(57)【要約】【課題】自律走行装置の装置本体が壁に沿って移動する際でも障害物が検知できるとともに検知遅れがないようにした自律走行装置を提供することを目的とする。【解決手段】制御手段５は、送信手段４により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段８の増幅度を変更するようにしたものである。これによって、増幅手段８の増幅度を装置本体１の動作モード（壁沿い動作モード時とそれ以外の動作モード）に応じて設定を変更するので、装置本体１が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物が検知できるとともに検知遅れがないものとなる。【選択図】図１
2008090379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する送信側超音波センサおよび受信側超音波センサと、送信側超音波センサを駆動する送信手段と、受信側超音波センサの受信信号を増幅する増幅手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、基準電圧設定手段の設定した基準電圧と増幅手段とを比較する比較手段と、送信手段によって超音波の送信後の経過時間を計時する計時手段と、比較手段と計時手段の出力により装置本体と障害物との距離を認識する距離判定手段と、距離判定手段の出力を受けて送信手段と基準電圧設定手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更するようにした自律走行装置。
【請求項２】
送信手段により超音波を送信後、増幅手段の増幅度を変更する期間を設定可能な設定入力手段を設けた請求項１に記載の自律走行装置。
【請求項３】
装置本体の横方向の障害物との距離を測定する複数の測距手段を備え、制御手段は、測距手段による測定値により装置本体の横方向の障害物と平行になるように装置本体を回転させて位置調整した後、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更する請求項１または２に記載の自律走行装置。
【請求項４】
制御手段は装置本体の特定の動作モード時のみ、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項５】
制御手段は送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更した際、所定の範囲内に増幅度がない場合、変更を中止し予め設定された増幅度とする請求項４に記載の自律走行装置。
【請求項６】
制御手段は送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更する際、設定された期間とは別の特定期間内における比較手段の出力により断線および故障を判定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項７】
装置本体の左右に設けた受信側超音波センサと、左右の受信側超音波センサそれぞれの受信信号を増幅する複数の増幅手段とを備え、制御手段は、送信手段により超音波を送信後、装置本体の片方に配置され予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更終了後、装置本体の他方側における増幅度を同等の値に設定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の自律走行装置。
【請求項８】
装置本体の回転角度を検知する回転角検知手段を備え、一方の増幅手段の増幅度を変更終了後、制御手段は回転角検知手段の出力により装置本体を１８０度反転させ、他方側の増幅手段の増幅度を変更する請求項７に記載の自律走行装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律走行装置における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物を検知しその回避を行いながら走行する自律走行装置およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自律走行装置は、超音波を送受信する送信側超音波センサおよび受信側超音波センサを用いて障害物を検知することが多く行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３０１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、自律走行装置の装置本体が壁に沿って移動する際、超音波センサは動作中に壁の一部を検知してしまうため、超音波センサの検知範囲を狭めるなどの対策を必要とし、その結果、壁に突起などの障