JP2014229300A - 移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部の仮想壁、磁力線または関連する設備を必要とすることなく、特定の制限領域に進入しないことができる移動装置を提供する。
【解決手段】 移動装置１１０は、特定領域１３０内で移動し、第１の駆動信号Ｓ_Ｄ１に基づいて移動する駆動ユニット２４０、特定領域１３０の形状を検出し、検出情報ＩＦＭ_Ｄを生成する環境検出ユニット２１０、検出情報ＩＦＭ_Ｄを処理し、第１の地図情報Ｍ_１および位置情報を生成する制御ユニット２２０、および第１の地図情報Ｍ_１を電子装置１２０に伝送する伝送ユニット２３０を含む。電子装置１２０は、第１の地図情報Ｍ_１に基づいて第２の地図情報Ｍ_２を生成し、制御ユニット２２０は、第１の地図情報Ｍ_１、第２の地図情報Ｍ_２および位置情報に基づいて第１の駆動信号Ｓ_Ｄ１を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動装置に関し、特に、第１の地図情報を電子装置に生成でき、前記電子装置によって生成された第２の地図情報を受けることができる移動装置に関するものである。

科学技術の進歩に伴って、電子製品の種類も増えてきており、掃除ロボットもその一つである。一般的に言うと、少なくとも１つの仮想壁（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｗａｌｌ）または磁力線によって掃除ロボットの活動領域を制限し、掃除ロボットが室外などの危険な領域に入るのを防ぐことができる。掃除ロボットが仮想壁または磁力線を検出した時、仮想壁の所在領域を避けることができる。

しかしながら、掃除ロボットが掃除の動作を行う前、ユーザーは仮想壁を設定しなければならない。仮想壁の設定を忘れると、掃除ロボットが危険領域に入る可能性がある。また、最も好ましい掃除効果を得るために、通常複数の仮想壁を必要として掃除ロボットの掃除領域を縮小する。しかしながら、複数の仮想壁はコストの増加を招くだけでなく、家の中の内装および美観に影響する。

これに鑑みて、本発明は、外部の仮想壁、磁力線または関連する設備を必要とすることなく、特定の制限領域に進入しないことができる移動装置を提供することを目的とする。他の任意の移動装置の移動を制限する設備を設置する必要がなければ、大幅にコストを低下し、商品の利便性を高めることができる。

上述の目的を達成するために、本発明は、特定領域内で移動する移動装置であって、駆動ユニット、環境検出ユニット、制御ユニット、および伝送ユニットを含む移動装置を提供する。駆動ユニットは、第１の駆動信号に基づいて移動する。環境検出ユニットは、特定領域の形状を検出し、検出情報を生成する。制御ユニットは、前記検出情報を処理し、第１の地図情報および位置情報を生成する。伝送ユニットは、第１の地図情報を電子装置に伝送する。電子装置は、第１の地図情報に基づいて第２の地図情報を生成する。制御ユニットは、第１、第２の地図情報、および位置情報に基づいて第１の駆動信号を生成する。

詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。

本発明の移動装置を制御する制御システムの１つの実施形態を示す概略図である。 本発明の移動装置の１つの実施形態を示す概略図である。 本発明の地図情報Ｍ_１を示す概略図である。 本発明の地図情報Ｍ_２を示す概略図である。

以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。

図１は、本発明の移動装置を制御する制御システムの実施形態を示す概略図である。図に示されるように、制御システム１００は、移動装置１１０および電子装置１２０を含む。本発明は移動装置１１０の種類を限定するものではない。本実施例では、移動装置１１０は、例えば掃除ロボットまたはモップロボットなどの掃除機能を有するロボットである。移動装置１１０は、特定領域１３０内で移動する。特定領域１３０は、部屋１４０、１５０およびリビング１６０を有する。

本発明は、電子装置１２０の種類を限定するものではない。例えば、スマートフォンまたはコンピュータ装置など、信号機能を処理する装置であれば、電子装置１２０となることができる。本実施例では、電子装置１２０は、移動装置１１０から独立している。電子装置１２０は特定領域１３０外に設置されているが、本発明を限定するものではない。本発明は、電子装置１２０の相対位置を限定するものではない。移動装置１１０とデータ伝送を行うことができれば、電子装置１２０は、例えば特定領域１３０内または領域外のどの位置にも設置することができる。

本発明は、移動装置１００と電子装置１２０間のデータ伝送の方法を限定するものではない。１つの実施形態では、移動装置１１０は、例えば赤外線、ブルートゥースなどの無線伝送方式で電子装置１２０と通信することができる。もう１つの実施形態では、移動装置１１０は、例えばＵＳＢ２.０、ＵＳＢ３.０、または他の伝送規格などの有線伝送方式で移動装置１１０とデータ伝送を行う。

