CN115701277A - 清扫系统和程序 - Google Patents

Abstract

即使在自主行驶型清扫机器人不能按照计划进行清扫的情况下，也能够正确地计算自主行驶型清扫机器人的清扫面积。清扫监视装置(10)具有清扫实绩信息生成部(14)，该清扫实绩信息生成部根据用于清扫机器人(1)自主行驶并进行清扫的程序来求出实际清扫的范围的面积。清扫实绩信息生成部(14)将通过在清扫机器人(1)的清扫作业时间带中对监视摄像头(5)的拍摄数据进行解析而取得的清扫机器人(1)的实际的清扫范围与点表重叠，删除实际的清扫范围内的点，其中，该点表是以规定的间隔在清扫区域(3)的整体图像上标记了点而得到的。然后，根据点表中的点的数量与被删除的点的数量之比，计算实际被清扫的范围的面积。

Description

清扫系统和程序

技术领域

本发明涉及清扫系统及程序，尤其涉及使用自主行驶型机器人的清扫作业。

背景技术

为了在购物中心、大楼等具有较大的地面面积的设施中高效地进行清扫作业而导入了自主行驶型的清扫机器人。提供设施的维护服务的管理公司与设施侧签订清扫业务合同，作为业务的一环而承担设施的清扫业务。

管理公司在利用清扫机器人进行设施的清扫的情况下，在没有设施使用者的夜间进行的情况不少。在该情况下，以清扫设施中的规定的清扫范围的方式对清扫机器人进行编程。清扫机器人按照程序在成为规定的开始时刻时实施清扫作业。

然而，与清扫业务相关的合同款有时根据设施内的清扫面积来设定。在该情况下，由于合同上的清扫范围是已知的，因此，管理公司以能够对该清扫范围整体进行清扫的方式对清扫机器人进行编程。然后，根据该清扫范围的面积来请求费用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-326692号公报

专利文献2：日本特开2018-043358号公报

专利文献3：日本特开2016-087106号公报

专利文献4：日本特开2009-165823号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，清扫机器人并不一定按照程序化的计划进行清扫。例如，在利用马达来驱动成为清扫机器人的脚的轮胎而使其行驶的情况下，若在设施内包含有存在倾斜的场所，则行驶距离可能会产生误差。另外，若地面被润湿，则可能因轮胎打滑而在行驶距离上产生误差。另外，如果在被编程的行驶路径上由于活动等暂时放置货架等，则有时其成为障碍物。在清扫机器人中，有时搭载有避开障碍物并且返回到原来的行驶路径上的功能。然而，在返回到行驶路径上的位置可能产生误差。即，清扫机器人即使以对规定的清扫范围进行清扫的方式被编程，也不一定能够按照程序进行行驶，由此，不一定能够对所计划的清扫范围整体进行清扫。

如上所述，管理公司根据清扫面积向签约者请求与清扫业务相关的费用，但若无法正确地导出实际清扫的范围、即实际的清扫面积，则可能会产生过量的请求。即使假设能够按照合同进行了清扫，也希望能够在合同中证明这一点。

本发明的目的在于，即使在自主行驶型清扫机器人无法按照计划进行清扫的情况下，也能够正确地计算自主行驶型清扫机器人的清扫面积。

用于解决问题的手段

本发明所涉及的清扫系统的特征在于，具有：拍摄单元，其在自主行驶型机器人按照基于清扫区域的布局信息而制作的清扫指示信息清扫所述清扫区域的期间，对所述清扫区域整体进行拍摄；确定单元，其对通过所述拍摄单元的拍摄而生成的拍摄数据进行解析，从而确定在所述清扫区域内所述自主行驶型机器人实际清扫的范围；以及计算单元，其基于从点信息所包含的点的数量减去所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围所包含的点的数量而得到的点的数量，计算所述自主行驶型机器人的清扫范围的面积，其中，所述点信息是以规定的间隔将点散布于表示所述清扫区域的图像中而制作的。

另外，其特征在于，具有生成单元，该生成单元生成未清扫范围信息，该未清扫范围信息表示在所述清扫区域内所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围。

