JP2019109854A

JP2019109854A - Autonomous traveling body

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Publication number: JP2019109854A
Application number: JP2017244100A
Authority: JP
Inventors: 裕樹丸谷; Hiroki Marutani; 浩太渡邊; Kota Watanabe; 淳一杉本; Junichi Sugimoto
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-07-04
Also published as: CN109938649A

Abstract

To provide a vacuum cleaner which can be imaged by a camera even in a dark place.SOLUTION: A vacuum cleaner comprises: a movable case body; a camera 24 mounted on the body case; an SLAM unit 67 having a function of detecting means; and a lamp 25. The SLAM unit 67 detects an ambient brightness via the camera 24. The lamp 25 relatively increases the brightness in an imaging direction by the camera 24 at least when imaging is performed by the camera 24 in the case where a surrounding brightness detected by the SLAM unit 67 is relatively small.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、本体に搭載されたカメラを備える自律走行体に関する。 Embodiments of the present invention relate to an autonomous vehicle provided with a camera mounted on a main body.

従来、被掃除面としての床面上を自律走行しながら床面を掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。 Conventionally, a so-called autonomous traveling type electric vacuum cleaner (cleaning robot) is known which cleans a floor surface while autonomously traveling on a floor surface as a surface to be cleaned.

このような電気掃除機として、カメラを搭載し、例えば不審者の可能性がある人物が室内に侵入したことを人感センサによって検出したときに、室内の照明を点灯させ、カメラで室内を撮影するものがある。 A camera is mounted as such a vacuum cleaner, for example, when a human sensor detects that a person with the possibility of a suspicious person has intruded into the room, the room illumination is turned on and the room is photographed with the camera There is something to do.

しかしながら、室内の照明は通常固定されているため、例えばベッドやソファの下など、照明が届かない箇所が生じる。このような箇所は、電気掃除機のカメラにより撮影することができない。 However, since the lighting in the room is usually fixed, there are places where the lighting can not reach, for example under a bed or sofa. Such places can not be photographed by the camera of the vacuum cleaner.

特開２００５−２９６５１０号公報JP, 2005-296510, A

本発明が解決しようとする課題は、暗い場所でもカメラによって撮像できる自律走行体を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an autonomous vehicle that can be imaged by a camera even in a dark place.

実施形態の自律走行体は、走行可能な本体と、この本体に搭載されたカメラと、検出手段と、照明手段とを有する。検出手段は、カメラを介して周囲の明るさを検出する。照明手段は、検出手段により検出した周囲の明るさが相対的に小さい場合に少なくともカメラの撮像時にこのカメラによる撮像方向の明るさを相対的に増加させる。 The autonomous traveling body according to the embodiment includes a movable main body, a camera mounted on the main body, detection means, and illumination means. The detection means detects ambient brightness via the camera. The illumination means relatively increases the brightness in the imaging direction by the camera at least when imaging the camera when the ambient brightness detected by the detection means is relatively small.

第１の実施形態の自律走行体の内部構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the autonomous traveling body of 1st Embodiment. 同上自律走行体の斜視図である。It is a perspective view of an autonomous traveling body same as the above. 同上自律走行体を下方から示す平面図である。It is a top view which shows an autonomous traveling body same as the above from the bottom. 同上自律走行体の本体の一部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a part of main part of an autonomous traveling body same as the above. 同上自律走行体を備えた自律走行体システムを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the autonomous traveling body system provided with an autonomous traveling body same as the above. 同上自律走行体の照明手段による照明強度と明るさとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the illumination intensity and the brightness by the illumination means of an autonomous traveling body same as the above. 同上自律走行体の照明制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the illumination control of an autonomous traveling body same as the above. 第２の実施形態の自律走行体の照明制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows illumination control of the autonomous traveling body of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の自律走行体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the autonomous traveling body of 3rd Embodiment.

以下、第１の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図１ないし図５において、11は自律走行体としての電気掃除機である。この電気掃除機11は、この電気掃除機11の充電用の基地部となる基地装置としての図示しない充電装置(充電台)とともに自律走行体装置である電気掃除装置(電気掃除システム)を構成するものである。そして、電気掃除機11は、本実施形態において、走行面としての被掃除面である床面上を自律走行(自走)しつつ床面を掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナ(掃除ロボット)である。この電気掃除機11は、例えば掃除領域内などに配置された中継手段(中継部)としてのホームゲートウェイ(ルータ)14との間で有線通信あるいはＷｉ−Ｆｉ(登録商標)やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)などの無線通信を用いて通信(送受信)することにより、インターネットなどの(外部)ネットワーク15を介して、データ格納手段(データ格納部)としての汎用のサーバ16や、表示機能を備えた汎用の外部機器17などと有線あるいは無線通信可能となっている。 In FIGS. 1 to 5, reference numeral 11 denotes a vacuum cleaner as an autonomous vehicle. The electric vacuum cleaner 11 constitutes an electric cleaning device (electric cleaning system) which is an autonomous traveling body device together with a charging device (charging base) (not shown) as a base device serving as a base unit for charging the electric vacuum cleaner 11. It is a thing. And the vacuum cleaner 11 is a so-called self-propelled robot cleaner (cleaning robot) which cleans the floor surface while autonomously traveling (self-running) on the floor surface which is a surface to be cleaned as a traveling surface in this embodiment. ). The vacuum cleaner 11 performs wired communication or Wi-Fi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark) with a home gateway (router) 14 as a relay unit (relay unit) disposed, for example, in a cleaning area or the like. , Etc., via the (external) network 15 such as the Internet, a general-purpose server 16 as data storage means (data storage unit), and a general-purpose server having a display function. Wired or wireless communication is possible with the external device 17 or the like.

この電気掃除機11は、本体である本体ケース20を備えている。また、この電気掃除機11は、走行駆動部である駆動輪21を備えている。さらに、この電気掃除機11は、床面の塵埃を掃除する掃除部22を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、センサ部23を備えている。さらに、この電気掃除機11は、撮像手段(撮像部)としてのカメラ24を備えている。また、この電気掃除機11は、照明手段(照明部)としてのランプ25を備えている。さらに、この電気掃除機11は、受信手段(受信部)および送信手段(送信部)の機能を有する通信部26を備えていてもよい。また、この電気掃除機11は、画像を表示する表示部を備えていてもよい。さらに、この電気掃除機11は、コントローラである制御手段としての制御部28を備えている。そして、この電気掃除機11は、電源部となる給電用の電池を備えていてもよい。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース20)の走行方向に沿った方向を前後方向(図２に示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向として説明する。 The vacuum cleaner 11 includes a main body case 20 which is a main body. Moreover, this vacuum cleaner 11 is provided with the driving wheel 21 which is a traveling drive part. Furthermore, this vacuum cleaner 11 may be equipped with the cleaning part 22 which cleans the dust of a floor surface. Further, the vacuum cleaner 11 includes a sensor unit 23. Furthermore, this vacuum cleaner 11 is equipped with the camera 24 as an imaging means (imaging part). Moreover, this vacuum cleaner 11 is equipped with the lamp | ramp 25 as an illumination means (illumination part). Furthermore, this vacuum cleaner 11 may be equipped with the communication part 26 which has a function of a receiving means (receiving part) and a transmission means (transmission part). Moreover, this vacuum cleaner 11 may be provided with the display part which displays an image. Furthermore, the vacuum cleaner 11 is provided with a control unit 28 as a control means which is a controller. And this vacuum cleaner 11 may be equipped with the battery for electric power feeding which becomes a power supply part. Hereinafter, the direction along the traveling direction of the vacuum cleaner 11 (body case 20) will be referred to as the front-rear direction (arrows FR and RR shown in FIG. 2), and the left-right direction The description will be made assuming that the both sides direction is the width direction.

本体ケース20は、例えば合成樹脂などにより形成されている。この本体ケース20は、各種装置や部品を収納可能な形状に形成されている。この本体ケース20は、例えば扁平な円柱状(円盤状)などに形成されていてもよい。また、この本体ケース20には、集塵口である吸込口31などが床面に対向する下部などに設けられていてもよい。 The main body case 20 is formed of, for example, a synthetic resin. The main body case 20 is formed in a shape that can store various devices and parts. The main body case 20 may be formed, for example, in a flat cylindrical shape (disk shape) or the like. Further, in the main body case 20, the suction port 31 which is a dust collection port or the like may be provided in a lower portion facing the floor surface or the like.

駆動輪21は、電気掃除機11(本体ケース20)を床面上で前進方向および後退方向に走行(自律走行)させる、すなわち走行用のものである。本実施形態では、この駆動輪21は、例えば本体ケース20の左右に一対設けられている。この駆動輪21は、駆動手段としてのモータ33により駆動される。なお、この駆動輪21に代えて、走行駆動部としての無限軌道などを用いることもできる。 The driving wheel 21 travels (autonomously travels) the vacuum cleaner 11 (main case 20) in the forward direction and backward direction on the floor surface, that is, for traveling. In the present embodiment, a pair of drive wheels 21 is provided, for example, on the left and right of the main body case 20. The drive wheel 21 is driven by a motor 33 as drive means. In addition, it can replace with this drive wheel 21, and can also use an endless track etc. as a run drive part.

