JP2014059737A - 自走式機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】端末(10)と通信する自走式機器(20)であって、端末が撮影する対象物画像を含む映像を受信する映像受信部と、複数の対象物それぞれについて、当該対象物の画像と、基準位置からの当該対象物の位置を示す位置データとを有するマップを取得するマップ取得部と、受信する映像中の画像と、マップ取得部が取得する対象物の画像それぞれとを照合し、照合結果に基づき、映像から1つ以上の対象物画像を抽出する照合抽出部と、照合抽出部により抽出された対象物画像に対応する位置データを、マップから検出する位置検出部と、自走式機器の現在位置を示す現在位置データと、位置検出部により検出された位置データとに基づき、走行経路の情報を生成する経路生成部と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る全体構成図である。図1を参照して、室内にいるユーザが携帯型端末10(以下、端末10と略す)を所持し、端末10が撮影した映像を自走式掃除機20(以下、掃除機20と略す)に送信しながら、掃除機20は映像中の特徴点を抽出し、抽出した特徴点の位置から最終到達の目標(たとえば、掃除すべきゴミ)位置、すなわち最終到達位置までの経路を検出し、検出した経路に従って走行する。これにより、端末10のユーザは撮影する映像を用いて掃除機20を目標まで誘導することができる。
図6は、本発明の実施の形態に係る端末10の機能構成図である。図6を参照して、端末10のCPU11は、カメラ部11Bが撮影したプレビュー映像を処理するための映像処理部111、表示部13などで情報を表示することによりユーザに報知するための報知部112、およびリクエスト部113を備える。これら機能は、専用アプリ121により、または専用アプリ121と回路の組合わせにより実現される。
CPU21は、掃除機20が走行する場合に移動の軌跡を算出することにより、軌跡データを出力する。具体的には、走行距離検出部33から出力される距離データΔlと走行方向検出部31から出力される回転角度データΔθに基づいて、距離データΔlのX方向成分Δx(=Δl×cosθ)とY方向成分Δy(=Δl×sinθ)を算出する。たとえば、X方向に延びるX軸を想定すると、Y方向はX軸と直交するY軸が延びる方向を示す。X方向は東西方向であり、Y方向は南北方向であるとしてもよい。
掃除機20は、部屋を掃除するに際し、予め部屋の地図データ42を作成するが、自走掃除機のための地図データの作成方法は公知であるので、ここでは簡単に説明する。図8は本発明の実施の形態に係る地図データ作成方法を説明する図である。
(特徴点マップの作成)
図9は、本発明の実施の形態に係る特徴点マップ41の一例を示す図である。特徴点マップ41は、1つ以上のレコードを含み、各レコードは、特徴点データ411、画像データ412、位置データ413および撮影時の向きデータ414を含む。位置データ413は、対応する画像データ412の画像の略中央の座標位置を示すものとする。
本実施の形態では、ユーザは掃除機20を所望する目標位置にまで誘導するために、携帯する端末10のカメラ部11Bで撮像視野に入るように掃除機20を撮影する。撮影したプレビュー映像は、通信部15から掃除機20に送信される。掃除機20は、通信部25から当該プレビュー映像を受信する。
ユーザ方向検出部56は、自己映像検出部55が抽出する掃除機画像と、予め定められた画像(掃除機20の左・右側面の特徴、前・後面の特徴などを示す画像)とをパターンマッチング等のマッチング処理を施し、処理結果、得られる画像の類似度から、掃除機画像は掃除機20をいずれの方向から撮影した画像であるか、すなわち左・右側面の画像および前・後面の画像のいずれを示すかを判定する。そして、この掃除機20からみて掃除機20が撮影されている方向を示す判定結果(左、右、前、後のいずれか)と走行方向検出部31の出力が示す掃除機20の走行方向とから、掃除機20に対する端末10のカメラ部11Bの方向、すなわちユーザ方向を検出する。
・フレームアウトの場合
掃除機画像がフレームアウトする場合には、掃除機画像がフレームアウトするときの画像の移動方向と移動距離を用いてユーザ方向を検出する。
図10は、本発明の実施の形態に係る掃除機20の電源ONから待機状態までの処理を示すフローチャートである。図11〜図13は、本発明の実施の形態に係る掃除機20の待機状態から掃除するまでの処理フローチャートである。図14〜図21は、図10〜図13の処理を説明するための図である。図10〜図13に従うプログラムは予め記憶部22に格納されており、CPU21が記憶部22からプログラムを読出すことにより処理が実現される。
上述の実施の形態を利用するケースとして、掃除機20による部屋のゴミ(お菓子の食べカスなどを落とした場合)の掃除を例示する。
本実施の形態によれば、ユーザは、目標(ゴミ)および特徴点(机、テレビなど)のプレビュー映像を撮影するという直感的かつ容易な操作により、ピンポイントで目標の位置にまで掃除機20を誘導することができる。ユーザは、途中の移動経路を設定する必要がなく利便性に優れる。
