JP2008129614A - Mobile object system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自走式ロボット等の移動体を建物内で周回させるようにした移動体システムに関するものである。 The present invention relates to a mobile system in which a mobile body such as a self-propelled robot is circulated in a building.
近年、住宅等の建物では、自走式ロボットを周回させ、同ロボットにより建物内の清掃や警備などを行わせることが検討され、一部実用化されている。例えば、特許文献1に記載の自走式ロボットでは、特定の領域において走行ルートを毎回変えつつロボット本体を繰り返し周回させ、その繰り返しの周回時に取得した障害物の位置情報に基づいて地図情報を作成することとしている。そして本構成によれば、特定の領域内における全ての領域部分の地図情報を自動生成することができ、その後の作業効率を高めることができるとしている。
上記従来技術では、住宅内において家具等の障害物情報を加味しつつ各部屋の地図情報が自動作成できるものの、その際走行対象となる領域には制限が生じる。すなわち、住宅等の建物においては、複数の部屋が隔壁や扉等により区画されており、その区画された領域内でしか自由に走行できない。そのため、上記のように地図情報を自動生成する際に制約が生じる。また、自走式ロボットが走行する際、建物内に居住する人との干渉があると、住人が不快感をおぼえるおそれもあった。 In the above prior art, map information of each room can be automatically created while taking into account obstacle information such as furniture in the house, but there are limitations on the area to be traveled at that time. That is, in a building such as a house, a plurality of rooms are partitioned by partition walls, doors, etc., and can travel freely only within the partitioned area. For this reason, there is a restriction when the map information is automatically generated as described above. Further, when the self-propelled robot travels, there is a risk that the resident may feel uncomfortable if there is interference with a person living in the building.
本発明は、住人等の快適性を確保した上で移動体を走行させる際の有用性を高めることができる移動体システムを提供することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to provide a mobile system that can increase the usefulness of traveling a mobile body while ensuring the comfort of residents and the like.
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施形態において対応する構成例を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。 Hereinafter, means and the like effective for solving the above-described problems will be described while showing functions and effects as necessary. In the following, in order to facilitate understanding, a corresponding configuration example in the embodiment of the invention is appropriately shown in parentheses, etc., but is not limited to the specific configuration shown in parentheses.
本発明は、建物内で移動体(移動体ロボット40)を周回させるようにした移動体システムにおいて、建物内の間取り情報を含む地図情報を記憶する記憶手段(メモリ45a)と、前記記憶手段に記憶された地図情報を参照しつつ、都度設定される走行経路に基づいて移動体を走行させる走行制御手段(ロボット制御部45)とを備える。地図情報には、各部屋に設置される家具等の位置情報も含まれると良い。走行経路に基づく移動体の走行に際し、地図情報が参照されることで、部屋ごとの形状や大きさ、家具等の位置などを照らし合わせながら移動体の走行を行わせることができる。その結果、住人等の快適性を確保した上で移動体を走行させる際の有用性を高めることが可能となる。
The present invention provides a mobile system in which a mobile body (mobile robot 40) circulates in a building, storage means (
なお、地図情報の初期データとして、住宅販売又は生産用の設計CADデータを用いることも可能である。 In addition, it is also possible to use design CAD data for home sales or production as initial data of map information.
建物内の部屋等に住人等がいる状況で移動体を走行させると、住人等に移動体が当たったりして住人等にとって不快(目障り)となる。また、移動体にとっては住人等が走行の障害になる。そこで、人の有無を検知する人検知手段を備え、前記走行制御手段は、前記人検知手段により人が検知されてないエリアで前記移動体を走行させると良い。これにより、移動体を部屋内で走行させる際に、住人等にとって移動体が不快なものになったり、移動体にとって住人等がその障害となったりすることが抑制される。 When a moving body is run in a situation where a resident or the like is in a room or the like in a building, the moving body may hit the resident or the like, which may be uncomfortable (obstructive) for the resident. In addition, a resident or the like becomes an obstacle to traveling for a moving object. Therefore, it is preferable that a human detection unit that detects the presence or absence of a person is provided, and the travel control unit causes the mobile body to travel in an area where no human is detected by the human detection unit. Thereby, when the moving body is driven in the room, it is suppressed that the moving body becomes unpleasant for the resident or the like, and the resident or the like becomes an obstacle for the moving body.
前記移動体が前記走行経路に沿って走行中であるか否かを判定する手段を備え、前記走行制御手段は、前記移動体が走行中であってその走行経路を含むエリアに人がいる場合に、以後の走行経路を変更し、前記移動体が走行前であって走行経路を含むエリアに人がいる場合に、同走行経路による走行を禁止すると良い。本構成によれば、移動体の走行中に、その走行エリアに住人等が入ってきたとしても、住人等が不快に感じることを抑制することができる。 A means for determining whether or not the mobile object is traveling along the travel route, wherein the travel control means is when the mobile object is traveling and there is a person in an area including the travel route; In addition, it is preferable to change the travel route thereafter and prohibit travel along the travel route when the moving body is before traveling and there is a person in the area including the travel route. According to this configuration, even if a resident or the like enters the traveling area while the mobile body is traveling, the resident or the like can be prevented from feeling uncomfortable.