本发明所涉及的程序用于使计算机作为如下单元发挥功能：确定单元，其对拍摄数据进行解析，从而确定在清扫区域内自主行驶型机器人实际清扫的范围，其中，所述拍摄数据是拍摄单元在所述自主行驶型机器人按照基于所述清扫区域的布局信息而制作的清扫指示信息清扫所述清扫区域的期间，对所述清扫区域整体进行拍摄而生成的；以及计算单元，其基于从点信息所包含的点的数量减去所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围所包含的点的数量而得到的点的数量，计算所述自主行驶型机器人的清扫范围的面积，其中，所述点信息是以规定的间隔将点散布于表示所述清扫区域的图像中而制作的。

发明的效果

根据本发明，即使在自主行驶型清扫机器人无法按照计划进行清扫的情况下，也能够正确地计算自主行驶型清扫机器人的清扫面积。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的清扫系统的一实施方式的整体结构图和示出清扫系统所包含的清扫监视装置的模块结构的图。

图2是示出本实施方式中的布局信息存储部中存储的布局信息的一例的图。

图3是示出本实施方式中的点表存储部中存储的点表的一例的图。

图4是示出在本实施方式中用于清扫机器人按照所制作的程序进行清扫作业的行驶路径的图。

图5是示出本实施方式中的清扫实绩信息生成处理的流程图。

图6是示出在本实施方式中清扫机器人按照所制作的程序正常实施了清扫作业的情况下的清扫范围的图。

图7是示出在本实施方式中清扫机器人实际实施了清扫作业时得到的清扫范围的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1是示出本发明所涉及的清扫系统的一实施方式的整体结构图和示出清扫系统所包含的清扫监视装置10的模块结构的图。另外，在图1中，还示出了由自主行驶型机器人(以下，称为“清扫机器人”)1作为清扫作业的对象的清扫区域3的概略图。清扫区域3例如是购物中心、大楼等具有较大的地面面积的设施或其一部分。清扫区域3的布局、面积是已知的信息。在清扫区域3中，建筑物的柱、地面放置的物品等成为进行清扫的情况下的障碍物4a、4b、4c。在清扫区域3例如为购物中心的情况下，货架等成为进行清扫时障碍物4a、4b、4c，在清扫区域3为大楼内的租户的一室的情况下，桌子、橱柜等成为进行清扫时的障碍物4a、4b、4c。这些障碍物4a、4b、4c所处的场所成为清扫机器人1无法清扫的范围。另外，在以后的说明中，在不需要区分障碍物4a、4b、4c而进行说明的情况下，统称为“障碍物4”。

监视摄像头5是被设置为能够通过1台或多台来拍摄清扫区域3整体的拍摄单元。监视系统6是使用监视摄像头5来监视设施的系统。监视系统6蓄积通过监视摄像头5的拍摄而生成的拍摄数据等，对拍摄数据进行管理。

清扫机器人1一边按照程序自主行驶一边进行清扫作业。清扫机器人1具备用于进行清扫的器具、用于行驶的行驶单元、用于按照程序来控制清扫和行驶的控制器等。控制器具有处理器、ROM、RAM以及存储程序的储存器等存储单元、与清扫监视装置10之间的通信单元。另外，在清扫机器人1上安装有标记1a，使得容易从监视摄像头5的拍摄数据搜索清扫区域3内的当前位置的方式。标记1a优选安装在清扫机器人1的中心线上。

清扫监视装置10能够通过个人计算机(PC)等以前存在的通用的硬件结构来实现。即，清扫监视装置10具有处理器、ROM、RAM、硬盘驱动器(HDD)等存储单元、鼠标、键盘以及显示器等用户界面、用于在与清扫机器人1及监视系统6之间进行数据通信的网络接口。

另外，本实施方式中的清扫监视装置10构成为利用监视系统6所包含的监视摄像头5得到将清扫区域3整体作为拍摄范围的拍摄数据，但也可以构成为将监视摄像头5与清扫监视装置10连接。在该情况下，清扫监视装置10需要具备用于连接监视摄像头5的接口。

