JP2013242738A - ロボット装置、端末装置、ロボット装置の遠隔操作システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ロボット装置における複雑な処理をすることなく、ユーザが意図した遠隔操作を実行することが可能なロボット装置等を提供する。
【解決手段】 端末装置から情報を受信することが可能なロボット装置（１）であって、端末装置（１０１）にて作成されたロボット装置（１）の作業領域の地図に基づいて生成される位置情報とロボット装置（１）に対する制御命令とを、端末装置（１０１）から受信する通信部と、ロボット装置（１）を移動させる走行部と、位置情報に基づいて走行部を駆動し、制御命令に基づいて作業を実行する制御部とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロボット装置等に係り、特に自走可能なロボット装置等に関する。

従来より、所定の範囲を自走しながら床面の塵埃や異物を吸入して掃除を行うロボット掃除機が知られている。また、近年、通信サーバを備えたロボット掃除機であって、外部装置との間で通信を行うものが提案されている。例えば、特許文献１には、ロボット掃除機及び無線端末装置を含む遠隔監視システムが記載されている。

図１５は、特許文献１に記載の遠隔監視システムの概要を示す模式図である。図示するように、当該遠隔管理システムは、ロボット掃除機３０１及び無線端末装置３０２を含んでいる。ここで、無線端末装置３０２は、コンピュータ３０２ａ、スマートテレビ３０２ｂ、携帯電話・スマートフォン３０２ｃ等の無線通信が可能な装置である。また、３０３は、無線接続装置である。

ロボット掃除機３０１は、障害物検出ユニット及び位置認識ユニットを備えており、掃除範囲を探索することで掃除地図を作製する。ここで、障害物検出ユニットは、障害物の有無、位置、大きさ等の障害物情報を検出するものであり、赤外線センサ等が使用される。位置認識ユニットは、掃除範囲内でのロボット掃除機３０１の位置を認識するものであり、ロボット掃除機３０１の上方を撮影する上方撮像部又は、加速度センサ、ホイールモータの速度を検出するエンコーダ若しくはジャイロセンサが使用される。

また、ロボット掃除機３０１は、掃除範囲を撮影して監視画像を生成する。そして、無線端末装置３０２は、ロボット掃除機３０１に接続してロボット掃除機３０１から監視画像及び掃除地図を受信し、ロボット掃除機３０１に制御命令を送信する。このように構成することによって、掃除地図上の特定の位置又は範囲にロボット掃除機３０１を移動させることができるので、ユーザは、遠隔地で無線端末装置３０２によりロボット掃除機３０１に接続して家の内部を遠隔監視することができるとされる。

特開２０１１−２３３１４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の遠隔監視システムでは、遠隔監視を実行する前に、ロボット掃除機３０１が掃除地図を作製する必要がある。ここで、ロボット掃除機３０１に設けられた各種センサを用いて掃除地図を作製する場合、通常、該各種センサの精度には限界があるので、作成された掃除地図と実際にロボット掃除機３０１が設置された場所との間に誤差が生じることがある。この場合には、遠隔監視を実行しても、ユーザが意図していない場所で遠隔監視がされるという問題があった。また、上記誤差が生じないように、高精度なセンサや高度なコンピュータを用いて地図を作成する場合、ロボット掃除機３０１における処理が複雑になるという問題があった。

本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボット装置における複雑な処理をすることなく、ユーザが意図した遠隔操作を実行することが可能なロボット装置等を提供することにある。

本発明に係るロボット装置は、端末装置から情報を受信することが可能なロボット装置であって、端末装置にて作成されたロボット装置の作業領域の地図に基づいて生成される位置情報とロボット装置に対する制御命令とを、端末装置から受信する通信部と、 ロボット装置を移動させる走行部と、位置情報に基づいて走行部を駆動し、制御命令に基づいて作業を実行する制御部とを備えている。

また、本発明に係るロボット装置において、通信部は、実行した作業の結果に関する情報を、端末装置に送信してもよい。

また、本発明に係るロボット装置において、位置情報には、ロボット装置の作業領域に存在する障害物の位置又は範囲に関する情報がさらに含まれていてもよい。

また、本発明に係るロボット装置において、位置情報には、ロボット装置の作業を禁止する位置又は範囲に関する情報がさらに含まれていてもよい。

本発明に係る端末装置は、ロボット装置に情報を送信することが可能な端末装置であって、ロボット装置に対する制御命令を生成する制御命令生成部と、ロボット装置の作業領域の地図を作成する地図作成部と、作業領域の地図に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、制御命令及び位置情報を、ロボット装置に送信する通信部とを備えている。

本発明に係る遠隔操作システムは、ロボット装置及び端末装置を備えるロボット装置の遠隔操作システムであって、ロボット装置は、端末装置にて作成されたロボット装置の作業領域の地図に基づいて生成される位置情報とロボット装置に対する制御命令とを、端末装置から受信する通信部と、ロボット装置を移動させる走行部と、位置情報に基づいて走行部を駆動し、制御命令に基づいて作業を実行する制御部とを備え、端末装置は、ロボット装置に対する制御命令を生成する制御命令生成部と、ロボット装置の作業領域の地図を作成する地図作成部と、作業領域の地図に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、制御命令及び位置情報を、ロボット装置に送信する通信部とを備えている。

なお、ロボット装置又端末装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることによりロボット装置又は端末装置をコンピュータにて実現させるロボット装置又は端末装置のプログラムも本発明の範疇に入る。

