(57)【要約】【課題】  自走式機器において、停止開始時に移動物体の接近を判定する範囲内に既に物体が存在するときに、移動物体が接近していると間違え、誤検知してしまうこと。【解決手段】  停止を開始した時点の物体との距離を計測した計測値と、その後の停止中に計測される物体との距離を計測した計測値とを用いることにより、停止を開始した後の停止中に移動物体が実際に接近したと認められた時のみ、移動物体が接近していると判定し、報知する構成にした。これにより、停止開始時に移動物体を誤検知することもなく、人などの移動物体に、自走式機器との衝突の危険があることを知らせることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体との距離を計測する測距手段と、停止を開始した時点の前記測距手段により計測された物体との距離を記憶する停止時距離記憶手段と、前記測距手段で計測される前記物体との距離が前記停止時距離記憶手段で記憶された距離より短くかつ予め決められた閾値より短いときに移動物体が接近していると判定する接近判定手段と、報知手段とを備え、停止中に物体が接近し、前記接近判定手段により移動物体が接近していると判定した時に、前記報知手段により報知する自走式機器。
【請求項２】
照度検出手段を備え、前記照度検出手段により検出された照度が予め決められた閾値を越えた時に、接近判定手段により移動物体が接近しているかどうかを判定する請求項１に記載の自走式機器。
【請求項３】
走行手段と、前記走行手段を制御する制御手段とを備え、照度検出手段により検出された照度が予め決められた閾値を越え、かつ接近判定手段により移動物体が接近していると判定された時に、前記制御手段により前記物体との衝突を回避するように前記走行手段を制御する請求項２に記載の自走式機器。
【請求項４】
現在時刻を計時する計時手段を備え、前記計時手段による時刻が予め決められた時刻範囲に入った時に、接近判定手段により移動物体が接近しているかどうかを判定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の自走式機器。
【請求項５】
接近判定手段により移動物体が接近していると判定されるための閾値を記憶した接近判定閾値記憶手段と、照度の閾値を記憶した照度閾値記憶手段と、時刻範囲を記憶した時刻範囲記憶手段と、設定手段とを備え、前記接近判定閾値記憶手段により記憶された閾値もしくは前記照度閾値記憶手段により記憶された閾値もしくは前記時刻範囲記憶手段により記憶された時刻範囲を、前記設定手段により設定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走式機器。
【請求項６】
コンピュータを請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式機器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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自走式機器は、走行手段と、物体を検知する物体検知手段と、地上に点在させて設置した送信機より路線情報を取得する路線情報取得手段と、前記物体検知手段の視野長と視野幅と視野角度を変更する変更手段と、物体が検知されたときに報知する報知手段を備え、停止を開始した時点で前記路線情報取得手段により取得する路線情報より変更手段で前記物体検知手段の視野長と視野幅と視野角度を変更することで、停止中に停止を開始した時点で前記物体検知手段の視野外だった人などの移動物体が視野内に入ってきたときに移動物体が接近していると検知し、前記報知手段により報知するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３３４２３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、路線情報を取得しなければ物体検知手段の視野長や視野幅と視野角度を変更することができないため、路線情報を取得することができない位置に停止を開始した時、物体検知手段の視野内に物体があるとその物体を検知し、報知手段により報知してしまうため人などの移動物体を検知することができない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もので、停止を開始した時点の物体との距離を計測した計測値と停止中に計測される物体との距離を計測した計測値とを用いることにより、停止を開始した時点で物体が「接近している」と判定する条件の１つである閾値内に入っていても移動物体が「接近している」と誤検知することなく、停止を開始した後、物体が実際に接近した時のみ移動物体が「接近している」と判定し報知することにより、人などの移動物体に衝突の危険があることを知らせる自走式機器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、本発明の自走式機器は、物体との距離を計測する測距手段と、停止を開始した時点の前記測距手段により計測された物体との距離を記憶する停止時距離記憶手段と、前記測距手段で計測される前記物体との距離が前記停止時距離記憶手段で記憶された距離より短くかつ予め決められた閾値より短いときに移動物体が接近していると判定する接近判定手段と、報知手段とを備え、停止中に物体が接近し、前記接近判定手段により移動物体が接近していると判定した時に、前記報知手段により報知する自走式機器としたものである。
【０００６】