前記移動体の位置を認識する位置認識手段(ロボット制御部45)を備え、前記走行制御手段は、前記位置認識手段により認識された移動体の位置情報と前記地図情報とを照合させながら前記移動体を走行させると良い。位置認識手段の構成として、例えばGPS受信機等の無線受信機を移動体に搭載し、その無線受信機の受信データにより移動体の位置認識を行うと良い。その他、建物にCCDカメラ等の撮像装置を設置し、その撮像装置の撮像画像により移動体の位置認識を行ったり、建物の床面に検出素子(マーカ)を多数点在させて設置しておき、その検出素子の検出結果により移動体の位置認識を行ったりすることも可能である。 Position recognition means (robot control unit 45) for recognizing the position of the moving body is provided, and the travel control means moves the position while collating position information of the moving body recognized by the position recognition means with the map information. It is good to run your body. As a configuration of the position recognition means, for example, a wireless receiver such as a GPS receiver may be mounted on the moving body, and the position of the moving body may be recognized based on the reception data of the wireless receiver. In addition, an imaging device such as a CCD camera is installed in the building, and the position of the moving object is recognized based on the captured image of the imaging device, or many detection elements (markers) are installed on the floor of the building. The position of the moving body can be recognized based on the detection result of the detection element.
上記のように、移動体の位置情報と地図情報とを照合させながら移動体を走行させることにより、都度の走行経路に沿って正確に移動体を走行させることができる。 As described above, by moving the moving body while collating the position information of the moving body and the map information, the moving body can be accurately driven along the respective travel route.
前記記憶手段に記憶された地図情報は書き換え可能データであり、移動体に設けられた障害物検知手段(障害物検知センサ47)と、移動体の走行中に前記障害物検知手段により検知された障害物情報に基づいて前記地図情報を更新する更新手段(ロボット制御部45)とを備えると良い。つまり、建物内の各部屋には、移動体にとっての障害物として家具等が設置され、その家具等は追加して設置されたり、設置場所が変更されたりする。この場合、上記のように地図情報が更新されることにより、家具等が追加されたりその設置場所が変更されたりしても、移動体の適正なる走行が可能となる。 The map information stored in the storage means is rewritable data, and is detected by the obstacle detection means (obstacle detection sensor 47) provided on the moving body and the obstacle detection means while the mobile body is traveling. Update means (robot control unit 45) for updating the map information based on obstacle information may be provided. That is, furniture or the like is installed in each room in the building as an obstacle to the moving body, and the furniture or the like is additionally installed or the installation location is changed. In this case, by updating the map information as described above, even when furniture or the like is added or the installation location thereof is changed, it is possible for the moving body to travel appropriately.
住宅等の建物においては、例えば部屋ごとに床面の種類が異なることがあり、部屋によって木質系の床板(フローリング)や畳などが敷かれ、さらに床面にカーペット等の敷物が敷かれることがある。かかる場合において、地図情報として部屋ごとの属性情報(床材の種類や状態等)を併せて記憶しておき、動作制御手段(ロボット制御部45)が、前記属性情報に基づき規定された動作を移動体に行わせると良い。この場合、部屋ごとの属性情報に応じて、移動体の走行速度、清掃モード(掃除用ロボットである場合)等を適宜変更すると良い。 In a building such as a house, the type of floor may differ from room to room, for example, wooden floorboards (flooring) and tatami mats may be laid in each room, and carpets and other rugs may be laid on the floor. is there. In such a case, attribute information (such as the type and state of flooring) for each room is also stored as map information, and the operation control means (robot control unit 45) performs an action defined based on the attribute information. It is good to let the moving body do it. In this case, the traveling speed of the moving body, the cleaning mode (in the case of a cleaning robot), and the like may be appropriately changed according to the attribute information for each room.
また、建物内の複数の部屋で移動体を周回させるようにした建物において、前記移動体を収容する移動体収容室(ロボット収容室21)を設け、その移動体収容室に、各々異なる部屋への出入りを可能とする複数の出入り口(出入り口22〜24)を設けると良い。
Further, in a building in which a moving body circulates in a plurality of rooms in the building, a moving body accommodation room (robot accommodation room 21) for accommodating the moving body is provided, and each of the moving body accommodation rooms is moved to a different room. It is preferable to provide a plurality of entrances (
要するに、住宅等の建物において自走式ロボット等の移動体を周回させる場合、建物の各部屋が隔壁や扉等で仕切られている場合があり、その部屋間で移動体の行き来が困難になる場合がある。この点本発明では、移動体収容室に設けられた複数の出入り口を通じて複数の部屋への出入りが可能となる。したがって、建物の各部屋が隔壁や扉等で仕切られている場合であっても、その部屋間で移動体の行き来が可能となり、走行範囲の制約を緩和することができる。その結果、移動体の走行範囲を拡げることができ、それにより移動体を走行させる際の有用性を高めることができる。 In short, when moving a mobile body such as a self-propelled robot in a building such as a house, each room in the building may be partitioned by a partition or a door, making it difficult to move between the rooms. There is a case. In this regard, in the present invention, it is possible to enter and exit a plurality of rooms through a plurality of entrances provided in the moving body accommodation chamber. Therefore, even if each room of the building is partitioned by a partition wall, a door, or the like, the moving body can be moved between the rooms, and the restriction on the travel range can be relaxed. As a result, the travel range of the mobile body can be expanded, thereby increasing the usefulness when the mobile body is traveled.
ここで、複数の部屋の境界部となる位置に前記移動体収容室を設けると良い。これにより、境界部に隣接する各部屋に対して移動体を容易に行き来させることができる。 Here, it is preferable to provide the moving body accommodation chamber at a position that becomes a boundary portion between a plurality of rooms. Thereby, a mobile body can be easily moved back and forth with respect to each room adjacent to a boundary part.