如图1所示，清扫监视装置10具有程序制作部11、机器人控制部12、图像取得部13、清扫实绩信息生成部14、布局信息存储部15、点表存储部16以及清扫实绩信息存储部17。另外，在本实施方式中，从附图中省略了在说明中不使用的结构要素。

程序制作部11参照清扫区域3的布局信息，制作用于清扫机器人1通过自主行驶进行清扫作业的程序。机器人控制部12控制清扫机器人1的动作。例如，通过无线将程序制作部11制作的程序下载到清扫机器人1，从而进行与清扫作业相关的指示。图像取得部13从监视系统6取得将清扫区域3作为拍摄范围的拍摄数据。特别是，在本实施方式中，取得包含清扫机器人1的清扫作业时间带的拍摄数据。清扫实绩信息生成部14通过对图像取得部13取得的拍摄数据进行解析，生成表示清扫机器人1实际清扫的实绩的清扫实绩信息。如后面详细叙述的那样，在清扫实绩信息中，包含表示在清扫区域3中清扫机器人1实际清扫的范围和未清扫的范围的范围确定信息、清扫机器人1实际清扫的范围的面积。

图2是表示存储在布局信息存储部15中的布局信息的一例的图。具体而言，是表示图1所示的清扫区域3的布局的俯视图。

图3是表示存储在点表存储部16中的点表的一个例子的图。点表7是表示清扫区域3的图像，具体而言，是以规定的间隔将点(也称为“点”)散布于与图2同样地表示清扫区域3的俯视图上而制作的图像。在本实施方式中，也将点表7称为“点信息”。根据后述的说明可知，为了计算清扫机器人1的清扫面积，优选在清扫区域3内以规定的间隔标记大量的点。例如，在清扫区域3中以10cm间隔标记点。点的数量越多，越能够高精度地计算清扫面积。点表7所包含的点的数量是已知的。

在清扫实绩信息存储部17中存储有清扫实绩信息生成部14生成的清扫实绩信息。

清扫监视装置10中的各构成要素11～14通过形成清扫监视装置10的计算机和由搭载于计算机的CPU进行动作的程序之间的协调动作来实现。另外，各存储部15～17通过搭载于清扫监视装置10的HDD来实现。或者，也可以经由网络利用位于RAM或外部的存储单元。

另外，在本实施方式中使用的程序当然也可以通过通信单元提供，还可以保存在CD-ROM或USB存储器等计算机可读取的记录介质中来提供。由通信单元或记录介质提供的程序被安装在计算机中，计算机的CPU通过依次执行程序来实现各种处理。

接着，对本实施方式的动作进行说明。

在本实施方式中，为了使清扫机器人1清扫清扫区域3，程序制作部11参照存储在布局信息存储部15中的清扫区域3的布局信息，制作用于清扫机器人1进行清扫作业的程序。

图4是示出用于清扫机器人1按照程序制作部11所制作的程序来清扫清扫区域3的行进路径的图。清扫机器人1通过程序进行动作控制，使得一般从成为起点8的位置开始清扫，并以起点8作为终点。在图4中示出清扫机器人1的行驶路径9。当按照该行驶路径9进行清扫时，能够均匀地清扫作为合同范围的清扫区域3整体。

机器人控制部12如以上那样将程序制作部11制作的程序下载到清扫机器人1。由此，清扫机器人1能够按照所下载的程序自主地进行清扫区域3的清扫。

另外，以上说明的程序制作部11中的程序的制作处理以及向清扫机器人1的程序的设定也可以利用与以往相同的技术来实施。

接着，在起点8待机状态的清扫机器人1按照程序在成为规定的时刻时开始清扫作业。监视摄像头5在从清扫机器人1开始清扫到结束为止的期间拍摄清扫区域3整体。这样通过监视摄像头5的拍摄而生成的拍摄数据被蓄积在监视系统6中。

接着，使用图5所示的流程图来说明清扫监视装置10对拍摄数据进行解析而生成清扫实绩信息的处理。

在预定的清扫机器人1的清扫作业的结束时刻或从结束时刻起经过了规定时间时，图像取得部13从监视系统6取得在清扫机器人1的清扫作业时间带拍摄到的清扫区域3的拍摄数据(步骤110)。另外，图像取得部13也可以并非在清扫作业结束后一起取得拍摄数据，而是在从清扫作业开始到结束为止的期间，以逐次取得拍摄数据的方式进行动作。

