JP2015156107A - 自走式電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザーに発見されやすい開けた場所で走行を終了する自走式電子機器を提供する。【解決手段】筐体と、前記筐体を走行させる走行部と、予め定められた検知距離内にある障害物の位置を検知する障害検知部と、前記走行部及び前記障害検知部を制御して前記筐体を走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記筐体の走行を終了すべきであると判断したとき、前記筐体の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させながら前記障害検知部に障害物を検知させ、前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記筐体の進行方向に対して前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離内に位置するように前記筐体を走行させた後、予め定められた直進距離だけ前記筐体を直進させ、前記筐体が前記直進距離を直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合、前記走行部に前記筐体の走行を停止させることを特徴とする自走式電子機器。【選択図】図3
Description
この発明は、自走手段を備えた自走式電子機器に関する。
従来、屋内または屋外を自律的に走行して掃除などの作業を行う自走式電子機器が知られている。このような自走式電子機器には、自走中に周囲の壁や家具などの障害物を検知する障害検知部の他、作業を終了したときやバッテリーの残量が少なくなったときに、自動的に充電台に帰還する充電台自動帰還機能を有するものや、適切な終了位置で作業を終了させるためのセンサを備えたものがある。
このような自走式電子機器としては、例えば、充電台と接触した状態に帰還する必要があると判断した場合に、静止した後回転し、その回転時に充電台が存在する方向を検出する自走式掃除機の発明が開示されている(特許文献1参照)。
また、光センサを備え、ユーザーに発見されやすい明るい場所で最終的に停止する自走式掃除機の発明が開示されている(特許文献2参照)。
このような自走式電子機器としては、例えば、充電台と接触した状態に帰還する必要があると判断した場合に、静止した後回転し、その回転時に充電台が存在する方向を検出する自走式掃除機の発明が開示されている(特許文献1参照)。
また、光センサを備え、ユーザーに発見されやすい明るい場所で最終的に停止する自走式掃除機の発明が開示されている(特許文献2参照)。
ところで、ここ近年、通常のモデルよりもコンパクトで安価な廉価版の自走式電子機器の需要がある。廉価版の自走式電子機器は、従来のモデルよりもコンパクトなため、筐体内部のスペースが限られており、また、コストダウンの必要から自走機能その他の必要最低限の機能のみを残し、その他の機能をできるだけ省いた点に特徴がある。それゆえ、廉価版の自走式電子機器は通常、充電台自動帰還機能などの帰還用の機能を有さず、また適切な終了位置を検知するためのセンサも備えていない。また、廉価版の自走式電子機器は、通常のモデルよりも小型であるため、バッテリーの消耗等により、部屋の隅や家具の間にはさまれた狭い場所などで筐体が停止してしまった場合、ユーザーに発見されにくいという問題があった。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、ユーザーに発見されやすい開けた場所で走行を終了する自走式電子機器を提供することにある。
この発明は、筐体と、前記筐体を走行させる走行部と、予め定められた検知距離内にある障害物の位置を検知する障害検知部と、前記走行部及び前記障害検知部を制御して前記筐体を走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記筐体の走行を終了すべきであると判断したとき、前記筐体の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させながら前記障害検知部に障害物を検知させ、前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記筐体の進行方向に対して前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離内に位置するように前記筐体を走行させた後、予め定められた直進距離だけ前記筐体を略直進させ、前記筐体が前記直進距離を略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合、前記走行部に前記筐体の走行を停止させることを特徴とする自走式電子機器を提供するものである。