害物がある場合、これを検知することができない、または検知が遅れるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するのもので、自律走行装置の装置本体が壁に沿って移動する際でも障害物が検知できるとともに検知遅れがないようにした自律走行装置および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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自律走行装置は、超音波を送受信する送信側超音波センサおよび受信側超音波センサと、送信側超音波センサを駆動する送信手段と、受信側超音波センサの受信信号を増幅する増幅手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、基準電圧設定手段の設定した基準電圧と増幅手段とを比較する比較手段と、送信手段によって超音波の送信後の経過時間を計時する計時手段と、比較手段と計時手段の出力により装置本体と障害物との距離を認識する距離判定手段と、距離判定手段の出力を受けて送信手段と基準電圧設定手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更するようにしたものである。
【０００６】
これによって、制御手段は、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を装置本体の動作モード（壁沿い動作モード時とそれ以外の動作モード）に応じて設定を変更するので、装置本体が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物が検知できるとともに検知遅れがないものとなる。
【０００７】
また、本発明の自律走行装置のプログラムは、自律走行装置の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるものとしたものである。
【０００８】
これによって、マイコンなどを用いて自律走行装置の少なくとも一部を容易に実現することができ、超音波センサの変更または経年変化などの特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自律走行装置およびプログラムは、装置本体が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物が検知できるとともに検知遅れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、超音波を送受信する送信側超音波センサおよび受信側超音波センサと、送信側超音波センサを駆動する送信手段と、受信側超音波センサの受信信号を増幅する増幅手段と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、基準電圧設定手段の設定した基準電圧と増幅手段とを比較する比較手段と、送信手段によって超音波の送信後の経過時間を計時する計時手段と、比較手段と計時手段の出力により装置本体と障害物との距離を認識する距離判定手段と、距離判定手段の出力を受けて送信手段と基準電圧設定手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更するようにした自律走行装置とするものである。これによって、制御手段は、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を装置本体の動作モード（壁沿い動作モード時とそれ以外の動作モード）に応じて設定を変更するので、装置本体が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物が検知できるとともに検知遅れがないものとなる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、送信手段により超音波を送信後、増幅手段の増幅度を変更する期間を設定可能な設定入力手段を設けたことにより、装置本体が壁に沿って移動する際、前方を監視する超音波センサで壁の一部を検知するのを防ぐ期間を設定でき、実際の環境に合わせた変更が可能になり、壁の突起などを検知することができ、または検知遅れを精度良く防ぐことができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、装置本体の横方向の障害物との距離を測定する複数の測距手段を備え、制御手段は、測距手段による測定値により装置本体の横方向の障害物と平行になるように装置本体を回転させて位置調整した後、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更することにより、装置本体を位置調整することで、