これによって、停止を開始した時点の物体との距離を計測した計測値と、その後の停止中に前記物体との距離を計測した計測値とを用いることにより、停止を開始した時点に物体が「接近している」と判定する条件の１つである閾値内に入っていても移動物体が「接近している」と誤検知することなく、停止を開始した後、物体が実際に接近した時のみ移動物体が「接近している」と判定し報知することにより、人などの移動物体に衝突の危険があることを知らせることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自走式機器は、停止を開始した後、物体が実際に接近したと認められた時のみ、移動物体が「接近している」と判定し報知することにより、停止開始時に移動物体を誤検知することもなく、人などの移動物体に、自走式機器との衝突の危険があることを知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、物体との距離を計測する測距手段と、停止を開始した時点の前記測距手段により計測された物体との距離を記憶する停止時距離記憶手段と、前記測距手段で計測される前記物体との距離が前記停止時距離記憶手段で記憶された距離より短くかつ予め決められた閾値より短いときに移動物体が接近していると判定する接近判定手段と、報知手段とを備え、停止中に物体が接近し、前記接近判定手段により移動物体が接近していると判定した時に、前記報知手段により報知することにより、停止を開始した時点に物体が移動物体が接近していると判定する条件の１つである閾値内に入っていても移動物体が接近していると誤検知することなく、停止を開始した後、移動物体が実際に接近した時のみ、移動物体が接近していると判定し報知することにより、人などの移動物体に衝突の危険があることを知らせることができる。
【０００９】
第２の発明は、照度検出手段を備え、前記照度検出手段により検出された照度が予め決められた閾値を越えた時、接近判定手段により移動物体が接近しているかどうか判定することにより、電力を無駄に消費することなく人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい暗い時のみ移動物体が近づいたかどうか判定することができる。
【００１０】
第３の発明は、走行手段と、前記走行手段を制御する制御手段を備え、前記照度検出手段により検出された照度が前記照度閾値記憶手段の閾値を越えかつ接近判定手段により移動物体が接近していると判定された時、前記制御手段により前記走行手段を制御することにより、人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい暗い時に接近してきた際、回避動作を行うことにより、人などの移動物体との衝突を回避することができる。
【００１１】
第４の発明は、現在時刻を計時する計時手段を備え、前記計時手段による時刻が予め決められた時刻範囲の時、接近判定手段により移動物体が接近しているかどうかを判定することにより、停止中に無駄な電力を消費することなく人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい夜などの暗い時間帯のみ移動物体が近づいたか判定することができる。
【００１２】
第５の発明は、接近判定手段が移動物体が接近していると判定するための閾値を記憶した接近判定閾値記憶手段と、照度の閾値を記憶した照度閾値記憶手段と、時刻範囲を記憶した時刻範囲記憶手段と、設定手段とを備えを備え、前記設定手段により前記接近判定閾値記憶手段により記憶された閾値もしくは前記照度閾値記憶手段により記憶された照度の閾値もしくは前記時刻範囲記憶手段に記憶された時刻範囲を設定することにより、任意の距離もしくは任意の照度もしくは任意の時刻範囲において移動物体の接近の判定を行うことができる。
【００１３】
第６の発明は、コンピュータを第１〜５の発明の自走式機器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、コンピュータを第１〜５の発明の自走式機器の全てもしくは一部として機能させることで、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式機器の全てもしくは一部を容易に実現することができる。
【００１４】
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のもではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における自走式機器のブロック図を示すものである。
【００１６】
図１において本体１は、走行手段である車輪２、車輪２を駆動させるためのモータ３、モータ３を制御するための制御手段４、物体との距離を計測する超音波センサ５、停止時点の超音波センサ５により計測された物体との距離を複数記憶することができる停止時距離記憶手段６、超音波センサ５で計測される物体の距離が前記停止時距離記憶手段６で記憶された距離より短く（あるいは小さく）かつ予め決められた閾値より短い（あるいは小さい）ときに移動物体が接近していると判定する接近判定手段７、報知手段であるＬＣＤ８を備えている。
【００１７】
また、図２は本実施の形態の動作を示すフローチャート、図３、図４、図５は本実施の形態における接近判定手段７が、移動物体が接近していると判定をするための図であり、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは本体１に設置された超音波センサ、９は移動物体が接近していると判定するための条件の１つである範囲、１０は超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが物体を計測することが可能な範囲、１１ａは本体１が停止を開始した時点の物体の位置、１１ｂは本体１が停止中に接近判定手段７により前記物体が停止時距離記憶手段に記憶された位置より近づいたと判定される位置、１１ｃは本体１が停止中に接近判定手段７により移動物体が接近していると判定される位置を表す。