モータ33は、駆動輪21に対応して配置されている。したがって、本実施形態では、このモータ33は、例えば左右一対設けられている。そして、このモータ33は、各駆動輪21を独立して駆動させることが可能となっている。 The motor 33 is disposed corresponding to the drive wheel 21. Therefore, in the present embodiment, for example, a pair of left and right motors 33 are provided. And this motor 33 can drive each drive wheel 21 independently.

掃除部22は、例えば床面の塵埃を除去するものである。この掃除部22は、例えば床面上の塵埃を吸込口31から集めて捕集したり、床面などを拭き掃除したりする機能を有している。この掃除部22は、吸込口31から空気とともに塵埃を吸い込む電動送風機35と、吸込口31に回転可能に取り付けられて塵埃を掻き上げる回転清掃体としての回転ブラシ36およびこの回転ブラシ36を回転駆動させるブラシモータ37と、本体ケース20の周縁部に回転可能に取り付けられて塵埃を掻き集める旋回清掃部としての補助掃除手段(補助掃除部)であるサイドブラシ38およびこのサイドブラシ38を駆動させるサイドブラシモータ39との少なくともいずれかを備えていてもよい。また、この掃除部22は、吸込口31と連通して塵埃を溜める集塵部40を備えていてもよい。なお、この掃除部22は、必須の構成ではない。 The cleaning unit 22 is, for example, for removing dust on the floor surface. The cleaning unit 22 has, for example, a function of collecting and collecting dust on the floor surface from the suction port 31, and wiping and cleaning the floor surface and the like. The cleaning unit 22 includes an electric blower 35 for sucking dust with air from the suction port 31, a rotary brush 36 as a rotary cleaning body rotatably attached to the suction port 31 to scrape the dust, and rotationally driving the rotary brush 36 Brush motor 37, a side brush 38 as an auxiliary cleaning means (auxiliary cleaning portion) as a pivot cleaning portion rotatably attached to the peripheral portion of the main body case 20 and scraping dust, and a side for driving the side brush 38 At least one of the brush motor 39 may be provided. In addition, the cleaning unit 22 may include a dust collection unit 40 communicating with the suction port 31 to store dust. In addition, this cleaning part 22 is not an essential structure.

センサ部23は、照度センサ42を備えている。また、センサ部23は、人感センサ43を備えている。したがって、電気掃除機11は、照度センサ42を備えている。また、電気掃除機11は、人感センサ43を備えている。さらに、このセンサ部23は、例えば床面の凹凸状態(段差)や、電気掃除機11の走行の障害となる壁あるいは障害物、床面の塵埃量などをセンシングする赤外線センサや超音波センサなどの障害物検出手段(障害物センサ)を備えていてもよい。 The sensor unit 23 includes an illuminance sensor 42. The sensor unit 23 also includes a human sensor 43. Therefore, the vacuum cleaner 11 is provided with the illumination sensor 42. The vacuum cleaner 11 also includes a human sensor 43. Furthermore, the sensor unit 23 is, for example, an infrared sensor or an ultrasonic sensor that senses the uneven state (step) of the floor surface, a wall or obstacle that hinders the traveling of the electric vacuum cleaner 11, and the amount of dust on the floor surface. Obstacle detection means (obstacle sensor) may be provided.

照度センサ42は、本体ケース20(電気掃除機11)の周囲(走行領域)の照度を検出するものである。この照度センサ42としては、例えばフォトトランジスタやフォトダイオードなどが用いられる。 The illuminance sensor 42 detects the illuminance of the surroundings (traveling area) of the main body case 20 (the vacuum cleaner 11). As the illuminance sensor 42, for example, a phototransistor or a photodiode is used.

人感センサ43は、本体ケース20(電気掃除機11)の周囲にいる人を検出するものである。この人感センサ43としては、例えば赤外線センサなどが用いられる。この人感センサ43は、例えば電気掃除機11の作動中、すなわち電気掃除機11が充電装置から走行を開始して充電装置に帰還するまでの間には、動作しないようにしてもよい。したがって、この人感センサ43は、電気掃除機11の非作動中、すなわち電気掃除機11が充電装置に接続された接続状態にのみ動作するようにしてもよい。なお、以下、電気掃除機11の作動中とは、上記のとおり、電気掃除機11が充電装置から走行を開始して充電装置に帰還するまでの間(一連の掃除動作中)をいうものとし、この間に電気掃除機11(本体ケース20)が走行している状態に限らず、例えば障害物などに接近して一時的に停止したり、障害物などを回避するために旋回(超信地旋回)したりしている状態などであっても、電気掃除機11の作動中に含まれるものとする。 The human sensor 43 detects a person around the main case 20 (the vacuum cleaner 11). As the human sensor 43, for example, an infrared sensor or the like is used. The human sensor 43 may not operate, for example, while the vacuum cleaner 11 is operating, that is, until the vacuum cleaner 11 starts traveling from the charging device and returns to the charging device. Therefore, the human sensor 43 may operate only when the vacuum cleaner 11 is not in operation, that is, only when the vacuum cleaner 11 is connected to the charging device. Hereinafter, during operation of the vacuum cleaner 11, as described above, refers to the period from when the vacuum cleaner 11 starts traveling from the charging device and returns to the charging device (during a series of cleaning operations). During this time, the vacuum cleaner 11 (body case 20) is not limited to traveling, for example, to approach and temporarily stop an obstacle or the like, or turn to avoid an obstacle or the like Even in the state of turning or the like, it is included in the operation of the vacuum cleaner 11.

カメラ24は、本体ケース20の走行方向である前方に向けられており、本体ケース20が載置される床面と平行な方向に対して、所定の水平画角(例えば１０５°など)でデジタルの画像(動画)を撮像するデジタルカメラである。このカメラ24は、本実施形態において、本体ケース20に１つ搭載されている。例えば、このカメラ24は、本体ケース20の前部中央に配置されている。このカメラ24は、図示しないが、レンズ、絞り、シャッタ、ＣＣＤなどの撮像素子、および、撮像制御回路などを備えている。また、このカメラ24は、(第１の)方向変換部としてのカメラ駆動モータ51により撮像方向を変換可能としてもよい。すなわち、電気掃除機11は、(第１の)方向変換部としてのカメラ駆動モータ51を備えている。このカメラ駆動モータ51は、例えばカメラ24の撮像方向を少なくとも上下方向に変換可能となっている。このカメラ駆動モータ51は、カメラ24の撮像方向を上下方向だけでなく、左右方向に変換可能としてもよい。すなわち、本実施形態において、カメラ駆動モータ51は、カメラ24をチルトおよびパン可能となっている。 The camera 24 is directed forward, which is the traveling direction of the main body case 20, and is digital at a predetermined horizontal angle of view (for example, 105 ° or the like) with respect to a direction parallel to the floor surface on which the main body case 20 is mounted. The digital camera captures an image (moving image) of One camera 24 is mounted on the main body case 20 in the present embodiment. For example, the camera 24 is disposed at the front center of the main body case 20. Although not shown, the camera 24 includes a lens, an aperture, a shutter, an imaging device such as a CCD, an imaging control circuit, and the like. In addition, the camera 24 may change the imaging direction by the camera drive motor 51 as a (first) direction conversion unit. That is, the vacuum cleaner 11 is equipped with the camera drive motor 51 as a (1st) direction conversion part. The camera drive motor 51 can convert, for example, the imaging direction of the camera 24 at least in the vertical direction. The camera drive motor 51 may convert the imaging direction of the camera 24 not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. That is, in the present embodiment, the camera drive motor 51 can tilt and pan the camera 24.

