走行可能領域における上記車体の走行経路を示す図である。
【図７】上記車体の走行経路に基づく清掃実施領域を示す図である。
【図８】上記清掃実施領域に基づく作業結果地図を示す図である。
【図９】他の清掃実施領域に基づく他の作業結果地図を示す図である。
【図１０】上記清掃ロボットに設けられた操作パネルに表示された作業結果地図を示す図である。
【図１１】上記操作パネルに表示された他の作業結果地図を示す図である。
【図１２】実施形態２に係る清掃ロボットに設けられたブラシの形状と清掃実施領域との間の関係を説明するための図である。
【図１３】上記清掃ロボットに設けられたスキージの形状と清掃実施領域との間の関係を説明するための図である。
【図１４】実施形態４に係る清掃ロボットシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図１５】上記清掃ロボットシステムの具体構成を示すブロック図である。
【図１６】実施形態４に係る他の清掃ロボットシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図１７】上記他の清掃ロボットシステムのコマンド例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る自律移動体及び自律移動体システムの実施形態を説明する。各実施形態では、自律移動体の一例である清掃ロボットを挙げて説明するが、本発明は清掃ロボットに限定されるものではない。例えば、空気清浄機器、撮影機器、各種ロボット機器（例えば、警備ロボット、家事支援ロボット、動物型ロボット等）に対しても本発明を適用することができる。
【００１８】
〔実施形態１〕
（清掃ロボット１の構成）
図１は清掃ロボット１（自律移動体）の外観図であり、図２は図１に示す切断線Ａ−Ａ´における矢視断面図である。
【００１９】
清掃ロボット１は、清掃ロボット１底部の左右に配置された二つの駆動輪２と、清掃ロボット１底部に回転自在に取り付けた従輪３と、清掃ロボット１に動作電源を供給するバッテリ４と、駆動輪２を駆動するモータ５０と、駆動輪２の回転数を検出するエンコーダ５１とを備えている。また、清掃ロボット１は、洗浄液を貯留する洗浄液タンク５と、洗浄液タンクに連結された洗浄液吐出部６とを備え、両者は円筒形のパイプによって接続されて、洗浄液吐出ユニットを構成している。さらに、清掃ロボット１は、清掃ロボット１内部に吸い込んだ廃液（塵や埃等を含む）を溜める廃液タンク７と、清掃ロボット１底部に設けられて廃液を吸い込む廃液吸引口８とを備え、両者はパイプによって接続されて、廃液回収ユニットを構成している。さらに、清掃ロボット１は、廃液吸引口８の付近に設けられた清掃ブラシ９（ブラシ、第１作業ツール、作業部）と、清掃ブラシ９を駆動するブラシモータ１０とを備える。ブラシモータ１０には、ロータリーエンコーダが含まれ、ブラシモータ１０の回転数を検出することができる。そして、これらの機構全体を覆うのが車体２４である。また、清掃ロボット１は、洗浄液の飛散や異物の巻き込みを防止するための保護部材１２も備える。その他、各種モードの設定や自動走行／手動走行の切替、走行／停止の切替などを行なうための操作パネル１３（表示部）、非常時に停止させるための非常停止スイッチ１４、手動走行時の走行方向を決定する走行制御レバー１５、および手動走行時に作業者が清掃ロボットの車体２４を支持するための把手１６等を備える。
【００２０】
なお、清掃ロボットの形態は、上記のような洗浄液を使用して洗浄するタイプに限定されるものではなく、ファン、集塵室、吸込口などを備えたいわゆる家庭用掃除機のような態様のロボットであってもよい。
【００２１】
このような構成を具備した清掃ロボット１は、一対の駆動輪２の駆動量をそれぞれ独立に制御することで、直進や曲線移動（旋回）、後退、その場回転（両車輪の中点を中心とした旋回）などの移動動作を行うことができる。更に、清掃ロボット１は、移動領域内の指定された目的地までの移動経路を自律的に作成し、その移動経路に追従移動する自律移動型の移動体として実現される。そのため、本実施形態１の清掃ロボット１は、レーザレンジファインダ２０と、演算部３０とを備えている。
【００２２】
