(57)【要約】【課題】本体を移動させる移動方向の精度を向上して、本体が通過しない未通過領域の発生を防ぐ自律走行装置を提供すること。【解決手段】本体１の前面と側面に設置され障害物の有無または障害物までの距離を検知する障害物検知手段２と、本体１の移動方向を検知する方向検知手段３と、本体１を移動走行させる走行手段７と、各検知手段の出力信号に基づいて走行手段７を制御する制御手段５とを備え、制御手段５は、方向検知手段３の出力を補正して本体移動方向の補正を行う際に壁面との角度に応じて方向ズレ補正処理の実行か否かの判断を動作経過時間か方向転換の回数のどちらかの早いほうの条件成立で行う。【選択図】図１
2009265801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の前面と側面に設置され障害物の有無または前記障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記本体の移動方向を検知する方向検知手段と、前記本体を移動走行させる走行手段と、前記各検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記方向検知手段の出力を補正して本体移動方向の補正を行う際に壁面との角度に応じて方向ズレ補正処理の実行か否かの判断を動作経過時間か方向転換の回数のどちらかの早いほうの条件成立で行う自律走行装置。
【請求項２】
制御手段は、本体が移動領域を走行中に障害物検知手段で検知した前方の壁面を基に本体移動方向の補正を行う請求項１に記載の自律走行装置。
【請求項３】
制御手段は、本体移動方向の補正後、本体が直進中に本体側面に検知した壁との距離の変化に基づき、本体移動方向の補正角度を検証する請求項１または２に記載の自律走行装置。
【請求項４】
制御手段は、本体移動方向の補正実施の可否判定に利用する壁面の角度の判定値を、動作経過時間に応じて変更する請求項１から３の何れかに記載の自律走行装置。
【請求項５】
制御手段は、本体が直進中に本体側面に検知した壁との距離の変化に基づき、本体移動方向の補正角度を検証後、側面の壁と予め設定された角度範囲内に本体の移動方向がない場合に補正動作をやり直す請求項１から４の何れかに記載の自律走行装置。
【請求項６】
制御手段は、本体を時計方向或いは反時計方向に回転させ、障害物検知手段により本体側面に検知した障害物との距離変化を基に本体移動方向の補正を行う請求項１から５の何れかに記載の自律走行装置。
【請求項７】
制御手段は、本体側面の障害物検知手段で検知する検知距離の連続性を判断して壁面及び壁面の凹凸の判断を行う請求項１から５の何れかに記載の自律走行装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の自律走行装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータに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、障害物を検知して回避しながら走行する自律走行装置およびこの装置を機能させるための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、制御手段と、本体を移動走行させる走行手段と、本体の走行方向を検出する走行方向検知手段と、壁や障害物を検知するための障害物検知手段と、工程終了判定手段と、次工程開始位置判定手段とを備え、前記走行方向検知手段の出力に従って本体を第１の方向に走行させ、第１の方向に走行中前方に前記障害物検知手段が壁または障害物を検知すると本体を反転させ、第１の方向の反転方向である第２の方向に本体を走行させ、第２の方向に走行中前方に壁または障害物を検知すると再び反転させ、第２の方向の反転方向である第１の方向に走行させるというように、第１の方向と第２の方向とを本体が繰り返し往復走行しながら、所定区域を第１、第２の方向と略直角の方向に進行させる動作を行う様にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４１８３２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、上述した従来の技術は、本体の走行方向を検出する走行方向検知手段にたとえばジャイロセンサ等を用いることが多い。このジャイロセンサは、出力信号が起動時に一時的に不安定になることから、一般に入力角度に対する出力信号の調整が必要である。しかし、ジャイロセンサの入力角度に対する出力信号の特性を調整しても、時間経過と共に出力信号が変動（角度ドリフト）したり、温度特性により出力信号が変動したりするという問題がある。この出力信号のズレにより、動作開始時に壁を基準に合わせた本体１の移動方向がずれ、その結果、移動領域内の壁際で未通過領域が発生し、移動領域内を隈無く移動することが困難とな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もので、本体が移動する移動精度の低下を防止して、本体が通過しない未通過領域の発生を防ぐ自律走行装置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、本体の前面と側面に設置され障害物の有無または前記障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記本体の移動方向を検知する方向検知手段と、前記本体を移動走行させる走行手段と、前記各検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記方向検知手段の出力を補正して本体移動方向の補正を行う際に壁面との角度に応じて方向ズレ補正処理の実行か否かの判断を動作経過時間か方向転換の回数のどちらかの早いほうの条件成立で行う自律走行装置としたものである。これにより、自律走行装置が移動領域を移動中に障害物検知手段で検知した壁を基に、本体１の方向合わせを行うことにより方向検知手段の本体移動方向を補正し、本体が移動する移動精度が低下することを防止して、自律走行装置が通過しない未通過領域が発生することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の自律走行装置およびこの装置を機能させるためのプログラムは、本体が移動領域を移動中に障害物検知手段２で検知した壁に対し本体を平行、又は直角に方向合わせを行い、それにより、本体の方向検知手段３の本体移動方向を補正し、本体が移動する移動
