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JP2005122530A - Self-propelled device and its program - Google Patents

Self-propelled device and its program Download PDF

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JP2005122530A
JP2005122530A JP2003357698A JP2003357698A JP2005122530A JP 2005122530 A JP2005122530 A JP 2005122530A JP 2003357698 A JP2003357698 A JP 2003357698A JP 2003357698 A JP2003357698 A JP 2003357698A JP 2005122530 A JP2005122530 A JP 2005122530A
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JP
Japan
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travel
unit
traveling
self
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003357698A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Yamazaki
直紀 山▲崎▼
Keiko Noda
桂子 野田
Hiroaki Kako
裕章 加来
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】自走式機器において、指定領域の走行時間から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断すること。
【解決手段】自走式機器の走行時間を測定する走行時間測定部12と、走行時間を蓄積する走行時間蓄積部13と、前記走行時間蓄積部13で蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較する異常判断部を10とを備える構成とした。これにより、比較した時間に規定値以上の差があった場合、意図するアルゴリズム通りの走行を行わなかったものと判断でき、また、その原因としてセンサまたは走行手段に異常が発生したものと推定する、異常検知も可能となる。
【選択図】図1
In a self-propelled device, it is determined whether or not a traveling according to an intended algorithm has been performed from a traveling time in a designated area.
A traveling time measuring unit for measuring a traveling time of a self-propelled device, a traveling time accumulating unit for accumulating traveling time, a previous traveling time accumulated in the traveling time accumulating unit, and a current traveling time. The abnormality determining unit that compares the traveling time is configured to include 10. As a result, if there is a difference greater than the specified value in the compared time, it can be determined that the vehicle did not travel according to the intended algorithm, and it is estimated that an abnormality occurred in the sensor or the traveling means as the cause. Anomaly detection is also possible.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、自走式機器におけるセンサ異常検知技術に利用されるものである。   The present invention is used for a sensor abnormality detection technique in a self-propelled device.

近年、自動車産業分野を中心に、複数のセンサを搭載し、危険を回避したり周辺環境に対応しながら自動走行・自動歩行する機器の開発が発達している。民生機器分野においては、自動走行しながら宅内を掃除する掃除ロボットが提供されている。   In recent years, mainly in the automobile industry field, development of devices that are equipped with a plurality of sensors to automatically travel and walk while avoiding danger and responding to the surrounding environment has been developed. In the field of consumer equipment, a cleaning robot is provided that cleans the house while driving automatically.

このような自走式機器は、機器本体にモータ・車輪等から構成される走行手段の他に障害を検知する超音波センサや姿勢を制御するジャイロセンサ、機器の接触を検知する衝撃センサ等を搭載させ、センサからの収集情報をもとに走行手段を制御し自動走行を実現させている。ここで従来の自走式機器の構成図を図6に示す。図6において、機器本体1には電源2とモータ3と、衝突を検出する超音波センサ4および衝撃センサ5と、姿勢を検知するジャイロセンサ6が接続され、超音波センサ4と衝撃センサ5の情報から機器本体1が障害物に接触することを防ぐ衝突検出手段7と、ジャイロセンサ6の情報から機器本体1の姿勢を検知する姿勢検出手段8と、モータ3の走行を制御する走行手段9と、衝突検出手段7および姿勢検出手段8および走行手段9からの情報をもとに機器本体1の走行異常を判断する異常判断部10と、異常判断部10の情報をもとに走行手段9の制御を行う制御部11から構成される。   Such a self-propelled device includes an ultrasonic sensor for detecting a failure, a gyro sensor for controlling a posture, an impact sensor for detecting contact of the device, and the like in addition to a traveling means composed of a motor, a wheel and the like in the device body. It is installed, and automatic travel is realized by controlling the travel means based on the information collected from the sensors. FIG. 6 shows a configuration diagram of a conventional self-propelled device. In FIG. 6, a power source 2, a motor 3, an ultrasonic sensor 4 and an impact sensor 5 that detect a collision, and a gyro sensor 6 that detects an attitude are connected to the apparatus main body 1, and the ultrasonic sensor 4 and the impact sensor 5 are connected to each other. Collision detecting means 7 for preventing the apparatus main body 1 from coming into contact with an obstacle from information, attitude detecting means 8 for detecting the attitude of the apparatus main body 1 from information of the gyro sensor 6, and traveling means 9 for controlling the traveling of the motor 3. And an abnormality determination unit 10 for determining an abnormality in the travel of the device body 1 based on information from the collision detection unit 7, the posture detection unit 8, and the travel unit 9, and the travel unit 9 based on the information of the abnormality determination unit 10. It is comprised from the control part 11 which performs control of these.