この場合特に、前記複数の部屋を区画する隔壁の内部に前記移動体収容室を設けると良い。隔壁の内部に移動体収容室を設けることにより、部屋側から見て移動体収容室を目立たないように設けることができる。 In this case, in particular, it is preferable to provide the moving body accommodation chamber inside a partition that divides the plurality of rooms. By providing the movable body accommodation chamber inside the partition wall, the movable body accommodation chamber can be provided inconspicuously as viewed from the room side.
また、前記移動体収容室に、前記移動体へのエネルギ供給を行うエネルギ供給装置(充電装置38)を設けると良い。本構成によれば、移動体が移動体収容室を経由して複数の部屋間を行き来する際に、エネルギ供給装置から移動体に対して随時エネルギ補給を行うことができる。したがって、走行途中で移動体のエネルギが無くなり、走行不良となる等の不都合が抑制できる。 In addition, an energy supply device (charging device 38) that supplies energy to the moving body may be provided in the moving body accommodation chamber. According to this configuration, when the mobile body moves between the plurality of rooms via the mobile body storage chamber, it is possible to replenish energy from the energy supply device to the mobile body as needed. Accordingly, it is possible to suppress inconveniences such as the loss of the energy of the moving body during the running and the poor running.
また、建物に設置される移動体システムにおいて、移動体収容室を起点及び終点として、部屋ごとの走行経路を設定する経路設定手段(ロボット制御部45)と、該経路設定手段により設定された走行経路に基づいて前記移動体を走行させる走行制御手段(ロボット制御部45)とを備えると良い。この場合、移動体収容室を起点及び終点として部屋ごとの走行経路が設定されることで、複数の部屋を移動体の走行範囲(走行領域)として1の部屋の周回後に他の部屋の周回を行う場合にも、各部屋の周回を円滑に行うことができる。どの部屋について走行経路を設定するかは、ユーザによる指示、又はあらかじめ規定されたタイムスケジュール等に基づいて行われると良い。 Also, in a mobile system installed in a building, a route setting means (robot control unit 45) for setting a travel route for each room with the mobile accommodation chamber as a starting point and an end point, and a travel set by the route setting means It is preferable to include travel control means (robot control unit 45) that causes the mobile body to travel based on a route. In this case, by setting a traveling route for each room starting from the moving body accommodation room and starting point, it is possible to move around the other room after going around one room with a plurality of rooms as the traveling range (traveling area) of the moving body. Also when performing, the circulation of each room can be performed smoothly. Which room is set with the travel route is preferably determined based on an instruction from the user or a time schedule defined in advance.
また、移動体が移動体収容室外に出動している場合に、同移動体が前記出入り口付近にあるか否かを判定する判定手段(管理コンピュータ50)と、前記判定手段により前記移動体が出入り口付近にあると判定された場合に、前記出入り口に設けられた開閉扉(扉体25〜27)を開放する扉制御手段(管理コンピュータ50)と、をさらに備えると良い。かかる場合、移動体が出入り口付近にあれば自動で開閉扉が開放されるため、移動体が移動体収容室に戻る(帰還する)際に開閉扉に衝突するといった不都合を抑制することができる。
In addition, when the moving body is moving out of the moving body storage chamber, a determination unit (management computer 50) that determines whether or not the moving body is in the vicinity of the entrance / exit, and the determination unit causes the mobile body to be It is preferable to further include door control means (management computer 50) that opens the open / close doors (
前記移動体は、建物内の塵埃等を吸い込む吸引部(ゴミ吸引装置43)を備えた掃除用ロボットであると良い。この場合、建物内の複数の部屋を対象に、各部屋の清掃を好適に行うことができる。なお、移動体収容室に集塵装置を設けることも可能であり、本構成によれば移動ロボットにて吸引した塵埃等を一所に集めることができる。 The moving body may be a cleaning robot including a suction unit (dust suction device 43) for sucking dust and the like in a building. In this case, each room can be suitably cleaned for a plurality of rooms in the building. In addition, it is also possible to provide a dust collector in the moving body storage chamber, and according to this configuration, dust or the like sucked by the mobile robot can be collected in one place.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、住宅等の建物において、移動体として自走式の移動ロボットを周回させ、同ロボットによる室内清掃を行わせるようにした建物内清掃システムについて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a building cleaning system will be described in which a self-propelled mobile robot is circulated as a moving body in a building such as a house and indoor cleaning is performed by the robot.
