JP2020047188A - Autonomous traveling cleaner - Google Patents

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Koji Asai
幸治 浅井
杉本 博子
Hiroko Sugimoto
博子 杉本
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Abstract

To provide an autonomous traveling cleaner that can detect obstacles and estimate its own position using a single camera with a narrow angle of view.SOLUTION: An autonomous traveling cleaner 100 includes: imaging means 160 for imaging surrounding objects; a drive mechanism 170 capable of changing an attitude of the imaging means 160 around one axis along at least a horizontal plane; an estimating unit 151 that performs self-position estimation based on image information obtained from the imaging means 160; and a drive control unit 152 that controls the drive mechanism 170 so as to improve accuracy of the self-position estimation performed by the estimating unit 151, thereby changing the attitude of the imaging unit 160.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、床面を自律的に走行して掃除する自律走行掃除機に関する。   The present invention relates to an autonomous traveling cleaner that autonomously travels and cleans a floor surface.

近年、掃除機が備えるカメラからの情報を用いて自己の動きや周囲との位置関係を元に、自己位置推定を行って部屋の中のどの位置にいるかを把握し、その情報を元に動作内容を決定する自律走行掃除機が提案されている。   In recent years, based on information from the camera provided by the vacuum cleaner, based on its own movement and its positional relationship with the surroundings, it has performed self-position estimation to understand where it is in the room and acted on that information. Autonomous traveling vacuum cleaners that determine the contents have been proposed.

また、特許文献1には、カメラによって得られる画像から、当該カメラの撮影地点から画像に含まれる対象物までの距離を算出する技術が開示されている。   Further, Patent Literature 1 discloses a technique for calculating, from an image obtained by a camera, a distance from a shooting point of the camera to an object included in the image.

特許第3215616号公報Japanese Patent No. 3215616

自律走行掃除機に備えた一台のカメラにより自己位置を推定し、かつ障害物を検出する場合、例えば、床面を撮像して障害物を検出し、かつ得られた特徴点から自己位置を推定すると自身が旋回した場合に自己位置を喪失し易くなる。一方、画角の広いカメラを用いて天井、および床面に存在する障害物を一度に撮像すると、天井に存在する特徴点を用いて自己位置を推定することができ自身の旋回により自己位置の喪失は回避できるが、得られた画像の歪が大きくなりすぎて自己位置推定の誤差が大きくなり、障害物との距離の値にも大きな誤差が含まれることになる。   When estimating the self-position by one camera provided in the autonomous traveling cleaner and detecting an obstacle, for example, an image of a floor surface is detected to detect the obstacle, and the self-position is obtained from the obtained feature points. As a presumption, when the vehicle turns, it is easy to lose its position. On the other hand, if a camera with a wide angle of view is used to image the ceiling and obstacles on the floor at one time, the self-position can be estimated using the feature points existing on the ceiling and the self-position Although the loss can be avoided, the distortion of the obtained image becomes too large, the error of the self-position estimation becomes large, and the value of the distance to the obstacle includes a large error.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり一台の撮像手段で自己位置の推定と床面にある障害物の撮像を可能とする自律走行掃除機の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an autonomous traveling vacuum cleaner capable of estimating its own position and imaging an obstacle on the floor with one imaging unit.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る自律走行掃除機は、自律的に走行し掃除を行う自律走行掃除機であって、周囲に存在する物体を撮像する撮像手段と、少なくとも水平面に沿う1軸周りで前記撮像手段の姿勢を変更可能な駆動機構と、前記撮像手段から得られる画像情報に基づき自己位置推定を行う推定部と、前記推定部が実行する自己位置推定の確度が高くなるように前記駆動機構を制御して前記撮像手段の姿勢を変更する駆動制御部とを備える。   In order to achieve the above object, an autonomous traveling vacuum cleaner according to one aspect of the present invention is an autonomous traveling vacuum cleaner that autonomously travels and performs cleaning, and includes an imaging unit that captures an image of an object present in the surroundings, A drive mechanism capable of changing the attitude of the imaging means around one axis along a horizontal plane, an estimating unit for performing self-position estimation based on image information obtained from the imaging means, and accuracy of self-position estimation performed by the estimating unit And a drive control unit that controls the drive mechanism to change the attitude of the imaging unit so that the height of the image pickup unit increases.

なお、自律走行掃除機による前記各処理は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。   Each of the processes performed by the autonomous traveling vacuum cleaner may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. Further, the present invention may be realized by any combination of a system, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.

本発明によれば、一つの撮像手段で床面に存在する障害物を精度良く検出し精度よく自己位置を推定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the obstacle which exists on a floor surface can be detected accurately with one imaging means, and a self-position can be estimated accurately.

図1は、実施の形態に係る自律走行掃除機を上方から示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing the autonomous traveling cleaner according to the embodiment from above. 図2は、実施の形態に係る自律走行掃除機を下方から示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the autonomous traveling cleaner according to the embodiment from below. 図3は、実施の形態に係る自律走行掃除機を側方から示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment from the side. 図4は、実施の形態に係る自律走行掃除機の機能構成を機構構成などと共に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment together with a mechanical configuration and the like. 図5は、実施の形態に係る自律走行掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a flow of the operation of the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment.

以下に、本発明に係る自律走行掃除機の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, an embodiment of an autonomous traveling cleaner according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement and connection forms of the constituent elements, the steps and the order of the steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Therefore, among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claims that represent the highest concept of the present invention are described as arbitrary components.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。   In addition, each drawing is a schematic diagram, and is not necessarily strictly illustrated. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.

また、以下の実施の形態において、方向を示す表現を用いている。例えば、直交する方向とは、完全に直交することを意味するだけでなく、実質的に直交する、すなわち、例えば数%程度の角度の差異を含むことも意味する。他の方向を用いた表現についても同様である。   In the following embodiments, an expression indicating a direction is used. For example, the orthogonal direction means not only completely orthogonal, but also substantially orthogonal, that is, including an angle difference of, for example, about several percent. The same applies to expressions using other directions.