実際の壁に沿って移動する状態と同じ状態にして、このときの前方を監視する超音波センサで壁の一部を検知する状態に応じて、制御手段が送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更できるので、装置本体が壁に沿って移動する際、前方を監視する超音波センサで壁の一部の検知を防ぎ、壁の突起などを検知することができ、または検知遅れを精度良く防ぐことができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は装置本体の特定の動作モード時のみ、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更することにより、装置本体が壁に沿って移動する動作モードのみ、制御手段が送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更するので、装置本体が壁に沿って移動する時のみ、壁の突起などを検知することができ、または検知遅れを精度良く防ぐことができる。さらに装置本体が壁の存在しない場所を走行中では、送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更しないので、通常の超音波センサの検知能力で障害物を検知することができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第４の発明において、制御手段は送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更した際、所定の範囲内に増幅度がない場合、変更を中止し予め設定された増幅度とすることにより、超音波センサや比較手段などの異常状態、または特殊な壁の状態により、誤った増幅度の設定になり装置本体が正常に動作できない状態になること防ぐことができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、制御手段は送信手段により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段の増幅度を自動的に変更する際、設定された期間とは別の特定期間内における比較手段の出力により断線および故障を判定することにより、送信側および受信側超音波センサの配線の断線、およびセンサ、各手段の故障を判定することができる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、装置本体の左右に設けた受信側超音波センサと、左右の受信側超音波センサそれぞれの受信信号を増幅する複数の増幅手段とを備え、制御手段は、送信手段により超音波を送信後、装置本体の片方に配置され予め設定された期間の増幅手段の増幅度を変更終了後、装置本体の他方側における増幅度を同等の値に設定することにより、複数ある増幅手段の増幅度の設定を片方の設定終了後に、もう片方を自動的に同等の値で設定するので、複数の増幅手段による増幅度設定が迅速に行え、かつ装置本体が壁に沿って移動する際、前方を監視する超音波センサで壁の一部の検知を防ぎ、壁の突起などを検知することができ、または検知遅れを精度良く防ぐことができる。
【００１７】
第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明において、装置本体の回転角度を検知する回転角検知手段を備え、一方の増幅手段の増幅度を変更終了後、制御手段は回転角検知手段の出力により装置本体を１８０度反転させ、他方側の増幅手段の増幅度を変更することにより、片方の設定終了後に、装置本体の向きを反転させ、もう片方の増幅手段の増幅度設定が正確に行え、かつ、装置本体が壁に沿って移動する際、前方を監視する超音波センサで壁の一部の検知を防ぎ、壁の突起などを検知することができ、または検知遅れを精度良く防ぐことができる。
【００１８】
第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明における自律走行装置の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることにより、マイコンなどを用いて自律走行装置の少なくとも一部を容易に実現することができ、超音波センサの変更または経年変化などの特性の変化や動作を実現するための設定条件や定数の変更が柔軟に対応できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単にできる。
【００１９】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自律走行装置を示すものである。
【００２１】
図に示すように、自律走行装置の装置本体１は、次の各手段２〜１５を有している。
【００２２】