以下、レーザレンジファインダ２０および演算部３０を説明するとともに、清掃ロボット１の自律移動を制御する制御システムを説明する。
【００２３】
（レーザレンジファインダ２０の構成）
レーザレンジファインダ２０、清掃ロボット１の前部に配設されている。レーザレンジファインダ２０は、清掃ロボット１の前方に向かって所定の広がり角度でレーザ光を照射するための光源と、上記光源より照射されたレーザ光の反射光を受光するための受光部とを備えている。そして、レーザ光の照射した角度と、照射してから反射するまでに要した時間とに基づいて、レーザ光を反射した障害物の位置を検出する、いわゆるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ）の原理による障害物検知（センシング）がレーザレンジファインダ２０により行われる。
【００２４】
ここで、レーザレンジファインダ２０を用いて清掃ロボット１の前方の環境情報（センシングされる障害物の位置及び形状）を取得する手法について説明する。
【００２５】
まず、清掃ロボット１は、その前方に向かってレーザ光を照射し、清掃ロボット１から所定距離内に位置するセンシング領域に存在する、レーザ光を反射した障害物の位置（センシングポイント）を検出する。具体的には、本実施形態１におけるレーザレンジファインダ２０は、所定の広がり角度で発せられ、清掃ロボット１から所定の距離の領域を計測可能範囲とする。すなわち、レーザレンジファインダ２０から照射されたレーザ光の反射光が受光されると、レーザ光を照射したときの清掃ロボット１の自己位置と、レーザレンジファインダ２０から照射されるレーザ光の照射方向と、レーザ光の照射から反射光を受光するまでの時間とから、照射したレーザ光が反射した地点が特定される。
【００２６】
レーザレンジファインダ２０によって計測されるデータは、レーザ中心からの距離と、レーザの照射方向の角度とにより規定される極座標系として出力される。レーザレンジファインダ２０は、例えば、清掃ロボット１の進行方向前方１８０度を計測する際の分解能を１．０度とした場合には、一度のスキャンにより１８１個のデータを計測する。
【００２７】
レーザレンジファインダ２０によって計測されるデータ（壁までの距離）は、演算部３０に設けられた記録領域に記憶される。
【００２８】
図３に、清掃ロボット１が清掃を実施すべき清掃領域内において清掃ロボット１（レーザレンジファインダ２０）の前方に壁２５ａが設けられている様子を示している。図３に示すように、清掃ロボットはその前方に向かってレーザレンジファインダ２０からレーザ光を照射している。このとき、レーザレンジファインダ２０のセンシング領域内には壁２５ａが含まれている。このような場合、レーザレンジファインダ２０によりセンシングされた壁２５ａまでの距離が演算部３０に設けられた記録領域（図示せず）に記憶される。
【００２９】
（演算部３０の構成）
図４は、実施形態１の清掃ロボット１に設けられた演算部３０に関係する構成を示した図である。
【００３０】
演算部３０は、清掃ロボット１全体の動作を制御する。演算部３０は、自己位置検出部３１（検出部）を有している。自己位置検出部３１は、清掃ロボット１が清掃すべき領域を示す清掃領域（作業領域）中の車体２４の位置を検出する。具体的には、上記清掃領域が記録された環境地図２７と、エンコーダ５１により検出された駆動輪２の回転数と、レーザレンジファインダ２０によりセンシングされた壁２５ａまでの距離とに基づいて、演算部３０は清掃領域中の車体２４の位置を検出する。
【００３１】
演算部３０には、走行制御部３２が設けられている。走行制御部３２は、自己位置検出部３１により検出された清掃領域中の車体２４の位置に基づいて、作業制御部２３及びモータ５０を制御する。作業制御部２３は、走行制御部３２からの制御指示に基づいて、清掃ブラシ９、洗浄液タンク５、及び、廃液タンク７の動作を制御する。モータ５０は、走行制御部３２からの制御指示に基づいて、駆動輪２を駆動する。
【００３２】
演算部３０は、作業結果地図作成部２１（作成手段）及び次回清掃領域設定部２２（設定手段）を有している。作業結果地図作成部２１は、自己位置検出部３１により検出された清掃領域中の車体２４の位置の履歴と、環境地図２７とに基づいて、車体２４が移動した清掃領域内の領域を清掃実施領域（作業実施領域）として表示した作業結果地図を作成する。作業結果地図作成部２１により作成された作業結果地図は、操作パネル１３に表示される。