図２は、本発明の移動装置の１つの実施形態の概略図である。図に示されるように、移動装置１１０は、環境検出ユニット２１０、制御ユニット２２０、伝送ユニット２３０、および駆動ユニット２４０を含む。環境検出ユニット２１０は、特定領域１３０の形状を検出し、検出情報ＩＦＭ_Ｄを生成する。本実施例では、環境検出ユニット２１０は、センサ２１１および２１２を含む。

センサ２１１および２１２の出力信号は、検出情報ＩＦＭ_Ｄとなる。センサ２１１は移動装置１１０と周囲物体間の距離を検出する。図１を例にとると、センサ２１１は、移動装置１１０とテーブル１６１、テレビ１６２、キャビネット１６３、および壁１６４との間の距離を検出する。

センサ２１２は、駆動ユニット２４０の移動距離および移動方向を検出する。１つの実施形態では、駆動ユニット２４０は、複数のホイール、キャタピラ、または他の移動機構によって構成される。本実施例では、駆動ユニット２４０は、駆動信号ＳＤ１に基づいて移動する。ホイールを例にすると、センサ２１２は、ホイールの回転方向と回転数を検出する。

また、本発明は、センサ２１１および２１２の種類を限定するものではない。１つの実施形態では、センサ２１１は、音波、光波、磁気センサ、レーザセンサ、赤外線センサなどである。他の実施形態では、センサ２１２は、走行距離計である。

制御ユニット２２０は、検出情報ＩＦＭ_Ｄを処理し、地図情報Ｍ_１および位置情報を生成する。本発明は、制御ユニット２２０の回路構造を限定するものではない。いくつかの実施形態では、制御ユニット２２０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、論理回路、およびメモリなどのハードウェアを含む。メモリに保存されたプログラミングコードを実行することによって、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、上述の地図情報Ｍ_１および位置情報を生成することができる。いくつかの実施形態では、制御ユニット２２０は、自己位置推定と地図作成とを同時に行う（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ； ＳＬＡＭ）技術に基づいて、検出情報ＩＦＭ_Ｄを処理し、地図情報Ｍ_１および位置情報を生成する。図３に示されるように、地図情報Ｍ_１に基づいて、特定領域１３０の形状を得ることができる。

伝送ユニット２３０は、地図情報Ｍ１を電子装置１２０に伝送する。本発明は、伝送ユニット２３０の種類を限定するものではない。１つの実施形態では、伝送ユニット２３０は、有線または無線の通信プロトコルによって、電子装置１２０と通信を行う。本実施例では、電子装置１２０は、地図情報Ｍ_１に基づいて、もう１つの地図情報Ｍ_２を生成する。伝送ユニット２３０は、地図情報Ｍ１を受けて、制御ユニット２２０に提供する。制御ユニット２２０は、位置情報および地図情報Ｍ_２に基づいて、駆動信号Ｓ_Ｄ１を生成する。

いくつかの実施形態では、電子装置１２０は、地図情報Ｍ_１を修正し、修正後の結果を地図情報Ｍ_２として移動装置１１０に伝送し返す。図４は、地図情報Ｍ_２の概略図である。図に示されるように、ユーザーは電子装置１２０によって地図情報Ｍ_１にブロッキングライン３１０〜３３０を設置し、移動装置１１０が部屋１４０および１５０、またはリビング１６０に入るのを防ぐ。

制御ユニット２２０は、ブロッキングライン３１０〜３３０を有する地図情報Ｍ_２に基づいて、駆動ユニット２４０に与える駆動信号Ｓ_Ｄ１を生成する。これによって、移動装置１１０は、リビング１６０内でのみ移動し、リビング１６０を離れることがない。１つの実施形態では、制御ユニット２２０は、地図情報Ｍ_１および位置情報に基づいて、特定領域１３０にある移動装置１１０の相対位置を得て、地図情報Ｍ_２に基づいて、移動装置１１０の障害物を回避する経路を画定する。これによりユーザーは実体の仮想壁または磁力線を用いる必要がなく、移動装置１１０の移動を制限することができるため、大幅に便利性を上げ、コストを低下させることができる。