当取得了拍摄数据时，清扫实绩信息生成部14如下生成清扫实绩信息。

首先，清扫实绩信息生成部14通过解析拍摄数据来检测清扫机器人1的行进路径(步骤120)。具体而言，清扫实绩信息生成部14能够通过从拍摄数据中检测安装于清扫机器人1的标记1a来确定清扫机器人1的当前位置，因此拍摄数据中的当前位置的转移成为清扫机器人1的行驶路径。

接着，清扫实绩信息生成部14根据检测出的行驶路径来确定清扫机器人1的实际的清扫范围(步骤130)。如上所述，标记1a设置在清扫机器人1的中心线上。另外，清扫机器人1的宽度、更详细而言为清扫机器人1的相对于移动方向的宽度方向上的清扫范围是已知的信息，因此清扫实绩信息生成部14能够根据从拍摄数据检测出的标记1a的位置和清扫机器人1的宽度方向的清扫范围，确定清扫机器人1位于各地点时的宽度方向的清扫范围。并且，通过将各地点的清扫范围按时间序列连接，能够确定清扫区域3整体的实际的清扫范围。

另外，在本实施方式中，以安装于清扫机器人1的标记1a为基准来确定清扫机器人1的清扫范围，但不是必需要依照该清扫范围的确定方法。例如，也可以如下进行处理：不从拍摄数据中搜索标记1a，而是将大型清扫机器人1的宽度视为宽度方向的清扫范围，仅提取清扫机器人1的主体的图像。

当确定了清扫区域3整体的实际的清扫范围时，清扫实绩信息生成部14将所确定的清扫范围与图3所示的点表7重叠，然后在点表7中删除位于所确定的清扫范围内的点。

图6是示出在本实施方式中清扫机器人1按照所制作的程序正常实施了清扫作业的情况下的清扫范围的图。即，图6是示出清扫机器人1如图4所示那样能够沿着基于程序的行驶路径9行驶的情况下的清扫范围的图。在图6中，没有点的白色区域表示被清扫的范围(以下，称为“清扫完成范围”)31。另一方面，残留了点的区域表示未被清扫的未清扫范围32a、32b、32c、32d。另外，在以后的说明中，在不需要区分相当于未清扫范围的范围来进行说明的情况下，总称为“未清扫范围32”。在本实施方式中，从清扫区域3排除清扫机器人1的清扫范围和从点表7得到的清扫完成范围31后的范围成为未清扫范围32。

清扫机器人1按照程序清扫清扫区域3整体，但在规格上，如图6所示，清扫区域3的边缘、例如在清扫区域3为房间的情况下房间的墙壁附近成为未清扫范围32a。另外，与障碍物4的边界部分分别成为未清扫范围32b、32c、32d。而且，图6所示的清扫完成范围31成为清扫机器人1按照程序正常实施了清扫作业的情况下的清扫范围。

图7是示出在本实施方式中清扫机器人1实际实施了清扫作业时得到的清扫范围的图。即，是示出根据监视摄像头5的拍摄数据得到的清扫机器人1实际的清扫范围的图。图7是与图6对应的图，白色的区域表示清扫完成范围31，残留了点的区域表示未清扫范围32。在图7中示出了如下情况：清扫机器人1以能够清扫图6所示的清扫完成范围31的方式按照程序进行了清扫，但是出现了预定量以上的由于未图示的障碍物而无法进行清扫的未清扫范围32。具体而言，示出了如下情况的例子：由于在清扫区域3的墙壁附近放置在地面的障碍物而形成了未清扫范围32e，由于在障碍物4b、4c之间放置在地面的障碍物而形成了未清扫范围32f，由于在障碍物4a与障碍物4b之间且障碍物4b附近放置在地面的障碍物而形成了未清扫范围32g。