【００３３】
次回清掃領域設定部２２は、操作パネル１３に表示された作業結果地図に基づいて、車体２４が次回移動して清掃を実施する次回清掃領域（次回移動領域）を設定する。走行制御部３２は、次回清掃領域設定部２２により設定された次回清掃領域に基づいて、モータ５０及び作業制御部２３を制御する。
【００３４】
演算部３０の記憶領域（図示せず）は、制御信号に基づいて清掃ロボット１の移動速度や移動方向、移動距離などを制御するためのプログラムとともに、清掃ロボット１の移動領域とその領域内に存在する障害物（壁）の位置および形状に関する情報を含む環境地図２７を記憶する領域である。
【００３５】
（環境地図２７の構成）
図５は、清掃ロボット１の走行可能領域Ｒ１における清掃ロボット１の車体２４と障害物としての壁２５ａ・２５ｂとの関係を示す環境地図２７を示す図である。
【００３６】
環境地図２７として、本実施形態では、正方形状の走行可能領域Ｒ１内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップを用いる。図５に、環境地図２７としてのグリッドマップを示す。環境地図２７の走行可能領域Ｒ１は、１２行１２列の正方形状の部分領域からなる。環境地図２７は、清掃ロボット１の車体２４が移動した領域を模擬的に示す地図であり、環境地図２７上には壁２５ａ・２５ｂや障害物などの存在情報が登録されている。
【００３７】
図６は、走行可能領域Ｒ１における車体２４の走行経路を示す図である。図７は車体２４の走行経路に基づく清掃実施領域Ｒ２１（作業実施領域）を示す図である。
【００３８】
図６に示すように、車体２４が初期位置Ｌ１から経路２６に沿って直進し、左折して位置Ｌ２まで走行した場合、図７に示すように、清掃ロボット１の車体２４の形状と自己位置とに基づいて、車体２４が通過した領域を、清掃した領域として、清掃実施領域Ｒ２１（作業実施領域）が形成される。
【００３９】
（作業結果地図２８ａの構成）
図８は、清掃実施領域Ｒ２１に基づく作業結果地図２８ａを示す図である。作業結果地図２８ａは、車体２４が走行可能な長方形状の走行可能領域Ｒ１を含む。図８の走行可能領域Ｒ１は、１６行１７列の正方形状の部分領域からなる。走行可能領域Ｒ１は、清掃ロボット１が清掃すべき長方形状の清掃領域Ｒ３（作業領域）を含む。清掃領域Ｒ３は、１４行１７列の正方形状の部分領域からなる。清掃領域Ｒ３の上辺に沿って、壁２５ａが配置されている。壁２５ａは１行７列の正方形状の部分領域からなる。清掃領域Ｒ３の左辺に沿って、壁２５ｂが配置されている。壁２５ｂは４行１列の正方形状の部分領域からなる。
【００４０】
壁２５ａの周りに清掃が完了していない清掃残り領域Ｒ４１が示されている。壁２５ｂの周りに清掃が完了していない清掃残り領域Ｒ４２が示されている。清掃領域Ｒ３の壁２５ａ・２５ｂ、清掃残り領域Ｒ４１・Ｒ４２以外の残りの領域は、清掃実施領域Ｒ２１として示されている。
【００４１】
清掃領域Ｒ３に対して概ね清掃が実施できているが、清掃領域Ｒ３の壁２５ａの周りの清掃残り領域Ｒ４１、及び、壁２５ｂの周りの清掃残り領域Ｒ４２は、車体２４に設けられた清掃ブラシ９が届かずに清掃できなかった領域になる。このように、車体２４に搭載された清掃ブラシ９の走行した領域に基づいて清掃実施領域Ｒ２１を示すと、清掃ブラシ９が届かずに清掃ができない場所を把握するために、作業結果地図は効果を発揮する。
【００４２】
（作業結果地図２８ｂの構成）
図９は、他の清掃実施領域Ｒ２２に基づく作業結果地図２８ｂを示す図である。図８で説明した構成要素と同一の構成要素は同一の参照符号を付し、これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
【００４３】
清掃領域Ｒ３の右下の領域に略長方形状の清掃残り領域Ｒ４３が示されている。清掃領域Ｒ３の壁２５ａ・２５ｂ、清掃残り領域Ｒ４１・Ｒ４２、及び、清掃残り領域Ｒ４３以外の残りの領域が、清掃実施領域Ｒ２２として示されている。
【００４４】
（次回清掃領域の設定方法）