従来、この種の自走式機器は、ユーザーの安全性を考慮しセンサを正常に動作させる必要があり、様々な異常検出手段が搭載されている。衝突検出手段7においては超音波センサ4のパルスが正常に発生しているかどうかを検出する手段(例えば、特許文献1参照)を搭載したり、走行手段9においてはモータ9の速度を監視し、規定値以上の速度を算出すると異常と判断する手段(例えば、特許文献2参照)を搭載したりしている。
特開平8−166823号公報 特開平8−255021号公報
Conventionally, this type of self-propelled device needs to operate the sensor normally in consideration of the safety of the user, and is equipped with various abnormality detection means. The collision detection means 7 is equipped with means for detecting whether or not the pulse of the ultrasonic sensor 4 is normally generated (for example, see Patent Document 1), and the traveling means 9 monitors the speed of the motor 9. Means (for example, refer to Patent Document 2) for determining an abnormality when a speed equal to or higher than a specified value is calculated is mounted.
JP-A-8-166823 JP-A-8-255021

しかしながら、前記従来の手段を用いた場合、センサやモータ等の単体のハード異常を検出することは可能であるが、自走式機器の走行姿勢を制御するジャイロセンサ6等を使用して特定のアルゴリズムに基づき指定領域の自動走行を行う場合において、正常にアルゴリズム通りに走行したかどうかを判断することは困難であるという課題を有していた。つまり、超音波センサ4やモータ9がハード的に正常に動作したとしても超音波センサ4に汚れが付着したり、障害物の衝突により設置角度がズレた場合の異常や、左右のモータの駆動バランスが異常となり、設定したアルゴリズム以外の走行をしたり、蛇行走行しているとしても異常であると検出することは困難であった。   However, when the conventional means is used, it is possible to detect a single hardware abnormality such as a sensor or a motor, but a specific gyro sensor 6 or the like that controls the traveling posture of the self-propelled device is used. In the case where automatic running of a specified area is performed based on an algorithm, it has been difficult to determine whether or not the vehicle has normally run according to the algorithm. That is, even if the ultrasonic sensor 4 or the motor 9 operates normally in terms of hardware, the ultrasonic sensor 4 is contaminated, or an abnormality occurs when the installation angle is shifted due to an obstacle collision, or the left and right motors are driven. Even if the balance becomes abnormal and the vehicle runs other than the set algorithm, or is meandering, it is difficult to detect that it is abnormal.

そこで本発明は、特定のアルゴリズムに基づき指定領域の自律走行を行う自走式機器において、センサが開発者の意図通り正常に動作し、走行に異常があった場合、検知可能な自走式機器を容易に構築することを目的とする。   Therefore, the present invention is a self-propelled device that performs autonomous traveling in a specified area based on a specific algorithm, and the sensor operates normally as intended by the developer and can detect when the traveling is abnormal. The purpose is to build easily.

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、走行する時間を測定する走行時間測定部と、前記走行時間測定部において測定された走行時間を蓄積する走行時間蓄積部と、前記走行時間蓄積部で蓄積された前回の走行時間を今回の走行手段と比較する異常判断部を備えたものである。   In order to solve the conventional problem, a self-propelled device according to the present invention includes a travel time measurement unit that measures a travel time, and a travel time accumulation unit that accumulates the travel time measured in the travel time measurement unit. And an abnormality determining unit that compares the previous traveling time accumulated in the traveling time accumulating unit with the current traveling unit.

これにより、比較した時間に規定値以上のズレがあった場合、意図するアルゴリズム通りの走行を行わなかったと判断でき、また、その原因としてセンサまたは走行手段に異常が発生したものと推定する、異常検知も可能となる。   As a result, if there is a deviation of the specified value or more in the compared time, it can be determined that the vehicle did not travel according to the intended algorithm, and it is estimated that an abnormality occurred in the sensor or traveling means as the cause. Detection is also possible.