すなわち、超音波を送信する送信側超音波センサ２と、障害物で反射した超音波の反射波を受信する受信側超音波センサ３と、送信側超音波センサ２を駆動する送信手段４と、受信側超音波センサ３の受信信号の増幅を行う増幅手段８と、基準電圧を設定する基準電圧設定手段６と、増幅手段８と基準電圧設定手段６の基準電圧とを比較する比較手段７と、送信手段４により送信側超音波センサ２から超音波を送信した後の時間経過を計時する計時手段９と、比較手段７と計時手段９の出力より障害物までの距離を算出する距離判定手段１１と、駆動輪１２を駆動し装置本体１を走行させる駆動手段１０と、従輪１３と、装置本体１の横方向の障害物との距離を測定する複数の測距手段１４と、ジャイロセンサなどで構成される装置本体１の回転角度を検知する回転角検知手段１５とを有している。なお、制御手段５は距離判定手段１１の出力を受け、前記送信手段４、基準電圧設定手段６、駆動手段１０を制御するものである。
【００２３】
また、増幅手段８は、図２に一例を示しているような回路構成となっている。すなわち、受信側超音波センサ３の出力を、Ｒ３からＣ４以前までの反転増幅のＯＰアンプ回路と、Ｒ８以降の非反転増幅のＯＰアンプ回路との２段でフィルタリングと信号増幅を行っている。そして、後段の非反転増幅回路のＲ１０として、実際には電子ボリューム（またはデジタル・ポテンショメータ、さらには抵抗ラダー）などを用いることにより、制御手段５で増幅手段８の増幅度を任意に変更できるようになっている。
【００２４】
図３（ａ）は、超音波を送受信する送信側および受信側超音波センサ２、３と、測距手段１４との関係構成を示している。受信側超音波センサ２は装置本体１の前面左右に配置した複数の受信側超音波センサ２ａ、２ｂよりなり、障害物で反射した超音波の反射波を受信する受信側超音波センサ３は装置本体１の前面中央と左右に配置した複数の受信側超音波センサ３ａ、３ｂ、３ｃよりなる。受信側超音波センサ３ａ、３ｂ、３ｃの検知範囲をそれぞれ検知角θｌ、θｃ、θｒで示す。また、測距手段１４は装置本体１の一方の側面に配置した超音波センサまたは赤外線センサなどの測距手段１４ａ、１４ｂよりなる。
【００２５】
ここで、図３（ｂ）により、装置本体１がその右側に存在する壁に沿って移動する場合について説明する。
【００２６】
この場合、右の受信側超音波センサ３ｃが検知範囲θｒの範囲内にある壁の一部（検知場所Ａ）を検知してしまう。そしてこの検知場所Ａは検知範囲θｒ内に存在する壁であるので、装置本体１が壁と一定距離（距離ｄ）を保ち進むと、装置本体１の進行に応じて検知場所Ａも移動する。さらにこの検知場所Ａは壁の装置本体１と、ほぼ一定の距離（距離ｅ）にある部分となる。つまり、このように壁に沿って移動する場合、制御手段５は常に距離ｅに物が存在すると認識しながら移動することとなる。このように、壁に沿って動作中に壁の一部を検知してしまうため、前方を監視する超音波センサの検知範囲を狭めたり、検知距離が距離ｅより短くなるまで回避または停止の動作を行わせないとしたりする対策が必要となる。この場合、図３（ｂ）の障害物Ｂのように装置本体１の受信側超音波センサ３ｃの検知範囲θｒ内に有っても、その検知は障害物Ｂが距離ｅより近くなるまで検知できず、検知した時にはその回避のための距離が短く、回避動作が困難で衝突することもある。つまり、壁に沿って動作中に壁の一部を検知してしまうため、前方を監視する超音波センサの検知範囲を狭めるなどの対策を必要とし、その結果、背景技術で説明したことと同様、壁から突起した障害物Ｂなどが検知できない、または検知が遅れるということが生じる。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、制御手段５は、送信手段４により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段８の増幅度を装置本体１の動作モード（壁沿い動作モード時とそれ以外の動作モード）に応じて設定変更することで、装置本体１が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物Ｂが検知できるとともに検知遅れがないようにしている。
【００２８】
次に、本実施の形態における自律走行装置について、図４に基づき、その動作、作用を説明する。
【００２９】
装置本体１を起動後、最初に、入力手段（図示せず）により装置本体１に入力された動作モードの判断を行う。この自律走行装置は装置本体１の右あるいは左側面方向に検知された壁に沿って移動する壁沿いモードと、前方に障害物を所定距離以内（例えば１０ｃｍ）に検知するまで直進し、検知後に１８０度ターン動作を行って往復運動を行う内部移動モードの２つの動作モードで動作する。さらに、自律走行装置は装置本体１の壁沿い動作時の超音波センサの検知感度に影響する増幅手段８の増幅度の設定を行うモードも持つ。入力手段により増幅度の設定モードを選択されると（Ｓｔｅｐ１）、制御手段５は装置本体１の右側に壁が存在するか否かを測距手段１４により検知し（Ｓｔｅｐ２）、存在しなければ前進する（Ｓｔｅｐ３）。装置本体１前方に障害物を検知すると（Ｓｔｅｐ４）、制御手段５は装置本体１の前進を停止し左９０度回転を行う（Ｓｔｅｐ５）。なお、ここまでの動作では増幅手段８の増幅度はデフォルトの設定であり、受信側超音波センサ３の検知感度は最適では無いが必要最小限度の設定である。