図1は、実施の形態に係る自律走行掃除機を上方から示す平面図である。図2は、実施の形態に係る自律走行掃除機を下方から示す平面図である。図3は、実施の形態に係る自律走行掃除機を側方から示す側面図である。これらの図に記載の自律走行掃除機100は、天井が存在する建屋の床面上を自律的に走行し、床面上のごみを吸引するロボット型の掃除機であり、本体110と、本体110を移動させる駆動ユニット120と、床面上に存在するごみを集める掃除ユニット130と、ごみを本体110の内部に吸引する吸引ユニット140と、駆動ユニット120、掃除ユニット130及び吸引ユニット140などを制御する制御ユニット150と、撮像手段160と、駆動機構170と、バッテリ180と、記憶手段190を備えている。   FIG. 1 is a plan view showing the autonomous traveling cleaner according to the embodiment from above. FIG. 2 is a plan view showing the autonomous traveling cleaner according to the embodiment from below. FIG. 3 is a side view showing the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment from the side. The autonomous traveling vacuum cleaner 100 described in these figures is a robot-type vacuum cleaner that autonomously travels on a floor surface of a building having a ceiling and sucks dust on the floor surface, and includes a main body 110 and a main body. A drive unit 120 for moving the unit 110, a cleaning unit 130 for collecting refuse existing on the floor, a suction unit 140 for sucking refuse into the main body 110, a drive unit 120, the cleaning unit 130, the suction unit 140, and the like. The control unit 150 includes a control unit 150 for controlling, an imaging unit 160, a driving mechanism 170, a battery 180, and a storage unit 190.

本体110は、駆動ユニット120、制御ユニット150等を収容する筐体であり、下部に対し上部が取り外し可能な構成となっている。本体110の外周部には本体110に対して変位可能なバンパが取り付けられている。また、図2に示すように、本体110は、ごみを本体110の内部に吸引するための吸込口111が設けられている。   The main body 110 is a housing that houses the drive unit 120, the control unit 150, and the like, and has a configuration in which an upper part can be removed from a lower part. A bumper that is displaceable with respect to the main body 110 is attached to an outer peripheral portion of the main body 110. Further, as shown in FIG. 2, the main body 110 is provided with a suction port 111 for sucking dust into the main body 110.

駆動ユニット120は、制御ユニット150からの指示に基づき自律走行掃除機100を走行させる。本実施の形態においては、駆動ユニット120は、本体110の平面視における幅方向の中心に対して左側及び右側にそれぞれ1つずつ配置されている。なお、駆動ユニット120の数は、2つに限られず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。   The drive unit 120 causes the autonomous traveling cleaner 100 to travel based on an instruction from the control unit 150. In the present embodiment, one drive unit 120 is disposed on each of the left and right sides with respect to the center in the width direction of main body 110 in plan view. Note that the number of drive units 120 is not limited to two, and may be one or three or more.

また、駆動ユニット120は、床面上を走行するホイール、ホイールにトルクを与える走行用モータ、および走行用モータを収容するハウジングを有する。ホイールは、本体110の下面に形成される凹部に収容され、本体110に対して回転できるように取り付けられている。また、駆動ユニット120は、自律走行掃除機100の進行方向を算出するために用いられるオドメトリ情報を検出するためのエンコーダなどを有してもよい。本明細書において、自律走行掃除機100の進行方向(自律走行掃除機100が進行する方向)とは、実際に進行している方向のみならず、これから進行する方向も意味する。   The drive unit 120 includes a wheel that travels on the floor, a traveling motor that applies torque to the wheel, and a housing that houses the traveling motor. The wheel is housed in a recess formed on the lower surface of the main body 110 and is mounted so as to be rotatable with respect to the main body 110. Further, the drive unit 120 may include an encoder or the like for detecting odometry information used for calculating the traveling direction of the autonomous traveling cleaner 100. In the present specification, the traveling direction of the autonomous traveling vacuum cleaner 100 (the direction in which the autonomous traveling vacuum cleaner 100 travels) means not only the direction in which the vehicle is actually traveling, but also the direction in which it will travel.

本実施の形態に係る自律走行掃除機100の駆動方式は、キャスター129を補助輪として備えた対向二輪型であり、2つのホイールの回転を独立して制御することで、直進、後退、左回転、右回転等、自律走行掃除機100を自在に走行させることができる。   The drive system of the autonomous traveling vacuum cleaner 100 according to the present embodiment is a two-wheel opposed type including the casters 129 as auxiliary wheels, and by independently controlling the rotation of the two wheels, goes straight, retreats, and turns left. , The autonomous traveling cleaner 100 can be freely driven, such as turning right.

掃除ユニット130は、吸込口111からごみを吸い込ませるためのユニットであり、吸込口111内に配置されるメインブラシ(図示せず)、メインブラシを回転させるブラシ駆動モータ等を備えている。   The cleaning unit 130 is a unit for sucking dust from the suction port 111, and includes a main brush (not shown) disposed in the suction port 111, a brush driving motor for rotating the main brush, and the like.

吸引ユニット140は、本体110の内部に配置されており、ファンケース、及び、ファンケースの内部に配置される電動ファンを有する。電動ファンは、ごみ箱ユニット141の内部の空気を吸引し、本体110の外方に空気を吐出させることにより、吸込口111からごみを吸い込み、ごみ箱ユニット141内にごみを収容する。   The suction unit 140 is arranged inside the main body 110, and has a fan case and an electric fan arranged inside the fan case. The electric fan sucks the dust inside the dust box unit 141 and discharges the air to the outside of the main body 110 to suck dust from the suction port 111 and accommodate the dust in the dust box unit 141.

制御ユニット150は、本体110の内部に配置されており、メモリと、当該メモリに記憶されている制御プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)とを有する。制御ユニット150により実現される各処理部については後述する。   The control unit 150 is disposed inside the main body 110, and has a memory and a CPU (Central Processing Unit) that executes a control program stored in the memory. Each processing unit realized by the control unit 150 will be described later.