この発明によれば、壁際や大きな家具のそばなど、ユーザーに発見されやすい開けた場所で走行を終了する自走式電子機器を実現できる。
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
(実施形態1)
<自走式掃除機1の構成>
次に、この発明の自走式電子機器として、以下に自走式掃除機1を例に説明する。なお、この事例は、単なる一例であり、自走式掃除機1に限定されるものではない。
<自走式掃除機1の構成>
次に、この発明の自走式電子機器として、以下に自走式掃除機1を例に説明する。なお、この事例は、単なる一例であり、自走式掃除機1に限定されるものではない。
この発明の実施形態1に係る自走式掃除機1について説明する。
以下、図1及び図2に基づき、この発明の自走式掃除機1の構成を説明する。
図1は、この発明の自走式掃除機1及び充電台100の概略構成を示すブロック図である。
図2は、図1に示す自走式掃除機1の外観を概略的に示す斜視図である。
以下、図1及び図2に基づき、この発明の自走式掃除機1の構成を説明する。
図1は、この発明の自走式掃除機1及び充電台100の概略構成を示すブロック図である。
図2は、図1に示す自走式掃除機1の外観を概略的に示す斜視図である。
自走式掃除機1は、底面に吸気口35を有すると共に内部に集塵部31を有する筐体2、筐体2を走行させる一対の駆動輪13、並びに駆動輪13の回転、停止及び回転方向等を制御する走行制御部12を備え、自律的に掃除動作する。
図1に示すように、この発明の自走式掃除機1は、主として、制御部11、走行制御部12、駆動輪13、障害検知部14、充電池15、操作入力部17、音声入力部18、音声認識部19、音声出力部20、画像認識部21、画像取得部22、照明部23、充電用接続部25、カウンタ27、通信部28、集塵部31、イオン発生部32、送風制御部33、排気口34、吸気口35、電動送風機36及び記憶部51を備える。
実施形態1において、この発明の「走行部」は、走行制御部12および駆動輪13の協働によって実現する。
以下、図1に示す各構成要素を説明する。
この発明の自走式掃除機1は、例えば円盤形、円柱形、あるいは直方体形等の立体形状の筐体2を有し、その筐体2の表面や内部に、各種構成要素が配置される。
例えば、上記した駆動輪13、障害検知部14、操作入力部17、音声入力部18、画像取得部22、照明部23及び充電用接続部25は、筐体2の表面の外部から視認できる位置に設けられ、その他の構成要素は筐体2の内部に設けられる。
この発明の自走式掃除機1は、例えば円盤形、円柱形、あるいは直方体形等の立体形状の筐体2を有し、その筐体2の表面や内部に、各種構成要素が配置される。
例えば、上記した駆動輪13、障害検知部14、操作入力部17、音声入力部18、画像取得部22、照明部23及び充電用接続部25は、筐体2の表面の外部から視認できる位置に設けられ、その他の構成要素は筐体2の内部に設けられる。
また、掃除を行う部屋の所定の位置に充電台100を設置する。充電台100の設置場所は、商用電源のコンセント近辺、部屋の壁際、机の脇などで、電源電力の供給を受けられる場所であればよい。図1に示すように、充電台100は、充電端子部101を備える。充電台100の充電端子部101と自走式掃除機1の充電用接続部25とを電気的に接触することにより、自走式掃除機1は充電台100からの電力の供給を受け、自走式掃除機1の充電池15が充電される。また、自走式掃除機1は、充電台100から離れ自動走行しながら掃除機能を実行する。
この発明の自走式掃除機1は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する掃除ロボットである。
図2に示すように、自走式掃除機1は、円盤形の筐体2を備え、この筐体2の外部及び内部に、天板2b、側板2c、蓋部3、回転ブラシ、サイドブラシ10、自走のために駆動される複数の駆動輪13、障害検知部14、操作入力部17、音声入力部18、音声出力部20、画像取得部22、照明部23、従動する車輪であって前輪及び後輪からなる車輪(図示せず)、通信部28(図示せず)、集塵部31(図示せず)、イオン発生部32(図示せず)、排気口34、電動送風機36、図1に示したその他の構成要素が設けられている。
図2において、障害検知部14が配置されている部分を筐体2の前方部、蓋部3が配置されている部分を筐体2の中間部、前方部から中間部を挟んで反対側の部分を筐体2の後方部とそれぞれ呼ぶ。ここで、前方とは、図2の矢符で示す自走式掃除機1の進行方向FDであり、自走式掃除機1の進行方向FDと逆向きの方向を後方とする。
図2において、障害検知部14が配置されている部分を筐体2の前方部、蓋部3が配置されている部分を筐体2の中間部、前方部から中間部を挟んで反対側の部分を筐体2の後方部とそれぞれ呼ぶ。ここで、前方とは、図2の矢符で示す自走式掃除機1の進行方向FDであり、自走式掃除機1の進行方向FDと逆向きの方向を後方とする。