図９には、適切に清掃作業が完了しなかった場合の作業結果地図２８ｂが示されている。清掃領域Ｒ３の右下に、清掃できなかった箇所である清掃残り領域Ｒ４３が存在する。その清掃残り領域Ｒ４３は、例えば、環境地図２７に示されていない障害物が置かれていた場合などに発生し得る。清掃後、清掃されていない清掃残り領域Ｒ４３への位置に障害物が置かれていなければ、次回は、その清掃残り領域Ｒ４３を念入りに清掃する等の対処が清掃の質を向上するうえで必要になる。
【００４５】
また、清掃終了後も、清掃できなかった清掃残り領域Ｒ４３に関連する位置に障害物が置かれ続け、次回清掃時にもその障害物が存在する場合には、清掃できなかった清掃残り領域Ｒ４３は、清掃が不可能なのだから、念入りに清掃するように設定する必要はない。
【００４６】
環境地図２７に示されない障害物は、自立移動体にとって例外的な環境になり、特別な処理が必要になる。例えば、走行経路が決まっている場合、走行経路が通れなくなると、再度走行経路を生成しなければならない。つまり、複雑な判断が処理に含まれるので、場合によっては走行が遅くなる。そこで、環境地図２７に無い障害物が、次回走行時も存在する場合は、環境地図２７を更新することが望まれる。環境地図２７を自動的に更新すると、次回清掃時に当該障害物がなくなっている可能性がある。この場合、更新した環境地図２７と、実際の障害物環境とが、依然として不一致になるという不都合が生じる。そこで、次回清掃領域設定部２２により次回の清掃領域の更新を入力してもらうことで適切に次回の清掃処理の内容を決定する。
【００４７】
図１０は、清掃ロボット１に設けられた操作パネル１３に表示された作業結果地図２８ａを示す図である。操作パネル１３には、作業結果地図２８ａと、清掃エリアを選択するためのボタンＢ１と、清掃禁止エリア（作業禁止領域）を選択するためのボタンＢ２と、清掃優先エリアを選択するためのボタンＢ３とが表示されている。
【００４８】
図１１は、操作パネル１３に表示された作業結果地図２８ｂを示す図である。適切に清掃できずに、清掃残り領域Ｒ４３が発生した場合の対処についての設定方法を示す。
【００４９】
環境地図２７に無い障害物の存在により清掃できなかった清掃残り領域Ｒ４３に対して、次回清掃時は当該障害物が無くなっていることがわかっている場合、次回の清掃のために清掃残り領域Ｒ４３を優先的に清掃することとする。その場合、ボタンＢ３を押した後、清掃を優先したい清掃残り領域Ｒ４３に対して、タッチアンドドラッグ操作により、矩形エリアで清掃優先領域Ｒ５（作業優先領域）を選択できる。この選択による設定で次回清掃時は前回清掃できなかった清掃残り領域Ｒ４３を清掃ロボット１が清掃優先領域Ｒ５として優先的に清掃する。
【００５０】
もし、次回清掃時以降も、実際に障害物がある場合、清掃禁止エリアのためのボタンＢ２をタッチして、ボタンＢ３を押した跡と同様に、タッチアンドドラッグ操作により、矩形エリアを選択する。この選択によって、次回清掃時には最初から清掃残り領域Ｒ４３を禁止エリアとして避けて清掃ロボット１の走行経路を生成する。このため、環境地図２７に無い障害物による例外的な処理をせずに済み、清掃ロボット１が遅れることなく走行することができる。
【００５１】
このように、作業結果地図を利用者に提示した後、当該作業結果地図に応じた次の対応指示について入力を求め、その入力結果に応じて次回の清掃ロボット１の対応を変更することができる。
【００５２】
例えば、清掃残り箇所がある作業結果地図を提示し、清掃残り箇所に関連する障害物が一時的な障害物であるならば、利用者は障害物を除去した後に、清掃優先エリアのためのボタンＢ３を選択することにより、清掃残り箇所の再清掃を指示することができる。あるいは、次の清掃時に当該清掃残り箇所を特に念入りに清掃するように指示することができる。
【００５３】
また、例えば、本来、全ての部分領域で作業程度「３」（例えば、「１」〜「５」の５段階に設定する）で３回通過して作業結果９の清掃作業を実施すべき処、一部の部分領域が作業結果９よりも低い作業結果の作業結果地図を提示する場合が想定される。この場合、その理由が、一時的な障害物のために、本来３回通過すべきところを１回しか通過できなかったのであれば、上記障害物が除去される次の清掃時に、上記１回しか通過できなかった個所を、さらに２回通過して清掃するように指示することができる。
【００５４】