【００３０】
Ｓｔｅｐ２に戻り、装置本体１の前方にあった障害物（壁）は装置本体１の右側で検知されるので、測距手段１４ａ、１４ｂで距離を測定し前後の距離差を判定し前側が遠ければ（Ｓｔｅｐ６）、壁と平行になるように装置本体１を右回転し（Ｓｔｅｐ９）、再度、前後の距離を判断する（Ｓｔｅｐ６）。同様に後ろ側が遠ければ（Ｓｔｅｐ７）、壁と平行になるように装置本体１を左回転し（Ｓｔｅｐ９）、再度、前後の距離を判断する（Ｓｔｅｐ６）。このような動作を数回繰り返すことで、最終的に前後の距離測定値が同じになり装置本体１は右側に存在する壁と平行になる。壁と平行になると、制御手段５は前方の障害物を検知する超音波センサの検知能力を左右する増幅手段８の増幅度の設定動作を行う。
【００３１】
次に、増幅手段８の増幅度の設定動作を、図５および図６を用いて説明する。
【００３２】
ここで増幅度決定動作時の基準電圧を以下のように設定されている。まず、図６に示すように、超音波を送信後、予め設定されている時間Ｔｒｅｆまでは基準電圧をピーク電圧Ｖｐとし、時間Ｔｒｅｆ以降は経過時間に応じて一定の減衰となり、最終的に電圧Ｖｏｆｓｔとなるように基準電圧Ｖｔｈが設定されている。つまり、基準電圧Ｖｔｈは、図６の基準電圧Ａに示すように時間とともに減衰するものとなる。
【００３３】
増幅手段８の増幅度の設定動作では、図６に示すように、まず増幅度をデフォルト（例えば数十倍）に設定して（図５のＳｔｅｐ１１）超音波を送信する（Ｓｔｅｐ１２）。その後、予め設定された第１の所定時間Ｔ１（例えば２００μｓの直接波が存在する送信後の短い期間）を経過するまで待ち（Ｓｔｅｐ１３）、比較手段７により受信波が基準電圧を超えたかどうか判定する（Ｓｔｅｐ１４）。増幅度がデフォルトのままか、後述の増幅度変更後であるかを判断し（Ｓｔｅｐ１６）、変更前のデフォルトの増幅度で基準電圧を超えていなければ、センサの断線などで直接波が存在しないことになるのでセンサの断線である旨を報知する異常報知動作へ移行する（Ｓｔｅｐ１７）。なお、異常報知動作の詳細は本発明と無関係であるので説明は省略する。
【００３４】
基準電圧を超えておらず、かつ後述の増幅度を変更後で増幅度を未だ記憶していない場合は、その時の増幅度を制御手段５が記憶する（Ｓｔｅｐ１９）。一方、基準電圧を超えていれば第２の所定時間Ｔ２（例えば８００μｓで、図３において距離ｅで壁の一部を検知した状態を判別する時間）を経過するまで待ち（Ｓｔｅｐ１５）、比較手段７により受信波が基準電圧を超えたかどうか判定する（Ｓｔｅｐ２０）。基準電圧を超えていれば、壁の一部を検知している状態であるから、制御手段５は増幅手段８の増幅度を減少させ（Ｓｔｅｐ２５）、再度、第３の所定時間Ｔ３（Ｓｔｅｐ１３、１５とは異なる時間、例えば９．８ｍｓ）が経過するまで待ち（ステップ２６）、超音波を送信する（Ｓｔｅｐ１２）。つまり、超音波を送信後、第１の所定時間Ｔ１（２００μｓ）、第２の所定時間Ｔ２（８００μｓ）経過した時点で、基準電圧と受信波の大小比較を行い、これを９．８ｍｓ毎に繰り返す。この一連の動作を増幅手段８の増幅度を減少させながら、Ｓｔｅｐ２０での受信波が基準電圧を超えなくなるまで繰り返す。
【００３５】
そして、受信波が基準電圧を超えなくなると、制御手段５は、その時の増幅度が予め設定された所定の増幅度の範囲内か判定し（Ｓｔｅｐ２１）、所定の増幅度範囲外であれば既定の増幅度値を記憶し（Ｓｔｅｐ２３：Ｓｔｅｐ１９での記憶とは別の記憶）、逆に所定の電圧範囲内であればその増幅度値を記憶する（Ｓｔｅｐ２２：Ｓｔｅｐ１９での記憶とは別の記憶）。この記憶した増幅度を基に超音波を送信以降の増幅度の変更値を決定する（Ｓｔｅｐ２４）。
【００３６】
この動作をさらに詳しく説明する。図６において受信波形に山が２つ有るのは送信後、最初の低い方が送信側超音波センサ２から送信された超音波が直接、受信側超音波センサ３に入る、本来の受信波ではない直接波で、２つ目が壁の一部で反射した反射波である。
【００３７】
図６の基準電圧に示すように、図５のＳｔｅｐ１１で設定したデフォルトの増幅度Ｇｓｔの場合に、装置本体１と平行にある壁の一部を検知している状態が実線で示す受信波１である。ここからＳｔｅｐ２５により最初に増幅度を下げた時の受信波が受信波２である。このように超音波を送信後、第１の所定時間Ｔ１、第２の所定時間Ｔ２が経過した時点での、基準電圧Ａと受信波の大小比較の結果、受信波が基準電圧Ａを越えている限り、増幅度は図５のＳｔｅｐ１２〜Ｓｔｅｐ２６までの動作により毎回減少していき、図６の受信波３のように基準電圧Ａを下回るまで下げられる。