本発明の自走式機器は、ハードに異常が発生していない場合においても、超音波センサに汚れが付着したり、衝突により設置角度がズレた場合の異常や、左右モータの駆動バランスの異常を検出することが可能となり、意図するアルゴリズム以外の走行を行った場合においても異常を検知することが可能となる。   The self-propelled device of the present invention has an abnormality when dirt is attached to the ultrasonic sensor or the installation angle is shifted due to a collision, or an abnormality in the drive balance of the left and right motors even when no abnormality has occurred in the hardware. Can be detected, and an abnormality can be detected even when traveling other than the intended algorithm is performed.

第1の発明は、走行手段を有し、特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行する自走式機器において、走行時間を測定する走行時間測定部と、前記走行時間測定部において測定された走行時間を蓄積する走行時間蓄積部と、走行終了時に前記走行時間蓄積部に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較する異常判断部とを備え、前記2つの走行時間の差から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する自走式機器とした。これにより、走行時間情報から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを検知することができる。   1st invention has a travel means, and in the self-propelled apparatus which autonomously travels in the designated area based on a specific algorithm, the travel time measuring unit for measuring the travel time and the travel measured by the travel time measuring unit A travel time accumulating unit that accumulates time, and an abnormality determination unit that compares the previous travel time accumulated in the travel time accumulating unit at the end of travel with the current travel time. A self-propelled device that judges whether or not the vehicle has run according to the algorithm. Accordingly, it is possible to detect whether or not the vehicle has traveled according to the intended algorithm from the travel time information.

第2の発明は、特に、第1の発明の走行時間蓄積部は複数の指定領域の走行時間を蓄積し、前記複数の指定領域において、意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する自走式機器とした。これにより、走行時間蓄積部において領域ごとに走行時間を蓄積することが可能であり、複数の領域においても、意図するアルゴリズム通りに走行を行ったたかどうかを検知することができる。   In the second invention, in particular, the travel time accumulation unit of the first invention accumulates the travel time of a plurality of designated areas, and determines whether or not the travel according to the intended algorithm has been performed in the plurality of designated areas. A traveling device was used. Thereby, it is possible to accumulate | store driving | running time for every area | region in a driving | running | working time accumulation | storage part, and it can detect whether it drive | worked according to the intended algorithm also in a some area | region.

第3の発明は、第1または第2の発明に加えて、外部入力手段を備え、前記外部入力手段を介して目標となる走行時間を設定可能とし、異常判断部は、今回の走行時間と前記目標として設定した走行時間とを比較し、前記2つの走行時間の差から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する自走式機器とした。これにより、初回走行時や家具の配置の変更等走行領域の住環境が変化した場合においても意図するアルゴリズム通りに走行を行ったかどうかを判断することができる。   According to a third aspect of the invention, in addition to the first or second aspect of the invention, an external input means is provided, and a target travel time can be set via the external input means. A self-propelled device that compares the travel time set as the target and determines whether or not the vehicle travels according to the intended algorithm is determined from the difference between the two travel times. Thereby, it is possible to determine whether or not the vehicle has traveled according to the intended algorithm even when the living environment in the travel region changes, such as when the vehicle travels for the first time or when the furniture layout is changed.

第4の発明は、第1〜第3のいずれか1つの発明に加えて、衝突を検出する衝突検出手段を備え、異常判断部は、前記衝突検出手段において検出された衝突情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間とにより、前記衝突検出手段に異常が発生したかどうかを判断する自走式機器とした。これにより、衝突検出手段において検出された衝突情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間を利用して、衝突検出手段の異常を検知することができる。   The fourth invention includes, in addition to any one of the first to third inventions, a collision detection unit that detects a collision, and the abnormality determination unit includes the collision information detected by the collision detection unit, and the travel time. The self-propelled device is configured to determine whether or not an abnormality has occurred in the collision detection means based on the traveling time accumulated in the accumulation unit. Thereby, abnormality of a collision detection means can be detected using the collision information detected in the collision detection means, and the traveling time accumulated in the traveling time accumulation unit.

第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明に加えて、走行姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、異常判断部は、走行手段において検知されたモータの駆動情報と、前記姿勢検出手段において検出された走行姿勢情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間とにより、前記走行手段または姿勢検出手段に異常が発生したかどうかを判断する自走式機器とした。これにより、走行手段において検知されたモータの駆動情報と、姿勢検出手段において検出された走行姿勢情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間を利用して、走行手段または姿勢検出手段の異常を検知することができる。   In addition to any one of the first to fourth inventions, the fifth invention is provided with posture detection means for detecting the running posture, and the abnormality determination unit includes the motor drive information detected by the running means. The self-propelled device determines whether or not an abnormality has occurred in the travel means or the posture detection means based on the travel posture information detected by the posture detection means and the travel time accumulated in the travel time accumulation unit. . As a result, the abnormality of the travel means or the posture detection means using the drive information of the motor detected by the travel means, the travel posture information detected by the posture detection means, and the travel time accumulated in the travel time accumulation unit. Can be detected.