あるいは、レイアウト変更等により、上記箇所に長期にわたって障害物が設置されるのであれば、次回清掃時からは、上記障害物に関連する箇所を清掃領域Ｒ３から除外するように指示することができる（環境地図２７において上記関連する箇所を清掃領域Ｒ３から除外する）。
【００５５】
また、一時的な障害物が存在し、今回の清掃作業は一部不十分であっても、特段の対応が不要と利用者が判断したならば、特に新たな指示を行わず、次回も今回と同じ程度に清掃するように指示することが可能なように構成してもよい。
【００５６】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１２〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５７】
（作業部の形状及び位置の履歴に基づく作業結果地図の作成）
図１２は、実施形態２に係る清掃ロボットに設けられたブラシの形状９ｓと清掃実施領域Ｒ２３との間の関係を説明するための図である。図１３は、上記清掃ロボットに設けられたスキージ（第２作業ツール、作業部）の形状２８ｓと清掃実施領域Ｒ２４との間の関係を説明するための図である。
【００５８】
走行可能領域Ｒ１に投影された清掃ブラシ９の形状９ｓは円形状である。そして、円状の形状９ｓに対応する走行可能領域Ｒ１の個所が清掃実施領域Ｒ２３である。清掃実施領域Ｒ２３は、清掃ブラシ９の移動履歴に基づく形状９ｓの移動履歴に基づいて形成される。清掃実施領域Ｒ２３に基づいて作業結果地図が作成される。
【００５９】
走行可能領域Ｒ１に投影されたスキージの形状２８ｓは、下側が半円形上をしており、上側が長方形状をしている。そして、上記形状２８ｓに対応する走行可能領域Ｒ１の個所が清掃実施領域Ｒ２４である。清掃実施領域Ｒ２４は、スキージの移動履歴に基づく形状２８ｓの移動履歴に基づいて形成される。清掃実施領域Ｒ２４に基づいて作業結果地図が作成される。
【００６０】
このように、作業結果地図の作成方法として、作業部の形状を考慮して作成することによって、より適切な作業結果地図を作成できる。実施形態２に係る清掃ロボットは、作業部として清掃ブラシ９と、廃液タンク７とを有している。
【００６１】
清掃ブラシ９は、水をまいた床をこすって汚れを浮かせる。廃液タンク７はバキュームによりその汚れをスキージで集めて吸い込む。それぞれの作業に対応する清掃ブラシ９及びスキージは、清掃ロボットに対する位置が異なり、形状が異なり、役割も異なる。作業部の形状を考慮した作業結果地図の作成方法を図１２、１３に示す。図１２は清掃ブラシ９の形状を考慮した場合である。図１３はスキージの形状を考慮した場合である。本実施形態では、水をまいた床を清掃ブラシ９によりこすって汚れを浮かせた後、スキージで汚水を集めてバキュームの吸い込み口まで誘導し、その汚水をバキュームで吸い取る。このため、清掃ブラシ９の形状９ｓに基づく作業結果地図よりも、水をかき集めた場所という観点でスキージの形状２８ｓに基づいて作成した作業結果地図が、清掃結果を評価する上で重要になる。
【００６２】
〔実施形態３〕
（作業結果地図の合成）
実施の形態２で説明した作業結果地図を合成した作業結果地図を作成してもよい。
【００６３】
例えば、清掃ブラシは水を使って床を磨いた領域であり、スキージはその後、床を磨くのに使った水を回収した領域になる。このため、清掃ブラシの形状９ｓの移動履歴に基づく作業結果地図と、スキージの形状２８ｓの移動履歴に基づく作業結果地図とを合成すると、スキージで水を回収していない場所が明らかになる。この結果に基づいて、水を回収するために再度走行したり、利用者自ら水を回収する後処理を行うこともできる。
【００６４】
〔変形例〕
前述した実施形態１〜３において、作業結果地図２８ａ・２８ｂは、清掃ロボット１が通過した領域を清掃実施領域とし、通過していない領域を清掃残り領域として示したが、本発明はこれに限定されない。
【００６５】
例えば、清掃ロボット１が各部分領域を通過した回数に基づいて、作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様（例えば、塗り分け態様）を決定するように作業結果地図作成部２１が作業結果地図を作成してもよい。
【００６６】