撮像手段160は、本体110の周囲に存在する障害物などの物体を撮像しデジタル信号からなる画像情報を出力するいわゆるデジタルカメラである。本実施の形態において、撮像手段160は、光軸が一本の単眼光学系を備えており、撮像手段160から得られた画像情報には撮像手段160から物体までの距離を示す情報は含まれていない。また、撮像手段160が備える光学系の画角は90度以下から選定され、本体110の上部空間の全周画像を撮影することはできない光学系が採用される。これにより撮像手段160から得られる画像の歪み、画像内の場所による解像度の相違などを抑制している。   The imaging unit 160 is a so-called digital camera that images an object such as an obstacle existing around the main body 110 and outputs image information composed of digital signals. In the present embodiment, the imaging unit 160 includes a monocular optical system having a single optical axis, and the image information obtained from the imaging unit 160 includes information indicating the distance from the imaging unit 160 to the object. Not. The angle of view of the optical system included in the imaging unit 160 is selected from 90 degrees or less, and an optical system that cannot capture an entire circumference image of the upper space of the main body 110 is employed. As a result, distortion of an image obtained from the imaging unit 160, a difference in resolution depending on a position in the image, and the like are suppressed.

駆動機構170は、撮像手段160の姿勢を少なくとも水平面に沿う1軸周りで移動させる機構である。本実施の形態の場合、駆動機構170は、自律走行掃除機100の幅方向(図中X軸方向)に延在する第一回転軸周りに撮像手段160の姿勢を変更でき(図3中破線の矢印参照)、また鉛直方向に延在する第二回転軸(図3中一点鎖線参照)周りにも撮像手段160の姿勢を変更できる。なお、駆動機構170は、他の方向に延在する回転軸回りで撮像手段160の姿勢を変更できても構わない。また、撮像手段160および駆動機構170は、図3に示すような本体110の天面に突出状に設けるばかりでなく、本体110に凹部を設けて設置してもよい。   The driving mechanism 170 is a mechanism that moves the attitude of the imaging unit 160 at least around one axis along a horizontal plane. In the case of the present embodiment, the drive mechanism 170 can change the attitude of the imaging unit 160 around the first rotation axis extending in the width direction (X-axis direction in the figure) of the autonomous traveling cleaner 100 (dashed line in FIG. 3). Can also be changed around the second rotation axis (see the dashed line in FIG. 3) extending in the vertical direction. Note that the drive mechanism 170 may be able to change the attitude of the imaging unit 160 around a rotation axis extending in another direction. Further, the imaging means 160 and the driving mechanism 170 may be provided not only in a protruding manner on the top surface of the main body 110 as shown in FIG.

バッテリ180(図4参照)は、自律走行掃除機100が有する電子機器と電気的に接続され、当該電子機器に電力を供給するための電池である。   The battery 180 (see FIG. 4) is a battery that is electrically connected to the electronic device of the autonomous traveling cleaner 100 and supplies power to the electronic device.

記憶手段190は、各種処理部が実行する制御プログラムが記憶されているROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリである。記憶手段190は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等により実現される。また、記憶手段190には、撮像手段160が生成した画像の画素位置に対する当該画素の実空間における推定サイズを示す相関情報181と、自律走行掃除機100のサイズ(具体的には、本体110の横幅)の情報であるサイズ情報182と、床面の間取りを示す情報である床面マップ183が記憶されている。なお、本体110の横幅とは、上面視で、自律走行掃除機100の進行方向に直交する方向における自律走行掃除機100の幅である。   The storage unit 190 is a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) in which control programs executed by various processing units are stored. The storage unit 190 is realized by, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or the like. The storage unit 190 stores correlation information 181 indicating the estimated size of the pixel in the real space with respect to the pixel position of the image generated by the imaging unit 160, and the size of the autonomous traveling cleaner 100 (specifically, the size of the main body 110). Size information 182, which is information on (width), and a floor map 183, which is information indicating floor plan, are stored. Note that the lateral width of the main body 110 is the width of the autonomous traveling cleaner 100 in a direction orthogonal to the traveling direction of the autonomous traveling cleaner 100 when viewed from above.

また、自律走行掃除機100が備える各種センサとしては、以下の様なセンサを例示できる。   In addition, examples of the various sensors included in the autonomous traveling cleaner 100 include the following sensors.

障害物センサ273は、本体110の前方に存在する周囲の壁、家具等の走行の障害となる障害物を検出するセンサである。本実施の形態においては、障害物センサ273には、超音波センサが用いられる。障害物センサ273は、本体110の前方の中央に配置される発信部271、及び、発信部271の両側にそれぞれ配置される受信部272を有し、発信部271から発信されて障害物によって反射して帰ってきた超音波を受信部272がそれぞれ受信することで、障害物の距離、位置等を検出することができる。   The obstacle sensor 273 is a sensor that detects an obstacle, such as a surrounding wall or furniture, existing in front of the main body 110 and that hinders traveling. In the present embodiment, an ultrasonic sensor is used as the obstacle sensor 273. The obstacle sensor 273 has a transmitting unit 271 disposed at the center in front of the main body 110 and receiving units 272 disposed on both sides of the transmitting unit 271, and is transmitted from the transmitting unit 271 and reflected by the obstacle. The receiving unit 272 receives the returned ultrasonic waves, thereby detecting the distance and position of the obstacle.

測距センサ274は、本体110の周囲に存在する障害物等の物体と本体110との距離を検出する。本実施の形態においては、測距センサ274は、発光部及び受光部を有する赤外線センサであり、障害物に反射した赤外線が戻ってくるまでの時間に基づき距離を測定する。測距センサ274は、例えば、右側の前方頂部、及び、左側の前方頂部にそれぞれ配置されている。右側の測距センサ274は、本体110の右斜め前方に向けて光を出力する。また、左側の測距センサ274は、本体110の左斜め前方に向けて光を出力する。このような構成により、自律走行掃除機100が旋回するときに、測距センサ274は、本体110の輪郭と最も接近した周囲の物体と本体110との距離を検出する。   The distance measurement sensor 274 detects the distance between the main body 110 and an object such as an obstacle existing around the main body 110. In the present embodiment, the distance measurement sensor 274 is an infrared sensor having a light emitting unit and a light receiving unit, and measures a distance based on a time until infrared light reflected on an obstacle returns. The distance measuring sensors 274 are arranged, for example, at the right front top and the left front top, respectively. The right distance measurement sensor 274 outputs light toward the diagonally right front of the main body 110. Further, the left distance measurement sensor 274 outputs light toward the diagonally left front of the main body 110. With such a configuration, when the autonomous traveling vacuum cleaner 100 turns, the distance measurement sensor 274 detects the distance between the contour of the main body 110 and a nearby object that is closest to the main body 110.