第6の発明は、特に、第1〜第5のいずれか1つの発明に加えて、異常判断部は外部報知手段を備え、意図するアルゴリズム通りの走行を行わなかったと判断した場合に、外部に報知する自走式機器とした。これにより、検知した異常内容を外部に報知することができる。   In particular, in addition to any one of the first to fifth inventions, the sixth invention includes an external notification means, and when it is determined that the vehicle has not traveled according to the intended algorithm, A self-propelled device for notification was used. Thereby, the detected abnormality content can be notified to the outside.

第7の発明は、特に、第1〜第6の全てもしくはいずれか1つの発明を機能させるための構成として、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り、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の全てもしくは一部を容易に実現することができる。   In the seventh invention, in particular, as a configuration for causing all or any one of the first to sixth inventions to function, the computer is caused to function as all or part of the invention. All or part of the invention can be easily realized.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(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構成図を示したものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a self-propelled device according to a first embodiment of the present invention.

図1において、機器本体1は電源2によって駆動し、制御部11からの指令により走行手段9を制御しモータ3を駆動させることにより走行する自走式機器であり、機器本体1に接続された超音波センサ4と衝撃センサ5の検出情報から機器本体1が障害物に衝突することを検出する衝突検出手段7と、同じく機器本体1に接続されたジャイロセンサ6の検出情報から機器本体1の姿勢を検出する姿勢検出手段8と、機器本体1が特定のアルゴリズムに基づき指定領域を走行した走行時間を測定する走行時間測定部12と、前記走行時間測定部12において測定された走行時間を蓄積する走行時間蓄積部13と、走行終了時に前記走行時間蓄積部13に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較する異常判断部10とから構成される。   In FIG. 1, a device main body 1 is a self-propelled device that is driven by a power source 2 and controls the traveling means 9 according to a command from the control unit 11 to drive the motor 3, and is connected to the device main body 1. From the detection information of the ultrasonic sensor 4 and the impact sensor 5, the collision detection means 7 for detecting that the device main body 1 collides with an obstacle, and the detection information of the gyro sensor 6 connected to the device main body 1 are used. Posture detection means 8 for detecting the posture, a travel time measuring unit 12 for measuring the travel time in which the device main body 1 travels in the specified area based on a specific algorithm, and the travel time measured by the travel time measuring unit 12 are stored. A travel time accumulating unit 13 that performs the operation, and an abnormality determination unit 10 that compares the previous travel time accumulated in the travel time accumulation unit 13 with the current travel time at the end of travel.

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。   The operation / action of the self-propelled device configured as described above will be described below.

まず、自走式機器が制御部11からの指令により指定領域の走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始する。自走式機器が指定領域の走行を終了すると、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止し、走行時間蓄積部13に測定した走行時間を蓄積する。   First, when the self-propelled device starts traveling in the specified area in response to a command from the control unit 11, the traveling time measuring unit 12 starts measuring the traveling time. When the self-propelled device finishes traveling in the designated area, the traveling time measuring unit 12 stops measuring the traveling time and accumulates the measured traveling time in the traveling time accumulating unit 13.

ここで、異常判断部10において、前記走行時間蓄積部13に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較し、規定値以上の誤差が発生した場合、今回の走行は意図するアルゴリズム通りの走行を行っていないと検知することが可能となる。   Here, in the abnormality determination unit 10, the previous travel time accumulated in the travel time accumulation unit 13 is compared with the current travel time, and when an error exceeding a specified value occurs, the current travel is performed according to the intended algorithm. It is possible to detect that the vehicle is not traveling.

以上のように、本実施の形態においては、指定領域の走行時間を測定し、蓄積された走行時間と比較することにより、意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを容易に判断することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, it is possible to easily determine whether or not the vehicle has traveled according to the intended algorithm by measuring the travel time in the designated area and comparing it with the accumulated travel time. It becomes.