また、例えば、清掃ブラシ９等の作業部が実施した作業程度（例えば、「１」〜「５」の５段階に設定する）に応じて、作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様（例えば、塗り分け態様）を決定するように作業結果地図作成部２１が作業結果地図を作成してもよい。例えば、作業程度「１」で２回通過した部分領域は作業結果２とし、作業程度「５」で１回通過した部分領域は作業結果５として作業結果地図を塗り分けることにより、より精緻な作業結果地図の提示が可能となる。
【００６７】
〔実施形態４〕
（清掃ロボットシステム（自律移動体システム））
実施形態１〜３に係る清掃ロボット１は、作業結果地図を操作パネル１３に表示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。清掃ロボット１に通信部を設け、利用者の有する通信端末に、作業結果地図を表すデータを送信するように構成しても良い。
【００６８】
図１４は、実施形態４に係る清掃ロボットシステムの基本構成を示すブロック図である。実施形態１〜３で前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
【００６９】
清掃ロボットシステムは、清掃ロボット１（自律移動体）と通信端末４０とを備えている。清掃ロボット１及び通信端末４０は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）により相互に通信する。例えば、無線ＬＡＮがワイファイ（Wifi（登録商標））である場合、清掃ロボット１はWifi（登録商標）通信に関してWifi（登録商標）親機として動作し、通信端末４０はWifi（登録商標）子機として動作する。清掃ロボット１は、ソフトウェアアクセスポイント、ＤＨＣＰサーバ（Dynamic Host Configuration Protocol server）として機能する。
【００７０】
図１５は、上記清掃ロボットシステムの具体構成を示すブロック図である。清掃ロボット１には通信部３３（送信部）が設けられている。通信端末４０は、通信部４１（端末受信部）と表示部４２（端末表示部）と入力部４３とを有している。通信部３３は、作業結果地図作成部２１により作成された作業結果地図を表すデータを、通信端末４０の通信部４１に送信する。通信部４１は、通信部３３から送信された作業結果地図を表すデータを受信し、表示部４２に作業結果地図を表示する。入力部４３は、ボタンＢ１〜Ｂ３等を介した表示部４２への入力情報を通信部４１に供給する。通信部４１は、入力部４３からの入力情報を清掃ロボット１の通信部３３に送信する。通信部３３は、通信部４１から送信された入力情報を次回清掃領域設定部２２に供給する。次回清掃領域設定部２２は、通信部３３から供給された入力情報に基づいて、清掃ロボット１の車体２４が次回移動して清掃を実施する次回清掃領域（次回移動領域）を設定する。
【００７１】
図１６は、実施形態４に係る他の清掃ロボットシステムの基本構成を示すブロック図である。図１５ではWifi（登録商標）により清掃ロボット及び通信端末が相互に通信する例を示したが、本発明はこれに限定されない。他の清掃ロボットシステムは清掃ロボット１と通信端末４０ａとを備える。清掃ロボット１は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）に基づくソケット通信のサーバとして機能しても良い。また、通信端末４０ａは、ＴＣＰ／ＩＰに基づくソケット通信のクライアントとして機能しても良い。通信端末４０ａは、清掃ロボット１に対してコマンドにより要求し、清掃ロボット１は、通信端末４０ａに対してコマンドにより返信する。
【００７２】