【００３８】
この第２の所定時間Ｔ２が経過した時点で比較手段７の出力が反転しなくなった受信波３の増幅度Ｇｒｃｄを制御手段５は記憶する。そして、通常動作時の増幅度を以下のように決定する。まず、制御手段５は超音波を送信後、増幅度変更期間Ｔｒｅｆまでは増幅度Ｇｒｃｄを、増幅度変更期間Ｔｒｅｆ以降はデフォルトの増幅度Ｇｓｔを増幅手段８の増幅度とする。これにより増幅度変更期間Ｔｒｅｆまでは増幅度が小さく、増幅度変更期間Ｔｒｅｆ以降は大きくなるので、図６の受信波３に示すように増幅度変更期間Ｔｒｅｆが経過する時点を境に受信波の振幅が変化する受信波形となる。また、制御手段５は装置本体１の右側に壁が存在しない状況で用いるための増幅手段８の増幅度を、図５のＳｔｅｐ１９で記憶された、増幅度を変更後に最初に直接波が基準電圧Ａを下回った時の増幅度Ｇｄとする。
【００３９】
つまり、制御手段５は超音波を送信後、増幅度変更期間Ｔｒｅｆまでは増幅度をＧｄで、増幅度変更期間Ｔｒｅｆ以降はデフォルトの増幅度Ｇｓｔを増幅手段８の増幅度とする。このように決定した増幅度を制御手段５が装置本体１の動作モードを判断し、壁沿い動作モードでは増幅度変更期間Ｔｒｅｆまでは増幅手段８を増幅度Ｇｒｃｄに設定し、壁の一部の検知の影響を防ぎ、壁沿い動作モード以外の内部移動モードでは増幅度Ｇｄに設定し、障害物の検知能力を高める。
【００４０】
そして、制御手段５は増幅度の設定動作を終了後、制御手段５は回転角検知手段１５の検知角に基づき本体１を１８０度反転させる。これにより本体１は壁に平行のままで、左側の受信側超音波センサ３ａで壁を検知することになる。この状態で上記の基準電圧設定手段６による増幅度設定動作を再度実行することで、左側の受信側超音波センサ３ａの増幅度を設定することができる。
【００４１】
以上のように、左右の受信側超音波センサ３ａ、３ｃの増幅手段８の増幅度設定動作が終了すると、制御手段５はその旨を報知手段（図示無し）などにより報知し、使用者からの入力手段による新たな動作モードの入力を待つ。そして、図７のＳｔｅｐ３１で最初に壁沿いモードか否かの動作モードの判定を行い、入力手段により入力設定された動作モードが壁沿いモードであれば、増幅手段８の増幅度を増幅度Ｇｒｃｄに設定し（Ｓｔｅｐ３２：増幅度変更期間Ｔｒｅｆ以降はデフォルトの増幅度Ｇｓｔ）、壁沿い動作処理を実行する（Ｓｔｅｐ３３）。また、動作モードの判定で内部移動モードであれば（Ｓｔｅｐ３４）、増幅手段８の増幅度を増幅度Ｇｄに設定し（Ｓｔｅｐ３５：増幅度変更期間Ｔｒｅｆ以降はデフォルトの増幅度Ｇｓｔ）、内部移動動作処理を実行する（Ｓｔｅｐ３６）。動作モードの判定で壁沿いモード、内部移動モード以外のモードでは他のモード判定へ進む。他のモードについての説明は省略する。
【００４２】
以上のように、本実施の形態においては、制御手段５が送信手段２により超音波を送信後、予め設定された期間の増幅手段８の増幅度を装置本体１の動作モード（壁沿い動作モード時とそれ以外の動作モード）に応じて設定を変更するので、障害物の検知に障害となる壁の一部を検知せず、それにより壁際の突起や障害物の検知遅れによる衝突を防ぐことができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、制御手段５が回転角検知手段１５の検知角に基づき装置本体１を１８０度反転させて、装置本体右側の受信側超音波センサ３ｃ用の基準電圧を設定後に、装置本体左側の受信側超音波センサ３ａ用の基準電圧を設定するとしたが、これに限定されるものではなく、回転角検知手段１５を用いずに右側の受信側超音波センサ３ｃ用の増幅手段８における増幅度を装置本体左側の受信側超音波センサ３ａ用の増幅手段８における増幅度に設定するか、もしくは、装置本体１が１８０度反転するように駆動輪１２をそれぞれ逆方向に、両駆動輪１２の幅より求まる距離だけ回転させて、装置本体右側の受信側超音波センサ３ｃ用の増幅手段８による増幅度設定後に、装置本体左側の受信側超音波センサ３ａ用の増幅手段８による増幅度設定をするようにしても、設定動作自体に何ら影響なく同じ効果が期待できるものである。
【００４４】
（実施の形態２）
図８〜図１０は、本発明の実施の形態２における自律走行装置を示したものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図に示すように、本実施の形態における自律走行装置は、送信手段４により超音波を送信後、増幅手段８の増幅度を変更する期間を段階的（例えば、長、標準、短の３段階）に設定可能な設定入力手段１６を設けたものである。その他は実施の形態１と同じである。
【００４６】