本発明によれば、ロボット装置における複雑な処理を行うことなく、ユーザが意図した遠隔操作を実行することが可能なロボット装置等を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るロボット装置の遠隔装置システム１００の概要を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るロボット掃除機１の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロボット掃除機１の底面図である。 本発明の一実施形態に係るロボット掃除機１の操作パネル５の模式図である。 図３のロボット掃除機１のＡＡ矢視断面の模式図である。 本発明の一実施形態に係る充電台４０の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロボット掃除機１の主な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る端末装置１０１の主な構成を示すブロック図である。 端末装置１０１において、ユーザがロボット掃除機１の作業領域の地図Ａ１を作成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図であり、（ａ）は、作業領域の部屋の配置が作成されたところを示しており、（ｂ）は、作業領域の部屋の出入口が作成されたところを示しており、（ｃ）は、基準位置Ｃが作成されたところを示している。 端末装置１０１において、ユーザがロボット掃除機１の作業領域の地図Ａ２を作成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図であり、作業禁止範囲Ｂ３が作成されたところを示している。 図９の作業領域の地図Ａ１に基づいて位置情報生成部１０７が位置情報を生成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図であり、ロボット掃除機１が移動する位置Ｐ１が入力された場合を示している。 図９の作業領域の地図Ａ１に基づいて位置情報生成部１０７が位置情報を生成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図であり、ロボット掃除機１が作業を行う範囲Ｐ２が入力された場合を示している。 図９の作業領域の地図Ａ１に基づいて位置情報生成部１０７が位置情報を生成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図であり、ロボット掃除機１が作業を行う範囲Ｐ３が入力された場合を示している。 本発明の一実施形態に係る遠隔操作システム１００による遠隔操作の処理を示すフローチャートである。 特許文献１に記載のロボット掃除機３０１を含む遠隔監視システムの概要を示す模式図である。

以下において、本発明に係るロボット装置の一実施形態として、ロボット掃除機１について図面を参照して説明する。また、本発明に係るロボット装置の遠隔操作システムの一実施形態として、ロボット掃除機１及び端末装置１０１を含むロボット装置の遠隔操作システム１００について説明する。
（遠隔操作システム１００の概要）
図１は、ロボット装置の遠隔操作システム１００の概要を示す模式図である。図示するように、ロボット装置の遠隔操作システム１００は、通信網に接続されたロボット掃除機１及び端末装置１０１を含んでいる。本実施形態においては、通信網の一例として、無線ＬＡＮ基地局２０１を介して接続される家屋２０３内のＬＡＮ（Local Area Network）及びインターネット２０２を採用している場合を説明する。

ロボット掃除機１は、家屋２０３内を自走して掃除を行うロボット装置である。また、ロボット掃除機１は、その内部に後述する通信部を備えており、無線ＬＡＮ基地局２０１と無線通信可能な状態で接続されている。

家屋２０３は、その種類については特に限定されず、人が住むための建物の他に、ビジネス用の事務所、店舗、会議室又は倉庫などのように、ロボット装置が作業することが可能な環境を有する場所であればよい。また一例として、家屋２０３として建物内の空間において、ロボット掃除機１を用いる場合について説明しているが、屋外の空間でロボット掃除機１を使用してもよい。ここで、家屋２０３の一部又は全部が本発明の作業領域の一例である。

無線ＬＡＮ基地局２０１は、無線ＬＡＮの接続を確立するための中継機であり、ロボット掃除機１と接続されている。また、無線ＬＡＮ基地局２０１は、インターネット２０２と接続されている。従って、ロボット掃除機１は、無線ＬＡＮ基地局２０１を介して、インターネット２０２と接続可能となっている。

インターネット２０２は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）、ＩＰ（Internet Protocol）又はＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol））等の通信プロトコルを用いて相互通信可能に接続されたコンピュータネットワークであり、無線ＬＡＮ基地局２０１及び端末装置１０１と接続されている。

端末装置１０１は、管理対象である少なくとも１台のロボット掃除機１を遠隔操作するための装置であり、インターネット２０２と接続されている。例えば、端末装置１０１は、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、高性能リモコン、ＰＣ（Personal Computer）、ゲーム機、ネットワーク接続可能なＴＶ等である。

ロボット掃除機１、無線ＬＡＮ基地局２０１、インターネット２０２及び端末装置１０１が以上のように接続されることにより、ロボット掃除機１と端末装置１０１は、無線ＬＡＮ基地局２０１及びインターネット２０２を介して、双方向通信を行うことができる。

なお、本実施形態においては、ロボット掃除機１が、無線ＬＡＮ基地局２０１及びインターネット２０２を介して、端末装置１０１と双方向通信可能に接続されている場合について説明するが、ロボット掃除機１及び端末装置１０１は、必ずしも無線ＬＡＮ基地局２０１及びインターネット２０２を介して接続されていなくてもよい。例えば、ロボット掃除機１及び端末装置１０１は、無線ＬＡＮ基地局２０１又はインターネット２０２のいずれかを介して接続されてもよく、さらにサーバ又は管理装置を介して接続されてもよい。また、ロボット掃除機１及び端末装置１０１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の無線電波方式を用いて通信してもよい。

次に、ロボット掃除機１の構造について説明する。
（ロボット掃除機１の構造）
図２は、ロボット掃除機１の斜視図である。ロボット掃除機１は、平面視で円形の本体筐体２を備え、自走しながら集塵を行う装置である。ここで、ロボット掃除機１が自走して掃除を行う際の進行方向を前方とし、図２に矢印で示す。また、進行方向と逆方向を後方とする。

図示するように、本体筐体２の上面２ａには、図５において後述する集塵部３０を上方に出し入れする際に開閉する蓋部３、ロボット掃除機１に対して指示入力を行う操作パネル５、図６において後述する充電台４０からの帰還信号を受信する信号受信部９及び集塵部３０で塵埃が除去された空気が排気される排気口６が設けられている。