精度が低下することを防止して、自律走行装置が通過しない未通過領域が発生することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、本体の前面と側面に設置され障害物の有無または前記障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記本体の移動方向を検知する方向検知手段と、前記本体を移動走行させる走行手段と、前記各検知手段の出力信号に基づいて前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記方向検知手段の出力を補正して本体移動方向の補正を行う際に壁面との角度に応じて方向ズレ補正処理の実行か否かの判断を動作経過時間か方向転換の回数のどちらかの早いほうの条件成立で行う自律走行装置とすることにより、本体が移動不能領域から抜け出ることができ、繰り返し動作で往復移動が進行せず、また終了しないことを改善した自律走行装置とすることができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の制御手段が、本体が移動領域を走行中に障害物検知手段で検知した前方の壁面を基に本体移動方向の補正を行う自律走行装置とすることにより、本体が移動領域を移動中に障害物検知手段２で本体前方に検知した壁に対し本体を直角になる様に方向合わせを行い、それにより、本体の方向検知手段３の方向補正を行い、方向検知手段３の出力ズレを解消し、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明の制御手段が、本体移動方向の補正後、本体が直進中に本体側面に検知した壁との距離の変化に基づき、本体移動方向の補正角度を検証する請求項１または２に記載の自律走行装置とすることにより、本体が移動領域を移動中に障害物検知手段２で検知した側面の壁に対し本体を平行に方向合わせを行い、それにより、本体の方向検知手段３の方向補正を行い、方向検知手段３の出力ズレを解消し、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【００１０】
第４の発明は、第１から第４の発明のいずれか１つの制御手段が、本体移動方向の補正実施の可否判定に利用する壁面の角度の判定値を、動作経過時間に応じて変更する自律走行装置とすることにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぎ、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【００１１】
第５の発明は、第１から第４の発明のいずれか１つの制御手段が、本体が直進中に本体側面に検知した壁との距離の変化に基づき、本体移動方向の補正角度を検証後、側面の壁と予め設定された角度範囲内に本体の移動方向がない場合に補正動作をやり直す自律走行装置とすることにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぎ、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【００１２】
第６の発明は、第１から第５の発明のいずれか１つの制御手段が、本体を時計方向或いは反時計方向に回転させ、障害物検知手段により本体側面に検知した障害物との距離変化を基に本体移動方向の補正を行う自律走行装置とすることにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぎ、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【００１３】
第７の発明は、第１から第６の発明のいずれか１つの制御手段が、本体側面の障害物検知手段で検知する検知距離の連続性を判断して壁面及び壁面の凹凸の判断を行う自律走行装置とすることにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぎ、本体１の移動精度の低下及び、未通過領域の発生を防ぐことができる。
【００１４】
第８の発明は、特に第１から第７のいずれか１つの発明の自律走行装置の手段の全ても
しくは一部としてコンピュータに機能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本発明の自律走行装置の一部あるいは全て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等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。
【００１５】
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。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る自律走行装置の構成を示す構成図である。
【００１７】
図１に示すように、自律走行装置は、本体１の前面と側面に設置され障害物の有無及び距離を検知する障害物検知手段２と、ジャイロセンサ等で構成され本体１の回転角度、及び本体１の移動方向を検知する方向検知手段３と、駆動輪９の径とその回転数より本体１の移動距離を検知する距離認識手段４と、駆動輪９と連結されたモータ（図示せず）及びその駆動回路（図示せず）から成り、駆動輪９を駆動し従輪１０とともに本体１を走行させる走行手段７と、前記方向検知手段３の方向出力と前記距離認識手段４の距離出力とに基づいて本体１の位置を算出し、かつ本体１の移動軌跡を記憶する位置認識手段６と、本体１の前面に設置され前方からの衝撃を緩和すると共に障害物との接触を検知する緩衝手段８と、通電開始時からの経過時間などの時間を計時する計時手段１２と、使用者が本体１の起動及び停止または各種設定の変更（方向検知手段３の出力補正指示等）等の指示を入力する設定入力手段１１と、前記障害物検知手段２、方向検知手段３、距離認識手段４、位置認識手段６、緩衝手段８、設定入力手段１１及び計時手段１２の出力信号に基づいて走行手段７を制御する制御手段５とを備えている。また、方向検知手段３は角速度に比例した信号を出力するジャイロセンサと、このジャイロセンサの出力信号を積分し、角度を表す信号に変換する回路により構成されている。
【００１８】
図２は、本体１に設置された障害物検知手段２の構成を説明するための模式図である。
【００１９】
図２に示すように、体１前方には超音波を送信する送信側超音波センサ２ａ、２ｂ、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２ｄが配置され、さらに本体１右側面には赤外線で障害物までの距離を測定する光測距センサ２ｆ、２ｇが配置されており、θｃは受信側超音波センサ２ｄの検知角度範囲を示している。これら送信側超音波センサ２ａ、２ｂ、受信側超音波センサ２ｄ、光測距センサ２ｆ、２ｇで障害物検知手段２を構成している。
【００２０】
以上のように構成された自律走行装置について、以下、図３〜図５を用いて動作を説明する。図３は自律走行装置の動作フローを示す図、図４は自律走行装置の動作状態を示す図、図５は障害物検知手段の距離検知特性を示す図である。
【００２１】
図３に示すように、自律走行装置は、起動した後、本体１右側面に配置された障害物検知手段２である光測距センサ２ｆ，２ｇにより障害物までの距離を検知して、本体１の右側に壁が存在するか否かを障害物検知手段２の光測距センサ２ｆ、２ｇにより検知し（ステップ１）、障害物を検知しなければ本体１を前進させる（ステップ２）。障害物検知手段２（受信側超音波センサ２ｄ）により、本体１前方の第１の所定距離（例えば１０ｃｍ）以内に障害物を検知すると（ステップ３）、制御手段５は走行手段７を制御し本体１を停止させた後、左９０度回転を行う（ステップ４）。このとき、制御手段５は方向検知手段３の方向出力で本体１の回転角を監視しながら、走行手段７により左右の駆動輪９を互いに逆回転（左駆動輪は後退、右駆動輪は前進）させることで、本体１の左（反時計方向
）９０度回転を行う。
【００２２】