本実施の形態では、図９に示すように起動後、最初に、設定入力手段１６により設定された増幅度の変更期間の判断を行う（Ｓｔｅｐ４１とＳｔｅｐ４２）。
【００４７】
設定入力手段１６により設定された内容が変更期間（長）であれば、図１０に示すように、増幅度を変更する期間を標準Ｔｓｔより長い増幅度変更期間Ｔｓｔ２に設定する（Ｓｔｅｐ４３）。その結果、増幅手段８の増幅度は超音波を送信後、実施の形態１と同様に増幅度Ｇｒｃｄに設定され、増幅度変更期間Ｔｓｔ２後にはデフォルトのＧｓｔに変更される。その時の受信波は、図１０の受信波３となる（増幅度がデフォルトのままで変更がない場合の波形を受信波１に示す）。そして、設定入力手段１６により設定された内容が変更期間（標準）であれば、図１０に示すように、増幅度を変更する期間を標準の増幅度変更期間Ｔｓｔに設定する（Ｓｔｅｐ４４）。その時の受信波は図１０の受信波２となる。同様に設定入力手段１６により設定された内容が変更期間短であれば、増幅度を変更する期間を標準Ｔｓｔより短い増幅度変更期間に設定される（Ｓｔｅｐ４５）。
【００４８】
例えば、設定入力手段１６により設定された内容が変更期間（標準）であった場合、図１０における受信波２となり、基準電圧Ａを受信波２が超え、検知時間Ｔｄで比較手段７の出力が反転し、壁の一部を検知することになる。このような超音波センサの特性や取り付け状態のバラツキにより、壁の一部を検知している状態では、設定入力手段１６により増幅度変更期間を変更する（標準から長へ）ことで、受信波が受信波２から受信波３となり、比較手段７の出力は反転せず、壁の一部の検知を防ぐことができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態においては、設定入力手段１６により増幅手段８に設定される増幅度を変更する期間を設定できるので、送信および受信側超音波センサの特性のバラツキおよび特性変化や壁の表面状態の差による壁の検知状態の違いを調整することができ、より確実に壁の一部を検知することによる壁際の突起や障害物の検知遅れで障害物に衝突することを防ぐことができる。
【００５０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における自走式掃除機のプログラムについて説明する。
【００５１】
本実施の形態では、実施の形態１、２における自走式掃除機における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとした。すなわち、コンピュータを各手段の全てもしくは一部として機能させるためのプログラムとする構成として、コンピュータを全てもしくは一部として機能させるものである。
【００５２】
なお、各手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで、新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においては、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式掃除機の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる自律走行装置およびプログラムは、装置本体が壁に沿って移動する際でも壁際の障害物が検知できるとともに検知遅れがないので、監視用、掃除用その他各種のロボットとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における自律走行装置の構成を示すブロック図
【図２】同自律走行装置の増幅手段の一例を示す回路図
【図３】（ａ）同自律走行装置の送受信側超音波センサと測距手段の関係を示した説明図（ｂ）同自律走行装置の動作説明図
【図４】同自律走行装置の装置本体動作のフローチャート
【図５】同自律走行装置の増幅度設定動作のフローチャート
【図６】同自律走行装置の増幅度設定動作の説明図
【図７】同自律走行装置の動作モード判定のフローチャート
【図８】本発明の実施の形態２における自律走行装置の構成を示すブロック図
【図９】同自律走行装置の装置本体動作のフローチャート
【図１０】同自律走行装置の増幅度変更期間設定の説明図
【符号の説明】
【００５６】
１  装置本体
２  送信側超音波センサ
３  受信側超音波センサ
４  送信手段
５  制御手段
６  基準電圧設定手段
７  比較手段
８  増幅手段
９  計時手段
１０  駆動手段
１１  距離判定手段
１４  測距手段
１５  回転角検知手段
１６  設定入力手段
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図１０】
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