ランプ25は、カメラ24の撮像方向を照明することで撮像に必要となる明るさを得るものである。すなわち、このランプ25は、カメラ24により撮像可能な光の波長帯域に対応する波長帯域の光を出力するようになっている。ランプ25は、カメラ24が可視光波長帯域の画像を撮像可能である場合、可視光波長帯域の光を出力するものが用いられ、カメラ24が赤外波長帯域の画像を撮像可能である場合、赤外波長領域の光を出力するものが用いられる。このランプ25は、カメラ24に対応して設けられている。本実施形態において、ランプ25は、例えばカメラ24を挟んでこのカメラ24の左右にそれぞれ配置されている。これらランプ25，25は、カメラ24の画角Ｖ以上の照射角度LAを有している(図４)。このとき、各ランプ25の照射角度LAはカメラ24の画角Ｖ以下でもよく、すべてのランプ25の照射角度LAによりカメラ24の画角Ｖを包含できればよい。換言すれば、ランプ25によりカメラ24の画角全体が照明されるように構成されている。これらランプ25は、例えばＬＥＤなどが用いられる。そして、このランプ25は、(第２の)方向変換部としてのランプ(照明)駆動モータ53により照明方向を変換可能としてもよい。すなわち、電気掃除機11は、(第２の)方向変換部としてのランプ駆動モータ53を備えている。このランプ駆動モータ53は、例えばランプ25の照明方向を少なくとも上下方向に変換可能となっている。このランプ駆動モータ53は、ランプ53の照明方向を上下方向だけでなく、左右方向に変換可能としてもよい。すなわち、本実施形態において、ランプ駆動モータ53は、ランプ25をチルトおよびパン可能となっている。 The lamp 25 illuminates the imaging direction of the camera 24 to obtain the brightness required for imaging. That is, the lamp 25 is configured to output light of a wavelength band corresponding to the wavelength band of light that can be imaged by the camera 24. The lamp 25 is used to output light in the visible light wavelength band when the camera 24 can pick up an image in the visible light wavelength band, and when the camera 24 can pick up an image in the infrared wavelength band What outputs the light of an infrared wavelength range is used. The lamp 25 is provided corresponding to the camera 24. In the present embodiment, the lamps 25 are disposed, for example, on the left and right of the camera 24 with the camera 24 in between. These lamps 25 have an irradiation angle LA which is equal to or more than the angle of view V of the camera 24 (FIG. 4). At this time, the irradiation angle LA of each lamp 25 may be equal to or less than the angle of view V of the camera 24, and the angle of view V of the camera 24 may be included by the irradiation angles LA of all the lamps 25. In other words, the lamp 25 is configured to illuminate the entire angle of view of the camera 24. For example, an LED or the like is used as these lamps 25. The lamp 25 may change the illumination direction by a lamp (illumination) drive motor 53 as a (second) direction conversion unit. That is, the vacuum cleaner 11 is provided with the lamp drive motor 53 as a (second) direction conversion unit. The lamp drive motor 53 can convert, for example, the illumination direction of the lamp 25 at least in the vertical direction. The lamp drive motor 53 may convert the illumination direction of the lamp 53 not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. That is, in the present embodiment, the lamp driving motor 53 can tilt and pan the lamp 25.

ここで、ランプ駆動モータ53は、カメラ駆動モータ51と連動することが好ましい。すなわち、カメラ駆動モータ51によりカメラ24の撮像方向を変換したときには、ランプ25がカメラ24の撮像範囲全体を照明するように、ランプ駆動モータ53によりランプ25の照明方向を変換することが好ましい。換言すれば、ランプ駆動モータ53は、カメラ駆動モータ51によるカメラ24の撮像方向の変化に伴いランプ25の照明方向を変化させることが好ましい。したがって、カメラ駆動モータ51とランプ駆動モータ53とは、一体的に設けられていてもよいし、共通の方向変換部によって、カメラ24およびランプ25を同時に方向変換するように構成してもよい。 Here, the lamp drive motor 53 is preferably interlocked with the camera drive motor 51. That is, when the imaging direction of the camera 24 is converted by the camera drive motor 51, it is preferable to convert the illumination direction of the lamp 25 by the lamp drive motor 53 so that the lamp 25 illuminates the entire imaging range of the camera 24. In other words, it is preferable that the lamp drive motor 53 change the illumination direction of the lamp 25 in accordance with the change in the imaging direction of the camera 24 by the camera drive motor 51. Therefore, the camera drive motor 51 and the lamp drive motor 53 may be integrally provided, or may be configured to simultaneously change the direction of the camera 24 and the lamp 25 by the common direction changing unit.

通信部26は、ホームゲートウェイ14およびネットワーク15を介してサーバ16や外部機器17と無線通信をするための無線通信手段(無線通信部)および掃除機信号受信手段(掃除機信号受信部)としての無線ＬＡＮデバイスなどを備えている。すなわち、この通信部26は、電気掃除機11の情報やカメラ24により撮像した画像データなど各種情報をサーバ16や外部機器17へと送信する機能を備えている。また、この通信部26は、ネットワーク15を介して外部機器17から操作信号を受信する機能を備えている。この操作信号は、例えばモータ51，53を操作する信号、あるいは、モータ33を操作する信号である。すなわち、本実施形態において、ユーザは、外部機器17を介して操作信号を入力することにより、カメラ24やランプ25の方向を変換したり、本体ケース20(電気掃除機11)の走行方向を制御したりすることが可能となっている。なお、例えば通信部26にアクセスポイント機能を搭載し、ホームゲートウェイ14を介さずに外部機器17と直接無線通信をするようにしてもよい。また、例えば通信部26にウェブサーバ機能を付加してもよい。 The communication unit 26 is a wireless communication unit (wireless communication unit) for wireless communication with the server 16 and the external device 17 via the home gateway 14 and the network 15 and a cleaner signal reception unit (cleaner signal reception unit). It has a wireless LAN device and the like. That is, the communication unit 26 has a function of transmitting various information such as information of the vacuum cleaner 11 and image data captured by the camera 24 to the server 16 and the external device 17. The communication unit 26 also has a function of receiving an operation signal from the external device 17 via the network 15. The operation signal is, for example, a signal for operating the motors 51 and 53 or a signal for operating the motor 33. That is, in the present embodiment, the user changes the direction of the camera 24 or the lamp 25 by inputting an operation signal through the external device 17 or controls the traveling direction of the main body case 20 (the vacuum cleaner 11). It is possible to do For example, an access point function may be installed in the communication unit 26, and direct wireless communication may be performed with the external device 17 without passing through the home gateway 14. Also, for example, a web server function may be added to the communication unit 26.

制御部28は、例えば制御手段本体(制御部本体)であるＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイコンが用いられる。この制御部28は、掃除部22、センサ部23、カメラ24、ランプ25、通信部26、各モータ51，53などと電気的に接続されている。より詳細に、この制御部28は、走行制御手段である走行制御部61を備えている。また、この制御部28は、掃除制御手段である掃除制御部62を備えていてもよい。さらに、この制御部28は、センサ制御手段であるセンサ接続部63を備えている。また、この制御部28は、照明制御手段である照明制御部64を備えている。さらに、この制御部28は、通信制御手段である通信制御部65を備えている。また、この制御部28は、駆動制御手段である駆動制御部66を備えている。さらに、この制御部28は、ＳＬＡＭ部67を備えている。また、この制御部28は、記憶手段(記憶部)としてのメモリを備えている。さらに、この制御部28は、電池と電気的に接続されている。また、この制御部28は、電池の充電を制御する充電制御部を備えていてもよい。したがって、電気掃除機11は、走行制御手段である走行制御部61を備えている。また、電気掃除機11は、掃除制御手段である掃除制御部62を備えていてもよい。さらに、電気掃除機11は、センサ制御手段であるセンサ接続部63を備えている。また、電気掃除機11は、照明制御手段である照明制御部64を備えている。さらに、電気掃除機11は、通信制御手段である通信制御部65を備えている。また、電気掃除機11は、駆動制御手段である駆動制御部66を備えている。さらに、電気掃除機11は、ＳＬＡＭ部67を備えている。また、電気掃除機11は、記憶手段(記憶部)としてのメモリを備えている。さらに、電気掃除機11は、電池の充電を制御する充電制御部を備えていてもよい。 The control unit 28 is, for example, a microcomputer including a CPU as a control unit main body (control unit main body), a ROM, a RAM and the like. The control unit 28 is electrically connected to the cleaning unit 22, the sensor unit 23, the camera 24, the lamp 25, the communication unit 26, the motors 51 and 53, and the like. More specifically, the control unit 28 includes a traveling control unit 61 which is traveling control means. Further, the control unit 28 may include a cleaning control unit 62 which is a cleaning control unit. Further, the control unit 28 includes a sensor connection unit 63 which is a sensor control unit. Further, the control unit 28 includes an illumination control unit 64 which is illumination control means. Further, the control unit 28 includes a communication control unit 65 which is a communication control unit. Further, the control unit 28 includes a drive control unit 66 which is a drive control unit. Further, the control unit 28 includes a SLAM unit 67. The control unit 28 also includes a memory as a storage unit (storage unit). Furthermore, the control unit 28 is electrically connected to the battery. Also, the control unit 28 may include a charge control unit that controls charging of the battery. Therefore, the vacuum cleaner 11 is provided with the traveling control part 61 which is a traveling control means. Moreover, the vacuum cleaner 11 may be equipped with the cleaning control part 62 which is a cleaning control means. Furthermore, the vacuum cleaner 11 is provided with the sensor connection part 63 which is a sensor control means. Moreover, the vacuum cleaner 11 is provided with the illumination control part 64 which is an illumination control means. Furthermore, the vacuum cleaner 11 is provided with the communication control part 65 which is a communication control means. Moreover, the vacuum cleaner 11 is provided with the drive control part 66 which is a drive control means. Furthermore, the vacuum cleaner 11 includes a SLAM unit 67. Moreover, the vacuum cleaner 11 is equipped with the memory as a memory | storage means (memory | storage part). Furthermore, the vacuum cleaner 11 may be equipped with the charge control part which controls charge of a battery.