図１７は、上記他の清掃ロボットシステムのコマンド例を説明するための図である。通信端末４０ａが、作業結果地図を表すデータを要求するコマンドを清掃ロボット１に送信すると、清掃ロボット１は、作業結果地図の横サイズ、作業結果地図の縦サイズ、各グリッドの属性（壁、未清掃、清掃済み）を示すデータに基づくコマンドを返信する。また、通信端末４０ａが、清掃エリアを選択するためのボタンＢ１（図１１）に対応するコマンドと、清掃エリア選択の指定範囲を表すデータとを清掃ロボット１に送信すると、清掃ロボット１は、送信されたコマンド及びデータの受信完了を示すコマンドを返信する。通信端末４０ａが、清掃禁止エリアを選択するためのボタンＢ２（図１１）に対応するコマンドと、清掃禁止エリア選択の指定範囲を表すデータとを清掃ロボット１に送信すると、清掃ロボット１は、送信されたコマンド及びデータの受信完了を示すコマンドを返信する。そして、通信端末４０ａが、清掃優先エリアを選択するためのボタンＢ３に対応するコマンドと、清掃優先エリア選択の指定範囲を表すデータとを清掃ロボット１に送信すると、清掃ロボット１は、送信されたコマンド及びデータの受信完了を示すコマンドを返信する。
【００７３】
〔ソフトウェアによる実現例〕
清掃ロボット１の演算部３０（特に作業結果地図作成部３０および次回清掃領域設定部２２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００７４】
後者の場合、演算部３０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７５】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る自律移動体（清掃ロボット１）は、所定の作業のための作業領域（清掃領域）を移動しながら前記作業を実施する作業部（清掃ブラシ９）と、前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する検出部（自己位置検出部３１）と、前記検出部により検出された作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域（清掃実施領域）として表示した作業結果地図を作成する作成手段（作業結果地図作成部２２）と、前記作成手段により作成された作業結果地図を表示する表示部（操作パネル１３）と、前記表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するための設定手段（次回清掃領域設定部２２）とを備えている。
【００７６】
上記の構成によれば、前記表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するので、移動しながら作業する自律移動体の移動領域の範囲を、次回の作業時の移動領域の範囲に、低コストで適切にフィードバックすることができる。
【００７７】
本発明の態様２に係る自律移動体は、上記態様１において、前記作業領域は複数個の部分領域からなり、前記作成手段は、各部分領域を前記作業部が通過した回数に基づいて、前記作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様を決定してもよい。
【００７８】
上記の構成によれば、より精緻な作業結果地図の提示が可能となる。
【００７９】
本発明の態様３に係る自律移動体は、上記態様２において、前記作成手段は、前記検出部により検出された作業部の位置で前記作業部が実施した作業の程度に応じて、前記作業結果地図に表示する各部分領域の表示態様を決定してもよい。
【００８０】
上記の構成によれば、より精緻な作業結果地図の提示が可能となる。
【００８１】
本発明の態様４に係る自律移動体は、上記態様１において、前記表示部は、前記作業領域内の前記作業実施領域以外の領域を、前記作業が禁止される作業禁止領域として前記設定手段が設定するためのボタンを表示してもよい。
【００８２】
上記の構成によれば、障害物が長期にわたって存在する場合に、自律移動体の移動領域の範囲を低コストで適切にフィードバックすることができる。
【００８３】
本発明の態様５に係る自律移動体は、上記態様１において、前記表示部は、前記作業領域内の前記作業実施領域以外の領域を、前記作業を優先して実施する作業優先領域として前記設定手段が設定するためのボタンを表示してもよい。
【００８４】
上記の構成によれば、障害物の存在が一時的である場合に、自律移動体の移動領域の範囲を低コストで適切にフィードバックすることができる。
【００８５】
本発明の態様６に係る自律移動体は、上記態様１において、前記作成手段は、前記作業領域に投影される前記作業部の形状及び位置の履歴に基づいて前記作業結果地図を作成してもよい。
【００８６】