筐体2は、裏面側(下面)に設けられ回転ブラシが設けられている吸気口35(図1参照)を有する平面視円形の底板と、筐体2に収容する集塵部31を出し入れする際に開閉する蓋部3を中央部分に有している天板2bと、底板及び天板2bの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板2cとを備えている。また、底板には、前方に前車輪、中間部に一対の駆動輪13及び後方に後車輪の下部を筐体2内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板2bにおける前方部と中間部との境界付近には排気口34が形成されている。なお、側板2cは、前後に二分割されており、側板2cの前部はバンパーとして機能する。
以下、図1の自走式掃除機1の制御部分について説明する。
図1の制御部11は、自走式掃除機1の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、CPU、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
CPUは、ROM等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、後述するようなこの発明の走行機能および検知機能などを実行する。
図1の制御部11は、自走式掃除機1の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、CPU、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
CPUは、ROM等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、後述するようなこの発明の走行機能および検知機能などを実行する。
駆動輪13は、例えば筐体2の下部に配置され、筐体2を移動させる部分である。
走行制御部12は、自走式掃除機1の自律走行の制御を行う部分であり、主として駆動輪13の回転を制御して筐体2を自律的に走行させる部分である。
走行制御部12は、一対の駆動輪13を駆動又は停止させることにより、自走式掃除機1の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。
走行制御部12は、自走式掃除機1の自律走行の制御を行う部分であり、主として駆動輪13の回転を制御して筐体2を自律的に走行させる部分である。
走行制御部12は、一対の駆動輪13を駆動又は停止させることにより、自走式掃除機1の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。
障害検知部14は、自走式掃除機1の周囲に存在する壁や家具などの障害物を検知する部分であり、例えば、超音波センサ、赤外線測距センサ等からなる測距センサが用いられ、筐体2本体の前方部に配置される。また、障害検知部14を複数個設けてもよい。実施形態1では、筐体2の前方1箇所および左右斜め前方2箇所の計3箇所に障害検知部14が設けられている。
制御部11にかかるCPUは、障害検知部14から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を回避して次に走行すべき方向を決定する。
なお、自走式掃除機1は、障害検知部14に加えて、自走式掃除機1が障害物に接触したことを検知する接触センサを備えてもよい。
制御部11にかかるCPUは、障害検知部14から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を回避して次に走行すべき方向を決定する。
なお、自走式掃除機1は、障害検知部14に加えて、自走式掃除機1が障害物に接触したことを検知する接触センサを備えてもよい。
充電池15は、自走式掃除機1の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、撮影機能及び走行制御等を行うための電力を供給する部分である。例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ni−Cd電池などの充電池が用いられる。
充電池15の充電は、自走式掃除機1と充電台100とを接続した状態で行われる。
自走式掃除機1と充電台100との接続は、接続部である露出した充電用接続部25と充電端子部101とを電気的に接触させることにより行う。
充電池15の充電は、自走式掃除機1と充電台100とを接続した状態で行われる。
自走式掃除機1と充電台100との接続は、接続部である露出した充電用接続部25と充電端子部101とを電気的に接触させることにより行う。