走行制御部61は、モータ33と電気的に接続されている。この走行制御部61は、例えばモータ33の駆動を制御する、すなわち、モータ33に流れる電流の大きさおよび向きを制御することにより、モータ33を正転、あるいは逆転させることで、モータ33の駆動を制御し、モータ33の駆動を制御することで駆動輪21の駆動を制御する。この走行制御部61は、電気掃除機11が配置されて走行可能な領域である走行領域を示す(走行領域に対応する)地図データおよびセンサ部23の検出に基づいて走行経路を設定し、駆動輪21(モータ33)の駆動を制御することで、この走行経路に沿って本体ケース20(電気掃除機11)を走行領域で自律走行させる走行モードを備えている。なお、本実施形態において、電気掃除機11が走行可能な領域は実質的に掃除部22による掃除対象となる領域であるから、走行領域は掃除対象領域と同一となっている。 The travel control unit 61 is electrically connected to the motor 33. The travel control unit 61 controls the drive of the motor 33, that is, controls the magnitude and direction of the current flowing through the motor 33 to drive the motor 33 by rotating the motor 33 forward or reverse. By controlling the drive of the motor 33 to control the drive of the drive wheel 21. The traveling control unit 61 sets a traveling route based on map data (corresponding to the traveling region) indicating a traveling region which is a region where the vacuum cleaner 11 is disposed and is capable of traveling, and driving is performed based on the detection of the sensor unit 23. By controlling the drive of the wheel 21 (motor 33), there is provided a travel mode in which the main body case 20 (electric vacuum cleaner 11) is autonomously traveled in the travel area along this travel path. In addition, in this embodiment, since the area | region which can travel the vacuum cleaner 11 is an area | region which becomes the cleaning object by the cleaning part 22 substantially, a traveling area is the same as the area | region for cleaning.

掃除制御部62は、掃除部22の動作を制御するものである。本実施形態において、この掃除制御部62は、電動送風機35、ブラシモータ37およびサイドブラシモータ39の駆動を制御する、すなわち、電動送風機35、ブラシモータ37、および、サイドブラシモータ39の通電量をそれぞれ別個に制御することで、これら電動送風機35、ブラシモータ37(回転ブラシ36)、および、サイドブラシモータ39(サイドブラシ38)の駆動を制御する。この掃除制御部62は、必須の構成ではない。 The cleaning control unit 62 controls the operation of the cleaning unit 22. In the present embodiment, the cleaning control unit 62 controls the drive of the electric blower 35, the brush motor 37 and the side brush motor 39, that is, the amount of energization of the electric blower 35, the brush motor 37 and the side brush motor 39 By separately controlling them, the drive of the electric blower 35, the brush motor 37 (rotating brush 36), and the side brush motor 39 (side brush 38) is controlled. The cleaning control unit 62 is not an essential component.

センサ接続部63は、センサ部23と電気的に接続されている。このセンサ接続部63は、センサ部23による検出結果を取得する。 The sensor connection unit 63 is electrically connected to the sensor unit 23. The sensor connection unit 63 acquires a detection result by the sensor unit 23.

照明制御部64は、ランプ25と電気的に接続されている。この照明制御部64は、ランプ25の点灯、消灯を制御するものである。また、この照明制御部64は、センサ接続部63、および、ＳＬＡＭ部67と電気的に接続されている。そして、この照明制御部64は、照度センサ42、あるいはＳＬＡＭ部67により検出した電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさ(照度)に応じて、ランプ25の照明強度を調整する調整手段(調整部)の機能を有していてもよい。具体的に、この照明制御部64は、電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさが相対的に低いほど、すなわち相対的に暗いほど、ランプ25の照明強度を相対的に大きくするように制御する。換言すれば、この照明制御部64は、電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさに応じてランプ25の照明強度を変化させるように制御する(図６)。すなわち、この照明制御部64は、例えば周囲が真っ暗なときには照明強度を最大とするが、周囲が薄暗い場合には、その照度(明るさ)に応じて照明強度を調整する。この照明制御部64は、主として、電気掃除機11の作動中、すなわち充電装置から走行(掃除)を開始して掃除を終了しこの充電装置まで帰還する間にランプ25を動作させるものとするが、非作動中、すなわち充電装置に接続されて待機しているときや電池を充電しているとき(接続状態時)に作動させてもよい。上記の「周囲の明るさが相対的に小さい(相対的に暗い)」とは、照度センサ42により測定された電気掃除機11の周囲の明るさが所定値より低いことを指す。この所定値は、カメラ24の撮影画像に基づいて周囲の情報を取得可能な程度に、周囲が明るいことを条件に予め設定しておく。所定値は固定の値として設定してもよいし、所定のパラメータに応じて変動可能な値として設定してもよい。照度センサ42は、電気掃除機11の周囲全体の明るさを検出可能に設けてもよいが、カメラ24の撮像方向に限って明るさを検出可能に設けてもよい。こうすれば電気掃除機11の装置構成が簡易化され、製造コストを抑えることができる。 The lighting control unit 64 is electrically connected to the lamp 25. The illumination control unit 64 controls lighting and extinguishing of the lamp 25. In addition, the illumination control unit 64 is electrically connected to the sensor connection unit 63 and the SLAM unit 67. Then, the illumination control unit 64 adjusts the illumination intensity of the lamp 25 according to the brightness (illuminance) around the electric vacuum cleaner 11 (body case 20) detected by the illumination sensor 42 or the SLAM unit 67. You may have the function of a means (adjustment part). Specifically, the illumination control unit 64 relatively increases the illumination intensity of the lamp 25 as the brightness around the electric vacuum cleaner 11 (body case 20) is relatively low, that is, as it is relatively darker. To control. In other words, the illumination control unit 64 controls so as to change the illumination intensity of the lamp 25 in accordance with the brightness around the vacuum cleaner 11 (body case 20) (FIG. 6). That is, the illumination control unit 64 maximizes the illumination intensity when, for example, the surroundings are dark, but adjusts the illumination intensity according to the illuminance (brightness) when the surroundings are dim. The lighting control unit 64 mainly operates the lamp 25 while the vacuum cleaner 11 is in operation, that is, starts traveling (cleaning) from the charging device, ends cleaning, and returns to the charging device. It may be activated during non-operation, i.e., while standing by being connected to the charging device or charging the battery (in the connected state). The above-mentioned “relatively small brightness (relatively dark)” indicates that the brightness around the vacuum cleaner 11 measured by the illuminance sensor 42 is lower than a predetermined value. The predetermined value is set in advance on the condition that the surrounding area is bright, to the extent that the surrounding information can be acquired based on the captured image of the camera 24. The predetermined value may be set as a fixed value or may be set as a variable value according to a predetermined parameter. The illuminance sensor 42 may be provided so as to be able to detect the brightness of the entire periphery of the vacuum cleaner 11, but may be provided so as to be able to detect the brightness only in the imaging direction of the camera 24. By so doing, the device configuration of the vacuum cleaner 11 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

通信制御部65は、通信部26と電気的に接続されている。また、この通信制御部65は、ＳＬＡＭ部67と電気的に接続されている。この通信制御部65は、通信部26から送信する信号やデータ、および、通信部26により受信した信号やデータを処理するものである。 The communication control unit 65 is electrically connected to the communication unit 26. The communication control unit 65 is also electrically connected to the SLAM unit 67. The communication control unit 65 processes signals and data transmitted from the communication unit 26 and signals and data received by the communication unit 26.

駆動制御部66は、モータ51，53と電気的に接続されている。この駆動制御部66は、これらモータ51，53の駆動を制御することで、カメラ24および／またはランプ25の方向転換を制御するものである。この駆動制御部66は、通信制御部65と電気的に接続され、外部機器17から入力された操作信号を通信制御部65経由で受信すると、この操作信号に応じてモータ51，53の駆動を制御し、カメラ24および／またはランプ25のチルト、パンを制御するようになっている。 The drive control unit 66 is electrically connected to the motors 51 and 53. The drive control unit 66 controls the turning of the camera 24 and / or the lamp 25 by controlling the driving of the motors 51 and 53. The drive control unit 66 is electrically connected to the communication control unit 65, and when the operation signal input from the external device 17 is received via the communication control unit 65, the drive of the motors 51 and 53 is performed according to the operation signal. It is controlled to control tilt and pan of the camera 24 and / or the lamp 25.