上記の構成によれば、作業部の通過個所をより精緻に表現した作業結果地図の提示が可能となる。
【００８７】
本発明の態様７に係る自律移動体は、上記態様１において、前記作業部は、第１作業を実施するための第１作業ツールと、前記第１作業と異なる第２作業を実施するための第２作業ツールとを有し、前記作成手段は、前記第１作業ツールが移動した領域を第１作業ツール領域として表示し、前記第２作業ツールが移動した領域を第２作業ツール領域として表示した作業結果地図を作成してもよい。
【００８８】
上記の構成によれば、作業ツールに基づいてより精緻に表現した作業結果地図の提示が可能となる。
【００８９】
本発明の態様８に係る自律移動体は、上記態様７において、前記所定の作業は床を清掃する作業を含み、前記第１作業ツールはブラシを含み、前記第２作業ツールはスキージを含んでもよい。
【００９０】
上記の構成によれば、移動しながら清掃する自律移動体の清掃領域の範囲を、次回の清掃時の清掃領域の範囲に、低コストで適切にフィードバックすることができる。
【００９１】
本発明の態様９に係る自律移動体システムは、自律移動体と通信端末とを備えた自律移動体システムであって、前記自律移動体は、所定の作業のための作業領域を移動しながら前記作業を実施する作業部と、前記作業領域中の前記作業部の位置を検出する検出部と、前記検出部により検出された作業部の位置の履歴に基づいて、前記作業部が移動した前記作業領域内の領域を作業実施領域として表示した作業結果地図を作成する作成手段と、前記作成手段により作成された作業結果地図を表す情報を前記通信端末に送信する送信部とを有し、前記通信端末は、前記送信部により送信された情報を受信する端末受信部と、前記端末受信部により受信された情報に基づいて前記作業結果地図を表示する端末表示部とを備え、前記自律移動体は、前記端末表示部に表示された作業結果地図に基づいて、次回前記作業部が移動して前記作業を実施する次回移動領域を設定するための設定手段をさらに有することを特徴とする。
【００９２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、清掃ロボットなどの自律的に移動して作業を実施する自律移動体及び自律移動体システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１    清掃ロボット（自律移動体）
２    駆動輪
３    従輪
４    バッテリ
５    洗浄液タンク
６    洗浄液吐出部
７    廃液タンク
８    廃液吸引口
９    清掃ブラシ（ブラシ、第１作業ツール、作業部）
９ｓ  形状
１０  ブラシモータ
１２  保護部材
１３  操作パネル（表示部）
１４  非常停止スイッチ
１５  走行制御レバー
１６  把手
２０  レーザレンジファインダ
２１  作業結果地図作成部（作成手段）
２２  次回清掃領域設定部（設定手段）
２３  作業制御部
２４  車体
２５ａ、２５ｂ  壁
２６  経路
２７  環境地図
２８ａ、２８ｂ  作業結果地図
２８ｓ  形状
３０  演算部
３１  自己位置検出部（検出部）
３２  走行制御部
３３  通信部（送信部）
５０  モータ
４０  通信端末
４０ａ  通信端末
４１  通信部（端末受信部）
４２  表示部（端末表示部）
４３  入力部
Ｒ１  走行可能領域
Ｒ３  清掃領域（作業領域）
Ｒ２１〜Ｒ２４  清掃実施領域（作業実施領域）
Ｒ３  清掃領域（作業領域）
Ｒ５  清掃優先領域（作業優先領域）
Ｒ４１〜Ｒ４３  清掃残り領域
Ｒ５  清掃優先領域（作業優先領域）
【要約】
【課題】自律移動体の移動領域範囲を、次回作業時の移動領域範囲に、低コストで適切にフィードバックする。
【解決手段】自律移動体（１）は、清掃ブラシ（９）の位置の履歴に基づいて、清掃実施領域を表示した作業結果地図を作成する作業結果地図作成部（２１）と、操作パネル（１３）に表示された作業結果地図に基づいて、次回清掃領域を設定するための次回清掃領域設定部（２２）とを備える。
【選択図】図４【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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