本体筐体２の側面２ｂには、撮像部７、照明部８及び障害物検知部１０が設けられている。また、側面２ｂは、前後方向に二分割されている。そして、側面２ｂの前方部は、本体筐体２のその他の部分に対して前後方向に摺動可能に構成されており、ロボット掃除機１が障害物に衝突したときの緩衝部材（バンパ）として機能する。

撮像部７は、側面２ｂの前方部に設けられており、ロボット掃除機１の周囲の画像を撮像するように構成されている。撮像部７は、例えば、光学レンズ、カラーフィルタ、受光素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）等により構成されている。照明部８は、ロボット掃除機１の前方を照明するものであり、例えばＬＥＤ（Light Emitted Diode）を用いることができる。照明部８は、撮像部７を用いて画像を撮像する場合に、ロボット掃除機１の前方を照明することができる。

障害物検知部１０は、側面２ｂの前方正面及びその左右に設けられ、壁や家具等の障害物又は人が接近したことを検知する正面距離センサ１０ａ、左障害物センサ１０ｂ及び右障害物センサ１０ｃ（不図示）を含んでいる。また、障害物検知部１０は、側面２ｂの前方に設けられ、ロボット掃除機１が障害物又は人に衝突したことを検知する衝突センサ１０ｄを含んでいる。正面距離センサ１０ａ、左障害物センサ１０ｂ及び右障害物センサ１０ｃは、例えば、超音波センサ又は赤外線センサ等の近接センサを広く用いることができる。衝突センサ１０ｄは、例えば、側面２ｂ前方の内側に設けられたマイクロスイッチを用いることができる。障害物検知部１０からの検知信号によって、ロボット掃除機１は、障害物又は人が接近した場合には、停止又は方向を転換したり、障害物又は人と衝突した場合でも、すぐに停止することができるので、ロボット掃除機１が安全に作業を実行することができる。

なお、本実施形態にでは、障害物検知部１０が距離センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び衝突センサ１０ｄを含む場合について説明するが、障害物検知部１０は、距離センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は衝突センサ１０ｄのいずれかを含むものでもよく、その他のセンサにより障害物を検知するものでもよい。例えば、その他のセンサとして撮像部７を用いることができ、撮像部７で撮影した画像から障害物を検知してもよい。

図３に、ロボット掃除機１の底面図を示す。図示するように、本体筐体２の底面２ｃには、床面と垂直な回転軸で回転する一対のサイドブラシ１１、底面２ｃから突出するように設けられた一対の駆動輪１３、前輪１４、後輪１５及び開放面が床面２ｃに面するように底面２ｃに凹設された吸込口３３が設けられている。また、吸込口３３の内部には、床面２ｃと平行に軸支された回転軸で回転する回転ブラシ１２が配されている。ロボット掃除機１は、駆動輪１３の両輪が同一方向に回転することで進退し、両輪が互いに逆方向に回転することでと方向を転換する。

図４に、操作パネル５の模式図を示す。図示するように、操作パネル５は、掃除の開始および停止を指示するスタート及びストップボタン５１、掃除のモードを選択できるモード選択ボタン５２、現在時刻又はロボット掃除機１を稼動させる予約時刻等を設定可能に設けられたタイマーセットボタン５３、現在時刻又は予約時刻等を表示する表示部５４、集塵部３０が満杯になったことを検知すると点灯するごみ捨てランプ５５及びバッテリ１９の充電量を示すバッテリーマーク５６を有している。なお、これらは、単なる例示であり、操作パネル５は、これら以外の機能を実現する操作部又は表示部等を備えていてもよい。

図５は、図３のロボット掃除機１のＡ−Ａ矢視断面の模式図である。図５では、ロボット掃除機１が充電台４０とドッキングした充電状態であることを示している。図示するように、ロボット掃除機１は、本体筐体２の内部に、集塵部３０、電動送風機１６及びバッテリ１７を備えている。

集塵部３０は、有底の集塵容器３１及び集塵容器３１の上部に設けられたフィルタ３２を有している。ここで、集塵容器の塵埃を捨てるときは、蓋部３を紙面から見て上方に開くことで、本体筐体２から集塵部３０を取り出すことができる。なお、本実施形態では、集塵部３０が有底の集塵容器３１で構成されている場合について説明するが、集塵部３０は、集塵容器にのみ限定されない。例えば、集塵部３０は、袋状の集塵袋又は集塵用のフィルタのみで構成してもよい。

また、集塵部３０は、第１吸気路３４及び第２吸気路３５と連通している。吸込口３３から吸い込まれた気流は、矢印Ｂ１に示すように第１吸気路３４を後方に流通し、集塵部３０に流入する。集塵部３０に流入した気流は、フィルタ３２により塵埃を捕集され、集塵部３０から流出する。その後、矢印Ｂ２に示すように第２吸気路３５を前方に流通し、電動送風機１６に流入する。次いで、電動送風機１６から排気された空気は、排気路３６を矢印Ｂ３に示すように後方に流通し、本体筐体２の上面に設けた排気口６から上方後方に排気される。なお、電動送風機１６の近傍には、図示しないイオン発生部２２が設けられている。その場合、排気口６からは、イオンを含む気流が排気される。

バッテリ１７は、ロボット掃除機１の電力供給源であり、掃除運転が指示されると、バッテリ１７から給電されて、電動送風機１６、イオン発生部２２、駆動輪１３、回転ブラシ１２及びサイドブラシ１１が駆動される。これにより、ロボット掃除機１は、所定の掃除範囲を自走し、吸込口３３から床面Ｆの塵埃が吸い込まれる。バッテリ１７は、繰り返し充放電が可能な大容量の充電池が望ましい。例えば、鉛電池、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池が用いられる。また、本体筐体２の周面の後端には、バッテリ１９の充電を行う充電端子４が設けられている。