ＳＬＡＭ部67は、カメラ24と電気的に接続されている。また、このＳＬＡＭ部67は、通信制御部65(通信部26)と電気的に接続されている。そして、このＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像のデータを取り込み、各種画像処理をする。さらに、このＳＬＡＭ部67は、画像処理された画像データに基づき自己位置を推定する自己位置推定手段(自己位置推定部)の機能を有する。また、このＳＬＡＭ部67は、画像処理された画像データに基づき本体ケース20(電気掃除機11)が走行する走行領域の地図を作成する地図作成手段(地図作成部)の機能を有する。 The SLAM unit 67 is electrically connected to the camera 24. Further, the SLAM unit 67 is electrically connected to the communication control unit 65 (communication unit 26). Then, the SLAM unit 67 takes in data of an image captured by the camera 24 and performs various image processing. Further, the SLAM unit 67 has a function of a self position estimation unit (self position estimation unit) which estimates a self position based on image data subjected to image processing. In addition, the SLAM unit 67 has a function of a map creating unit (map creating unit) that creates a map of a traveling area in which the main body case 20 (the vacuum cleaner 11) travels based on the image data subjected to image processing.

すなわち、ＳＬＡＭ部67は、周囲をセンシングして走行可能な領域、すなわち走行領域を示す地図を作成するとともに、その地図における電気掃除機11の自己位置を取得する機能(いわゆるＳＬＡＭ(Simultaneous Localization and Mapping)機能)を有する。本実施形態の電気掃除機11に搭載されたＳＬＡＭ機能は、ステレオカメラ画像を利用したものである。すなわち、本実施形態のＳＬＡＭ部67では、２つのカメラ51，51それぞれの撮像画像中の同じ位置(家具の角などの特徴点)を抽出し、これらカメラ51，51の両眼視差を利用することで、撮像位置から特徴点までの距離を取得できる。このように距離の取得を繰り返すことにより、壁の形状や家具の位置、あるいは大きさなどの電気掃除機11の周囲の状況が分かるので、この周囲の状況に基づき、ＳＬＡＭ部67では、電気掃除機11(本体ケース20)が走行領域を示す地図を作成できる。そして、ＳＬＡＭ部67では、作成した地図と撮像画像による測距情報とを対応付けることで自己位置を取得できる。なお、ＳＬＡＭ部67により自己位置を取得する場合、必ずしも地図を自ら作成する必要はなく、外部から入手した地図を利用してもよい。また、ＳＬＡＭ機能を実現するには、ステレオカメラ画像を利用する他、赤外線センサを利用したり、角速度センサと加速度センサとを併用したりといった周知の技術を利用することができるので、詳しい説明は省略する。 That is, the SLAM unit 67 has a function of sensing the surroundings and creating a map indicating a travelable area, ie, a travel area, and acquiring the self-location of the vacuum cleaner 11 in the map (so-called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping ) Function. The SLAM function mounted on the vacuum cleaner 11 of the present embodiment utilizes a stereo camera image. That is, in the SLAM unit 67 of the present embodiment, the same position (feature point such as a corner of furniture) in the captured image of each of the two cameras 51, 51 is extracted, and the binocular parallax of these cameras 51, 51 is used. Thus, the distance from the imaging position to the feature point can be acquired. By repeatedly acquiring the distance in this manner, the situation around the vacuum cleaner 11 such as the shape of the wall, the position of the furniture, or the size can be known, so based on the situation around this, the SLAM unit 67 performs the electric cleaning It is possible to create a map in which the machine 11 (body case 20) shows the travel area. Then, the SLAM unit 67 can acquire the self position by associating the created map with the distance measurement information based on the captured image. In addition, when acquiring a self-position by the SLAM part 67, it is not necessary to necessarily produce a map itself and may use the map acquired from the outside. Also, in order to realize the SLAM function, in addition to using stereo camera images, known techniques such as using an infrared sensor or using an angular velocity sensor and an acceleration sensor in combination can be used, so a detailed explanation will be given. I omit it.

また、このＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像データに基づいて距離画像データ(視差画像データ)を作成してもよい。すなわち、このＳＬＡＭ部67は、画像データ中の物体の深度を算出した距離画像データを作成する深度算出手段(深度算出部)の機能を有していてもよい。 Further, the SLAM unit 67 may create distance image data (parallax image data) based on the image data captured by the camera 24. That is, the SLAM unit 67 may have a function of depth calculation means (depth calculation unit) for creating distance image data in which the depth of an object in the image data is calculated.

また、このＳＬＡＭ部67は、例えばカメラ24により所定の画像範囲(例えば本体ケース20の幅および高さに対応して設定された画像範囲)中に撮像されている物体の距離を、予め設定された、あるいは可変設定された閾値である設定距離と比較し、この設定距離以下の距離(電気掃除機11(本体ケース20)からの距離)に位置する物体を障害物であると判定する機能を有していてもよい。すなわち、このＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像データに基づいて本体ケース20からの距離を算出した物体が障害物であるかどうかを判定する障害物判定手段(障害物判定部)の機能を有していてもよい。 In addition, the SLAM unit 67 previously sets, for example, the distance of an object captured in a predetermined image range (for example, an image range set corresponding to the width and height of the main body case 20) by the camera 24. The function of determining an object located at a distance equal to or less than this set distance (a distance from the vacuum cleaner 11 (body case 20)) as an obstacle by comparison with a set distance which is a threshold set variably or variable You may have. That is, the SLAM unit 67 is an obstacle determination unit (obstacle determination unit) that determines whether an object whose distance from the main body case 20 has been calculated based on image data captured by the camera 24 is an obstacle. It may have a function.

そして、このＳＬＡＭ部67により作成した地図データは、メモリに記憶することができる。なお、このＳＬＡＭ部67は、すでに作成した地図データ中の障害物などの形状や配置と検出した周囲の形状や配置とが一致しない場合には、地図データを適宜補正することができる。 The map data created by the SLAM unit 67 can be stored in the memory. The SLAM unit 67 can appropriately correct the map data when the shape or arrangement of an obstacle or the like in the already created map data does not match the detected peripheral shape or arrangement.

また、このＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像から、電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさ(照度)を検出する検出手段(検出部)の機能を有している。例えば、このＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像の輝度を検出し、この輝度に基づき、電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさ(照度)を検出するように構成されている。 Further, the SLAM unit 67 has a function of a detection unit (detection unit) that detects the brightness (illuminance) around the vacuum cleaner 11 (main body case 20) from the image captured by the camera 24. . For example, the SLAM unit 67 is configured to detect the brightness of the image captured by the camera 24 and to detect the brightness (illuminance) around the vacuum cleaner 11 (main case 20) based on the brightness. ing.

なお、このＳＬＡＭ部67は、例えばカメラ24により撮像された生画像のデータに対して、これらカメラ24のレンズにより生じた歪みの補正、ノイズの除去、コントラスト調整、および画像中心の一致化などの一次画像処理をする画像補正手段(画像補正部)の機能を有していてもよい。 Note that, for example, with respect to raw image data captured by the camera 24, the SLAM unit 67 corrects distortion generated by the lens of the camera 24, removes noise, adjusts contrast, and matches the center of the image. It may have a function of an image correction unit (image correction unit) that performs primary image processing.

メモリは、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性のものが用いられる。このメモリには、ＳＬＡＭ部67により作成された地図データ(走行領域を示す地図データ)を記憶する地図記憶手段としての機能を有する。また、メモリ68は、この地図データとともに、この地図データにおける走行済み(掃除済み)領域を記憶するようにしてもよい。 For example, a nonvolatile memory such as a flash memory is used as the memory. This memory has a function as a map storage means for storing map data (map data indicating a travel area) created by the SLAM unit 67. In addition, the memory 68 may store the traveled (cleaned) area in the map data as well as the map data.

電池は、掃除部22、センサ部23、カメラ24、ランプ25、通信部26、制御部28、および、モータ51，53などに給電するものである。この電池としては、本実施形態において、例えば充電可能な二次電池が用いられる。このため、本実施形態では、例えば本体ケース20の底部に、電池を充電するための充電端子71が露出して配置されている。 The battery supplies power to the cleaning unit 22, the sensor unit 23, the camera 24, the lamp 25, the communication unit 26, the control unit 28, and the motors 51 and 53. In this embodiment, for example, a rechargeable secondary battery is used as this battery. For this reason, in the present embodiment, for example, at the bottom of the main body case 20, the charging terminal 71 for charging the battery is exposed and disposed.

充電装置は、電気掃除機11が走行(掃除)を終了したときに帰還する基地部となっている。この充電装置は、例えば定電流回路などの充電回路を内蔵していてもよい。また、この充電装置には、電池の充電用の充電用端子が設けられている。この充電用端子は、充電回路と電気的に接続されている。そして、この充電用端子は、充電装置に帰還した電気掃除機11の充電端子71と機械的および電気的に接続されるようになっている。 The charging device is a base unit that returns when the vacuum cleaner 11 finishes traveling (cleaning). The charging device may incorporate a charging circuit such as a constant current circuit, for example. Further, the charging device is provided with a charging terminal for charging the battery. The charging terminal is electrically connected to the charging circuit. The charging terminal is mechanically and electrically connected to the charging terminal 71 of the vacuum cleaner 11 returned to the charging device.