【００１８】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１９】
制御手段４によりモータ３を停止させ走行を終了する（ＳＴＥＰ１）。その停止を開始した時点の超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより計測された計測値（超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃは超音波センサ５が計測することが可能な範囲１０、超音波５ｃは図３の場合は超音波センサ５が計測すること可能な範囲１０、図４、図５の場合は停止した時点の移動物体の位置１１ａ）をそれぞれ停止時記憶手段６に記憶する（ＳＴＥＰ２）。停止中は超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより物体との距離を計測し、その計測値が停止時記憶手段６に記憶された計測値より小さくなり（図３、図４の場合、移動物体が１１ｂに移動したとき、図５の場合は移動物体が１１ｃに移動したとき）、かつ計測値が移動物体が接近していると判定するための範囲９（本実施の形態では５０ｃｍ）以内に入ったと接近判定手段７が判定したとき（図３、図４、図５において移動物体が１１ｃに移動したとき）、報知手段であるＬＥＤ８を点灯させる（ＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ７）。また、ＬＥＤ８を点灯後、超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより計測される計測値が、移動物体が接近していると判定するための範囲９以外になったらＬＥＤ８を消灯し、再び接近判定手段７により移動物体の接近判定を行う（ＳＴＥＰ９、ＳＴＥＰ１０）。
【００２０】
尚、本実施の形態では、物体との距離を計測するために超音波センサ５を用いたが光センサなどの測距センサなどを用いてもかまわない。
【００２１】
以上のように本発明によれば、停止を開始した時点で、仮に、接近していると判定する範囲（閾値）に物体が既に入っていても、移動物体が接近していると誤検知することなく、停止を開始した後、物体が実際に接近した時のみ移動物体が接近していると判定し、報知することにより、人などの移動物体に衝突の危険があることを知らせることができる。
【００２２】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における自走式機器のブロック図である。尚、本体１は図１の構成に加えて、照度を検出する照度検出手段１２を備えている。
【００２３】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
制御手段４によりモータ３を停止させ走行を終了する。その停止を開始した時点の超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより計測された計測値（超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃは超音波センサ５が計測することができる範囲９、超音波ｃは図３の場合は超音波センサ５が計測することでできる範囲９、図４、図５の場合は停止した時点の移動物体の位置１１ａ）をそれぞれ停止時記憶手段６に記憶する。停止中は、照度検出手段１２により照度を検出し照度が閾値（本実施の形態では５０ルックス）以下になると、接近判定手段７により移動物体の接近を判定する。その後の判定動作または移動物体が接近していると判定したあとの動作は実施の形態１と同様である。
【００２５】
以上のように本発明によれば、電力を無駄に消費することなく人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい暗い時のみ、移動物体が近づいたかどうか判定することができる。
【００２６】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における自走式機器のブロック図である。
【００２７】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】
制御手段４によりモータ３を停止させ走行を終了する。その停止を開始した時点の超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより計測された計測値（超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃは超音波センサ５が計測することができる範囲９、超音波ｃは図３の場合は超音波センサ５が計測することでできる範囲９、図４、図５の場合は停止した時点の移動物体の位置１１ａ）をそれぞれ停止時記憶手段６に記憶する。停止中は、照度検出手段１２により照度を検出し照度が閾値（本実施の形態では５０ルックス）以下になると、超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより物体との距離を計測し、その計測値が停止時記憶手段６に記憶された計測値より短くなり（図３、図４の場合、移動物体が１１ｂに移動したとき、図５の場合は移動物体が１１ｃに移動したとき）、かつ計測値が移動物体が接近していると判定するための範囲９（本実施の形態では５０ｃｍ）以内に入ったと接近判定手段７が判定したとき（図３、図４、図５において移動物体が１１ｃに移動したとき）、制御手段２でモータ３を駆動させ、本体１を車輪２により移動物体が近づいて来たと判定された超音波センサ５ｃが計測する方向と逆の方向を計測する超音波センサ５ａが計測する方向へ移動する。
【００２９】
尚、本発明では移動物体が接近していると判定後、移動物体との衝突を回避するのみだが、ＬＣＤ８を点灯させながら回避動作をしてもかまわない。