すると、それまで本体１の前方にあった障害物（壁１３）は本体１の右側で検知されるので、光測距センサ２ｆ、２ｇで障害物までの距離Ｄｆ，Ｄｇ（図４を参照）を測定し、前側距離Ｄｆと後側距離Ｄｇの距離差の大小を判定し、前側距離ＤｆがＤｇより大きければ（ステップ５）、本体１が壁と平行になるように本体１を右方向に所定角度回転させる（ステップ８）。その後、再度（ステップ５）に戻って、前後の距離Ｄｆ，Ｄｇの大小を判断し、逆に後ろ側距離ＤｇがＤｆより大きければ（ステップ６）、壁１３と平行になるように本体１を左回転し（ステップ７）、再度（ステップ５）に戻って、前後の距離Ｄｆ，Ｄｇの大小を判断する（ステップ５）。このような動作を数回（３〜４回）繰り返すことで、最終的に前側距離Ｄｆと後側距離Ｄｇの測定値が同じになり、本体１は右側に存在する壁の壁面方向と平行になる。
【００２３】
この様子を図４に示す。図４において光測距センサ２ｆ及び２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇが同じになれば、本体１の向き及び本体１の移動方向が右側に存在する壁１３と平行になるように光測距センサ２ｆ及び２ｇの本体１への取り付け位置を決定している。
【００２４】
次に、図５は、光測距センサ２ｆ，２ｇが検知する障害物までの検知距離Ｄｆ，Ｄｇと、本体１の回転角との関係を示す特性図であり、同図中の実線は光測距センサ２ｆの測定距離Ｄｆを示し、鎖線は光測距センサ２ｇの測定距離Ｄｇを示している。そして、縦軸は光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを示し、横軸は回転角度を示しており、横軸の回転角度を左から右へ可変した場合、即ち本体１を反時計方向に回転した場合の各検知距離Ｄｆ、Ｄｇを示している。
【００２５】
図５に示すように、壁１３が平面である場合は、本体１の向きが連続的に回転すると、光測距センサ２ｆ、２ｇの測定距離が連続的に変化する。本体１の方向が壁面と平行になる平行点ＰＰより反時計方向に回転すると、光測距センサ２ｆの検知距離Ｄｆは漸次増加し、平行点ＰＰより時計方向に回転すると、一旦減少した後に増加する特性を示す。また、本体１の向きが壁面と平行になる平行点ＰＰより時計方向に回転すれば、光測距センサ２ｇの検知距離Ｄｇは漸次増加し、反時計方向では一旦減少した後に増加する特性を示す。また、本体１とその側面に存在する壁１３が平行な場合、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇは平行時の距離Ｌ０で同じとなり、本体１の回転時の測定距離Ｄｆ、Ｄｇは壁と平行点ＰＰ以外は同じにならない。これは、図４に示すように、本体１側面に設けられた光測距センサ２ｆと２ｇとが所定間隔で離間して配置され、且つ本体１が壁１３から所定の間隔を保っているために起きる現象である。そして、制御手段５は本体１が壁１３と平行になると、その時点での方向検知手段３の方向出力を初期化（リセット）し、以後の本体１の回転角度の基準方向（０°）として認識する。
【００２６】
つまり、この図４に示した例では、本体１の起動後、右側に壁１３が存在するか否かを障害物検知手段２により検知し、壁１３が存在しなければ前進する。そして、本体１前方に壁（障害物）１３を検知すると、検知した壁１３に対し左９０度回転を行い、本体１前方で検知していた壁１３を本体１の右側で検知できる様にした後、その壁１３に対する本体１の向きを平行するものである。
【００２７】
尚、本体１の左側面にも光測距センサを配置し、本体１の起動後、左側に存在する壁の有無も検知し、左側に障害物や壁が存在していれば、それに対して本体１を平行になるようにしても構わない。また、起動直後の最初に本体１を３６０度回転させ、その回転動作中に、本体１の右側面の光測距センサ２ｆ、２ｇで壁１３を検知した場合に、その壁１３に対して本体１が平行になるようにしても構わない。
【００２８】
次に、壁１３に対して本体１を平行にした以降の動作について、図６を用いて説明する。図６は、自律走行装置の移動軌跡を示した図であり、壁１３に囲まれた移動領域内において、本体１内の位置認識手段６に記憶される移動軌跡を示している。
【００２９】
図６に示すように、位置認識手段６には本体１の方向検知手段３により検知した本体１の回転角度（移動方向）と、距離認識手段４で検知される本体１の移動距離とに基づいて本体１の位置情報を算出し、その位置情報に基づいた移動軌跡が２次元の座標上に記憶される。図６における座標は、Ｘ軸の左方向へ移動すると座標値が増え、Ｙ軸の上方向へ移動すると座標値が増えていくように定義し、１単位の座標は本体１の幅とほぼ同じ大きさ（例えば３０ｃｍ）としている。本実施の形態では、図６に示す移動領域内の最上部のＹ座標値をｐとおいて、以下の説明で用いるものとする。
【００３０】
図６に示すように、座標（０，０）のＰ０地点で平行合わせ動作を終え、ここを開始地点として移動を開始すると、平行合わせをした壁１３との距離を第１の所定距離（１０ｃｍ）に保ちながら前進し、障害物検知手段２によって本体１前方に障害物（壁１３）を検知すれば、その場で左９０度に方向転換を行って、それまで前方に検知した障害物を本体１の右側面で検知できるようにする。そして、本体１が右側面に検知した障害物に対して第１の所定距離（１０ｃｍ）に保ちながら左方向に前進する動作を行い、次に本体１前方に障害物（壁１３）を検知すると、その障害物（壁１３）に対しても方向転換を行なう。この動作を繰り返して行って、図６の実線で示すように、部屋である移動領域内の外周（壁１３の内側）を左回りに一周する外周移動動作を行う。この外周移動動作は、本体１が開始地点（図６の原点（０，０））に戻って来て方向転換し、本体１の右側面の光測距センサ２ｆで検知する検知距離Ｄｆが図６中の右側の壁１３に対して第１の所定距離をほぼ確保した時点で終了する。
【００３１】
次に、外周移動動作後に行う内部移動動作について説明する。図６に示すように、制御手段５は、内部移動動作を開始すると、本体１を最初に壁１３に平行に合わせた第１の方向（Ｙ軸方向）へ直進させ、本体１前方に障害物の壁１３を検知すると、その壁１３を検知した地点（座標（０，ｐ））で左右の駆動輪９を互いに逆回転させて、本体１を左側９０度の方向転換した後、左方向へ第２の所定距離（本体幅約３０ｃｍ）ほど直進させる。その地点（座標（１，ｐ））で本体１を更に左９０度に方向転換させた後、本体１を第２の方向（Ｙ軸の逆方向）へ直進させる。
【００３２】
そして、第２の方向（Ｙ軸の逆方向）への直進を開始した後、本体１前方の第１の所定距離以内に障害物の壁１３を検知すると、その地点（座標（１，０））で左右の駆動輪９を互いに逆回転して、本体１を右側９０度へ方向転換した後、第２の所定距離ほど直進させる。その地点（座標（２，０））で本体１を更に右９０度へ方向転換し、再度、本体１を第１の方向（Ｙ軸方向）へ直進させる。以上の動作を繰り返し行って、本体１が移動領域内をジグザグ状に折り返して走行する内部移動動作を行う。
【００３３】