本発明における端末10が行なう掃除機20と通信しながら制御するための方法は、専用アプリ121のようなプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM、ROM、RAMおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて非一時的に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、図1の記憶部12などの記録媒体にて非一時的に記録させて、プログラムを提供することもできる。また、通信ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。たとえば、図1の構成では、記憶媒体17を用いて当該プログラムをコンピュータである端末10に供給することができる。CPU11は、メモリドライバ等の外部I/F16を介して記憶媒体17に格納されたプログラムを読出し実行する、または読出したプログラムを一旦、記憶部12に格納し、その後、記憶部12からプログラムを読出し、実行する。また、プログラムは外部装置から通信により供給されるプログラムを、アンテナを介して受信し、CPU11は受信するプログラムを記憶部12に格納し、その後、記憶部12からプログラムを読出し、実行する。
Claims (8)
- 端末と通信する自走式機器であって、
前記端末が撮影する対象物画像を含む映像を受信する映像受信部と、
複数の対象物それぞれについて、当該対象物の画像と、基準位置からの当該対象物の位置を示す位置データとを有するマップを取得するマップ取得部と、
受信する映像中の画像と、前記マップ取得部が取得する対象物の画像それぞれとを照合し、照合結果に基づき、前記映像から1つ以上の対象物画像を抽出する照合抽出部と、
前記照合抽出部により抽出された前記対象物画像に対応する前記位置データを、前記マップから検出する位置検出部と、
前記自走式機器の現在位置を示す現在位置データと、前記位置検出部により検出された前記位置データとに基づき、走行経路の情報を生成する経路生成部と、を備える、自走式機器。 - 前記対象物の位置と前記現在位置は、前記基準位置からの距離と方向に基づく位置を示す、請求項1に記載の自走式機器。
- 被写体を撮影し映像を出力するカメラ部と、
前記自走式機器の前記現在位置を検出する現在位置検出部と、をさらに備え、
前記マップ取得部は、
前記基準位置から走行を開始した走行中に、前記カメラ部が出力する撮影画像データから前記複数の対象物それぞれについて対象物の画像を抽出し、抽出した各対象物の画像と、当該対象物の撮影時に検出される前記現在位置を示す前記位置データとを対応づけて前記マップを作成するマップ作成部を含む、請求項1または2に記載の自走式機器。 - 前記映像受信部が受信する映像は、前記走行経路の到達目標を撮影した目標画像と前記対象物画像を含む時系列の複数の画像からなり、
前記経路生成部は、
前記対象物画像と、当該対象物画像の後に撮影された前記目標画像とから、画像の移動距離および移動方向を検出し、検出した移動距離および移動方向と、当該対象物の前記位置データとから、当該目標の位置データを算出する、請求項1から3のいずれかに記載の自走式機器。 - 前記映像受信部が受信する映像は、前記自走式機器を撮影した機器画像を含み、
受信する映像から前記機器画像を検出する機器画像検出部と、
前記自走式機器の走行方向を検出する走行方向検出部と、をさらに備え、
検出される前記機器画像から前記自走式機器が撮影されている方向を検出し、検出した撮影方向と、検出される前記走行方向から前記自走式機器の走行方向を変更する、請求項1から4のいずれかに記載の自走式機器。 - 端末と、
前記端末と通信する自走式機器とを、備えるシステムであって、
前記自走式機器は、
前記端末が撮影する対象物画像を含む映像を受信する映像受信部と、
複数の対象物それぞれについて、当該対象物の画像と、基準位置からの当該対象物の位置を示す位置データとを有するマップを取得するマップ取得部と、
受信する映像中の画像と、前記マップ取得部が取得する対象物の画像それぞれとを照合し、照合結果に基づき、前記映像から1つ以上の対象物画像を抽出する照合抽出部と、
前記照合抽出部により抽出された前記対象物画像に対応する前記位置データを、前記マップから検出する位置検出部と、
前記自走式機器の現在位置を示す現在位置データと、前記位置検出部により検出された前記位置データとに基づき、走行経路の情報を生成する経路生成部と、を含む、システム。 - 端末と通信する自走式機器の制御方法であって、
前記端末が撮影する対象物画像を含む映像を受信するステップと、
複数の対象物それぞれについて、当該対象物の画像と、基準位置からの当該対象物の位置を示す位置データとを有するマップを取得するステップと、
受信する映像中の画像と、前記マップを取得するステップにより取得する対象物の画像それぞれとを照合し、照合結果に基づき、前記映像から1つ以上の対象物画像を抽出するステップと、
抽出された前記対象物画像に対応する前記位置データを、前記マップから検出するステップと、
前記自走式機器の現在位置を示す現在位置データと、前記検出するステップにより検出された前記位置データとに基づき、走行経路の情報を生成するステップと、を備える、自走式機器の制御方法。 - プロセッサを備えるコンピュータに、端末と通信する自走式機器の制御方法を実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記プロセッサに、
前記端末が撮影する対象物画像を含む映像を受信するステップと、
複数の対象物それぞれについて、当該対象物の画像と、基準位置からの当該対象物の位置を示す位置データとを有するマップを取得するステップと、
受信する映像中の画像と、前記マップを取得するステップにより取得する対象物の画像それぞれとを照合し、照合結果に基づき、前記映像から1つ以上の対象物画像を抽出するステップと、
抽出された前記対象物画像に対応する前記位置データを、前記マップから検出するステップと、
前記自走式機器の現在位置を示す現在位置データと、前記検出するステップにより検出された前記位置データとに基づき、走行経路の情報を生成するステップと、を実行させるためのプログラム。
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