床面センサ276は、本体110の底面の複数箇所に配置され、床面の状態を検出する。本実施の形態においては、床面センサ276は、発光部及び受光部を有する赤外線センサであり、発光部から放射した赤外線光が戻ってくる光量に基づいて、例えば、床面が濡れている等の床面の状態を検出する。   The floor sensors 276 are arranged at a plurality of locations on the bottom surface of the main body 110 and detect the state of the floor. In the present embodiment, the floor sensor 276 is an infrared sensor having a light emitting unit and a light receiving unit. Based on the amount of infrared light emitted from the light emitting unit and returning, for example, the floor surface is wet. Detect the floor condition.

塵埃量センサ277は、例えば、発光素子及び受光素子からなり、受光素子が発光素子から放出された光の量を検出して出力する。出力された情報に基づいて、受光した光の量と塵埃量とを対応させる。具体的には、光の量が少なくなるほど塵埃量が多くなると判断され、その旨を示す塵埃量情報が生成される。   The dust amount sensor 277 includes, for example, a light emitting element and a light receiving element, and the light receiving element detects and outputs the amount of light emitted from the light emitting element. The amount of received light is made to correspond to the amount of dust based on the output information. Specifically, it is determined that the dust amount increases as the light amount decreases, and dust amount information indicating that fact is generated.

以上の障害物センサ273、測距センサ274、衝突センサ、床面センサ276、及び、塵埃量センサ277は、例示であり、自律走行掃除機100は、全てのセンサを備えなくてもかまわない。また、上記とは異なるセンサを自律走行掃除機100が備えてもかまわない。   The above-described obstacle sensor 273, distance measuring sensor 274, collision sensor, floor sensor 276, and dust amount sensor 277 are merely examples, and the autonomous traveling cleaner 100 may not include all sensors. Further, the autonomous traveling vacuum cleaner 100 may include a sensor different from the above.

例えば、自律走行掃除機100は、さらに、衝突センサと、エンコーダと、加速度センサと、角速度センサとを備えてもよい。   For example, the autonomous traveling cleaner 100 may further include a collision sensor, an encoder, an acceleration sensor, and an angular velocity sensor.

衝突センサは、本体110の周囲に取り付けられているバンパが、障害物に接触して本体110に対して押し込まれることに伴いオンされるスイッチ接触変位センサである。   The collision sensor is a switch contact displacement sensor that is turned on when a bumper attached around the main body 110 comes into contact with an obstacle and is pushed into the main body 110.

エンコーダは、駆動ユニット120に備えられており、走行用モータによって回転する一対のホイールのそれぞれの回転角を検出する。エンコーダからの情報により、自律走行掃除機100の走行量、旋回角度、速度、加速度、角速度等を算出することができる。   The encoder is provided in the drive unit 120 and detects each rotation angle of a pair of wheels rotated by the traveling motor. Based on the information from the encoder, the travel distance, turning angle, speed, acceleration, angular velocity, and the like of the autonomous traveling cleaner 100 can be calculated.

加速度センサは、自律走行掃除機100が走行する際の加速度を検出する。   The acceleration sensor detects acceleration when the autonomous traveling cleaner 100 travels.

角速度センサは、自律走行掃除機100が旋回する際の角速度を検出する。   The angular velocity sensor detects an angular velocity when the autonomous traveling cleaner 100 turns.

加速度センサ及び角速度センサにより検出された情報は、ホイールの空回りによって発生する誤差を修正するための情報等に用いられる。   Information detected by the acceleration sensor and the angular velocity sensor is used as information for correcting an error caused by idling of the wheel.

次に、制御ユニット150が実現する各処理部について説明する。図4は、実施の形態に係る自律走行掃除機の機能構成を機構構成などと共に示すブロック図である。自律走行掃除機100は、制御ユニット150が実行する処理部として、推定部151と、駆動制御部152と、種類特定部153とを備えている。なお、本実施の形態では制御ユニット150を一つのユニットとして一つの機能ブロックに記載しているが、各処理部は、複数の機能ブロックに分かれ、それぞれに対応する複数のCPUにより実現されてもよい。   Next, each processing unit realized by the control unit 150 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment together with a mechanical configuration and the like. The autonomous traveling cleaner 100 includes an estimation unit 151, a drive control unit 152, and a type identification unit 153 as processing units executed by the control unit 150. In the present embodiment, the control unit 150 is described as one unit in one functional block. However, each processing unit may be divided into a plurality of functional blocks, and may be realized by a plurality of CPUs corresponding to the respective functional blocks. Good.

推定部151は、撮像手段160から得られる画像情報に基づき自己位置推定を行う処理部である。自己位置推定の方法は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、推定部151は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術を用いて自己位置の推定を行っている。具体的には、撮像手段160から取得した画像情報中に含まれる複数の特徴点(ランドマーク)、駆動制御部152から得られる撮像手段160の姿勢を示す姿勢情報、駆動ユニット120に組み込まれたエンコーダ121からの信号等を推定部151が統合して自己位置を推定し自己位置情報を生成する。推定部151はまた、走行しながら自己位置を推定することにより、複数箇所で生成した自己位置情報の集合である走行実績を用いてマップも生成している。また、各種センサで検出した情報を用いて、壁などの障害物の位置(領域)をマップに情報として付加してもよい。   The estimating unit 151 is a processing unit that performs self-position estimation based on image information obtained from the imaging unit 160. Although the method of self-position estimation is not particularly limited, in the case of the present embodiment, the estimation unit 151 estimates the self-position by using a SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technique. More specifically, a plurality of feature points (landmarks) included in the image information acquired from the imaging unit 160, posture information indicating the posture of the imaging unit 160 obtained from the drive control unit 152, and incorporated into the drive unit 120. The estimation unit 151 integrates signals and the like from the encoder 121 to estimate the self-position and generate self-position information. The estimating unit 151 also estimates a self-position while traveling, and thereby generates a map using a traveling record that is a set of self-position information generated at a plurality of locations. Further, the position (area) of an obstacle such as a wall may be added to the map as information using information detected by various sensors.