(実施の形態2)
次に、本発明の第2の実施の形態を図1および図2を使用して説明する。図2は図1の異常判定部10を抽出したものであり、第2の実施の形態においては図1の走行時間蓄積部13は領域aの走行時間を蓄積する領域a走行時間蓄積部13aと領域bの走行時間を蓄積する領域b走行時間蓄積部13bと領域cの走行時間を蓄積する領域c走行時間蓄積部13cから構成されるものとする。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an extraction of the abnormality determination unit 10 of FIG. 1. In the second embodiment, the travel time storage unit 13 of FIG. 1 includes a region a travel time storage unit 13 a that stores the travel time of region a, It is assumed that the region b travel time accumulating unit 13b for accumulating the travel time of the region b and the region c travel time accumulating unit 13c for accumulating the travel time of the region c are assumed.

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。   The operation / action of the self-propelled device configured as described above will be described below.

まず、自走式機器が制御部11からの指令により指定領域aの走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始する。自走式機器が指定領域の走行を終了すると、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止させ、領域a走行時間蓄積部13aに測定した走行時間を蓄積する。同様に、自走式機器が指定領域bまたは指定領域cの走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始し、自走式機器が指定領域の走行を終了すると、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止させ、領域b走行時間蓄積部13bまたは領域c走行時間蓄積部13cに測定した走行時間を蓄積する。   First, when the self-propelled device starts traveling in the designated area a according to a command from the control unit 11, the traveling time measuring unit 12 starts measuring the traveling time. When the self-propelled device finishes traveling in the specified area, the traveling time measuring unit 12 stops measuring the traveling time and accumulates the measured traveling time in the region a traveling time accumulating unit 13a. Similarly, when the self-propelled device starts traveling in the designated region b or the designated region c, the traveling time measurement unit 12 starts measuring the traveling time, and when the self-propelled device finishes traveling in the designated region, The travel time measuring unit 12 stops the measurement of the travel time, and accumulates the measured travel time in the region b travel time storage unit 13b or the region c travel time storage unit 13c.

次に自走式機器が領域aの走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始し、自走式機器が領域aの走行を終了すると、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止させ、領域a走行時間蓄積部13aに測定した走行時間を蓄積する。   Next, when the self-propelled device starts traveling in the region a, the traveling time measuring unit 12 starts measuring the traveling time, and when the self-propelled device finishes traveling in the region a, the traveling time measuring unit 12 The measurement of the traveling time is stopped, and the measured traveling time is accumulated in the region a traveling time accumulating unit 13a.

ここで、異常判断部10において、前記領域a走行時間蓄積部13aに蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較し、規定値以上の誤差が発生した場合、今回の走行は意図するアルゴリズム通りの走行を行っていないと検知することが可能となる。   Here, when the abnormality determination unit 10 compares the previous travel time accumulated in the region a travel time accumulation unit 13a with the current travel time, and an error exceeding a specified value occurs, the current travel is intended. It is possible to detect that the vehicle is not traveling according to the algorithm.

以上のように、本実施の形態においては、複数の指定領域の走行時間を蓄積し、複数の領域において意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを容易に判断することが可能となる。つまり、複数の部屋を自律走行させる場合や、一つの部屋を複数回に分割して自律走行させる場合においても意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを容易に判断することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, it is possible to accumulate traveling times in a plurality of designated areas and easily determine whether or not the traveling according to the intended algorithm has been performed in the plurality of areas. That is, it is possible to easily determine whether or not the vehicle has traveled according to the intended algorithm even when autonomously traveling in a plurality of rooms, or when autonomously traveling a single room divided into multiple times.

(実施の形態3)
図3は、本発明の第3の実施の形態における自走式機器の構成図を示したものである。図3の構成は、図1で示す前記第1の実施の形態に対して、外部入力手段14を備えた構成である。これによってユーザーは外部入力手段14を使用して走行時間蓄積部13に蓄積された走行時間を任意に設定・変更することが可能となる。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a configuration diagram of a self-propelled device according to the third embodiment of the present invention. The configuration of FIG. 3 is a configuration provided with external input means 14 in contrast to the first embodiment shown in FIG. As a result, the user can arbitrarily set and change the travel time stored in the travel time storage unit 13 using the external input means 14.

例えば、指定領域の初回走行時や家具の配置を変更した場合においては、走行時間蓄積部13に蓄積された情報は正常な値ではない。この場合、外部入力手段14を使用して目標となる走行時間を設定・変更可能とし、走行領域の住環境が変化した場合においても意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを容易に判断することが可能となる。   For example, when the specified area is first traveled or when the arrangement of furniture is changed, the information accumulated in the travel time accumulating unit 13 is not a normal value. In this case, it is possible to set and change the target travel time using the external input means 14 and easily determine whether or not the travel is performed according to the intended algorithm even when the living environment of the travel area changes. Is possible.