他の実施形態では、ユーザーは電子装置１２０を通じて、地図情報Ｍ_１に強化記号（ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｓｉｇｎ）３４０を標示し、移動装置１１０に強化記号３４０が対応する特定領域１３０の汚れた領域３５０の掃除を強化させる。例えば、仮にユーザーがキャビネット１６３の周囲が汚れていると思った場合、電子装置１２０を通じて、地図情報Ｍ_１に強化記号３４０を標示し、移動装置１１０に汚れた領域３５０の掃除を強化する命令をする。本発明は、強化記号３４０の形状を限定するものではない。１つの実施形態では、強化記号３４０は、線分（ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）である。

制御ユニット２２０は、強化記号３４０を有する地図情報Ｍ_１に基づいて駆動信号Ｓ_Ｄ２を掃除ユニット２５０に生成する。よって、強化記号３４０が対応する汚れた領域３５０に移動装置１１０が移動した時、掃除ユニット２５０は駆動信号Ｓ_Ｄ２に基づいて強化モードで操作し、汚れた領域３５０の掃除を強化する。移動装置１１０が汚れた領域３５０を離れた時、掃除ユニット２５０は駆動信号Ｓ_Ｄ２に基づいて正常モードで操作する。本実施例では、掃除ユニット２５０が強化モードにおいて操作される掃除効果は、正常モードにおいて操作される掃除効果より大きい。

もう１つの実施形態では、ユーザーは、電子装置１２０を通じて強化記号３４０を取り除くことができるため、移動装置１１０は、汚れた領域３５０の掃除を強化するのは停止するが、汚れた領域３５０の掃除は継続する。言い換えれば、リビングでは、掃除ユニット２５０は同様の掃除効果を提供する。

いくつかの実施形態では、強化記号３４０は、制御ユニット２２０によって除去される。しかしながら、制御ユニット２２０が環境検出ユニット２１０によって生成された検出情報ＩＦＭ_Ｄに基づいて、汚れた領域３５０の汚れの程度が所定値よりも小さいと知った時、制御ユニット２２０は、強化記号３４０を取り除き、掃除ユニット２５０に同様の掃除効果を維持させる。

もう１つの実施形態では、強化記号３４０は、制御ユニット２２０によって生成される。例えば、制御ユニット２２０が環境検出ユニット２１０によって生成された検出情報ＩＦＭ_Ｄに基づいて、汚れた領域３５０の汚れの程度が所定値よりも大きいと知った時、制御ユニット２２０は、強化記号３４０を地図情報Ｍ_１内に標示する。強化記号３４０が対応する汚れた領域３５０に移動装置１１０が移動した時、制御ユニット２２０は駆動信号Ｓ_Ｄ２を生成し、掃除ユニット２５０に強化モードで操作させる。

１つの実施形態では、制御ユニット２２０は、汚れた領域３５０の汚れの程度が所定値より小さくなるまで、駆動信号Ｓ_Ｄ１を通して移動装置１１０を汚れた領域３５０の中に留める。もう１つの実施形態では、移動装置１１０は所定の走行経路に基づいて移動し、汚れた領域３５０に進入した時にのみ、掃除効果を上げる。

他の実施形態では、ユーザーが移動装置１１０に汚れた領域３５０の掃除の強化を希望した場合、ユーザーは電子装置１２０に強化記号３４０を太くする。制御ユニット２２０は、強化記号３４０の太細に基づいて掃除ユニット２５０の掃除効果を決める。また、制御ユニット２２０は、環境検出ユニット２１０によって生成した検出情報ＩＦＭ_Ｄに基づいて汚れた領域３５０の汚れの程度を得て、得た結果に基づいて、掃除ユニット２５０の掃除効果を適当に調整することもできる。いくつかの実施形態では、掃除ユニット２５０は、異なる掃除効果を提供することができる。

本発明は、掃除ユニット２５０の実施方式を限定するものではない。掃除機能を提供できる装置であれば、掃除ユニット２５０の中に設置することができる。１つの実施形態では、掃除ユニット２５０は埃吸引またはモップの機能を有する。本実施例では、掃除ユニット２５０は、駆動信号Ｓ_Ｄ２に基づいて、異なる掃除機能を提供する。他の実施形態では、移動装置１１０が掃除のサービスを提供する必要がなければ、掃除ユニット２５０を省くことができる。

もう１つの実施形態では、電子装置１２０は、表示パネルなどの移動装置１１０の中に統合され、地図情報Ｍ_１を表示する。この例では、表示パネルは外部制御命令に基づいて地図情報Ｍ_２を提供する。１つの実施形態では、表示パネルがタッチパネルの場合、ユーザーは、タッチパネルをタッチすることによって地図情報Ｍ_１を修正することができる。もう１つの実施形態では、ユーザーは、表示パネルが表示する地図情報Ｍ_１を押すことで修正することができる。表示パネルは、伝送ユニット２３０を通して修正後の地図情報Ｍ１を制御ユニット２２０に提供する。