図1は、建物10の1階部分における間取り例を示す図である。図1に示すように、建物10には、玄関部11、リビング12、ダイニング13、キッチン14、洗面所15、納戸16,17等が設けられている。これら各部屋(スペース)は床面を同一高さとして設けられており、これら各部屋を対象に移動ロボットによる清掃が行われる。玄関部11にはクローゼット18が設けられ、リビング12やダイニング13等からなる一体空間と玄関部11との間にはドア19が設けられている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a floor plan in the first floor portion of the
また、建物10の1階フロアのほぼ中央部であって、ダイニング13、玄関部11(クローゼット18)及び納戸16により囲まれた部位にはロボット収容室21が設けられている。ロボット収容室21は、移動ロボット40を収容するに足りる十分な収容スペースを有している。ロボット収容室21には複数の部屋に直接通じる複数の出入り口22,23,24が設けられており、それら各出入り口22〜24にはそれぞれ扉体25,26,27が設けられている。その詳細を図2に示す。
In addition, a
図2において、壁部31は玄関部11側に設けられた内壁、壁部32はダイニング13側に設けられた内壁であり、それら壁部31,32等に囲まれるようにしてロボット収容室21が設けられている。すなわち、ロボット収容室21は各部屋の境界部であって、各部屋を区画する隔壁の内部に設けられている。各壁部31,32の下端部には巾木33,34が取り付けられている。巾木33,34はその一部が横長矩形状に切り欠かれており、その切欠開口部がロボット出入り用の出入り口22,23となっている。出入り口22,23は扉体25,26により開閉可能となっている。巾木33,34と扉体25,26とは同材質・同色で構成されており、部屋側(例えばダイニング13側)から見て、扉体25,26が目立たないようになっている。なお図2では、説明の便宜上、出入り口23側の扉体26のみを示し、出入り口22側の扉体25については仮想線で示している。
In FIG. 2, a wall 31 is an inner wall provided on the
扉体25,26は、その上端部が巾木33,34に回動可能に支持されており、扉体25,26が巾木33,34に対して内外いずれかに回動することにより、出入り口22,23が開閉されるようになっている(図2には図示していない扉体27も同様)。本実施形態では、扉開閉モータ36(図3参照)により扉体25,26を回動させる構成とするが、扉開閉モータを使用せず移動ロボット40により扉体25,26が押し開けられる構成としても良い。その他、扉体25,26の開閉機構は任意のものが採用でき、スライド式、シャッタ式などの開閉機構を採用することも可能である。
The upper ends of the
上記したロボット収容室21の構成によれば、玄関部11の玄関フロアとリビング12・ダイニング13・キッチン14等からなるLDKフロアとがドア19により分断され、さらにこれら各フロアと納戸16内の納戸フロアとがその周囲の隔壁により分断されていても、出入り口22〜24を通じて、各フロアへの移動ロボット40の移動が可能となっている。
According to the configuration of the
図3は、ロボット収容室21及びその周辺構成と移動ロボット40とを示す図面である。図3に示すように、壁部32には、ロボット収容室21側に扉開閉モータ36が設けられるとともに、部屋側にロボット検知センサ37が設けられている。これら扉開閉モータ36とロボット検知センサ37とは出入り口22〜24ごと(扉体25〜27ごと)にそれぞれ設けられている。なお、図3ではロボット検知センサ37が壁部32から突出した状態で設置されているが、壁部32に埋め込むようにして設置されていても良い。ロボット検知センサ37を巾木34や床材に設けることも可能である。また、ロボット収容室21には、移動ロボット40に対して充電(エネルギ供給)を行う充電装置38が設けられている。充電装置38は、商用電力を電源として移動ロボット40に対して充電を行うものである。
FIG. 3 is a diagram showing the
移動ロボット40は、薄型箱状の本体ボディ41と、同ボディ41の下部に設けられた複数(例えば4個)の車輪42とを有し、車輪42の回転により走行可能となっている。また、移動ロボット40は、床面F上のゴミやほこり等を吸引するゴミ吸引装置43と、ロボット走行時の駆動源となるモータ部44と、これらゴミ吸引装置43やモータ部44を制御するためのロボット制御部45と、繰り返しの充電が可能な二次電池からなる電源装置46とを備えている。その他、ボディ上面部に障害物検知センサ47が設けられている。障害物検知センサ47は、移動ロボット40の周囲に存在する障害物(建物内のテーブル、椅子、箪笥等々)を検知するための障害物検知手段であり、例えば360度全方位センサが使用される。
The
移動ロボット40のボディ側面には受電用端子48が設けられており、この受電用端子48を通じて電源装置46への充電(エネルギ補充)が行われる。すなわち、移動ロボット40の受電用端子48は、同ロボット40がロボット収容室21内に収容された際、充電装置38に設けられた充電用端子38aに接触(接続)可能な位置に設けられており、移動ロボット40側の受電用端子48と充電装置38側の充電用端子38aとが接触した状態で、充電装置38から移動ロボット40への充電が行われる。
A
なお、ロボット収容室21に、移動ロボット40のゴミ吸引装置43により吸引したゴミ等を取り出して集めるための集塵装置を設けることも可能である。この集塵装置は、ダクトを通じて、建物外部に設けられたダストボックス等に接続されていると良い。移動ロボット40への充電について、非接触型充電方式を採用することも可能である。
Note that a dust collecting device for taking out and collecting dust sucked by the
図4は、本建物内清掃システムにおける電気的な構成を示すブロック図である。図4において、ロボット制御部45は周知のマイクロコンピュータを備えて構成されており、メモリ45aに格納された制御プログラムや地図情報に従い、移動ロボット40を建物内で自律走行させるとともに、同建物内の自動清掃等を実行する。この場合詳しくは、メモリ45aには、地図情報として建物内の間取りデータがあらかじめ記憶されており、ロボット制御部45は、間取りデータと都度設定される走行経路とを併せ参照することで自律走行制御を実施する。メモリ45aに記憶されている間取りデータ(地図情報)には、各部屋に設置されている家具等(テーブル、椅子、箪笥等々)の位置情報も含まれており、これら家具等を回避するようなロボット走行が可能となっている。なお、地図情報の初期データとして、住宅販売又は生産用の設計CADデータを用いることも可能である。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration in the building cleaning system. In FIG. 4, the
移動ロボット40の走行時には、ロボット制御部45に対して障害物検知センサ47の検知信号が逐次入力され、障害物検知センサ47により障害物が検知された場合には、その障害物を避けるような回避走行も可能となっている。
When the
また、ロボット制御部45は、電源装置46の残り電気量(残存エネルギ)をモニタする機能を有しており、残り電気量(残存エネルギ)が所定のしきい値を下回った場合に充電装置38からの充電を行わせるようにしている。