駆動制御部152は、推定部151が実行する自己位置推定の確度が高くなるように駆動機構170を制御して撮像手段160の姿勢を変更する処理部である。また、床面に存在する障害物を撮像手段160から得られた画像情報に基づき検出する場合、画角に床面が含まれる様に撮像手段160の姿勢を変更する。以下、自己位置推定のための撮像手段160の姿勢を「推定姿勢」と記し、障害物検出のための撮像手段160の姿勢を「検出姿勢」と記載する場合がある。   The drive control unit 152 is a processing unit that controls the drive mechanism 170 to change the attitude of the imaging unit 160 so that the accuracy of the self-position estimation performed by the estimation unit 151 increases. When an obstacle existing on the floor is detected based on image information obtained from the imaging unit 160, the posture of the imaging unit 160 is changed so that the floor angle is included in the angle of view. Hereinafter, the posture of the imaging unit 160 for self-position estimation may be referred to as “estimated posture”, and the posture of the imaging unit 160 for obstacle detection may be referred to as “detected posture”.

ここで、自己位置推定の確度が高くなる撮像手段160の推定姿勢は、自律走行掃除機100の周辺環境により変化するが、例えば、撮像手段160から得られた1枚の画像情報内に含まれる特徴点の数が多い推定姿勢とすることにより、自己位置推定の確度は高くなる傾向にある。従って、駆動制御部152は、特徴点が多く含まれる画角となるように駆動機構170を制御して撮像手段160の推定姿勢を変更する。   Here, the estimated posture of the imaging unit 160 at which the accuracy of the self-position estimation becomes high varies depending on the surrounding environment of the autonomous traveling cleaner 100, but is included in, for example, one piece of image information obtained from the imaging unit 160. By using an estimated posture having a large number of feature points, the accuracy of self-position estimation tends to be high. Therefore, the drive control unit 152 controls the drive mechanism 170 to change the estimated attitude of the imaging unit 160 so that the angle of view includes many feature points.

推定姿勢の決定方法は、特に限定されるものではないが、例えば駆動制御部152は、予め定められた順番、またはランダムに撮像手段160の姿勢が変わるように駆動機構170を制御し、順次撮像手段160から画像情報を取得する。そして画像情報の中の特徴点が第一閾値を超えた場合、当該画像情報を取得した姿勢を推定姿勢として決定してもよい。   Although the method of determining the estimated attitude is not particularly limited, for example, the drive control unit 152 controls the drive mechanism 170 so that the attitude of the imaging unit 160 changes in a predetermined order or randomly, and sequentially captures images. The image information is obtained from the means 160. Then, when the feature point in the image information exceeds the first threshold value, the posture at which the image information was acquired may be determined as the estimated posture.

また、画像情報の中に天井照明が含まれていることを示す情報を種類特定部153から取得した場合、当該画像情報を取得した姿勢を推定姿勢として決定してもよい。さらに、天井照明の像が中央部に存在する画像情報を取得した姿勢を推定姿勢として決定してもよい。   When information indicating that ceiling illumination is included in the image information is acquired from the type identification unit 153, the orientation in which the image information is acquired may be determined as the estimated orientation. Furthermore, the posture at which the image of the ceiling illumination has acquired the image information at the center may be determined as the estimated posture.

また、駆動制御部152は、全天球、または全天球に近い範囲をカバーする複数枚の画像情報を撮像手段160が取得できる様に駆動機構170を制御し、撮像手段160の画角内の特徴点の数が第一閾値を超える姿勢を推定姿勢として決定してもよい。また、撮像手段160の画角内で最も特徴点の多い姿勢を推定姿勢として決定してもよい。このように、画角に含まれる特徴点の数を用いて推定姿勢を決定することにより、処理の高速化を図ることができる。   Further, the drive control unit 152 controls the drive mechanism 170 so that the imaging unit 160 can acquire a plurality of pieces of image information covering a whole celestial sphere or a range close to the celestial sphere. A posture in which the number of characteristic points exceeds the first threshold may be determined as the estimated posture. Further, the posture having the largest number of feature points within the angle of view of the imaging unit 160 may be determined as the estimated posture. As described above, by determining the estimated posture using the number of feature points included in the angle of view, the processing can be speeded up.

また、駆動制御部152は、特徴点を多く含まれる推定姿勢を決定するために、床面が画角に入らない上方方向に撮像手段160の光軸が向くように駆動機構170を制御して領域の異なる複数の画像情報を撮像手段160に取得させてもよい。これにより画像情報内に含まれる特徴点を多くするために取得する画像情報の枚数を抑制することができ、推定姿勢の決定に要する処理をさらに高速化することが可能となる。   In addition, the drive control unit 152 controls the drive mechanism 170 so that the optical axis of the imaging unit 160 is directed upward so that the floor surface does not enter the angle of view, in order to determine an estimated posture including many feature points. A plurality of pieces of image information having different regions may be obtained by the imaging unit 160. As a result, the number of pieces of image information acquired to increase the number of feature points included in the image information can be suppressed, and the processing required for determining the estimated posture can be further speeded up.

また、駆動制御部152は、種類特定部153(詳細は後述)が天井照明を特定するように駆動機構170を制御して撮像手段160に画像情報を取得させてもよい。これにより画像情報内に含まれる特徴点を多くするために取得する画像情報の枚数を抑制することができ、推定姿勢の決定に要する処理をさらに高速化することが可能となる。   Further, the drive control unit 152 may control the drive mechanism 170 so that the type specifying unit 153 (described in detail later) specifies ceiling illumination, and cause the imaging unit 160 to acquire image information. As a result, the number of pieces of image information acquired to increase the number of feature points included in the image information can be suppressed, and the processing required for determining the estimated posture can be further speeded up.

一方、自己位置推定の確度が高くなる撮像手段160の推定姿勢は、例えば、撮像手段160から得られた複数の画像情報に基づきマッチングが可能な特徴点の数が多い推定姿勢とすることにより、自己位置推定の確度は高くなる。従って、駆動制御部152は、マッチング可能な特徴点が多く含まれる画角となるように駆動機構170を制御して撮像手段160の推定姿勢を変更する。   On the other hand, the estimated posture of the imaging unit 160 at which the accuracy of the self-position estimation becomes high is, for example, an estimated posture in which the number of feature points that can be matched based on a plurality of pieces of image information obtained from the imaging unit 160 is large. The accuracy of the self-position estimation increases. Therefore, the drive control unit 152 changes the estimated attitude of the imaging unit 160 by controlling the drive mechanism 170 so that the angle of view includes many feature points that can be matched.