(実施の形態4)
次に、本発明の第4の実施の形態を図1および図4を使用して説明する。ここで、図4は図1の衝突検出手段7を抽出したものであり、衝突検出手段7は超音波センサ4のパルスが正常に送信されているかどうかを検出する超音波センサ異常検知手段15と、衝撃センサ5で検出した機器本体1の障害物への衝突回数を蓄積する衝突回数蓄積部16とから構成されるものとする。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is an extraction of the collision detection means 7 of FIG. 1, and the collision detection means 7 includes an ultrasonic sensor abnormality detection means 15 for detecting whether or not the pulse of the ultrasonic sensor 4 is normally transmitted. It is assumed that the apparatus includes a collision number accumulating unit 16 that accumulates the number of collisions of the device main body 1 with the obstacle detected by the impact sensor 5.

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。   The operation / action of the self-propelled device configured as described above will be described below.

まず、自走式機器が制御部11からの指令により指定領域の走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始する。超音波センサ異常検出手段15は自走式機器が走行している間、超音波センサ4が正常に動作していることを監視し、超音波センサ4に異常が発生した場合、異常判断部10へ通知する。衝突センサ5が自走式機器の障害物への衝突を検知した場合、衝突回数蓄積部16は衝突回数を蓄積し、異常判断部10を介して制御部11へ通知する。自走式機器が指定領域の走行を終了すると、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止させ、走行時間蓄積部13に測定した走行時間を蓄積する。   First, when the self-propelled device starts traveling in the specified area in response to a command from the control unit 11, the traveling time measuring unit 12 starts measuring the traveling time. The ultrasonic sensor abnormality detection means 15 monitors that the ultrasonic sensor 4 is operating normally while the self-propelled device is running, and if an abnormality occurs in the ultrasonic sensor 4, the abnormality determination unit 10 To notify. When the collision sensor 5 detects a collision with the obstacle of the self-propelled device, the collision number accumulation unit 16 accumulates the number of collisions and notifies the control unit 11 via the abnormality determination unit 10. When the self-propelled device finishes traveling in the specified area, the traveling time measuring unit 12 stops measuring the traveling time and accumulates the measured traveling time in the traveling time accumulating unit 13.

ここで、異常判断部10において、前記走行時間蓄積部13に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較し、規定値以上の誤差が発生した場合、センサ異常検知手段15で検知した超音波センサ4のハード異常情報を確認し、超音波センサ4でハード異常が発生した場合、超音波センサ4のハード異常を検出する。また、超音波センサ4でのハード異常が検出されなかった場合、衝突回数蓄積部16で自走式機器の障害物への衝突回数を確認し、規定値異常に衝突していた場合は、超音波センサ4に汚れが付着したり、衝突により設置角度がズレた場合の異常と判断することが可能となる。   Here, the abnormality determination unit 10 compares the previous travel time stored in the travel time storage unit 13 with the current travel time, and detects an error exceeding a specified value by the sensor abnormality detection means 15. The hardware abnormality information of the ultrasonic sensor 4 is confirmed, and when a hardware abnormality occurs in the ultrasonic sensor 4, the hardware abnormality of the ultrasonic sensor 4 is detected. In addition, when no hardware abnormality is detected in the ultrasonic sensor 4, the number of collisions of the self-propelled device with the obstacle is confirmed by the collision number accumulating unit 16, and It is possible to determine that the sound wave sensor 4 is abnormal when dirt is attached or the installation angle is shifted due to a collision.

(実施の形態5)
次に、本発明の第5の実施の形態を図1を使用して説明する。ここで、走行手段9はモータ3を駆動制御する機能と、モータ3が正常に駆動しているかどうかを監視する機能を備えているものとする。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the traveling unit 9 has a function of driving and controlling the motor 3 and a function of monitoring whether or not the motor 3 is normally driven.