The
ロボット制御部45は無線LAN等の無線通信機能を有しており、建物10に設置された管理コンピュータ50との間で無線通信が可能となっている。管理コンピュータ50は、ユーザによる入力操作に基づいて清掃スケジュールや清掃内容等を設定できる機能を有しており、管理コンピュータ50で設定された清掃スケジュールや清掃内容等はロボット制御部45に適宜送信される。また逆に、ロボット制御部45から管理コンピュータ50に対しては、移動ロボット40が建物内の各部屋を走行する際(すなわち清掃の際)に取得した各種情報が適宜送信されるようになっている。清掃スケジュールについて具体的には、どの時間帯で、どの部屋(どの場所)を対象に清掃が行われるかが設定される。また、清掃内容については、掃き掃除・拭き掃除等の掃除内容、清掃レベル(清浄さ)などが設定される。
The
また、管理コンピュータ50は、扉開閉モータ36を開閉駆動する機能を有している。移動ロボット40がロボット収容室21から出動する際、又は同ロボット40がロボット収容室21に帰還する際には、管理コンピュータ50からの指令に従い扉開閉モータ36が駆動され、各扉体25〜27が開閉される。このとき、どの出入り口22〜24を使うのかに応じて、その都度該当する扉体25〜27が選択的に開閉されるようになっている。
The
特に、移動ロボット40がロボット収容室21に帰還する際には、各出入り口22〜24に設けられたロボット検知センサ37により移動ロボット40の存在が検知され、管理コンピュータ50は、ロボット検知センサ37の検知結果を基に、移動ロボット40が出入り口22〜24付近にあることを判定する。そして、対応する扉体25〜27を開放する。この場合、扉体25〜27が開放されたことを表す扉開放信号が管理コンピュータ50から移動ロボット40のロボット制御部45に送信され、移動ロボット40は、扉開放信号を受信したことを条件にロボット制御部45をロボット収容室21内に進入させる。こうして移動ロボット40の帰還が検知されることで、移動ロボット40が扉体25〜27に衝突するといった不都合が抑制される。
In particular, when the
なお、移動ロボット40がロボット収容室21に正確に戻ることができるよう、各出入り口22〜24の外側に誘導装置を設けることも可能である。誘導装置としては、所定周波数の電波信号を出力する電子タグや周波数発振器などが考えられる。
In addition, it is also possible to provide a guidance device outside the
次に、移動ロボット40により建物内が清掃される際の具体的に動作について説明する。図5には、清掃時における移動ロボット40の走行経路を示している。なお図5では、説明を簡易化する目的で、建物1階の各部屋について玄関部11、リビング12、ダイニング13、キッチン14及び納戸16のみを簡易に図示し、移動ロボット40の走行経路を破線にて示している。
Next, a specific operation when the inside of a building is cleaned by the
図5に示す事例では、3つのロボット走行経路が設定されており、第1経路R1は玄関部11を清掃する際の走行経路、第2経路R2はリビング12、ダイニング13及びキッチン14を清掃する際の走行経路、第3経路R3は納戸16を清掃する際の走行経路である。これら各経路R1〜R3はいずれも、ロボット収容室21を起点及び終点として設定されている。例えば、家人が留守となる昼間の時間帯(午後2時〜4時ごろ)、又は家人が就寝した後の夜間の時間帯(午前1時〜3時ごろ)において、第1経路R1→第2経路R2→第3経路R3の順で建物内の清掃が行われる。
In the example shown in FIG. 5, three robot travel routes are set, the first route R1 cleans the
かかる場合、清掃開始(移動ロボット40の起動)に伴い、まずロボット収容室21内の移動ロボット40が、玄関部11に通じる出入り口22(図1参照)から出動し、図示の第1経路R1に沿って走行する。そして、その走行に伴い移動ロボット40が玄関フロアの清掃を行い、清掃が完了すると、移動ロボット40が出入り口22を通じてロボット収容室21に一旦帰還する。
In such a case, with the start of cleaning (activation of the mobile robot 40), first, the
次に、移動ロボット40が、ダイニング13に通じる出入り口23(図1参照)から出動し、図示の第2経路R2に沿って走行する。そして、その走行に伴い移動ロボット40がLDKフロアの清掃を行い、清掃が完了すると、移動ロボット40が出入り口23を通じてロボット収容室21に再び帰還する。このとき、第2経路R2によれば、キッチン14→ダイニング13→リビング12の順でLDKフロアの清掃が行われる。
Next, the
次に、移動ロボット40が、納戸16に通じる出入り口24(図1参照)から出動し、図示の第3経路R3に沿って走行する。そして、その走行に伴い移動ロボット40が納戸フロアの清掃を行い、清掃が完了すると、移動ロボット40が出入り口24を通じてロボット収容室21に再び帰還する。
Next, the
上記した走行経路は一例に過ぎず、ユーザの意向等に応じて任意に変更できる。例えば、LDKフロアの清掃に際し、リビング12だけ、又はリビング12及びダイニング13だけを走行(清掃)させるような走行経路を設定すること等々も可能である。なお、移動ロボット40の残り電気量(残存エネルギ)が少なくなった場合には、移動ロボット40がロボット収容室21に帰還した時に同収容室21内で充電が行われる。また、各フロアの清掃途中に移動ロボット40の残り電気量(残存エネルギ)が少なくなった場合には、その清掃途中であっても移動ロボット40がロボット収容室21に帰還し、ロボット収容室21での充電後、再度出動して清掃を再開するようになっている。
The travel route described above is merely an example, and can be arbitrarily changed according to the user's intention and the like. For example, when cleaning the LDK floor, it is possible to set a travel route for traveling (cleaning) only the
移動ロボット40の走行経路上に、家具などの障害物が存在する場合には、その障害物の存在が障害物検知センサ47により検知される。そして、その障害物を回避しながら移動ロボット40が自律走行し、障害物が無くなった時点で元の走行経路に復帰する。障害物回避の様子を図6に示す。なお図6では、上記した図5と同様のロボット走行経路(R1〜R3)が設定されている。
When an obstacle such as furniture is present on the travel route of the
図6では、ダイニング13における第2経路R2上に、メモリ45a内の間取りデータ(地図情報)には無い障害物S(家具等)が設置されている。かかる場合、移動ロボット40は、ポイントP1に達した時に、障害物検知センサ47により障害物Sを認識し、それ以後障害物Sを回避するような回避走行に移行する。図のRX(P1〜P2の区間)は回避走行経路である。そしてその後、移動ロボット40は、ポイントP2に達した時に、元の走行経路(第2経路R2)に復帰する。