具体的に例えば、全天球、全天球に近い範囲、床面が画角に入らない範囲、または天井照明が含まれる範囲において領域が重複する複数枚の画像情報を撮像手段160が取得できる様に駆動機構170を制御し、撮像手段160の画角内のマッチング可能な特徴点の数が第二閾値を超える姿勢を推定姿勢として決定してもよい。また、撮像手段160の画角内で最もマッチング可能な特徴点の多い姿勢を推定姿勢として決定してもよい。   Specifically, for example, the imaging unit 160 can acquire a plurality of pieces of image information in which areas overlap in a celestial sphere, a range close to the celestial sphere, a range where the floor surface does not fall within the angle of view, or a range including ceiling illumination. The driving mechanism 170 may be controlled as described above, and the posture in which the number of feature points that can be matched within the angle of view of the imaging unit 160 exceeds the second threshold may be determined as the estimated posture. Further, the posture having the most feature points that can be matched within the angle of view of the imaging unit 160 may be determined as the estimated posture.

種類特定部153は、撮像手段160から得られる画像情報から撮像された物の種類を特定する処理部である。種類の特定方法は、特に限定されるものではないが、例えばAI(artificial intelligence)技術を例示することができる。具体的には、自律走行掃除機100が掃除をする環境(疑似環境含む)内において複数の画像情報を事前に取得し、画像情報内の物体の像と像に対応する物体の種類をデータとして用意し、ディープラーニング等の技術を用いて学習を行い、取得した画像に物体の像がある場合には、物体の種類を出力するよう種類特定用のモデルを構築する。またさらに、画像情報内の物体の像と像に対応する物体の種類に加えて、物体が表示されている画像位置もデータとして用意することで物体の像がある場合には、物体の種類とともに表示されている画像位置をも出力できるモデルを構築することも可能である。さらに、その画像位置を元にある程度の物体と本体110との実距離を推定することもできる。種類特定部153は当該モデルを利用して物の種類を特定する場合を例示できる。なお、物の種類を特定するとは、物の詳細な種類を特定するばかりでなく、自律走行掃除機100の走行に対する障害物になり得る物であるかを特定する場合も含まれる。例えば、画像情報中に現れる窓の像は障害物とはならず、床面上の小型のカーペットの像は障害物として特定する場合などを例示できる。   The type specifying unit 153 is a processing unit that specifies the type of the object captured from the image information obtained from the imaging unit 160. The method of specifying the type is not particularly limited, and examples thereof include an AI (artificial intelligence) technique. Specifically, a plurality of pieces of image information are acquired in advance in an environment (including a pseudo environment) in which the autonomous traveling vacuum cleaner 100 performs cleaning, and the image of the object in the image information and the type of the object corresponding to the image are used as data. It prepares, learns using a technique such as deep learning, and if an acquired image includes an image of an object, constructs a type identification model so as to output the type of the object. Furthermore, in addition to the image of the object in the image information and the type of the object corresponding to the image, the image position where the object is displayed is also prepared as data. It is also possible to construct a model that can also output the displayed image position. Furthermore, the actual distance between the object 110 and the object 110 can be estimated based on the image position. The type specifying unit 153 can exemplify a case where the type of an object is specified using the model. In addition, specifying the type of the object includes not only specifying the detailed type of the object but also specifying whether the object can be an obstacle to the traveling of the autonomous traveling cleaner 100. For example, a case in which an image of a window appearing in image information does not become an obstacle, and an image of a small carpet on the floor is specified as an obstacle can be exemplified.

自律走行掃除機100の走行の障害となる障害物を検出する場合、種類特定部153は、検出姿勢の撮像手段160から得られた画像情報に基づき物の種類を特定することにより障害物を検出する。さらに種類特定部153は、駆動制御部152から取得した検出姿勢における撮像手段160の角度の情報、エンコーダ121などから得られるオドメトリ情報、および特定した障害物の画像情報内における位置などに基づき障害物までの距離を算出しても構わない。   When detecting an obstacle that hinders the travel of the autonomous traveling vacuum cleaner 100, the type identification unit 153 detects the obstacle by identifying the type of the object based on the image information obtained from the imaging unit 160 in the detected attitude. I do. Further, the type specifying unit 153 determines an obstacle based on information on the angle of the imaging unit 160 in the detected attitude acquired from the drive control unit 152, odometry information obtained from the encoder 121 and the like, and the position of the identified obstacle in the image information. The distance to may be calculated.

走行制御部154は、例えば、自律走行掃除機100が備える撮像手段160を含む各種センサが検出した情報から推定される自律走行掃除機100の自己位置に基づいて、駆動ユニット120を制御することで、自律走行掃除機100の走行や操舵等を制御する処理部である。   The travel control unit 154 controls the drive unit 120 based on, for example, the self-position of the autonomous traveling cleaner 100 estimated from information detected by various sensors including the imaging unit 160 included in the autonomous traveling cleaner 100. , A processing unit that controls the traveling and steering of the autonomous traveling cleaner 100.

掃除制御部155は、ごみを吸い込ませる等、吸引ユニット140を制御して床面の掃除を実行させる。   The cleaning control unit 155 controls the suction unit 140 to perform cleaning of the floor, such as sucking in dust.

続いて、自律走行掃除機100の動作について説明する。図5は、実施の形態に係る自律走行掃除機の動作の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation of the autonomous traveling cleaner 100 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of the operation of the autonomous traveling vacuum cleaner according to the embodiment.

まず、自律走行掃除機100の駆動制御部152は、駆動機構170を制御して画角内に掃除対象の床面が含まれる様に撮像手段160の姿勢を検出姿勢にする(S101)。次に種類特定部は、撮像手段160から取得した画像情報中の障害物を検出する(S102)。種類特定部153は、障害物が存在する場合、障害物までの距離を推定する(S103)。障害物が検出されない場合は推定距離を検出最大距離にする(S104)。   First, the drive control unit 152 of the autonomous traveling cleaner 100 controls the drive mechanism 170 to set the attitude of the imaging unit 160 to the detected attitude so that the floor to be cleaned is included in the angle of view (S101). Next, the type identification unit detects an obstacle in the image information acquired from the imaging unit 160 (S102). When there is an obstacle, the type identification unit 153 estimates the distance to the obstacle (S103). If no obstacle is detected, the estimated distance is set to the maximum detection distance (S104).