まず、自走式機器が制御部11からの指令により指定領域の走行を開始した場合、走行時間測定部12は、走行時間の測定を開始する。姿勢検出手段8はジャイロセンサ6で検出した姿勢情報を蓄積し、補正が必要な場合は異常判断部10を介して制御部11へ通知する。走行手段9は、自走式機器が走行している間、モータ3が正常に駆動していることを監視し、モータ3に異常が発生した場合、異常判断部10へ通知する。自走式機器が指定領域の走行を終了した場合、走行時間測定部12は走行時間の測定を停止させ、走行時間蓄積部13に測定した走行時間を蓄積する。   First, when the self-propelled device starts traveling in the specified area in response to a command from the control unit 11, the traveling time measuring unit 12 starts measuring the traveling time. The posture detection means 8 accumulates posture information detected by the gyro sensor 6 and notifies the control unit 11 via the abnormality determination unit 10 when correction is necessary. The traveling means 9 monitors that the motor 3 is normally driven while the self-propelled device is traveling, and notifies the abnormality determination unit 10 when an abnormality occurs in the motor 3. When the self-propelled device finishes traveling in the specified area, the traveling time measuring unit 12 stops measuring the traveling time and accumulates the measured traveling time in the traveling time accumulating unit 13.

ここで、異常判断部10において、前記走行時間蓄積部13に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較し、規定値以上の誤差が発生した場合、姿勢検出手段8に蓄積された姿勢情報と走行手段で検出したモータ9の駆動情報を確認し、モータ9の駆動情報に問題があった場合はモータ9の異常を、モータ9の駆動情報に問題が無く、姿勢検出手段8で補正が規定値の範囲以上の値で発生していた場合はジャイロセンサ6の異常と判断することが可能となる。   Here, the abnormality determination unit 10 compares the previous travel time accumulated in the travel time accumulation unit 13 with the current travel time, and if an error exceeding a specified value occurs, the error is accumulated in the posture detection means 8. The posture information and the driving information of the motor 9 detected by the traveling means are confirmed. If there is a problem with the driving information of the motor 9, the abnormality of the motor 9 is detected. When the correction has occurred at a value exceeding the specified value range, it can be determined that the gyro sensor 6 is abnormal.

(実施の形態6)
次に、本発明の第6の実施の形態を図5を使用して説明する。図5の構成は図3で示す実施の形態3に対して、異常判断部10で検出した異常内容を外部に報知する外部報知手段17を備えた構成である。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 5 is a configuration provided with external notification means 17 for notifying the abnormality content detected by the abnormality determination unit 10 to the outside with respect to the third embodiment shown in FIG.

これによって、自走式機器が意図するアルゴリズム通りの走行を行わなかった場合にユーザーがどのセンサで異常が発生したかを容易に判断することが可能となる。   As a result, when the self-propelled device does not travel according to the intended algorithm, the user can easily determine which sensor caused the abnormality.

(実施の形態7)
次に本発明の実施の形態7について図5を用いて説明する。本実施例は、コンピュータを、衝突検出手段7と、姿勢検出手段8と、走行手段9と、異常判断部10と、制御部11と、走行時間測定部12と、走行時間蓄積部13と、外部入力手段14と、外部報知手段17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。
(Embodiment 7)
Next, Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the computer includes a collision detection unit 7, an attitude detection unit 8, a travel unit 9, an abnormality determination unit 10, a control unit 11, a travel time measurement unit 12, a travel time storage unit 13, The computer is made to function as all or part of the configuration for causing the external input unit 14 and the external notification unit 17 to function as all or part of the program.

以上のように本実施例によれば、汎用コンピュータやサーバーを用いて本発明の全てもしくは一部を容易に実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, all or part of the present invention can be easily realized using a general-purpose computer or a server.

以上のように本発明にかかる自走式機器は、センサを利用して自律走行を行う機器の異常検知方法として広く利用可能である。   As described above, the self-propelled device according to the present invention can be widely used as an abnormality detection method for devices that autonomously travel using sensors.

本発明の実施の形態1、形態4および形態5における自走式機器の構成図Configuration diagram of self-propelled device in Embodiment 1, Embodiment 4 and Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態2における異常判断部の構成図The block diagram of the abnormality judgment part in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における自走式機器の構成図Configuration diagram of self-propelled device according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態4における衝突検出手段の構成図Configuration diagram of collision detection means in Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態6および実施の形態7における自走式機器の構成図Configuration diagram of self-propelled device according to Embodiment 6 and Embodiment 7 of the present invention 従来の自走式機器の構成図Configuration diagram of conventional self-propelled devices