In FIG. 6, an obstacle S (furniture or the like) that is not included in the floor plan data (map information) in the
また、本実施形態の移動ロボット40には地図更新機能が設けられており、ロボット制御部45によって、走行中に取得した障害物情報に基づいてメモリ45a内の間取りデータ(地図情報)が適宜更新されるようになっている。つまり、図6で説明したように新たに障害物Sが検知された場合、その障害物情報がメモリ45a内の間取りデータ(地図情報)に登録される。なお、障害物Sが一時的に設置されたものである可能性もある。したがって、障害物Sが1回検知されただけではデータ更新を行わず、複数回の走行で繰り返し(所定回数)障害物Sが検知された場合にデータ更新を行うようにしても良い。
Further, the
また、建物内の部屋に住人等がいる状況で移動ロボット40を走行させると、住人等に移動ロボット40が当たったりして住人等にとって不快(目障り)となる。また、移動ロボット40にとっては住人等が走行の障害になる。そこで本実施形態では、建物内の各部屋(ロボットの走行対象となる部屋)に人検知手段としての人感センサを設置し、その人感センサの検出信号に基づいて各部屋におけるロボット走行を行わせるようにする。具体的には、図1に示すように、玄関部11に人感センサ51を、リビング12に人感センサ52を、ダイニング13に人感センサ53を、キッチン14に人感センサ54を、納戸16に人感センサ55を設置する。これら各人感センサ51〜55の検出信号は管理コンピュータ50に逐次入力される。そして、管理コンピュータ50では、人感センサ51〜55の検出信号に基づいて部屋ごとに人の有無を検知するとともに、その人検知結果をロボット制御部45に対して送信する。ロボット制御部45では、管理コンピュータ50から受信した人検知結果に基づいて移動ロボット40の走行制御を実施する。なお、上記の各人感センサ51〜55は、該当する部屋の天井、壁など、部屋内の人の有無を好適に検知できる位置に設置される。
In addition, when the
ここで、人検知結果に基づくロボット走行制御を図7のフローチャートを用いて説明する。図7の処理はロボット制御部45により実行される。
Here, the robot traveling control based on the human detection result will be described with reference to the flowchart of FIG. The process of FIG. 7 is executed by the
図7において、ステップS11では、今現在、移動ロボット40が所定の走行経路(例えば、上記の走行経路R1〜R3)に沿って走行中であるか否かを判定する。走行中でなければステップS12に進み、管理コンピュータ50から受信した人検知結果に基づいて、これから走行しようとする部屋(走行経路上)に人がいるかどうかを判定する。そして、人がいない場合、部屋への進入(走行)を許可し(ステップS13)、人がいる場合、部屋への進入(走行)を禁止する(ステップS14)。
In FIG. 7, in step S11, it is determined whether or not the
また、走行中であればステップS15に進み、管理コンピュータ50から受信した人検知結果に基づいて、今現在走行中の部屋(走行経路上)に人がいるかどうかを判定する。そして、人がいない場合、そのままの走行経路による走行を継続し(ステップS16)、人がいる場合、人がいないエリアを走行すべく走行経路を一部変更する(ステップS17)。
If the vehicle is traveling, the process proceeds to step S15, and based on the person detection result received from the
図7の処理によれば、移動ロボット40の走行中に、その走行エリアに住人等が入ってきたとしても、住人等に干渉したりすることなく移動ロボット40を走行させることができる。
According to the process of FIG. 7, even if a resident or the like enters the traveling area while the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
ロボット収容室21に、各々異なる部屋への出入りを可能とする複数の出入り口22〜24を設けたため、建物10の各部屋が隔壁や扉等で仕切られていても、各出入り口22〜24を通じて複数の部屋への直接の出入りが可能となる。したがって、建物内における走行範囲の制約を緩和することができる。その結果、移動ロボット40の実質的な走行範囲を拡げることができ、それにより移動ロボット40を走行させる際の有用性を高めることができる。
Since the
本実施形態では、移動ロボット40を掃除用ロボットとして具体化しており、上記のように走行範囲が拡がることにより、建物内の複数の部屋を対象にして各部屋の清掃を好適に行うことができるようになる。
In the present embodiment, the
ロボット収容室21を、各部屋の境界部であって、各部屋を区画する隔壁の内部に設けたため、境界部に隣接する各部屋に対して移動ロボット40を容易に行き来させることができる。また、部屋側から見て目立たないようにロボット収容室21を設けることができる。
Since the
ロボット収容室21に、移動ロボット40への充電を行うための充電装置38を設けたため、移動ロボット40がロボット収容室21を経由して複数の部屋間を行き来する際に、充電装置38から移動ロボット40に対して随時充電を行うことができる。したがって、走行途中で移動ロボット40のエネルギが無くなり、走行不良となる等の不都合が抑制できる。
Since the charging
また、ロボット制御部45によりロボット収容室21を起点及び終点として部屋ごとの走行経路を設定し、その走行経路に基づいて移動体を走行させるようにしたため、複数の部屋を移動ロボット40の走行範囲(走行領域)として1の部屋の周回後に他の部屋の周回を行う場合にも、各部屋の周回を円滑に行うことができる。
In addition, since the
ロボット制御部45内のメモリ45aに、地図情報として建物内の間取りデータ(家具等の位置情報含む)を記憶しておき、その間取りデータと都度の走行経路とを併せ参照しつつ移動ロボット40を走行させるようにしたため、そのロボット走行時に、部屋ごとの形状や大きさ、家具等の位置などを照らし合わせながら移動ロボット40の走行を行わせることができる。
Stored in the
ロボット制御部45により、移動ロボット40の走行中に取得した障害物情報に基づいてメモリ45a内の間取りデータ(地図情報)を適宜更新するようにしたため、建物内の各部屋において、家具等が追加されたりその設置場所が変更されたりしても、移動ロボット40の適正なる走行が可能となる。
The floor plan data (map information) in the
管理コンピュータ50により、移動ロボット40が出入り口22〜24付近にあるか否かを判定し、移動ロボット40が出入り口22〜24付近にあると判定された場合に扉体25〜27を開放するようにしたため、移動ロボット40がロボット収容室21に戻る(帰還する)際に扉体25〜27に衝突するといった不都合を抑制することができる。
The