ホームゲートウェイ14は、アクセスポイントなどとも呼ばれ、建物内に設置され、ネットワーク15に対して例えば有線により接続されている。 The home gateway 14 is also called an access point or the like, installed in a building, and connected to the network 15 by, for example, a wire.

サーバ16は、ネットワーク15に接続されたコンピュータ(クラウドサーバ)であり、各種データを保存可能である。 The server 16 is a computer (cloud server) connected to the network 15, and can store various data.

外部機器17は、建物の内部では例えばホームゲートウェイ14を介してネットワーク15に対して有線あるいは無線通信可能であるとともに、建物の外部ではネットワーク15に対して有線あるいは無線通信可能な、例えばＰＣ(タブレット端末(タブレットＰＣ))やスマートフォン(携帯電話)などの汎用のデバイスである。この外部機器17は、少なくとも画像を表示する表示機能を有している。 The external device 17 is capable of wired or wireless communication with the network 15 via, for example, the home gateway 14 inside the building, and wired or wireless communication with the network 15 outside the building, for example, a PC (tablet It is a general-purpose device such as a terminal (tablet PC)) or a smartphone (mobile phone). The external device 17 has a display function of displaying at least an image.

次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.

まず、電気掃除機11による掃除の開始から終了までの概略を説明する。電気掃除機11は、掃除を開始すると、メモリに記憶された地図データに基づいて走行しつつ床面を掃除し、地図データを随時更新していく。そして、掃除が終了すると、電気掃除機11は、例えば充電装置へと帰還した後、電池の充電作業や待機状態などの充電装置への接続状態に移行する。 First, the outline from the start to the end of the cleaning by the vacuum cleaner 11 will be described. When cleaning is started, the vacuum cleaner 11 cleans the floor surface while traveling based on the map data stored in the memory, and updates the map data as needed. Then, when the cleaning is completed, the vacuum cleaner 11 returns to, for example, the charging device, and then shifts to a connection state to the charging device such as a battery charging operation or a standby state.

上記の制御をより具体的に説明すると、電気掃除機11は、例えば予め設定された掃除開始時刻となったときや、外部機器17などによって送信された掃除開始の制御コマンドを通信部26によって受信したときなどのタイミングで、制御部28が走行モードに切り換わり、掃除を開始する。例えば、掃除をしたことがない部屋を新たに掃除する場合には、メモリ68に走行領域の地図データが記憶されていないことになる。この場合には、所定の動作を行ってセンサ部23、カメラ24およびＳＬＡＭ部67などによって電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の障害物などを検出することでＳＬＡＭ部67により新たな地図データを作成する。なお、地図データは、電気掃除機11(ＳＬＡＭ部67)における作成によらず、外部から取得するようにしてもよい。 More specifically describing the above control, the vacuum cleaner 11 receives the control command of the cleaning start transmitted by the external device 17 or the like by the communication unit 26 when, for example, the cleaning start time set in advance is reached. The control unit 28 is switched to the traveling mode at the timing when the vehicle has run, and starts cleaning. For example, when newly cleaning a room that has not been cleaned, the map data of the travel area is not stored in the memory 68. In this case, a predetermined operation is performed, and an obstacle or the like around the vacuum cleaner 11 (body case 20) is detected by the sensor unit 23, the camera 24, the SLAM unit 67, etc. Create data The map data may be acquired from the outside regardless of the creation in the vacuum cleaner 11 (SLAM unit 67).

ＳＬＡＭ部67の処理としては、まず、カメラ24から画像データを取り込み、例えばレンズの歪み補正を行う。この場合、例えばＳＬＡＭ部67により、カメラ24で撮像された画像データに基づく周囲の明るさ、あるいは、照度センサ42により検出した照度(明るさ)に応じて、照明制御部64がランプ25の照明強度を設定することで、カメラ24の撮像範囲を照明する。すなわち、ＳＬＡＭ部67がカメラ24で撮像された画像に基づいて検出した周囲の明るさが相対的に小さい場合、あるいは、照度センサ42により検出した照度が相対的に小さい場合、このカメラ24による撮像方向の明るさを予め設定された所定以上の明るさとなるように相対的に増加させる。このとき、例えば本実施形態において、照明制御部64は、明るさ(照度)が所定以下の場合にランプ25を点灯させ、それ以外の場合にランプ25を消灯させる。なお、ＳＬＡＭ部67では、撮像された画像データのコントラスト調整を行うこともできる。 As processing of the SLAM unit 67, first, image data is taken in from the camera 24, and for example, distortion correction of a lens is performed. In this case, the illumination control unit 64 illuminates the lamp 25 according to, for example, the ambient brightness based on the image data captured by the camera 24 by the SLAM unit 67 or the illuminance (brightness) detected by the illuminance sensor 42. By setting the intensity, the imaging range of the camera 24 is illuminated. That is, when the ambient brightness detected by the SLAM unit 67 based on the image captured by the camera 24 is relatively small, or when the illuminance detected by the illuminance sensor 42 is relatively small, imaging by the camera 24 is performed. The brightness of the direction is relatively increased so as to be a predetermined brightness or more set in advance. At this time, for example, in the present embodiment, the illumination control unit 64 turns on the lamp 25 when the brightness (illuminance) is equal to or less than a predetermined level, and turns off the lamp 25 otherwise. The SLAM unit 67 can also adjust the contrast of the captured image data.

そして、ＳＬＡＭ部67は、この画像処理された画像データによりＳＬＡＭ処理を行い、自己位置推定と地図作成を実施する。 Then, the SLAM unit 67 performs SLAM processing on the image data subjected to the image processing, and carries out self-position estimation and map creation.

次いで、地図データに基づき、走行制御部61が走行経路を作成する。この走行経路の作成の仕方は、周知の方法を用いればよい。 Next, based on the map data, the traveling control unit 61 creates a traveling route. A well-known method may be used as a method of creating this traveling route.

そして、走行制御部61が駆動輪21(モータ33)を制御することで電気掃除機11(本体ケース20)を設定した走行経路に沿って自律走行させつつ、掃除制御部62が掃除部22を動作させて走行領域(掃除対象領域)の床面を掃除する(掃除モード)。掃除部22では、例えば掃除制御部62により駆動された電動送風機35、ブラシモータ37(回転ブラシ36)、あるいはサイドブラシモータ39(サイドブラシ38)により床面の塵埃を、吸込口31を介して集塵部40へと捕集する。また、電気掃除機11は、自律走行の際、センサ部23やカメラ24およびＳＬＡＭ部67により地図に記されていない走行領域内の障害物などの物体の三次元座標を検出すると、ＳＬＡＭ部67が地図データに反映させ、メモリに記憶していく。さらに、電気掃除機11は、外部機器17からの操作信号に応じて、駆動制御部66がモータ51，53を駆動させて、カメラ24の撮像方向およびランプ25の照明方向を上下方向、あるいは左右方向などに変え、これら変えた方向の画像を撮像させることもできる。なお、カメラ24により撮像された画像は、通信制御部65、通信部26からネットワーク15を介して、あるいは直接、表示機能を有する外部機器17に送信し、この外部機器17によりユーザが閲覧可能とすることもできる。 Then, the cleaning control unit 62 controls the cleaning unit 22 while the traveling control unit 61 autonomously travels along the traveling route in which the vacuum cleaner 11 (body case 20) is set by controlling the driving wheel 21 (motor 33). The operation is performed to clean the floor surface of the traveling area (the cleaning target area) (cleaning mode). In the cleaning unit 22, dust on the floor surface is collected via the suction port 31 by, for example, the electric blower 35 driven by the cleaning control unit 62, the brush motor 37 (rotating brush 36), or the side brush motor 39 (side brush 38). The dust is collected to the dust collection unit 40. In addition, when the vacuum cleaner 11 detects three-dimensional coordinates of an object such as an obstacle in a traveling area not marked on the map by the sensor unit 23, the camera 24 and the SLAM unit 67 during autonomous traveling, the SLAM unit 67 Are reflected on the map data and stored in the memory. Further, in the vacuum cleaner 11, the drive control unit 66 drives the motors 51 and 53 in accordance with the operation signal from the external device 17, and the imaging direction of the camera 24 and the illumination direction of the lamp 25 are vertical or horizontal. It is also possible to change the direction or the like and capture an image of the changed direction. The image taken by the camera 24 is transmitted from the communication control unit 65 and the communication unit 26 to the external device 17 having a display function directly via the network 15 or can be viewed by the user by the external device 17. You can also

そして、掃除が終了すると、電気掃除機11は、充電装置へと帰還して充電装置に接続される。 When the cleaning is completed, the vacuum cleaner 11 returns to the charging device and is connected to the charging device.