【００３０】
以上のように本発明によれば、人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい暗い時に接近してきた際、回避動作を行うことにより、人などの移動物体との衝突を回避することができる。
【００３１】
（実施の形態４）
図８は、本発明の第４の実施の形態における自走式機器のブロック図である。尚、本体１は図７の構成に加えて、現在時刻を計時する計時手段１３を備えている。
【００３２】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
制御手段４によりモータ３を停止させ走行を終了する。その停止を開始した時点の超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより計測された計測値（超音波センサ５ａ、５ｂ、５ｃは超音波センサ５が計測することができる範囲９、超音波ｃは図３の場合は超音波センサ５が計測することでできる範囲９、図４、図５の場合は停止した時点の移動物体の位置１１ａ）をそれぞれ停止時記憶手段６に記憶する。停止中は、計時手段１３により計時した時刻が、設定した時刻の範囲（本実施例では午前０時から午前６時）内になると、接近判定手段７により移動物体が接近しているか否かを判定する。その後の判定動作または移動物体が接近していると判定した後の動作は実施の形態１と同様である。
【００３４】
以上のように本発明によれば、停止中に無駄な電力を消費することなく人などの移動物体が自走式機器を見つけにくい夜などの暗い時間帯のみ移動物体が接近しているか否かを判定することができる。
【００３５】
（実施の形態５）
図９は、本発明の第５の実施の形態における自走式機器のブロック図である。尚、本体１は図８の構成に加えて、照度の閾値を記憶する照度閾値記憶手段１４、時刻範囲を記憶する時刻範囲記憶手段１５、接近判定手段７が移動物体が接近と判定するための閾値を記憶した接近判定閾値記憶手段１６、照度閾値記憶手段１４の照度の閾値もしくは時刻範囲記憶手段１５の時刻範囲もしくは接近判定閾値記憶手段１６の閾値を設定する設定手段１７を備えている。
【００３６】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３７】
設定手段１７により照度検出手段１２の照度の閾値（本実施の形態では２０ルックス）、計時手段１３の時刻範囲（本実施の形態では午前０時から午前５時）、接近判定手段７が移動物体が接近していると判定するための閾値（本実施例では８０ｃｍ）を設定し、それぞれ照度閾値記憶手段１４、時刻範囲記憶手段１５、接近判定閾値記憶手段１６に記憶させる。その後、走行を開始させ、１時間経過した後、制御手段７によりモータ３の駆動を停止する。停止を開始した時点と停止中の動作は実施形態の１と同様である。
【００３８】
尚、本実施の形態では、照度の閾値、時刻範囲、移動物体が接近していると判定するための閾値の３つを同時に設定手段１７により設定したが、何れか１つもしくは２つを設定するとしてもかまわない。また、本実施の形態では、走行を開始させてから１時間経過したら制御手段４によりモータ３を停止するとしたが、測距手段により計測される計測値が、移動物体が接近していると判定するための閾値以下になったら停止するなどとしてもかまわない。
【００３９】
以上のように本発明によれば、任意の距離もしくは任意の照度もしくは任意の時刻範囲において、移動物体が接近しているか否かの判定を行うことができる。
【００４０】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態の自走式機器の図１を用いて説明する。
【００４１】
本発明の実施の形態は、コンピュータを接近判定手段７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。
【００４２】
以上のように、本実施の形態において汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の自走式機器の全てもしくは一部を用意に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように本発明にかかる自走式機器及びプログラムは、停止を開始した時点のみの情報で、物体が接近していると誤検知することもなく、その後の停止中に移動物体が実際に接近した時のみ、移動物体が接近していると判定し、報知して、人などの移動物体に衝突の危険があることを知らせることが可能となるため、自走式機器に掃除機能がついた自走式掃除機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における自走式機器のブロック図
【図２】同、自走式機器のフローチャート
【図３】同、自走式機器の移動物体接近判定図
【図４】同、自走式機器の他の移動物体接近判定図
【図５】同、自走式機器の他の移動物体接近判定図
【図６】本発明の実施の形態２における自走式機器のブロック図
【図７】本発明の実施の形態３における自走式機器のブロック図
【図８】本発明の実施の形態４における自走式機器のブロック図
【図９】本発明の実施の形態５における自走式機器のブロック図
【符号の説明】
【００４５】
２  車輪（走行手段）
４  制御手段
５  超音波センサ（測距手段）
６  停止時距離記憶手段
７  接近判定手段
８  ＬＥＤ（報知手段）
１２  照度検出手段
１３  計時手段
１４  照度閾値記憶手段
１５  時刻範囲記憶手段
１６  接近判定閾値記憶手段
１７  設定手段
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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