図６は、充電台４０の斜視図を示している。図５又は図６に示すように、充電台４０は、ロボット掃除機１のバッテリ１７を充電するための装置である。充電台４０において、本体筐体２の周面と対向する面であって、ロボット掃除機１の充電端子４と接触可能な位置に、給電端子４１が設けられている。ロボット掃除機１の充電端子４が充電台４０の給電端子４１と電気的に接続されると、充電台４０が接続された商用電源からの電流が、ロボット掃除機１に流れ、バッテリ１７を充電することができる。

充電台４０には、充電台４０の設置場所及び給電端子４１の位置を示す帰還信号を発信する信号送信部４２が設けられている。ロボット掃除機１は、掃除終了を検知した場合又はバッテリ１７の充電量が所定値を下回った場合には、充電台４０から発せられる帰還信号を検知して充電台４０の設置されている場所に自動的に帰還する。例えば、掃除終了の検知は、ロボット掃除機１が、一定距離移動したこと又は一定時間経過したことを検知することで行われてもよい。また、掃除終了の検知は、操作パネル５又は端末装置１０１等により、掃除終了指示又は掃除中断指示等の充電台４０への帰還を促す指示を受け付けることで行われてもよい。なお、帰還信号には、例えば赤外線が利用される。

また、充電台４０は、ロボット掃除機１が端末装置１０１から受信した制御命令によって移動する際の基準位置となることができる。後で詳述するが、ロボット掃除機１は、端末装置１０１からロボット掃除機１が移動する位置又は範囲に関する位置情報を受信する。そして、ロボット掃除機１は、位置情報に基づいて充電台４０から目的の位置又は範囲まで移動を行う。なお、ロボット掃除機１が充電台４０から離れている場合には、例えば、ロボット掃除機１は、充電台４０に帰還してから受信した位置情報に基づいて移動することができる。また、ロボット掃除機１が充電台４０から離れている場合であっても、ロボット掃除機１が充電台４０から現在位置までの相対位置を検知することができるように構成されていれば、現在位置から目的の位置又は範囲に移動してもよい。なお、本発明に係る基準位置は、充電台４０に限定さるものではなく、ロボット掃除機１が何らかの方法でその位置を検知することができるものであればよい。例えば、基準位置は、充電台４０とは別に設けられた信号発信装置でもよく、撮像部７で撮像した画像から検知できる識別子が表面に形成された家具又は壁等でもよい。

なお、本実施形態においては、ロボット装置への電力供給手段としてロボット掃除機1がバッテリ１７を備える場合について説明しているが、バッテリ１７に関する特徴部分を除き、商用電源から直接ロボット掃除機1に電力供給されてもよい。また、バッテリ１９及び商用電源を併用してもよい。

次にロボット掃除機１の構成について説明する。
（ロボット掃除機１の構成）
図７は、ロボット掃除機１の主な構成を示すブロック図である。以下において、上述した説明と同一の符号を付した構成要素については、同様の機能を有するものとして説明を省略する。

ロボット掃除機１は、主に制御部１９、記憶部２０、通信部１８、障害物検知部１０、位置検知部２１、撮像部７、照明部８、イオン発生部２２、操作パネル５、信号受信部９、電動送風機１６、バッテリ１７及び集塵部３０を備えている。また、ロボット掃除機１は、サイドブラシ１１、回転ブラシ１２及び駆動輪１３並びにそれらの駆動部１１ｄ、１２ｄ、１３ｄを備えている。

制御部１９は、図示しない制御基板等に設けられており、記憶部２０に記憶されたプログラム若しくはデータ又は操作パネル５若しくは端末装置１０１から入力された制御命令に基づいて、ロボット掃除機１の各種動作の制御を行う。

記憶部２０は、制御部１９が実行する各種プログラム及び制御部１９が読み出す各種データ等を記憶している。プログラム及びデータは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically EPROM）若しくはＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の不揮発性記憶装置又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶装置に記憶されている。

通信部１８には、ＩＰアドレス及びＵＲＬが付与され、ＨＴＴＰを用いて無線ＬＡＮ基地局２０１及びインターネット２０２を介して端末装置１０１との間で情報の送受信が可能となっている。

イオン発生部２２は、正イオン及び又は負イオンを発生させる装置である。例えば、イオン発生部２２は、２つのイオン発生電極を有しており、一方のイオン発生電極には、正の電圧を印加し、他方の電極には、負の電圧を印加することによってコロナ放電させ、正イオン及び負イオンを発生させる。イオン発生部２２を稼働し、ロボット掃除機１の排気口６からイオンを含む気流を排気することによって空気の浄化、殺菌、若しくは消臭又はリラックス効果が得られる。

駆動部１１ｄ、１２ｄ、１３ｄは、図示しないモータ及びそれらの駆動部を備え、制御部１９からの制御信号に基づき、回転数等を決定して、サイドブラシ１１、回転ブラシ１２及び又は駆動輪１３を駆動させる。

位置検知部２１は、少なくとも１つの位置センサを含み、基準位置に対するロボット掃除機１の相対位置を検知する。例えば、位置センサは、駆動輪１３の駆動部１３ｄに設けられ、ロボット掃除機１の速度を検知するエンコーダ、ロボット掃除機１の加速度を検知する加速度センサ又はロボット掃除機１の回転速度を検出するジャイロセンサ等である。