次に、駆動制御部152は、駆動機構170を制御して撮像手段160の光軸を床面が画角に含まれないように上方に向け(S105)、異なる複数の領域を撮像した画像情報を撮像手段160から取得し推定姿勢を決定する(S106)。なお、推定姿勢の決定方法は上記の方法など任意の方法を採用しうる。   Next, the drive control unit 152 controls the drive mechanism 170 so that the optical axis of the imaging unit 160 is directed upward so that the floor surface is not included in the angle of view (S105), and image information obtained by imaging a plurality of different regions is obtained. Is obtained from the imaging means 160, and the estimated posture is determined (S106). Note that an arbitrary method such as the above method can be adopted as a method of determining the estimated posture.

次に、推定姿勢の撮像手段160から得られた画像情報内の特徴点に基づき自己位置を推定し(S106)、自己位置を推定しながら自律走行掃除機100が床面上を移動することでマップの作成、更新を随時行う(S107)。ここで、駆動制御部152は、決定された推定姿勢で撮像される領域、撮像手段160の姿勢などを記憶手段190に記憶させておき、自律走行掃除機100が床面上を移動しても同じ領域を画角内に収めるように推定姿勢を自律走行掃除機100の走行状態に追随させても構わない。これにより自律走行掃除機100が移動しても自己位置推定の確度を高く維持することができ、自己位置を高い精度で安定して推定することが可能となる。   Next, the self-position is estimated based on the feature points in the image information obtained from the imaging means 160 of the estimated posture (S106), and the autonomous traveling cleaner 100 moves on the floor while estimating the self-position. Creation and update of the map are performed as needed (S107). Here, the drive control unit 152 stores, in the storage unit 190, a region to be imaged in the determined estimated posture, the posture of the imaging unit 160, and the like, even if the autonomous traveling cleaner 100 moves on the floor. The estimated posture may be made to follow the traveling state of the autonomous traveling cleaner 100 so that the same area falls within the angle of view. Thus, even if the autonomous traveling cleaner 100 moves, the accuracy of the self-position estimation can be maintained at a high level, and the self-position can be stably estimated with high accuracy.

掃除の途中で推定部151が自己位置を喪失した場合(S108)、駆動制御部152は、駆動機構170を制御して自己位置推定の確度が高くなるように撮像手段の姿勢を変更し(S105)、推定姿勢を再度決定する(S106)。   When the estimating unit 151 loses its own position during cleaning (S108), the drive control unit 152 controls the driving mechanism 170 to change the attitude of the imaging unit so as to increase the accuracy of the self-position estimation (S105). ), The estimated posture is determined again (S106).

以上の自己位置推定(S106)、マップ作成(S107)を掃除が終了するまで実行し続け(S109)、予め定められた領域の掃除が終了すれば(S109:Yes)、フローは終了する。   The self-position estimation (S106) and the map creation (S107) are continuously executed until the cleaning is completed (S109). When the cleaning of the predetermined area is completed (S109: Yes), the flow ends.

以上のように、本実施の形態に係る自律走行掃除機100によれば、画角の比較的狭く(例えば画角が90度以下、30度以上)歪の少ない光学系を備えた一台の撮像手段160により、前方の障害物を検出して高い精度で障害物までの距離を算出し、かつ適切な推定姿勢の撮像手段160から得られた画像情報に含まれる特徴点により自己位置推定を高い確度で行う事ができる。従って、自律走行掃除機100は、障害物に衝突することなくスムーズに移動し障害物と床面の隅部に至るまできれいに掃除することが可能となる。   As described above, according to the autonomous traveling vacuum cleaner 100 according to the present embodiment, one unit including an optical system having a relatively narrow angle of view (for example, an angle of view of 90 degrees or less, 30 degrees or more) and a small distortion is provided. The imaging unit 160 detects the obstacle in front, calculates the distance to the obstacle with high accuracy, and performs self-position estimation using the feature points included in the image information obtained from the imaging unit 160 having an appropriate estimated posture. It can be performed with high accuracy. Therefore, the autonomous traveling cleaner 100 can move smoothly without colliding with an obstacle, and can clean the obstacle and the corner of the floor surface cleanly.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, another embodiment that is realized by arbitrarily combining the components described in this specification and excluding some of the components may be an embodiment of the present invention. Further, the gist of the present invention with respect to the above-described embodiment, that is, modified examples obtained by performing various modifications conceivable by those skilled in the art without departing from the meaning indicated by the words described in the claims are also included in the present invention. It is.

例えば、上記実施の形態では撮像手段160を検出姿勢にして障害物の検出を行った後、自己位置を推定しながら掃除を行ったが、掃除のフローはこれに限定されるものではない。撮像手段160を推定姿勢にして自己位置推定を行い、その後撮像手段160を検出姿勢にして障害物の認識と障害物までの距離を推定しながら掃除を行い、一定距離の走行後など所定の間隔で再度撮像手段160を推定姿勢にして自己位置推定を行っても構わない。   For example, in the above embodiment, after the obstacle is detected with the imaging unit 160 in the detection posture, the cleaning is performed while estimating the self-position, but the cleaning flow is not limited to this. The self-position estimation is performed by setting the imaging unit 160 to the estimated posture, and then the imaging unit 160 is set to the detection posture to perform the cleaning while recognizing the obstacle and estimating the distance to the obstacle. Alternatively, the self-position estimation may be performed by setting the imaging unit 160 to the estimated posture again.

また、自己位置を推定する場合、最初に撮像手段160の光軸を鉛直上方に向けても構わない。この場合、撮像手段160の画角内に天井照明が含まれる確率が高くなり、天井照明が中央に位置する姿勢を推定姿勢としてもよい。   When estimating the self-position, the optical axis of the imaging unit 160 may be first directed vertically upward. In this case, the probability that the ceiling lighting is included in the angle of view of the imaging unit 160 increases, and the posture in which the ceiling lighting is located at the center may be used as the estimated posture.