在此，清扫实绩信息生成部14通过解析图7所示的范围确定信息，取得未清扫范围32中的点的数量。并且，通过从点表7所包含的点的数量减去未清扫范围32中的点的数量，从而计算出包含在清扫完成范围31内的点的数量，准确地讲是计算由于包含在清扫完成范围31中而从点表7删除的点的数量。由于清扫区域3的面积是已知的，因此清扫实绩信息生成部14根据点表7所包含的点的数量与被删除的点的数量之比，计算清扫完成范围31的面积(步骤140)。

清扫实绩信息生成部14输出清扫实绩信息，该清扫实绩信息包含如以上那样计算出的清扫完成范围31的面积和清扫范围信息(图7)，该清扫范围信息包含表示实际的清扫完成范围31的清扫完成范围信息以及表示未清扫范围32的未清扫范围信息。

管理公司基于清扫实绩信息生成部14生成的清扫实绩信息，向签约者请求清扫作业所花费的费用。如上所述，由于向合约者请求的费用是基于由清扫机器人1实际清扫的范围的费用，因此在根据设施内的清扫面积来设定费用的情况下，能够对签约者请求合理的费用。

另外，在图7所示的清扫范围信息中，示出了如未清扫范围32e等那样应该由清扫机器人1清扫的地方实际上没能清扫的范围。因此，管理公司也可以通过将清扫范围信息交给清扫员，从而使清扫人员补充地清扫清扫机器人1没能清扫的范围。由此，能够清扫合同上的清扫区域3整体。

另外，在本实施方式中，从点表7中删除位于实际被清扫的范围内的点，基于残留于点表7的点的数量、换言之基于从点表7删除的点的数量，计算在清扫区域3中实际被清扫的范围的面积，其中，点表7是以规定的间隔将已知数量的点散布于清扫区域3整体中而得到的。通过增加在点表7中标记的点的数量，能够提高计算精度。但是，若点的数量增加至无法从拍摄数据获得的程度，例如若使清扫区域3整体增加至接近涂黑的水平，则无法通过简单的图像处理对点的数量进行计数，因此优选参照拍摄数据的分辨率等而适当地设置各点的间隔。

附图标记说明

1清扫机器人、1a标记、3清扫区域、4a、4b、4c障碍物、5监视摄像头、6监视系统、7点表、8起点、9行进路径、10清扫监视装置、11程序制作部、12机器人控制部、13图像取得部、14清扫实绩信息生成部、15布局信息存储部、16点表存储部、17清扫实绩信息存储部、31清扫完成范围、32a、32b、32c、32d、32e、32f、32g未清扫范围。

Claims (3)

1.一种清扫系统，其特征在于，所述清扫系统具有：

拍摄单元，其在自主行驶型机器人按照基于清扫区域的布局信息而制作的清扫指示信息清扫所述清扫区域的期间，对所述清扫区域整体进行拍摄；

确定单元，其对通过所述拍摄单元的拍摄而生成的拍摄数据进行解析，从而确定在所述清扫区域内所述自主行驶型机器人实际清扫的范围；以及

计算单元，其基于从点信息所包含的点的数量减去所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围所包含的点的数量而得到的点的数量，计算所述自主行驶型机器人的清扫范围的面积，其中，所述点信息是以规定的间隔将点散布于表示所述清扫区域的图像中而制作的。

2.根据权利要求1所述的清扫系统，其特征在于，

所述清扫系统具有生成单元，该生成单元生成未清扫范围信息，该未清扫范围信息表示在所述清扫区域内所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围。

3.一种程序，其用于使计算机作为如下单元发挥功能：

确定单元，其对拍摄数据进行解析，从而确定在清扫区域内自主行驶型机器人实际清扫的范围，其中，所述拍摄数据是拍摄单元在所述自主行驶型机器人按照基于所述清扫区域的布局信息而制作的清扫指示信息清扫所述清扫区域的期间，对所述清扫区域整体进行拍摄而生成的；以及

计算单元，其基于从点信息所包含的点的数量减去所述自主行驶型机器人实际未清扫的范围所包含的点的数量而得到的点的数量，计算所述自主行驶型机器人的清扫范围的面积，其中，所述点信息是以规定的间隔将点散布于表示所述清扫区域的图像中而制作的。

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