なお、ロボット掃除機１は、撮像部７によって撮像した画像を圧縮する画像圧縮部（不図示）を備えていてもよい。例えば、画像圧縮部は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）、ＡＶＩ（Audio Video Interleaving）、ＡＳＦ（Advanced Streaming Format）等の圧縮技術を用いて画像を圧縮することができる。

次に、端末装置１０１の構成について説明する。
（端末装置１０１の構成）
図８は、端末装置１０１の主な構成を示すブロック図である。図示するように、端末装置１０１は、制御部１０２、記憶部１０３、通信部１０４及びユーザインターフェース部１０５を備えている。

制御部１０２は、図示しない制御基板等に設けられており、記憶部１０３に記憶されたプログラム若しくはデータ又はユーザインターフェース部１０５から入力された指示に基づいて、端末装置１０１を制御する。また、制御部１０２は、制御命令生成部１０６、位置情報生成部１０７、及び地図作成部を備えている。

制御命令生成部１０６は、ユーザの入力によってロボット掃除機１を遠隔操作するための制御命令を生成する。ここで、制御命令とは、ロボット掃除機１を遠隔操作するため情報であり、例えば、目的の範囲でロボット掃除機１に掃除又はイオンの放出等をさせたり、目的の位置で撮像部７によって周囲を撮像させたりするための情報である。そして、作成された制御命令は、通信部１０４を介してロボット掃除機１に対して送信される。

地図作成部１０８は、ユーザの入力によってロボット掃除機１が作業する作業範囲の地図を作製する。作業範囲の地図を作成する処理については、後で詳述する。なお、作業範囲の地図を作成する際には、記憶部１０３に格納された各種プログラム又はデータが参照される。また、作成された作業範囲の地図は、記憶部１０３に格納される。

位置情報生成部１０７は、ユーザの入力によってロボット掃除機１を移動させるための位置情報を生成する。ここで、位置情報とは、ロボット掃除機１を移動させる位置又は範囲に関する情報である。位置情報を生成する処理については、後で詳述する。

記憶部１０３は、制御部１０２が実行する各種プログラム及び制御部１０２が読み出す各種データ等を記憶している。プログラム及びデータは、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはＨＤＤ等の不揮発性記憶装置又はＲＡＭ等の揮発性記憶装置に記憶されている。

通信部１０４には、ＩＰアドレス及びＵＲＬが付与され、ＨＴＴＰを用いて無線ＬＡＮ基地局２０１及びインターネット２０２を介してロボット掃除機１との間で情報の送受信が可能となっている。

ユーザインターフェース部１０５は、ユーザが端末装置１０１に指示を入力したり、端末装置１０１の出力結果又はロボット掃除機１から送信された作業の結果等を出力してユーザに伝える部分である。例えば、ユーザインターフェース部１０５は、タッチパネルを有しており、ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作することによって指示を入力する。また、ユーザインターフェース部１０５は、例えば液晶又は有機ＥＬ（electroluminescence）を利用した表示装置を有しており、文字や画像を表示することができる。

次に、端末装置１０１の位置情報生成部１０７が、ロボット掃除機１に送信する位置情報を生成する処理について説明する。ロボット掃除機１は、送信された位置情報に基づいて作業範囲を移動する。ここで、位置情報は、ユーザの入力によって地図作成部１０８が作成する作業範囲の地図に基づいて生成される。まず、地図作成部１０８が、作業範囲の地図を作成する処理について説明する。
（作業範囲の地図の作成処理）
図９は、端末装置１０１において、ユーザの入力によって地図作成部１０８がロボット掃除機１の作業領域の地図Ａ１を作成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図である。

図９（ａ）は、作業領域の部屋の配置が作成されたところを示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、部屋の配置を入力する。図９（ａ）において、実線で囲まれた空間が部屋を示しており、地図Ａ１は、部屋Ｒ１〜Ｒ７を有している。例えば、ユーザは、各部屋の大きさと形状を入力した後、それぞれの部屋を配置することで部屋の配置を入力することができる。なお、図９(a)においては、簡単のために部屋Ｒ１からＲ７の形状が四角形である場合について示しているが、それだけに限定されるものではない。例えば、部屋の形状は、三角形又は円形でもよく、四角形等の一部が切取られた形状でもよい。また、部屋の配置は、その典型例が記憶部１０３に格納されており、ユーザはその典型例を参照することで作成されてもよい。

図９（ｂ）は、部屋の出入口が作成されたところを示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、部屋の出入口を入力する。図９（ｂ）において、部屋Ｒ１〜Ｒ７の実線が消えているところが出入口を示している。

図９（ｃ）は、ロボット掃除機１が端末装置１０１からの制御命令によって移動する際の基準位置Ｃが作成されたところを示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、基準位置Ｃを入力する。本実施形態においては、基準位置Ｃは、充電台４０の位置である。前述したように、ロボット掃除機１は、充電台４０から帰還信号を受信しており、充電台４０の位置を検知することができる。なお、基準位置Ｃは、ロボット掃除機１が何らかの方法でその位置を検知することができるものであればよく、充電台４０の位置に限定されるものではない。

ユーザは、さらに作業領域に存在する障害物を入力してもよい。図９（ｃ）において、Ｂ１及びＢ２が障害物を示す。例えば、障害物は、電化製品又は家具等である。また、ユーザは、ロボット掃除機１の作業の禁止範囲を入力してもよい。例えば、ロボット掃除機１の作業の禁止範囲とは、ロボット掃除機１が衝突することを防止したい範囲又はプライバシーの観点でロボット掃除機１が備えるカメラによる撮影を制限したい範囲等である。