特に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術的および科学的用語を含む）は、この発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに理解されることであろうが、一般に使用される辞書で定義されているような用語は、関連した技術分野の文脈におけるその意味と一致した意味を持つものとして解釈されるべきであり、本明細書で明確にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されない。

この発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は、これらに限定されるものではないことは理解される。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである（当業者には明白なように）。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。

１００ 制御システム
１１０ 移動装置
１２０ 電子装置
１３０ 特定領域
１４０、１５０ 部屋
１６０ リビング
１６１ テーブル
１６２ テレビ
１６３ キャビネット
１６４ 壁
２１０ 環境検出ユニット
２１１、２１２ センサ
２２０ 制御ユニット
２３０ 伝送ユニット
２４０ 駆動ユニット
２５０ 掃除ユニット
３１０〜３３０ ブロッキングライン
３４０ 強化記号
３５０ 汚れた領域
ＩＦＭ_Ｄ 検出情報
Ｓ_Ｄ１、Ｓ_Ｄ２ 駆動信号
Ｍ_１、Ｍ_２ 地図情報

Claims (14)

1. 特定領域内で移動する移動装置であって、
   第１の駆動信号に基づいて移動する駆動ユニット、
   前記特定領域の形状を検出し、検出情報を生成する環境検出ユニット、
   前記検出情報を処理し、第１の地図情報および位置情報を生成する制御ユニット、および
   前記第１の地図情報を電子装置に伝送する伝送ユニットを含み、
   前記電子装置は、前記第１の地図情報に基づいて第２の地図情報を生成し、
   前記制御ユニットは、前記第１の地図情報、前記第２の地図情報および前記位置情報に基づいて前記第１の駆動信号を生成する移動装置。
2. 前記環境検出ユニットは、
   前記移動装置と物体間の距離を検出する第１のセンサ、および
   前記駆動ユニットの移動距離および移動方向を検出する第２のセンサを含む請求項１に記載の移動装置。
3. 前記第１のセンサはレーザセンサであり、前記第２のセンサは走行距離計である請求項２に記載の移動装置。
4. 前記制御ユニットは、自己位置推定と地図作成とを同時に行う（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ； ＳＬＡＭ）技術に基づいて前記検出情報を処理し、前記第１の地図情報を生成する請求項１に記載の移動装置。
5. 前記環境検出ユニットは、前記特定領域の汚れの程度に基づいて前記検出情報を生成し、
   前記制御ユニットは、前記検出情報に基づいて前記第１の地図情報の中に強化記号を標示し、
   前記強化記号は前記特定領域内の汚れた領域に対応する請求項１に記載の移動装置。
6. 第１モードまたは第２モードで操作される掃除ユニットを更に含み、
   前記移動装置が前記汚れた領域に移動した時、前記制御ユニットは、前記掃除ユニットに前記第１モードで操作させ、
   前記移動装置が前記汚れた領域を離れた時、前記制御ユニットは、前記掃除ユニットに前記第２モードで操作させ、
   前記第１モードの掃除効果は、前記第２モードの掃除効果より大きい請求項５に記載の移動装置。
7. 前記汚れた領域の前記汚れの程度が所定値よりも小さい時、前記制御ユニットは、前記強化記号を取り除き、且つ前記移動装置が前記汚れた領域に移動した時、前記制御ユニットは、前記掃除ユニットに前記第２モードで操作させる請求項６に記載の移動装置。
8. 前記電子装置は、前記第１の地図情報の中に強化記号を標示することによって前記第２の地図情報を生成し、前記強化記号は前記特定領域の中の汚れた領域に対応する請求項１に記載の移動装置。
9. 前記制御ユニットは、前記第２の地図情報に基づいて、第２の駆動信号を掃除ユニットに発生させ、前記汚れた領域の掃除を強化する請求項８に記載の移動装置。
10. 前記電子装置は、前記移動装置の外に独立している請求項１に記載の移動装置。
11. 前記電子装置は、前記移動装置の中に統合されている請求項１に記載の移動装置。
12. 前記電子装置は、前記第１の地図情報を表示する表示パネルである請求項１１に記載の移動装置。
13. 前記表示パネルは、外部制御命令に基づいて、前記第２の地図情報を提供する請求項１２に記載の移動装置。
14. 前記制御ユニットは、前記第１の地図情報に基づいて前記移動装置が前記特定領域にある位置を得て、前記第２の地図情報に基づいて前記移動装置の障害物を回避する経路を画定する請求項１に記載の移動装置。

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