建物内における住人等の有無を検知し、住人等が検知されてないエリアで移動ロボット40を走行させるようにしたため、移動ロボット40を建物(部屋)内で走行させる際に、住人等にとって移動ロボット40が不快(目障り)なものになることを抑制することができる。また、移動ロボット40からすれば、住人等がその障害となることを抑制することができる。
The presence or absence of a resident in the building is detected, and the
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されても良い。 The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
ロボット収容室21の形態を変更する。図8の建物10では、ロボット収容室21を洗面所15に向けて拡張して設けるとともに、その洗面所15に通じる出入り口61を設けている。そして、出入り口61に扉体62を設けている。この場合、ロボット収容室21には、前述の出入り口22〜24と合わせて計4カ所の出入り口が形成されることになり、各出入り口22〜24,61を通じて、それら各出入り口22〜24,61に隣接する部屋に移動ロボット40が直接出入りできるようになっている。本構成では、4つの部屋に直接出入りできるため、移動ロボット40の走行範囲を一層好適に設定でき、利便性が向上する。
The form of the
ロボット制御部45に、移動ロボット40の位置を認識する位置認識機能を持たせ、移動ロボット40の位置情報と間取りデータ(地図情報)とを照合させながら移動ロボット40を走行させるようにしても良い。例えば、移動ロボット40の位置が地図上の走行経路から外れた場合には、その都度走行経路上に位置修正する。位置認識手段の構成として、例えばGPS受信機等の無線受信機を移動ロボット40に搭載し、その無線受信機の受信データにより移動ロボット40の位置認識を行う構成を採用すると良い。移動ロボット40の位置情報と間取りデータ(地図情報)とを照合させながら移動ロボット40を走行させることにより、都度の走行経路に沿って正確に移動ロボット40を走行させることができる。
The
なお、建物10にCCDカメラ等の撮像装置を設置し、その撮像装置の撮像画像により移動ロボット40の位置認識を行ったり、建物10の床面に検出素子(マーカ)を多数点在させて設置しておき、その検出素子の検出結果により移動ロボット40の位置認識を行ったりすることも可能である。この場合、管理コンピュータ50に位置認識機能を持たせ、撮像画像や検出素子の検出結果に基づく位置認識情報を、管理コンピュータ50から移動ロボット40(ロボット制御部45)に逐次送信すると良い。
In addition, an imaging device such as a CCD camera is installed in the
メモリ45a内の地図情報として部屋ごとの属性情報(床材の種類や状態等)を併せて記憶しておき、ロボット制御部45が、前記属性情報に基づき規定された動作を移動ロボット40に行わせると良い。例えば、属性情報として、部屋ごとの床面情報(木質系の床板、畳、カーペット敷きなど)を記憶しておく。そして、移動ロボット40による各部屋の清掃時には、各部屋の床面情報に応じて、移動ロボット40の走行速度や吸込モード等を適宜調整する。
As the map information in the
上記実施形態では、移動ロボット40に搭載されたロボット制御部45の走行制御によって移動ロボット40の自律走行が可能になっていたが、これを変更し、管理コンピュータ50の遠隔操作(無線操作)によって移動ロボット40を走行させるようにしても良い。この場合、管理コンピュータ50において、同コンピュータ50内のメモリに間取りデータ(地図情報)を記憶しておく。そして、管理コンピュータ50の走行制御により、間取りデータと都度設定される走行経路とを併せ参照しつつ移動ロボット40を走行させる。本構成においても、前記同様、移動ロボット40について各部屋の周回を円滑に行うことができる。
In the above embodiment, the
また、管理コンピュータ50において、移動ロボット40の走行中に取得した障害物情報に基づいてメモリ内の間取りデータ(地図情報)を適宜更新するようにしても良い。
In the
上記実施形態では、移動ロボット40と管理コンピュータ50との間において無線通信により各種情報が交換される構成としたが、これを変更し、電力線通信によりそれら両者間で各種情報が交換される構成としても良い。具体的には、ロボット収容室21内に設けられた充電装置38を用い、その充電装置38に移動ロボット40が接続された場合、すなわち充電が行われる場合に、電力線通信による情報交換を行わせるようにする。
In the above embodiment, various information is exchanged by wireless communication between the
上記実施形態では、移動体を移動ロボット40として具体化したが、他の用途のロボットとして具体化することも可能である。例えば、お手伝い用ロボットは、建物10内を周回して、ユーザが要求する物品等を運搬したりする。お手伝い用ロボットを使ったシステムによれば、ユーザが要求する物品を複数の部屋間で任意に運搬できる。なおこの場合、部屋ごとに運搬すべき物品を、各部屋の属性情報としてあらかじめ規定しておくことも可能である。
In the above-described embodiment, the moving body is embodied as the
10…建物、11…玄関部、12…リビング、13…ダイニング、14…キッチン、16…納戸、21…ロボット収容室、22〜24…出入り口、25〜27…扉体、31,32…壁部、33,34…巾木、37…ロボット検知センサ、38…充電装置、40…移動ロボット、43…ゴミ吸引装置、44…モータ部、45…ロボット制御部、45a…メモリ、46…電源装置、47…障害物検知センサ、50…管理コンピュータ、51〜55…人感センサ、61…出入り口、62…扉体。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
建物内の間取り情報を含む地図情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された地図情報を参照しつつ、都度設定される走行経路に基づいて前記移動体を走行させる走行制御手段と、
を備えたことを特徴とする移動体システム。 In the moving body system that makes the moving body go around in the building,
Storage means for storing map information including floor plan information in the building;
A travel control unit that travels the moving body based on a travel route that is set each time while referring to the map information stored in the storage unit;
A mobile system characterized by comprising:
前記走行制御手段は、前記人検知手段により人が検知されてないエリアで前記移動体を走行させる請求項1に記載の移動体システム。 Equipped with human detection means to detect the presence or absence of people,