このように、本体１が直進中、本体１前方の第１の所定距離以内に障害物である壁１３を検知すると、往復移動の進行方向（図６のＹ軸方向）に対して９０度方向転換した後、Ｘ軸の逆方向に第２の所定距離の直進を行い、更にその後、再度の９０度方向転換を行う。この一連の動きで１８０度の方向転換を行うもので、壁１３を検知する度にこの方向転換動作を繰り返し行うものである。このとき、制御手段５は、方向転換の実施回数を計数していく。内部移動動作内の各動作において、直進中に障害物である壁１３を検知して最初に行なう９０度方向転換を方向転換Ｔ１、横方向の移動を横方向直進Ｔ２、その後の９０度方向転換を方向転換Ｔ３と呼ぶものとする。
【００３４】
また、内部移動動作においても、方向検知手段３により検知した本体１の回転角度（移
動方向）と、距離認識手段４により検知される本体１の移動距離により本体１の位置を認識し、本体１の動作の移動軌跡が位置認識手段６に逐次記憶されていく。
【００３５】
次に時間経過等の要因により方向検知手段３の出力にズレが発生した場合の動作について、図７を用いて説明する。図７は、方向検知手段３の出力にズレが発生した場合の、本体１が移動領域内を実際に移動する実移動軌跡を示す図である。
【００３６】
図７において方向検知手段３の方向出力が僅かに（図７に対しＣＷ：時計回り）ずれた場合の実移動軌跡を示し、図７の未通過領域Ｒ１（横線塗りつぶし部）に示すように本体１の移動方向がずれることで移動領域の壁付近に未通過領域が発生している。このように未通過領域が発生すると移動領域内を隈無く移動することができなくなる。未通過領域は方向検知手段３の方向ズレの発生によるので、方向検知手段３の方向ズレはできる限り無くす必要がある。そこで本体１の制御手段５は、内部移動動作中に本体１の起動後、外周移動動作で移動領域内の壁に平行合わせをして方向検知手段３の方向出力を初期化してから所定時間（例えば５分）以上経過するか、または方向検知手段３の方向出力を初期化してから内部移動動作を開始後の方向転換が所定回数に達するかの、いずれか早い方の条件成立により方向検知手段３の方向出力を補正する動作を行う。
【００３７】
図８は自律走行装置の内部移動動作の動作フローを示す図である。図８に示すように、第１の方向に移動中、本体１前方に壁１３を検知すると（ステップ１１）、制御手段５はその地点（図６において座標０，ｐ）で走行手段７を制御し、本体１を停止した後、左９０度回転を行う（ステップ１２）。このとき、制御手段５は方向検知手段３の方向出力で本体１の回転角を監視しながら、走行手段７により左右の駆動輪９を逆回転（左駆動輪は後退、右駆動輪は前進）させることで本体１の左９０度（反時計方向）の方向転換を行う。
【００３８】
そして、外周移動動作時に壁に平行合わせをして方向検知手段３の方向出力を初期化してから、所定時間（例えば５分）以上経過していた場合（ステップ１３）、本体１の前方にあった壁１３は本体１の右側で検知されるので、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの差を判定し、前側の検知距離Ｄｆが遠ければ（ステップ１４）、壁と平行になるように本体１を右回転し（ステップ１７）、再度、前後の検知距離Ｄｆ，Ｄｇの差を判断する（ステップ１４）。同様に後側の検知距離Ｄｇが遠ければ（ステップ１５）、壁と平行になるように本体１を左回転し（ステップ１６）、再度（ステップ１４）に戻って、前後の検知距離Ｄｆ，Ｄｇを判断する。このような動作を数回繰り返すことで、最終的に前後の検知距離Ｄｆ，Ｄｇが同じになり、本体１は右側面に存在する壁と平行になる。一方、（ステップ１３）で所定時間（５分）の未経過の場合で、内部移動動作開始後の方向転換回数が所定の回数（例えば４回）に達した場合（ステップ２２）にも、前記と同様に（ステップ１４）〜（ステップ１７）の壁との平行合わせ動作を行う。
【００３９】
そして、制御手段５は、方向検知手段３の方向出力の情報をモニタし、方向転換の前後における方向検知手段３の方向出力の差を求め、それらの方向出力の差が予め設定された角度内（例えば９０°±３°）かを判断し（ステップ１８）、角度以上であれば平行合わせ動作後の方向検知手段３の方向を新たに横方向直進Ｔ２の目標方向の９０°とする（例えば平行合わせ後の方向検知手段３の方向出力が９４°であったならば、それを９０°に設定変更して横方向直進Ｔ２の目標方向とする）。つまり、方向検知手段３の方向出力を含む制御系の方向誤差（ズレ）が全体的に４°補正される（ステップ１９）。目標方向を変更後、計時手段１２が計時する経過時間と制御手段５で計数する方向転換実施の回数をリセットし（ステップ２０）、再度、計時手段１２が計時する経過時間が予め設定された所定時間（例えば５分）経過するか、方向転換を所定回数（例えば４回）実施するまでは、方向検知手段３の方向出力の補正は行わない。一方、正対動作前後の方向出力の差が予
め設定された角度（例えば９０°±３°）以内の場所では、方向検知手段３の方向出力の変更は行わない。ここで、（ステップ１９）の方向補正動作について、図９を用いて説明する。
【００４０】
図９は本発明の方向補正動作を説明する図である。図９（ａ）は（ステップ１１）で本体１前方に壁１３を検知し停止した状態を示し、停止するまでの本体１の直進方向は図９（ａ）に示す本体移動方向Ｄ１である。その状態から本体１を左９０°方向転換させ、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの距離が等しくなるように、本体１を壁に平行合わせ動作を行った状態を図９（ｂ）に示しており、平行合わせした本体１正面の向いている方向が図９（ｂ）の本体移動方向Ｄ２である。
【００４１】
方向検知手段３の方向出力にズレが大きく、本体１の第１の直進方向が図９（ａ）に示すように大きく時計回り方向にずれている場合は、本体移動方向Ｄ１と本体移動方向Ｄ２の角度差は通常の方向転換角度９０度より大きく、その角度差が所定角度範囲（例えば９０°±３°）内か否かを判断し、範囲外であれば、前述のように平行合わせ動作後の本体移動方向Ｄ２を９０°（横方向直進Ｔ２の目標方向）とするように、方向検知手段３の方向出力を補正する。
【００４２】
このように、内部移動動作中に、方向検知手段３の方向出力を初期化後、所定時間経過もしくは方向転換の実施回数が所定の回数に達した状態で、本体１の前方に壁１３を検知して方向転換した後、その検知した壁１３に対して本体１を平行合わせする。その方向転換前と、方向転換してから方向合わせ後の角度差から、方向検知手段３の方向出力の補正が必要か否かを判定し、必要であれば本体１が平行になった方向を、以降の本体１の移動方向の目標方向を補正する。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においては、内部移動動作中に本体１の前方に壁１３を検知し、本体１を停止して方向転換した場合に、方向検知手段３の初期化後、所定時間の経過もしくは方向転換の実施回数が所定の回数に達していれば、その方向転換後に平行合わせした後の方向検知手段３の方向出力と、方向転換前の方向出力との角度差から、方向検知手段３の方向補正が必要か否かを判定し、必要であれば本体１が平行になった方向を基に以降の本体１の移動方向の目標方向とすることで、方向検知手段３の方向ズレを補正でき、方向ズレによる未通過領域の発生を防ぎ、移動精度の低下及び、清掃残りの発生を防ぐことを可能にできるものである。
【００４４】