符号の説明Explanation of symbols

1 機器本体
2 電源
3 モータ
4 超音波センサ
5 衝撃センサ
6 ジャイロセンサ
7 衝突検出手段
8 姿勢検出手段
9 走行手段
10 異常判断部
11 制御部
12 走行時間測定部
13 走行時間蓄積部
13a 領域a走行時間蓄積部
13b 領域b走行時間蓄積部
13c 領域c走行時間蓄積部
14 外部入力手段
15 超音波センサ異常検出手段
16 衝突回数蓄積部
17 外部報知手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Power supply 3 Motor 4 Ultrasonic sensor 5 Impact sensor 6 Gyro sensor 7 Collision detection means 8 Attitude detection means 9 Travel means 10 Abnormality judgment part 11 Control part 12 Travel time measurement part 13 Travel time accumulation part 13a Area | region a travel time Accumulation unit 13b Area b travel time accumulation unit 13c Area c travel time accumulation unit 14 External input means 15 Ultrasonic sensor abnormality detection means 16 Collision frequency accumulation part 17 External notification means

Claims (7)

走行手段を有し、特定のアルゴリズムに基づき指定領域を自律走行する自走式機器において、走行時間を測定する走行時間測定部と、前記走行時間測定部において測定された走行時間を蓄積する走行時間蓄積部と、走行終了時に前記走行時間蓄積部に蓄積された前回の走行時間と今回の走行時間を比較する異常判断部とを備え、前記2つの走行時間の差から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する自走式機器。 In a self-propelled device that has traveling means and autonomously travels in a specified area based on a specific algorithm, a traveling time measuring unit that measures traveling time, and a traveling time that accumulates the traveling time measured by the traveling time measuring unit A storage unit; and an abnormality determination unit that compares the previous travel time stored in the travel time storage unit with the current travel time at the end of the travel, and performs the travel according to the intended algorithm from the difference between the two travel times. A self-propelled device that determines whether or not a visit has been made. 走行時間蓄積部は複数の指定領域の走行時間を蓄積し、前記複数の指定領域において、意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する請求項1に記載の自走式機器。 The self-propelled device according to claim 1, wherein the travel time accumulating unit accumulates travel times of a plurality of designated areas, and determines whether or not the plurality of designated areas have traveled according to an intended algorithm. 外部入力手段を備え、前記外部入力手段を介して目標となる走行時間を設定可能とし、異常判断部は、今回の走行時間と前記目標として設定した走行時間とを比較し、前記2つの走行時間の差から意図するアルゴリズム通りの走行を行ったかどうかを判断する請求項1または2に記載の自走式機器。 An external input means is provided, and a target travel time can be set via the external input means. The abnormality determination unit compares the current travel time with the travel time set as the target, and the two travel times The self-propelled device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the vehicle has traveled according to an intended algorithm from the difference between the two. 衝突を検出する衝突検出手段を備え、異常判断部は、前記衝突検出手段において検出された衝突情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間とにより、前記衝突検出手段に異常が発生したかどうかを判断する請求項1〜3のいずれか1項に記載の自走式機器。 A collision detection means for detecting a collision is provided, and the abnormality determination unit determines whether an abnormality has occurred in the collision detection unit based on the collision information detected by the collision detection unit and the travel time accumulated in the travel time accumulation unit. Self-propelled device given in any 1 paragraph of Claims 1-3 which judge whether. 走行姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、異常判断部は、走行手段において検知されたモータの駆動情報と、前記姿勢検出手段において検出された走行姿勢情報と、走行時間蓄積部に蓄積された走行時間とにより、前記走行手段または姿勢検出手段に異常が発生したかどうかを判断する請求項1〜4のいずれか1項に記載の自走式機器。 A posture detection unit that detects a running posture is provided, and the abnormality determination unit includes a motor drive information detected by the travel unit, a travel posture information detected by the posture detection unit, and a travel stored in the travel time storage unit. The self-propelled device according to any one of claims 1 to 4, wherein whether or not an abnormality has occurred in the traveling means or the posture detecting means is determined based on time. 異常判断部は外部報知手段を備え、意図するアルゴリズム通りの走行を行わなかったと判断した場合に、外部に報知する請求項1〜5のいずれか1項に記載の自走式機器。 The self-propelled device according to any one of claims 1 to 5, wherein the abnormality determination unit includes an external notification unit, and notifies the outside when it is determined that the vehicle has not traveled according to the intended algorithm. コンピュータを請求項1〜6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。 A program for causing a computer to function as all or part of the self-propelled device according to any one of claims 1 to 6.
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