この電気掃除機11の作動時のランプ25の制御を、図７に示すフローチャートも参照しながら説明する。まず、電気掃除機11が作動を開始する(ステップS1)と、ＳＬＡＭ部67は、カメラ24により撮像された画像を介して、あるいは、照度センサ42を介して、周囲が暗いか否かを判断する(ステップS2)。このステップS2において、暗いと判断した場合には、照明制御部64がランプ25を点灯させ(ステップS3)、明るさを所定以上としてステップS5に進む。一方、ステップS2において、暗くない(明るい)と判断した場合には、照明制御部64がランプ25を消灯させ(ステップS4)、ステップS5に進む。そして、制御部28では、作動が終了したか否かを判断し(ステップS5)、作動が終了していないと判断した場合には、ステップS2に進む。一方、ステップS5において、作動が終了したと判断した場合には、制御部28は、ランプ25が点灯しているか否かを判断する(ステップS6)。このステップS6において、ランプが点灯していると判断した場合には、照明制御部64がランプ25を消灯させ(ステップS7)、作動を終了する。一方、ステップS6において、ランプ25が点灯していない(消灯している)と判断した場合には、そのまま作動を終了する。 The control of the lamp 25 at the time of operation of the vacuum cleaner 11 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the vacuum cleaner 11 starts to operate (step S1), the SLAM unit 67 determines whether the surroundings are dark via the image captured by the camera 24 or via the illuminance sensor 42. (Step S2). If it is determined in step S2 that the illumination control unit 64 is dark, the illumination control unit 64 turns on the lamp 25 (step S3), sets the brightness to a predetermined level or more, and proceeds to step S5. On the other hand, if it is determined in step S2 that the light is not dark (bright), the illumination control unit 64 turns off the lamp 25 (step S4), and the process proceeds to step S5. Then, the control unit 28 determines whether the operation has ended (step S5), and when it is determined that the operation has not ended, the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined in step S5 that the operation has ended, the control unit 28 determines whether the lamp 25 is on (step S6). If it is determined in step S6 that the lamp is on, the illumination control unit 64 turns off the lamp 25 (step S7), and the operation ends. On the other hand, when it is determined in step S6 that the lamp 25 is not turned on (is turned off), the operation is ended as it is.

なお、この充電装置への接続状態においては、カメラ24により画像を撮像することで、走行領域(部屋など)を定点監視可能になる。この状態で、電気掃除機11は、外部機器17からの操作信号に応じて駆動制御部66がモータ51，53の動作を制御し、カメラ24の撮像方向およびランプ25の照明方向を変えることもできる。また、電気掃除機11は、人感センサ43を作動させてもよい。この人感センサ43により人を検出した場合には、カメラ24により撮像することもできる。この場合、電気掃除機11の周囲が暗いときには照明制御部64によりランプ25を動作させて明るさを向上させてもよい。 In addition, in the connection state to this charging device, fixed area monitoring of a travel area (a room etc.) becomes possible by capturing an image with the camera 24. In this state, in the vacuum cleaner 11, the drive control unit 66 controls the operation of the motors 51 and 53 in accordance with the operation signal from the external device 17, and changes the imaging direction of the camera 24 and the illumination direction of the lamp 25. it can. In addition, the vacuum cleaner 11 may operate the human sensor 43. When a person is detected by the human sensor 43, an image can be taken by the camera 24. In this case, when the surroundings of the vacuum cleaner 11 are dark, the illumination control unit 64 may operate the lamp 25 to improve the brightness.

また、この充電装置への接続状態において、カメラ24は常時撮像していてもよいし、所定の時刻や所定時間毎に撮像してもよい。この撮像した画像のデータは、そのまま、あるいは所定の画像処理を実施した後、通信部26を介してネットワーク15経由でサーバ16や外部機器17に送信することもできる。 In addition, in the state of connection to the charging device, the camera 24 may always pick up an image, or may pick up an image at a predetermined time or every predetermined time. The data of the captured image may be transmitted to the server 16 or the external device 17 via the network 15 via the communication unit 26 as it is or after performing predetermined image processing.

そして、居住者が不在である場合などには、通常であれば走行領域の画像には変化がないはずであるが、仮にカメラ24により異なる時刻に撮像された画像に変化がある場合には、不審者の侵入などの場合が想定されるため、カメラ24により撮像する。この場合にも、電気掃除機11の周囲が暗いときには照明制御部64によりランプ25を動作させて明るさを向上させてもよい。 Then, when there is no resident, etc., there should normally be no change in the image of the travel area, but if there is a change in the image taken at different times by the camera 24, then Since the case of an intrusion of a suspicious person is assumed, the camera 24 picks up an image. Also in this case, when the periphery of the vacuum cleaner 11 is dark, the illumination control unit 64 may operate the lamp 25 to improve the brightness.

上述したように、上記第１の実施形態によれば、ランプ25をカメラ24の左右にそれぞれ配置することで、照射角度が比較的小さいランプ25を用いても、これら２つのランプ25，25の照明によってカメラ24により画像全体を明るく撮像できる。このため、カメラ24により撮像された情報を最大限生かすことができる。 As described above, according to the first embodiment, by arranging the lamps 25 respectively on the left and right of the camera 24, even when using the lamps 25 with a relatively small irradiation angle, The illumination allows the camera 24 to brightly capture the entire image. Therefore, the information captured by the camera 24 can be utilized to the maximum.

なお、上記第１の実施形態において、照明制御部64は、カメラ24により撮像された画像を介してＳＬＡＭ部67により検出した電気掃除機11(本体ケース20)の周囲の明るさや、照度センサ42により検出した照度に応じて、ランプ25による照明強度を調整することもできる。すなわち、上記第１の実施形態のステップS2ないしステップS4に代えて、図８に示す第２の実施形態のように、検出した明るさに対応した照明強度で照明制御部64がランプ25を点灯させるステップS9の制御を備えてもよい。この照明強度は、例えば検出した明るさと照明強度との対応を示す予め設定されたテーブルに基づいて設定されてもよいし、複数の閾値を用い、これら閾値との大小関係に基づき設定されてもよいし、検出した明るさに基づき計算式などを用いて算出された明るさに設定されてもよい。 In the first embodiment, the illumination control unit 64 detects the brightness around the electric vacuum cleaner 11 (main case 20) detected by the SLAM unit 67 via the image captured by the camera 24, and the illuminance sensor 42. The illumination intensity by the lamp 25 can also be adjusted according to the illuminance detected by the above. That is, instead of steps S2 to S4 of the first embodiment, as in the second embodiment shown in FIG. 8, the illumination control unit 64 lights the lamp 25 with the illumination intensity corresponding to the detected brightness. The control of step S9 may be provided. The illumination intensity may be set based on, for example, a preset table indicating correspondence between the detected brightness and the illumination intensity, or may be set based on the magnitude relationship with these thresholds using a plurality of thresholds. The brightness may be set to the brightness calculated using a calculation formula or the like based on the detected brightness.

また、上記各実施形態において、カメラ24を複数、例えば対をなして(一対)備える場合には、図９に示す第３の実施形態のように、これらカメラ24，24間毎に照射角が大きいランプ25を１つ配置することもできる。このように、対をなすカメラ24，24間にランプ25を配置する場合には、ランプ25を多数用いることなく、１つのランプ25の照明によってカメラ24，24により画像全体を明るく撮像できる。このため、カメラ24により撮像された情報を最大限生かすことができる。 In each of the above embodiments, when a plurality of cameras 24 are provided in pairs, for example, as in the third embodiment shown in FIG. One large lamp 25 can also be arranged. As described above, when the lamp 25 is disposed between the pair of cameras 24, the entire image can be brightly imaged by the cameras 24, 24 by the illumination of one lamp 25 without using a large number of lamps 25. Therefore, the information captured by the camera 24 can be utilized to the maximum.

また、カメラ24を複数備える場合、各カメラ24を挟むようにランプ25をそれぞれ配置することもできるし、カメラ24毎に複数ずつのランプ25を配置することもできる。 When a plurality of cameras 24 are provided, the lamps 25 can be disposed so as to sandwich each camera 24. Alternatively, a plurality of lamps 25 can be disposed for each camera 24.

さらに、上記各実施形態において、ＳＬＡＭ部67は、複数の機能を一体的に有する構成としたが、これらの機能は、それぞれ別個の処理部により構成されていてもよいし、これらの機能のうち任意の複数の機能を一体的に有する処理部を構成することもできる。 Furthermore, in the above embodiments, the SLAM unit 67 is configured to have a plurality of functions integrally, but these functions may be configured by separate processing units, and among these functions, It is also possible to configure a processing unit integrally having a plurality of arbitrary functions.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、カメラ24を介してＳＬＡＭ部67により検出した周囲の明るさが相対的に小さい場合に少なくともカメラ24の撮像時にこのカメラ24による撮像方向の明るさをランプ25によって相対的に増加させることで、例えば走行領域が暗いとき、あるいはベッドやソファの下など室内の照明が届かない暗い位置に電気掃除機11(本体ケース20)が走行したときなど、暗い場所においても、すなわち走行領域の明暗に拘らず、ランプ25により明るさを増加させた状態でカメラ24によって明るい画像(鮮明な画像)を撮像できる。 According to at least one embodiment described above, when the ambient brightness detected by the SLAM unit 67 via the camera 24 is relatively small, the brightness in the imaging direction by the camera 24 at least when imaging the camera 24 It is dark when, for example, the vacuum cleaner 11 (body case 20) travels to a dark position where illumination in the room can not reach, such as under a bed or a sofa, by relatively increasing by the lamp 25. Even in the place, that is, regardless of the brightness of the traveling area, a bright image (clear image) can be captured by the camera 24 in a state where the brightness is increased by the lamp 25.