尚、上述した本実施の形態１では、予め設定された一つの所定時間（例えば５分）で、設定された角度内（例えば９０°から±３°）かを判断し、角度内であれば平行合わせ動作後の方向検知手段３の方向出力を基に以降の本体１の移動方向の目標方向を補正するとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、３分、５分、７分等の複数の経過時間に応じて複数の角度範囲（それぞれ９０°±５°、９０°±４°、９０°±３°）で判定するようにしても良い。
【００４５】
また、往復回数に於いても複数の回数（例えば、４回、６回、８回以上等）に応じて複数の角度範囲（それぞれ９０°±５°、９０°±４°、９０°±３°）で判定するようにしても良い。これにより方向検知手段３の初期化から経過時間が長い程、また、往復回数の多いほど判定する角度範囲が狭く、補正機会を多くして、経過時間に比例する（往復回数の多さは経過時間の多さにも通じる）、方向検知手段３の方向ズレの特性に合わせても構わない。
【００４６】
また、本実施の形態１では最初に部屋の外周を左回りに一周動作をするとしたが、これに限定されるものではなく、本体１の左側面にも光測距センサを配置し、本体１の起動後
、左側に存在する壁伝いに部屋の外周を右回りに一周動作を行うようにしても構わない。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る自律走行装置ついて説明する。以下では、実施の形態１の構成、動作との相違点を中心に述べ、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。
【００４８】
図１０は本体１に障害物検知手段２ｃ，２ｅを追加配置した詳細構成を示す構成図である。
【００４９】
図１０に示すように、本体１前面には超音波を送信する送信側超音波センサ２ａ、２ｂ、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２ｃ、２ｄ、２ｅが配置され、さらに本体右側面には赤外線で障害物までの距離を測定する光測距センサ２ｆ、２ｇが配置されており、θｌ、θｃ、θｒはそれぞれ受信側超音波センサ２ｃ、２ｄ、２ｅの検知角度範囲を示している。これら送信側超音波センサ２ａ、２ｂ、受信側超音波センサ２ｃ、２ｄ、２ｅ、光測距センサ２ｆ、２ｇで障害物検知手段２を構成している。本体１の前方の障害物検知のための受信側超音波センサが３つであることが実施の形態１と異なる点である。
【００５０】
以上のように構成された自律走行装置の動作について、以下、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は自律走行装置の動作を説明する説明図であり、図１２は自律走行装置の動作フローを示す図である。
【００５１】
図１１に示すように、内部移動動作中、本体１が第１の方向Ａに移動して壁１３に接近した状態を示している（図１２の（ステップ１０））。そして、図１２に示すように、本体１前方に壁１３を検知すると（ステップ１１）、その地点で制御手段５は走行手段７を制御し、本体１を停止させる（ステップ１２）。
【００５２】
そして、外周移動動作時に壁に平行合わせをして方向検知手段３の方向出力を初期化してから、所定時間（例えば５分）以上経過していた場合（ステップ１３）、受信側超音波センサ２ｃ、２ｅで距離Ｄｃ，Ｄｅを測定し、左右の距離差（｜Ｄｃ−Ｄｅ｜）を判定し左側が遠ければ（ステップ２４）、壁と正対するように本体１を右回転し（ステップ２７）、再度、左右の距離を判断する（ステップ２４）。同様に右側が遠ければ（ステップ２５）、壁と正対するように本体１を左回転し（ステップ２６）、再度、左右の距離を判断する（ステップ２４）。このような動作を数回繰り返すことで、最終的に左右の距離測定値が同じになり本体１は前方に存在する壁と正対する。同様に（ステップ１３）において所定時間経過前でも、（ステップ２２）で所定の方向転換回数（例えば４回）以上であれば、制御手段５は、この正対後の本体１の方向検知手段３の方向出力と正対動作前の方向出力の差を求め、予め設定された角度内（例えば±３°）かを判断し（ステップ２８）、角度以上であれば正対動作後の方向検知手段３の方向を第１の方向の目標方向とする（ステップ２９）。目標方向を変更後、計時手段１２が計時する経過時間と制御手段５で計数する方向転換実施の回数をリセットし（ステップ３０）、再度、計時手段１２が計時する経過時間が予め設定された所定時間（例えば５分）経過するか、所定回数（例えば４回）の方向転換を実施するまでは、方向検知手段３の方向出力の補正は行わない。一方、（ステップ１３）で所定時間（５分）の未経過の場合で、内部移動動作開始後の方向転換回数が所定の回数（例えば４回）に達した場合（ステップ２２）にも、前記と同様に（ステップ２４）〜（ステップ２７）の壁１３との平行合わせ動作を行う。
【００５３】
さらに、ステップ２８で、正対動作前後の方向出力の差が予め設定された角度（例えば±３°）内の場合には、その場所での方向検知手段３の方向出力との変更は行わない。ま
た、同様に第２の方向に移動中、所定時間経過後、前方に壁を検知した場合も左右の受信側超音波センサ２ｃ、２ｅの距離測定値が同じになるように本体１を動作させ、予め設定された角度（例えば±３°）以上であれば正対動作後の方向検知手段３の方向を第２の方向の目標方向とする。
【００５４】
以上のように、本実施の形態においては、所定時間経過または所定回数の方向転換毎に障害物検知手段２を用いて、本体１前方に検知した壁と正対する方向と、直進の目標方向との差が所定角度以上である場合に本体１前方に検知した壁と正対する方向に、方向検知手段３の方向出力を変更することで、精度良く方向検知手段３の出力ズレを補正でき、未通過領域の発生を抑えることができ、移動領域の全てを隈無く移動することを可能にできるものである。
【００５５】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３に係る自律走行装置について、図１３〜図１７を用いて説明する。図１３は同自律走行装置の動作フロー図であり、図１４〜図１７は同自律走行装置の動作を説明するための図である。本実施の形態では、制御手段５において行われる方向検知手段３の方向出力の補正動作後の動作が異なるのみで、その他の構成は上述した実施の形態１と同じであり、異なる点を中心に説明する。
【００５６】
図１４に示すように、実施の形態１と同様、本体１は起動後、座標（０，０）のＰ０地点で平行合わせを終え、ここを開始地点として、実線で示すように部屋である移動領域の外周（壁の内側）を左回りに一周動作し、開始地点（座標（０，０）：Ｐ０地点）まで戻り、最初に壁に平行合わせを行った方向に本体１を向けて、内部移動動作を開始する。
【００５７】
図１４は、Ｘ軸座標０から５迄の区間では、内部移動動作を開始した後、最初の壁に平行合わせを行った方向を基にした内部移動の軌跡を破線で示している。その後、座標（５，ｐ）のＰ２地点で実施の形態２のように方向検知手段３の方向出力を補正し、区間Ａを走行中に、本体側面（右側面）に検知した壁１３に対する検知距離の変化に基づき、Ｐ２地点での本体移動方向の補正角度を検証して座標（５，ｐ−２）のＰ３地点で再度、方向検知手段３の方向出力を補正し、それ以降の本体１の移動軌跡を示している。このＰ３地点では本体１が区間Ａを直進走行中に、光測距センサ２ｆ、または２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの履歴を参照し、本体が直進中に本体側面に検知した壁１３との距離の変化に基づき、本体移動方向の補正角度を検証して、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇから求まる壁と本体１との角度が所定角度（例えば３°以上）以上であれば再度、方向検知手段３の方向出力を補正する。