また、一枚の画像情報内に含まれる特徴点の数や、マッチング可能な特徴点の数に基づき推定姿勢を決定したが、特徴量の信頼度の総計が最大、または第三閾値以上になる姿勢を推定姿勢として決定しても構わない。   In addition, the estimated posture is determined based on the number of feature points included in one piece of image information and the number of feature points that can be matched, but the total reliability of the feature amount is the maximum, or the third threshold or more. The posture may be determined as the estimated posture.

障害物として認識されたカーペット上に乗り上げて掃除を行う場合など障害物と自律走行掃除機100との距離をより正確に把握したい場合、自律走行掃除機100の先端縁と障害物とが画角に収まる位置にまで自律走行掃除機100を予め推定した距離の情報に従い障害物に近づけ、自律走行掃除機100の先端縁と障害物とが画角に収まるように駆動制御部152は駆動機構170を制御しても構わない。   When it is desired to more accurately grasp the distance between the obstacle and the autonomous traveling cleaner 100, such as when riding on a carpet recognized as an obstacle to perform cleaning, the angle of view between the leading edge of the autonomous traveling cleaner 100 and the obstacle is different. The drive control unit 152 controls the driving mechanism 170 so that the autonomous traveling cleaner 100 approaches the obstacle according to the information on the distance estimated in advance to a position where the obstacle fits into the obstacle. May be controlled.

本発明は、家屋内等の床面を自動的に掃除する自律走行掃除機に適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to an autonomous traveling vacuum cleaner for automatically cleaning a floor surface in a house or the like.

100 自律走行掃除機
110 本体
111 吸込口
120 駆動ユニット
121 エンコーダ
129 キャスター
130 掃除ユニット
140 吸引ユニット
141 箱ユニット
150 制御ユニット
151 推定部
152 駆動制御部
153 種類特定部
154 走行制御部
155 掃除制御部
160 撮像手段
170 駆動機構
180 バッテリ
181 相関情報
182 サイズ情報
183 床面マップ
190 記憶手段
271 発信部
272 受信部
273 障害物センサ
274 測距センサ
276 床面センサ
277 塵埃量センサ
Reference Signs List 100 autonomous traveling cleaner 110 main body 111 suction port 120 drive unit 121 encoder 129 caster 130 cleaning unit 140 suction unit 141 box unit 150 control unit 151 estimation unit 152 drive control unit 153 type identification unit 154 travel control unit 155 cleaning control unit 160 imaging Means 170 Drive mechanism 180 Battery 181 Correlation information 182 Size information 183 Floor map 190 Storage unit 271 Transmitting unit 272 Receiving unit 273 Obstacle sensor 274 Distance measuring sensor 276 Floor surface sensor 277 Dust amount sensor

Claims (6)

自律的に走行し掃除を行う自律走行掃除機であって、
周囲に存在する物体を撮像する撮像手段と、
少なくとも水平面に沿う1軸周りで前記撮像手段の姿勢を変更可能な駆動機構と、
前記撮像手段から得られる画像情報に基づき自己位置推定を行う推定部と、
前記推定部が実行する自己位置推定の確度が高くなるように前記駆動機構を制御して前記撮像手段の姿勢を変更する駆動制御部と
を備える自律走行掃除機。
An autonomous traveling vacuum cleaner that runs and cleans autonomously,
Imaging means for imaging surrounding objects;
A drive mechanism capable of changing the attitude of the imaging means at least around one axis along a horizontal plane;
An estimating unit that performs self-position estimation based on image information obtained from the imaging unit;
An autonomous traveling cleaner comprising: a drive control unit that controls the drive mechanism to change the attitude of the imaging unit so that the accuracy of the self-position estimation performed by the estimation unit is increased.
前記駆動制御部は、前記画像情報内に含まれる特徴点の数が多い画角となるように前記駆動機構を制御して前記撮像手段の姿勢を変更する
請求項1または2に記載の自律走行掃除機。
3. The autonomous traveling according to claim 1, wherein the drive control unit controls the drive mechanism to change an attitude of the imaging unit so that an angle of view includes a large number of feature points included in the image information. 4. Vacuum cleaner.
前記駆動制御部は、複数の前記画像情報に基づきマッチングが可能な特徴点の数が多い画角となるように前記駆動機構を制御して前記撮像手段の姿勢を変更する
請求項1に記載の自律走行掃除機。
2. The drive control unit according to claim 1, wherein the drive control unit controls the drive mechanism to change an attitude of the imaging unit so that the angle of view has a large number of feature points that can be matched based on the plurality of pieces of image information. Autonomous traveling vacuum cleaner.
前記駆動制御部は、前記画像情報内に含まれる特徴点を多くするために、床面が画角に入らない上方方向に前記撮像手段の光軸が向くように前記駆動機構を制御する
請求項1から3のいずれか一項に記載の自律走行掃除機。
The drive control unit controls the drive mechanism so that an optical axis of the imaging unit is directed upward so that a floor surface does not enter an angle of view in order to increase the number of feature points included in the image information. The autonomous traveling vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 3.
前記撮像手段から得られる画像情報から撮像された物の種類を特定する種類特定部を備え、
前記駆動制御部は、前記種類特定部が天井照明を特定するように前記駆動機構を制御して前記撮像手段の姿勢を変更する
請求項1から4のいずれか一項に記載の自律走行掃除機。
A type identification unit that identifies the type of an object imaged from the image information obtained from the imaging unit,
The autonomous traveling vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive control unit controls the drive mechanism to change the attitude of the imaging unit so that the type specifying unit specifies ceiling illumination. .
前記推定部が自己位置を喪失した場合に、前記駆動制御部は、前記駆動機構を制御して自己位置推定の確度が高くなるように前記撮像手段の姿勢を変更する
請求項1から5のいずれか一項に記載の自律走行掃除機。
6. The method according to claim 1, wherein when the estimating unit loses its own position, the drive control unit controls the driving mechanism to change the attitude of the imaging unit so that the accuracy of the self-position estimation is increased. 7. The autonomous traveling vacuum cleaner according to claim 1.
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