The mobile system according to claim 1, wherein the travel control unit travels the mobile body in an area where no person is detected by the human detection unit.
前記走行制御手段は、前記移動体が走行中であってその走行経路を含むエリアに人がいる場合に以後の走行経路を変更するとともに、前記移動体が走行前であって走行経路を含むエリアに人がいる場合に同走行経路による走行を禁止する請求項2に記載の移動体システム。 Means for determining whether or not the moving body is traveling along the travel route;
The travel control means changes the subsequent travel route when the moving body is traveling and there is a person in the area including the travel route, and the area before the travel includes the travel route. The mobile body system according to claim 2, wherein traveling on the same travel route is prohibited when there is a person in the road.
前記走行制御手段は、前記位置認識手段により認識された移動体の位置情報と前記地図情報とを照合させながら前記移動体を走行させる請求項1乃至3のいずれかに記載の移動体システム。 Comprising position recognition means for recognizing the position of the moving body;
The mobile system according to any one of claims 1 to 3, wherein the travel control unit travels the mobile unit while collating position information of the mobile unit recognized by the position recognition unit with the map information.
前記移動体に設けられ、移動体の周囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
前記移動体の走行中に前記障害物検知手段により検知された障害物情報に基づいて前記地図情報を更新する更新手段とを備えた請求項1乃至4のいずれかに記載の移動体システム。 The map information stored in the storage means is rewritable data,
Obstacle detection means provided on the moving body for detecting an obstacle existing around the moving body;
5. The mobile system according to claim 1, further comprising an update unit configured to update the map information based on obstacle information detected by the obstacle detection unit while the mobile body is traveling.
前記属性情報に基づき規定された動作を前記移動体に行わせる動作制御手段を備えた請求項1乃至5のいずれかに記載の移動体システム。 The map information includes attribute information for each room,
The mobile body system according to claim 1, further comprising an operation control unit that causes the mobile body to perform an operation defined based on the attribute information.
前記移動体を収容する移動体収容室を設け、その移動体収容室に、各々異なる部屋への出入りを可能とする複数の出入り口を設けた請求項1乃至6のいずれかに記載の移動体システム。 In the moving body system that circulates the moving body in a plurality of rooms in the building,
The mobile body system according to any one of claims 1 to 6, wherein a mobile body storage chamber for storing the mobile body is provided, and the mobile body storage chamber is provided with a plurality of doorways that allow access to different rooms. .
前記走行制御手段は、前記経路設定手段により設定された走行経路に基づいて前記移動体を走行させる請求項7乃至10のいずれかに記載の移動体システム。 A route setting means for setting a traveling route for each room, with the moving body storage chamber as a starting point and an ending point,
The mobile body system according to any one of claims 7 to 10, wherein the travel control means causes the mobile body to travel based on a travel route set by the route setting means.
前記判定手段により前記移動体が出入り口付近にあると判定された場合に、前記出入り口に設けられた開閉扉を開放する扉制御手段と、
をさらに備えた請求項7乃至11のいずれかに記載の移動体システム。 A determination means for determining whether or not the moving body is in the vicinity of the doorway when the moving body is out of the moving body accommodation chamber;
Door control means for opening an opening / closing door provided at the doorway when the determination means determines that the moving body is near the doorway;
The mobile system according to any one of claims 7 to 11, further comprising:
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