【００５８】
図１５は図１４中の区間Ａにおける本体１と壁１３との位置関係を示す図である。図１５に示すように、図１４のＰ２地点での方向検知手段３の出力補正が、光測距センサ２ｆ、２ｇのノイズや壁面の凹凸等の影響により、出力補正動作の結果が僅かに時計回り方向にずれた場合、区間Ａでは本体１の直進方向（第２の直進方向）が本体移動方向Ｄ３となり、光測距センサ２ｆ及び２ｇの検知距離Ｄｆ、ＤｇはＤｇ＞Ｄｆとなる。また、図１４の区間Ａの壁面に凹凸が無く、壁面が平面であれば、本体１がこの第２の方向に直進中、光測距センサ２ｆ、２ｇが本体１右側に検知する区間Ａの壁面に対する検知距離Ｄｆ、Ｄｇは徐々に減少していき、その差は殆ど変化がないものとなる。
【００５９】
図１６は、区間Ａにおける光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの様子を示す図である。図１６に於いて横軸は本体１が図１４の座標（５，ｐ）からの第２の方向への移動直進距離で、縦軸は光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを示している。
【００６０】
図１５に示すように、方向検知手段３の方向出力が時計回り方向にずれている状態で、
本体１が図１４の座標（５，ｐ）から第２の方向へ、移動を開始すると光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇは徐々に連続的に減少していき、距離差（｜Ｄｆ−Ｄｇ｜）はほぼ一定の値を示す。制御手段５は、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇのデータを走行中に記憶し、記憶した検知距離Ｄｆ、Ｄｇの履歴を参照する。そして、図１６に示すように、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇが徐々に連続的に減少し、距離Ｄｆ、Ｄｇの距離差Ｌｄがほぼ一定状態で、距離Ｄｆ、Ｄｇが予め設定された距離（設定距離Ｍ：例えば１５ｃｍ）以下になった場合、検知している壁の凹凸の有無の判定を開始する。壁沿い動作時における光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの平均値が第１の所定距離（１０ｃｍ）に達するまでに移動距離Ｌほど移動し、図１６の停止地点Ｐｓｔに達するが、検知距離Ｄｆ、Ｄｇの距離差Ｌｄが一定のまま、予め設定された距離（設定距離Ｎ：例えば１０ｃｍ）を移動済みであると、制御手段５は検知している壁が凹凸の無い平面と判定する。そして、この凹凸のない平面と本体１との角度を光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇから認識し、直前の方向検知手段３の方向出力の補正角度を検証する。
【００６１】
図１７は本体１の側面壁との平行合わせ動作時の光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを示す図である。図１７の横軸は本体の１の回転角度を示し、縦軸は光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを示している。
【００６２】
図１７に示すように、光測距センサ２ｆの検知距離Ｄｆは、平行点ＰＰより反時計方向では増加し、時計方向では一旦減少した後に増加する。また、光測距センサ２ｇの測定距離は平行点ＰＰより時計方向に回転すれば光測距センサ２ｇの測定距離は増加し、反時計方向では一旦減少した後に増加する。本体１と右側面に存在する壁が平行な場合、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、ＤｇはＬ０（平行時の距離で、壁沿い動作時の第１の所定距離（１０ｃｍ）と同じ）で同じとなる。また、平行点ＰＰより所定の角度（例えば３°）分、反時計方向に回転した場合の光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇはそれぞれ、Ｄｆ０、Ｄｇ０で、平行点ＰＰより所定の角度（例えば３°）分、時計方向に回転した場合の光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇはそれぞれ、Ｄｆ１、Ｄｇ１である。これは光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの差が（Ｄｆ０−Ｄｇ０）または、（Ｄｇ１−Ｄｆ１）より小さい場合は、本体１と右側面の壁との角度が３°より小さいことを示し、逆に検知距離Ｄｆ、Ｄｇの差が（Ｄｆ０−Ｄｇ０）または、（Ｄｇ１−Ｄｆ１）より大きい場合は、本体１と右側面の壁との角度が３°より大きいことを示す。
【００６３】
そして制御手段５は、右側面に検知している壁が凹凸の無い平面と判定し、壁との距離が平行時の距離Ｌ０相当である場合に、方向検知手段３の出力補正動作（図１６のＰ２地点での補正）の検証を行い、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇから求まる壁と本体１との角度が所定角度（例えば３°以上）以上であれば、再度平行合わせ動作して、本体１を壁に対して平行にし、方向検知手段３の方向出力を補正する。そして制御手段５は、その状態での方向検知手段３の方向を第２の方向の目標方向とする。一方、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇから求まる壁と本体１との角度が所定角度（３°）内であればそのまま、直進を行う。
【００６４】
以下に、この方向検知手段３の方向補正動作および補正動作後の検証動作について、図１３を用いて説明する。図１３は、自律走行装置の動作フローを示す動作フロー図である。同図において、実施の形態１と同じ動作については、同じステップ番号を付与して説明を省略する。
【００６５】
図１３に示すように、外周移動動作を終了後、本体１が第１の方向に移動中（ステップ１０）、本体１前方の所定距離内に障害物である壁１３を検知すると（ステップ１１）、
その地点で制御手段５は走行手段７を制御して、本体１を停止させた後、本体１を所定角度（左９０°）回転させる（ステップ１２）。
【００６６】
そして、外周移動動作時に壁に平行合わせをした後に方向検知手段３の方向出力を初期化してから、所定時間（例えば５分）以上経過していた場合（ステップ１３）、（ステップ１４）から（ステップ１７）迄に本体１右側の壁１３に対する平行合わせ動作を行い、（ステップ１８）の平行合わせ動作前後の方向出力の角度差が予め設定された許容角度範囲（例えば±３°）以上の場合には、平行合わせ動作後の方向検知手段３の方向を直進の目標方向とする（ステップ１９）。目標方向を変更後、計時手段１２が計時する経過時間と方向転換回数をリセットし（ステップ２０）、再度、計時手段１２が計時する経過時間が予め設定された所定時間（例えば５分）、経過するまでは、前記方向検知手段３の方向補正は行わない。