図１０は、地図Ａ２に作業の禁止範囲Ｂ３が作成されたところを示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、作業の禁止範囲Ｂ３を入力する。なお、図９と同じ符号を付したものは、図９と同様であるものとして説明を省略する。

以上のように、ユーザの入力によって地図作成部１０８は、作業領域の地図を作成する。作成された地図は、記憶部１０３に格納され、必要に応じて参照することができるようにされる。次に、作成された作業領域の地図に基づいて位置情報を生成する処理について説明する。
（位置情報の生成処理）
図１１〜１３は、図９の作業領域の地図Ａ１に基づいて位置情報生成部１０７が位置情報を生成する際のユーザインターフェース部１０５の表示の一例を示す模式図である。

図１１は、ロボット掃除機１が移動する位置Ｐ１が入力された場合を示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、位置Ｐ１を入力する。そして、ユーザによって位置Ｐ１が入力されると、位置情報生成部１０７は、位置情報として基準位置Ｃから位置Ｐ１までの移動経路を生成する。図１１に、位置情報生成部１０７が生成した移動経路の一例を矢印で示す。ここで移動経路は、地図Ａ１の壁及び障害物を避けるように生成される。このように位置情報を生成することによって、作業エリアＡ１の壁又は障害物によって移動経路が塞がれることなく、ロボット掃除機１を、効率よく目的の位置まで移動させることができる。

なお、移動経路は、部屋の壁沿いを移動するように生成されてもよい。このように位置情報を生成することによって、作業エリアＡ１内に人が存在しても、部屋の真ん中を移動する場合よりもロボット掃除機１が人の邪魔にならず、移動中にロボット掃除機１が人と衝突する危険を少なくすることができる。

位置情報生成部１０７は、位置情報としてロボット掃除機１が作業する範囲を生成してもよい。

図１２は、ロボット掃除機１が作業する範囲Ｐ２が入力されたところを示している。ここで、範囲Ｐ２は、縦線でハッチングした範囲であり、部屋Ｒ３及びＲ４の範囲を示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、範囲Ｐ２を入力する。そして、ユーザによって範囲Ｐ２が入力されると、位置情報生成部１０７は、位置情報として、基準位置Ｃを基準とした範囲Ｐ２の相対位置の範囲を生成する。ここで、位置情報には、範囲Ｐ２に存在する障害物の情報が含まれてもよい。このように、位置情報を生成することによって、ロボット掃除機１は、障害物を回避しつつ、ユーザが入力した範囲において作業を行うことができるので、効率よく作業をすることができる。

なお、図１０の作業領域の地図Ａ２において、ロボット掃除機１の作業を禁止する場所が入力されている場合、ロボット掃除機１は、作業が禁止された場所では作業を行わない。このように位置情報を生成することによって、例えば、ロボット掃除機１が衝突することを防止したい場所又はプライバシーの観点でロボット掃除機１が備えるカメラによる撮影を制限したい場所等でロボット掃除機１の作業を禁止することができるので、ユーザの利便性が向上する。

また、図１２は、範囲Ｐ２として、部屋Ｒ３及びＲ４が入力された場合について説明したが、入力される部屋の個数は制限されない。また、入力される範囲は、必ずしも部屋単位である必要はなく、任意の範囲が入力されてもよい。

図１３は、ロボット掃除機１が作業する範囲Ｐ３が入力されたところを示している。ここで、範囲Ｐ３は、縦線でハッチングした範囲であり、ユーザによって任意に入力された範囲を示している。ユーザは、ユーザインターフェース部１０５を操作して、範囲Ｐ３を入力する。そして、ユーザによって範囲Ｐ３が入力されると、位置情報生成部１０７は、位置情報として、基準位置Ｃを基準とした範囲Ｐ３の相対位置の範囲を生成する。その他、範囲Ｐ２で説明した項目については、その趣旨を逸脱しない範囲で、範囲Ｐ３に対応する範囲を生成する場合にも適用できるものとして説明を省略する。
（遠隔操作システムの処理）
次に、遠隔操作システム１００によって、ロボット掃除機１を遠隔操作する処理について説明する。

図１４は、本発明の一実施形態に係る遠隔操作システム１００による遠隔操作の処理を示すフローチャートである。なお、図１０で説明するフローチャートにおいて、「ステップ」を「Ｓ」で表す。また、文中でも「Ｓ」は、「ステップ」を表している。

まず、端末装置１０１における処理について説明する。Ｓ３０１において、地図作成部１０８は、ユーザの入力によってロボット掃除機１の作業範囲の地図を作成する。Ｓ３０２において、位置情報生成部１０７は、ユーザからの入力によってロボット掃除機１が移動する位置又は範囲に関する位置情報を生成する。Ｓ３０３において、制御命令生成部１０６は、ユーザからの入力によってロボット掃除機１に対する制御命令を生成する。そして、Ｓ３０４において、通信部１０４は、生成された位置情報及び制御命令をロボット掃除機１に送信する。なお、Ｓ３０２の位置情報の生成及びＳ３０３の制御命令の生成は、どちらが先にされてもよい。また、生成された位置情報及び制御命令は、ロボット掃除機１に対して、それぞれ別々に送信されてもよい。

次に、ロボット掃除機１における処理について説明する。Ｓ３０５において、通信部１８は、端末装置１０１から送信された位置情報及び制御命令を、受信する。Ｓ３０６において、制御部１９は、受信した位置情報に基づいてロボット掃除機１を移動させるように制御する。また、Ｓ３０７において、制御部１９は、受信した制御命令に基づいて作業を実行するように、ロボット掃除機１の各構成要素を制御する。そして、Ｓ３０７において、通信部１８は、実行した作業の結果を、端末装置１０１に送信する。ここで、作業の結果とは、例えば、全ての作業が完了したこと、受信した位置情報に含まれていなかった障害物等によって作業の一部が完了できなかったこと又は作業の途中でバッテリ１７の充電がなくなって充電台４０に帰還できなかったこと等である。また、作業の結果には、例えば、撮影した画像又は集塵した塵埃の量等の情報が含まれてもよい。