ランプ25を電気掃除機11の作動中にのみ動作させる場合には、充電装置での電池の充電時に消費電力を抑制できる。 When the lamp 25 is operated only while the vacuum cleaner 11 is operating, power consumption can be suppressed when the battery is charged by the charging device.

カメラ24により撮像した画像データ中の特徴点に基づき本体ケース20(電気掃除機11)が走行する走行領域の地図を作成することで、例えば走行領域が暗い場合でも地図を作成することが可能になる。 By creating a map of the running area where the main body case 20 (electric vacuum cleaner 11) runs based on the feature points in the image data captured by the camera 24, it is possible to create a map even when the running area is dark, for example Become.

ランプ25が、カメラ24の画角以上の照射角度を有することで、カメラ24により画像全体を明るく撮像できる。このため、カメラ24により撮像された情報を最大限生かすことができる。 When the lamp 25 has an irradiation angle equal to or more than the angle of view of the camera 24, the entire image can be brightly imaged by the camera 24. Therefore, the information captured by the camera 24 can be utilized to the maximum.

ランプ25の照明強度を周囲の明るさに対応してＳＬＡＭ部67により調整することで、ランプ25による消費電力を最適化できる。 The power consumption by the lamp 25 can be optimized by adjusting the illumination intensity of the lamp 25 by the SLAM unit 67 in accordance with the ambient brightness.

周囲の照度を検出する照度センサ42を備えることで、カメラ24を常時動作させていなくても照度センサ42によって周囲の明るさを検出できる。 By providing the illumination sensor 42 for detecting the ambient illumination, the ambient light can be detected by the illumination sensor 42 even if the camera 24 is not operated at all times.

少なくともカメラ24の撮像方向を変えるカメラ駆動モータ51を備えることで、カメラ24による撮像方向を変えることができる。 By providing the camera drive motor 51 that changes the imaging direction of the camera 24 at least, the imaging direction of the camera 24 can be changed.

また、ランプ25の照明方向を変えるランプ駆動モータ53を備えることで、カメラ駆動モータ51によってカメラ24による撮像方向を変えた場合でも、このカメラ24による撮像方向に応じてランプ25の照明方向を変えることにより、カメラ24により画像全体を明るく撮像できる。 Further, by providing the lamp drive motor 53 for changing the illumination direction of the lamp 25, even when the imaging direction of the camera 24 is changed by the camera drive motor 51, the illumination direction of the lamp 25 is changed according to the imaging direction of the camera 24. Thus, the entire image can be brightly captured by the camera 24.

外部機器17からモータ51，53の動作を操作する操作信号をネットワーク15経由で受信する通信部26を備えることで、ユーザが外出先などから見たい箇所をカメラ24の画像により閲覧できるので、例えば電気掃除機11を利用して走行領域(部屋)の気になる箇所を確認したり、在宅中のペットの様子を確認したりすることができる。 By providing the communication unit 26 that receives an operation signal for operating the motors 51 and 53 from the external device 17 via the network 15, the user can browse a location that he / she wants to see from a destination etc. Using the vacuum cleaner 11, it is possible to confirm an anxious part of the traveling area (room) or the state of a pet at home.

しかも、外部機器17から電気掃除機11(本体ケース20)の走行、すなわちモータ33の動作を操作する操作信号もネットワーク15経由で通信部26により受信可能とすることで、電気掃除機11の作動開始や停止などを制御できる。したがって、電気掃除機11を、掃除用途だけでなく、家の様子を確認する見守り、セキュリティに活用できる。 Moreover, the operation of the vacuum cleaner 11 can be performed by enabling the communication unit 26 to receive an operation signal for operating the traveling of the vacuum cleaner 11 (main body case 20), that is, the operation of the motor 33 from the external device 17. It can control start and stop. Therefore, the vacuum cleaner 11 can be used not only for cleaning but also for watching and watching the state of the house for security.

カメラ24により撮像された画像データに基づく画像データをネットワーク15に送信する通信部26を備えることで、外部機器17を用いて、カメラ24により撮像された画像をユーザが閲覧できる。 By providing the communication unit 26 that transmits image data based on image data captured by the camera 24 to the network 15, a user can view the image captured by the camera 24 using the external device 17.

ランプ25が、人感センサ43により人を検出したときに照明することで、例えば居住者(特に子供やお年寄り)が帰宅したときに、それを人感センサ43により検出してカメラ24により撮像でき、電気掃除機11を見守り、セキュリティに活用できる。この場合には、ランプ25は、可視光波長帯域の光を出力する。 The lamp 25 illuminates when a person is detected by the human sensor 43. For example, when a resident (especially a child or an elderly person) comes home, it is detected by the human sensor 43 and imaged by the camera 24. It is possible to watch the vacuum cleaner 11 and use it for security. In this case, the lamp 25 outputs light in the visible light wavelength band.

ランプ25が、電気掃除機11の非作動中(充電装置への接続状態時)の異なる時刻にカメラ24により撮像された画像が異なる場合に照明することで、例えば外出時などには通常変化しないはずの画像が変化した場合に、撮像対象となっている走行領域の状況が変化したことを検出できる。そこで、この検出の際にはカメラ24により撮像することにより、電気掃除機11を見守り、セキュリティに活用できる。この場合には、ランプ25は、可視光波長帯域の光を出力する。 The lamp 25 illuminates when the images taken by the camera 24 are different at different times during non-operation of the vacuum cleaner 11 (at the time of connection to the charging device), for example, usually not changing when going out When the supposed image has changed, it is possible to detect that the condition of the traveling area being imaged has changed. Therefore, by taking an image with the camera 24 at the time of this detection, the vacuum cleaner 11 can be watched and used for security. In this case, the lamp 25 outputs light in the visible light wavelength band.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

11 自律走行体としての電気掃除機
15 ネットワーク
17 外部機器
20 本体である本体ケース
24 カメラ
25 照明手段としてのランプ
26 受信手段および送信手段の機能を有する通信部
42 照度センサ
43 人感センサ
51 方向変換部としてのカメラ駆動モータ
53 方向変換部としてのランプ駆動モータ
64 調整手段の機能を有する照明制御部
67 検出手段および地図作成手段の機能を有するＳＬＡＭ部 11 Vacuum cleaner as an autonomous vehicle
15 Network
17 External device
20 Main unit case is the main unit
24 cameras
25 Lamps as lighting means
26 Communication unit having functions of receiving means and transmitting means
42 illuminance sensor
43 Human sensor
51 Camera drive motor as direction changer
53 Lamp Drive Motor as Direction Changer
64 Lighting control unit with function of adjustment means
67 SLAM unit having functions of detection means and map generation means

Claims

With the body that can run,
With the camera mounted on this body,
Detection means for detecting ambient brightness via the camera;
An autonomous traveling means characterized by comprising: illumination means for relatively increasing the brightness in the imaging direction by the camera at least when imaging the camera when the brightness of the surroundings detected by the detection means is relatively small; body.

The autonomous traveling body according to claim 1, wherein the illumination means operates only during operation.

The autonomous traveling body according to claim 1 or 2, further comprising: map creation means for creating a map of a traveling region in which the main body travels based on feature points in image data captured by a camera.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 3, wherein the illumination means has an illumination angle equal to or larger than the angle of view of the camera.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 4, wherein the illumination means are respectively disposed on the left and right of the camera.

The cameras are arranged in pairs,
The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 5, wherein a lighting means is disposed between the pair of cameras.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 6, further comprising an adjustment means for adjusting the illumination intensity of the illumination means in accordance with the ambient brightness.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 7, further comprising an illuminance sensor that detects ambient illuminance.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 8, further comprising a direction conversion unit that changes an imaging direction of the camera.

The autonomous traveling body according to claim 9, further comprising a receiving unit that receives an operation signal for operating the operation of the direction conversion unit from an external device via the network.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 10, further comprising transmission means for transmitting image data based on image data captured by a camera to a network.

Equipped with a human sensor,
The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 11, wherein the illumination means illuminates when a person is detected by the human sensor.

The autonomous traveling body according to any one of claims 1 to 12, wherein the illumination means illuminates when images taken by the camera at different times during non-operation differ.