【００６７】
例えば、本体１が図１４に示す区間Ａを走行する時のように、本体１が直進中（ステップ１０）、区間Ａの走行中のように前方に壁を検知していない状態（ステップ１１）で、かつ、座標Ｐ２地点で方向検知手段３の方向補正後に直進する場合（ステップ４１）に、制御手段５が光測距センサ２ｆ、２ｇの検知の履歴より検知距離Ｄｆ、Ｄｇが連続的に変化しかつ、所定距離内（例えば１５ｃｍ）に本体１の右側面に光測距センサ２ｆ、２ｇで壁を検知し（ステップ４２）、その検知した状態で光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの平均値が壁沿い動作の第１の所定距離（１０ｃｍ）と同じとなった時点（ステップ４３）で、予め設定された距離（設定距離Ｎ：例えば１０ｃｍ）をステップ４２の地点から移動していた時に（ステップ４４）、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの距離差（｜距離Ｄｆ−距離Ｄｇ｜）が所定の距離差以上である場合（ステップ４５）、制御手段５は走行手段７を制御し、本体１を停止させ（ステップ４６）、ステップ１４からステップ１７迄の実施の形態１と同様の本体１右側面壁に対する平行合わせ動作を行い、ステップ１８の平行合わせ動作前後の方向出力の角度差が予め設定された角度差（例えば±３°）以上の場合には、平行合わせ動作後の方向検知手段３の方向を新たに直進の目標方向とする（ステップ１９）。
【００６８】
そして、前述のように目標方向を変更後、計時手段１２が計時する経過時間をリセットし（ステップ５４）、再度、計時手段１２が計時する経過時間が予め設定された所定時間（例えば５分）、経過するまでは方向検知手段３の方向補正は行わない。
【００６９】
このように、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ，Ｄｇが予め設定された距離（設定距離Ｍ：例えば１５ｃｍ）以下で連続的に変化し、その距離差Ｌｄも予め設定された距離差（例えば３ｃｍ）以下で、かつ、一定の状態で予め設定された距離（設定距離Ｎ：例えば１０ｃｍ）、移動すると制御手段５は検知している壁が凹凸の無い平面と判定し、本体１が第１の方向に移動中であれば、平行合わせ後の方向に第１の方向を補正し、第２の方向に移動中であれば、平行合わせ後の方向に第２の方向を補正する。
【００７０】
以上のように、本実施の形態においては、方向検知手段３の方向補正後の内部移動動作の直進中に、本体１側面に検知した壁までの距離を２つの光測距センサ２ｆ、２ｇで検知する。その２つの検知距離Ｄｆ，Ｄｇに基づいて凹凸の無い平面か否かの判定を行い、凹凸の無い平面であると判断すると、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの平均値が壁沿い動作の第１の所定距離（１０ｃｍ）と同じとなった時点で、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの差から壁と本体１との角度を検証し、所定の角度以上であれば再度、方向検知手段３の方向出力補正を行うようにすることで、平面な壁で確実に方向検知手段３の方向出力補正を行え、壁面の凹凸等の影響を受けずに精度良く方向検知手段３の出力ズレを補正でき、未通過領域の発生を抑えることができ、移動領域の全てを隈無く移動することを可能にできるものである。
【００７１】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態３に係る自律走行装置について、図１８および図１９を用いて説明する。図１８は同自律走行装置の動作フロー図であり、図１９は同自律走行装置の動作を説明する図である。実施の形態４では光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを用いて制御手段５において行われる壁面の凹凸の判断が本体１の回転動作時に行うことが異なるのみで、第１及び第３の実施の形態の構成と同じであり、同じ動作については同じステップ番号を付与して説明を省略する。
【００７２】
図１８に示すように、外周移動動作を終了後、本体１が第１の方向に移動中（図１３のステップ１０）、前方に壁１３を検知して本体１を停止し、外周移動動作時に壁１３に平行合わせをして方向検知手段３の方向出力を初期化してから、所定時間（例えば５分）以上経過していた場合、または、所定時間（５分）の未経過の場合でも、内部移動動作開始後の方向転換回数が所定の回数（例えば４回）に達した場合に、制御手段５は走行手段７を制御し、その場で本体１を時計方向に第１の所定角度（例えば２５°）だけ回転させ（ステップ５０）、同時に制御手段５は光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを記憶する。その後、制御手段５は本体１を反時計方向に第２の所定角度（例えば５０°、第１の所定角度の２倍）だけ回転させ、同時に光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを記憶する（ステップ５１）。さらに制御手段５は本体１を時計方向に所定の角度（例えば２５°）だけ回転させ、同時に光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇを記憶する（ステップ５２）。その後制御手段５は（ステップ５０）から（ステップ５２）の動作で得られた光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの履歴値を基に壁面の凹凸判定を行う。
【００７３】
図１９は、（ステップ５０）から（ステップ５２）の動作で得られた光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇの変化を示す図である。図１９に示すように、本体１が回転して角度が変化すると共に光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離Ｄｆ、Ｄｇは変化し、図１８のステップ５０の動作前の光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離をＤｆｓｐ、Ｄｇｓｐで示し、ステップ５０動作後の検知距離をＤｆｃｗ２５、Ｄｇｃｗ２５、さらにステップ５１の動作後の検知距離をＤｆｃｃｗ２５、Ｄｇｃｃｗ２５で示し、ステップ５２の動作後の検知距離は最初のＤｆｓｐ、Ｄｇｓｐで示す。図１８の（ステップ５３）で制御手段５は光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離の履歴から検知距離の連続性とＤｆ、Ｄｇが同じとなる点（図１９のＰＰ）を平行点と仮定し、その点から検知距離ＤｆとＤｇが角度に対し線対称であるかどうか（例えば平行点ＰＰから反時計方向のＤｆの履歴と、時計方向のＤｇの履歴と平行点ＰＰで線対称の関係か否か）を判定し壁の平面性を判定する。検知距離ＤｆとＤｇがそれぞれ本体１の回転に伴い、連続的に変化し、かつ平行点から角度に対し線対称であれば壁は平面であると判定する（ステップ５３）。平面であると判定した場合、制御手段５は検知距離Ｄｆ、Ｄｇが同じである（図１９のＰＰ）角度を平行点として、平行点ＰＰまでの角度差（｜Ａｐｐ―Ａｓｐ｜）を求める（ステップ５４）。角度差が予め設定された角度差（例えば±３°）以上の場合には、平行合わせ動作後の方向検知手段３の方向を新たに直進の目標方向とする（ステップ５６）。そして、前述のように目標方向を変更後、計時手段１２が計時する経過時間をリセットし（ステップ５７）、再度、計時手段１２が計時する経過時間が予め設定された所定時間（例えば５分）、経過するまでは、前記方向検知手段３の方向補正は行わない。そして、（ステップ５８）で制御手段５は実施の形態１と同様に本体１の方向転換を行い、直進動作を再開する。また、（ステップ５５）で予め設定された角度差（例えば±３°）未満の場合にはそのまま、本体１の方向転換を行い、直進動作を再開する。