なお、ロボット掃除機１は、必ずしも作業の結果を、端末装置１０１に送信しなくてもよい。作業の結果を、端末装置１０１に送信しない場合、遠隔操作システム１００による遠隔操作の処理は終了する。また、Ｓ３０６の位置情報に基づいた移動及びＳ３０７の制御命令に基づいた作業の実行は、どちらが先に実行されてもよく、また、同時に実行されてもよい。

次に、端末装置１０１における処理について説明する。Ｓ３０９において、通信部１０４は、ロボット掃除機１から作業の結果を受信する。Ｓ３１０において、ユーザインターフェース部１０５は、受信した作業の結果を表示する。そして、ユーザは、ユーザインターフェース部１０５に表示された、作業の結果を確認することができる。
（遠隔操作の典型例）
次に、遠隔操作システム１００による遠隔操作の典型例について説明する。
（Ｅ１）ロボット掃除機１を特定の位置に移動させて撮像の作業を実行させる。

ユーザは、端末装置１０１のユーザインターフェース部１０５を操作して、地図作成部１０８が作成した地図上で、ロボット掃除機１を移動させる位置を入力する。位置情報生成部１０７は、ユーザの入力によって、位置情報として基準位置からの移動経路を生成する。また、制御命令生成部１０６は、ユーザの入力によって、ロボット掃除機１を移動させて、撮像部７によって撮像させるための制御命令を生成する。そして、通信部１０４は、生成された位置情報及び制御命令をロボット掃除機１に対して送信する。

ロボット掃除機１は、端末装置１０１から受信した位置情報に基づいて移動を実行し、制御命令に基づいて撮像部７による撮像を実行する。そして、通信部１８は、作業の結果として、撮像した画像を端末装置１０１に送信する。このようにすることによって、ユーザは、例えば、外出先からロボット掃除機１を遠隔操作して、家屋２０３内の特定の位置の画像を確認することができる。

なお、ロボット掃除機１は、撮像部７による撮像を実行する場合に、ロボット掃除機１をその場所で一定角度ずつ回転させて、撮像部７によって複数回撮像を実行した後、撮像した複数の画像を端末装置１０１に送信してもよい。このようにすることによって、ユーザは目的位置の周辺についても一度に画像を取得することができるので、ロボット掃除機１の遠隔操作を複数回繰り返す手間を省くことができ、ユーザの利便性が向上する。

また、本典型例では、端末装置１０１による遠隔操作によって、ロボット掃除機１に撮像を実行させる場合について説明したが、遠隔操作によって実行される作業は、撮像に限定されるものではない。例えば、遠隔操作によって実行される作業は、電動送風機１６、サイドブラシ１１及び回転ブラシ１２等を駆動させる掃除又は電動送風機１６及びイオン発生部２２等を駆動させるイオンの放出等である。この場合には、ロボット掃除機１は、ユーザによって入力された位置を中心にした特定の範囲について、掃除又はイオンの放出等の作業を実行してもよい。
（Ｅ２）ロボット掃除機に、特定の範囲の掃除の作業を実行させる。

ユーザは、端末装置１０１のユーザインターフェース部１０５を操作して、地図作成部１０８が作成した地図上で、ロボット掃除機１に作業をさせる範囲を入力する。位置情報生成部１０７は、ユーザの入力によって、位置情報として指定された範囲に対応する基準位置からの相対位置の範囲を生成する。ここで、位置情報には、指定された範囲に存在する障害物の情報が含まれてもよい。また、制御命令生成部１０６は、ユーザの入力によって、ロボット掃除機１を移動させて、電動送風機１６、サイドブラシ１１及び回転ブラシ１２等を駆動させて掃除をさせるための制御命令を生成する。そして、通信部１０４は、生成された位置情報及び制御命令をロボット掃除機１に対して送信する。

ロボット掃除機１は、端末装置１０１から受信した位置情報及び制御命令に基づいてユーザによって指定された範囲の掃除を実行する。そして、通信部１８は、作業の結果として、例えば、指定された範囲について掃除が完了したこと又は障害物によって指定された範囲の一部について掃除を完了することができなかったこと等を送信することができる。また、作業の結果には、集塵部３０に集塵された塵埃の量に関する情報が含まれてもよい。

なお、本典型例では、端末装置１０１による遠隔操作によって、ロボット掃除機１に掃除を実行させる場合について説明したが、遠隔操作によって実行される作業は、掃除に限定されるものではない。例えば、遠隔操作によって実行される作業は、電動送風機１６及びイオン発生部２２等を駆動させるイオンの放出又は撮像部７による撮像等である。
（Ｅ３）その他の典型例
上述の実施形態においては、ロボット装置として、ロボット掃除機１について説明したが、本発明のロボット装置には、ユーザに代わって特定の作業を行うロボット装置が広く含まれる。例えば、本発明のロボット装置には、警備ロボット又はペットロボット等が含まれる。

また、本発明のロボット装置には、例えば、水を収容するタンク及び該タンクの水を外部に放出する放出手段を備え、ロボット装置の作業領域に設置された植物に水をやるロボットが含まれてもよい。この場合には、ユーザは、ロボット装置を遠隔操作することで、ロボット装置を植物が設置されている場所まで移動させて、ロボット装置に水やりの作業を行わせることができる。