【００７４】
このように、光測距センサ２ｆ、２ｇの検知距離が予め設定された距離（設定距離Ｍ：例えば１５ｃｍ）以下で連続的に変化し、その距離差Ｌｄも予め設定された距離差（例え
ば３ｃｍ）以下で、かつ、一定の状態で予め設定された距離（設定距離Ｎ：例えば１０ｃｍ）、移動すると制御手段５は検知している壁が凹凸の無い平面と判定し、さらに、停止した場所で本体１を時計方向と反時計方向に回転した際の壁との検知距離の履歴からも、壁の平面性（凹凸の有無）を判断した上で、本体の移動方向の補正を行う（本体１が第１の方向に移動中であれば、認識した平行点の方向に第１の方向を補正し、第２の方向に移動中であれば、認識した平行点の方向に第２の方向を補正する）。
【００７５】
以上のように、本実施の形態においては、直進中に本体１側面に検知した壁の平面性（凹凸の有無）を確認し、所定の条件に合致すれば、その地点で本体１を時計方向、反時計方向に回転させ、回転動作時の側面の障害物検知手段２の検知距離の連続性を判断して壁面及び壁面の平面性の判断を行い、障害物検知手段２により本体１側面に検知した障害物との距離変化を基に本体移動方向の補正値を求めて移動方向の補正を行うことにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぐことができる。また、補正を行う場所での壁の平面性の判断を行うことにより、方向補正に不適な間違った壁で方向ズレ補正処理を行う事を防ぎ、本体１の移動精度の低下及び、清掃残りの発生を防ぐことも可能にできる。
【００７６】
尚、本実施の形態４では制御手段５は本体１を直進中に本体１側面に検知した壁に対して、平面性の確認後、本体１を時計方向と、反時計方向に回転させその時の障害物検知手段２の測定距離の変化から再度、壁面の平面性を確認して方向合わせを行うとしたが、これに限定されるものではなく、実施の形態１と同様に、本体１前方に壁１３を検知して本体１を方向転換した後、時計方向と、反時計方向に回転させ、障害物検知手段２の距離検知により同様の方向合わせ動作を行っても良い。
【００７７】
また、本体１を直進中に本体１側面に検知した壁に対して、障害物検知手段２の検知距離より壁の連続性を判断して壁面及び壁面の凹凸の判断後、凹凸の有る平面な壁でないと判断した場合には、そのままで直進を行うとしたが、平面な壁でない場合には平行合わせに不適な壁１３と判断し、本体１を所定距離（例えば２０ｃｍ）移動させ、再度本体１を時計方向及び反時計方向に回転させ凹凸の判定を行うようにしても同様な効果を有するものである。
【００７８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における自律走行装置について説明する。
【００７９】
本実施の形態では、実施の形態１、２で説明した各手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶装置、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させるものである。
【００８０】
本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路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。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる自律走行装置およびこの装置を機能させるためのプログラムは、本体が移動領域内を移動中に本体移動方向のズレを精度良く補正できるため、自走式掃除機や監視用ロボット、その他のロボットなどに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自律走行装置の構成を示すブロック構成図
【図２】同自立走行装置の障害物検知手段２の詳細を説明する図
【図３】同自律走行装置の動作フロー図
【図４】同自律走行装置の動作を説明する図
【図５】同自律走行装置の光測距センサの検知特性を示す図
【図６】同自律走行装置の移動軌跡を示す図
【図７】同自律走行装置の移動方向に誤差が生じた時の移動軌跡を示す図
【図８】同自律走行装置の内部移動動作時の動作フロー図
【図９】同自律走行装置の方向補正動作を説明する図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る自律走行装置の障害物検知手段の詳細構成説明図
【図１１】同自律走行装置の動作を説明する図
【図１２】同自律走行装置の動作フロー図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る自律走行装置の動作フロー図
【図１４】同自律走行装置の動作の説明図
【図１５】同自律走行装置の動作の説明図
【図１６】同自律走行装置の光測距センサの検知特性を示す図
【図１７】同自律走行装置の光測距センサの検知特性を示す図
【図１８】本発明の実施の形態４に係る自律走行装置の動作フロー図
【図１９】同自律走行装置の光測距センサの検知特性を示す図
【符号の説明】
【００８３】
１  本体
２  障害物検知手段
３  方向検知手段
４  距離認識手段
５  制御手段
６  位置認識手段
７  走行手段
８  緩衝手段
９  駆動輪
１０  従輪
１１  設定入力手段
１２  計時手段
【図１】
2009265801.tif 000003
【図２】
2009265801.tif 000004
【図３】
2009265801.tif 000005
【図４】
2009265801.tif 000006
【図５】
2009265801.tif 000007
【図６】
2009265801.tif 000008
【図７】
2009265801.tif 000009
【図８】
2009265801.tif 000010
【図９】
2009265801.tif 000011
【図１０】
2009265801.tif 000012
【図１１】
2009265801.tif 000013
【図１２】
2009265801.tif 000014
【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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【図１８】
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【図１９】
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