また、本発明のロボット装置には、例えば、飼料や餌等を収容する収容部及び該飼料や餌等を外部に提供する提供手段を備え、ロボット装置の作業領域で飼われている家畜やペットに飼料や餌等を提供するロボットが含まれてもよい。この場合には、ユーザは、ロボット装置を遠隔操作することで、ロボット装置に飼料や餌等の提供の作業を行わせることができる。
（効果）
以上説明したようにロボット掃除機１は、端末装置１０１からロボット装置を移動させる位置又は範囲に関する位置情報及びロボット装置に対する制御命令を受信し、位置情報に基づいて走行部を駆動し、制御命令に基づいて作業を実行するものであり、位置情報は、前記端末装置にて作成されたロボット装置の作業領域の地図に基づいて生成されるので、ロボット掃除機１における複雑な処理をすることなく、ユーザが意図した遠隔操作を実行することができる。

また、ロボット掃除機１が、実行した作業の結果に関する情報を、端末装置１０１に送信する場合には、ユーザは、端末掃除機１０１を操作することによって、当該作業の結果を、例えば外出先から確認することができ、必要に応じてさらにロボット掃除機１に作業を実行させることができる。すなわち、ユーザの利便性が向上する。

また、位置情報に、ロボット掃除機１の作業領域に存在する障害物の位置又は範囲に関する情報が含まれる場合には、ロボット掃除機１は、当該障害物を回避しながら作業を行うことができ、ロボット掃除機１による作業の効率が向上する。

また、位置情報には、ロボット掃除機１の作業を禁止する位置又は範囲に関する情報が含まれる場合には、例えば、ロボット掃除機１が衝突することを防止したい場所又はプライバシーの観点でロボット掃除機１が備えるカメラによる撮影を制限したい場所等でロボット掃除機１の作業を禁止することができる。すなわち、ユーザの利便性が向上する。
（その他）
ロボット装置又は端末装置の制御部の少なくとも一部は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェアとして構成してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。ソフトウェアによって実現する場合は、ロボット装置又は端末装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）及びプログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）等を備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるロボット装置又は端末装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム又はソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、ロボット装置又は端末装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（micro processing unit）））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープ若しくはカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク若しくはハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ若しくはＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）若しくは光カード等のカード類、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）若しくはフラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類又はＰＬＤ（Programmable logic device）等の論理回路類などを用いることができる。

また、ロボット装置又は端末装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（value added network）、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網又は衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９５、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線若しくはＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線、又はＩｒＤＡ若しくはリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線若しくは地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係るロボット装置、端末装置、ロボット装置の遠隔操作システム及びプログラムは、自走可能なロボット装置に広く利用可能である。

１ ロボット掃除機
２ 筐体
５ 操作パネル
７ 撮像部
８ 照明部
１１ サイドブラシ
１１ｄ 駆動部
１２ 回転ブラシ
１２ｄ 駆動部
１３ 駆動輪（走行部）
１３ｄ 駆動部（走行部）
１８ 通信部
１９ 制御部
２２ 記憶部
２２ イオン発生部
１００ 遠隔操作システム
１０１ 端末装置
１０２ 制御部
１０３ 記憶部
１０４ 通信部
１０５ ユーザインターフェース部
１０６ 制御命令生成部
１０７ 位置情報生成部
１０８ 地図作成部
２０１ 無線ＬＡＮ基地局
２０２ インターネット
２０３ 家屋（作業領域）

Claims (7)

1. 端末装置から情報を受信することが可能なロボット装置であって、
   前記端末装置にて作成されたロボット装置の作業領域の地図に基づいて生成される位置情報とロボット装置に対する制御命令とを、前記端末装置から受信する通信部と、
   ロボット装置を移動させる走行部と、
   前記位置情報に基づいて前記走行部を駆動し、前記制御命令に基づいて作業を実行する制御部と、を備えるロボット装置。
2. 前記通信部は、実行した作業の結果に関する情報を、前記端末装置に送信する、請求項１に記載のロボット装置。
3. 前記位置情報には、ロボット装置の作業領域に存在する障害物の位置又は範囲に関する情報がさらに含まれる、請求項１又は２に記載のロボット装置。
4. 前記位置情報には、ロボット装置の作業を禁止する位置又は範囲に関する情報がさらに含まれる、請求項１から３のいずれかに記載のロボット装置。
5. ロボット装置に情報を送信することが可能な端末装置であって、
   前記ロボット装置に対する制御命令を生成する制御命令生成部と、
   前記ロボット装置の作業領域の地図を作成する地図作成部と、
   前記作業領域の地図に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、
   前記制御命令及び前記位置情報を、前記ロボット装置に送信する通信部と、を備える端末装置。
6. ロボット装置及び端末装置を備えるロボット装置の遠隔操作システムであって、
   前記ロボット装置は、
   前記端末装置にて作成されたロボット装置の作業領域の地図に基づいて生成される位置情報とロボット装置に対する制御命令とを、前記端末装置から受信する通信部と、
   ロボット装置を移動させる走行部と、
   前記位置情報に基づいて前記走行部を駆動し、前記制御命令に基づいて作業を実行する制御部とを備え、
   前記端末装置は、
   前記ロボット装置に対する制御命令を生成する制御命令生成部と、
   前記ロボット装置の作業領域の地図を作成する地図作成部と、
   前記作業領域の地図に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、
   前記制御命令及び前記位置情報を、前記ロボット装置に送信する通信部とを備える、
   ロボット装置の遠隔操作システム。
7. 請求項５に記載の端末装置が備えるコンピュータを動作させる制御プログラムであって、前記コンピュータを上記の各手段として機能させるためのプログラム。