操作入力部17は、ユーザーが自走式掃除機1の動作を指示入力する部分であり、自走式掃除機1の筐体2の表面、例えば、図2に示すように、筐体2の後方部の上面パネル上に操作パネル又は操作ボタンとして設けられる。
本体とは別にリモコンユニットを設け、リモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことによって赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
操作入力部17としては、例えば、電源スイッチ、起動スイッチ、充電要求スイッチ、その他のスイッチ(運転モードスイッチ,タイマスイッチ)などが設けられる。
本体とは別にリモコンユニットを設け、リモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことによって赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
操作入力部17としては、例えば、電源スイッチ、起動スイッチ、充電要求スイッチ、その他のスイッチ(運転モードスイッチ,タイマスイッチ)などが設けられる。
音声入力部18は、人の声あるいは音(以下、まとめて音声と呼ぶ)を入力する部分であり、例えばマイクが利用される。
音声入力部18から入力された音声は、例えば、AD変換され、所定のデジタル音声フォーマットで、入力音声データ54として記憶部51に記憶される。
音声入力部18から入力された音声は、例えば、AD変換され、所定のデジタル音声フォーマットで、入力音声データ54として記憶部51に記憶される。
音声認識部19は、入力された音声を認識する部分である。すなわち、音声入力部18から入力された音声(入力音声データ54)からその音声に含まれる単語あるいは文章を認識する部分である。また、その音声を発した人物を特定する部分として構成されてもよい。音声認識をするために、記憶部51に、予め音声登録情報53を記憶しておく。音声登録情報53は、例えば、音声データのサンプルなどから構成される。
音声出力部20は、ユーザーからの音声に対して応答するための音声や、その他ユーザーとのコミュニケーションのための音声等を出力する部分であり、スピーカーが利用される。音声出力部20は、自走式掃除機1の筐体2の前面の側方の位置に設けられている。なお、これは単なる一例で、任意の位置に設けることができる。
音声認識部19は、入力音声データ54と、音声登録情報53に記憶された音声データとのパターンマッチングを行う。そして、音声登録情報53の音声データの中に、所定の判定基準を満たす一致度の高い音声データがあれば、制御部11は、その音声データに対応づけられた機能を実行するように自走式掃除機1の各構成を制御する。
例えば、音声入力部18から、「きれいにして」という入力音声データ54が入力された場合、その入力音声データ54と音声登録情報53に予め記憶されている複数の音声データとのパターンマッチングを行い、入力音声データ54と一致すると判定された音声データに対応づけられた機能(例えば、掃除機能など)を実行する。
例えば、音声入力部18から、「きれいにして」という入力音声データ54が入力された場合、その入力音声データ54と音声登録情報53に予め記憶されている複数の音声データとのパターンマッチングを行い、入力音声データ54と一致すると判定された音声データに対応づけられた機能(例えば、掃除機能など)を実行する。
画像取得部22は、筐体2の外部の画像を取得する部分であり、例えば、カメラが利用される。画像取得部22は、図2に示すように、例えば、通常走行の前進時に、進行する方向の前方部の筐体2内に1つ配置する。なお、画像取得部22は、対象までの距離を測定するために、筐体2の前方左右に2個設けてもよい。
画像認識部21は、取得された画像を認識する部分である。後述する画像取得部22から取得された画像(取得画像データ56)からその画像に含まれる指定標識あるいは人物を認識し特定する部分である。
画像取得部22から取得された画像は、例えば、AD変換され、所定のデジタル画像フォーマットで、取得画像データ56として記憶部51に記憶される。
取得する画像は、静止画であっても動画であってもよい。取得された静止画は、取得画像データ56として記憶部51に記憶される。
取得する画像は、静止画であっても動画であってもよい。取得された静止画は、取得画像データ56として記憶部51に記憶される。
照明部23は、自走式掃除機1の周囲を照明する部分であり、例えば、LEDが利用される。照明部23は、例えば、画像取得部22であるカメラの起動と連動され、当該カメラによる撮影を行う前に点灯される。
カウンタ27は、駆動輪13を駆動するモータの回転角度に基づくエンコード信号をカウントする部分である。なお、モータの回転角度に基づくエンコーダのほか、駆動輪13がパルスモータ駆動であれば、そのパルスをカウントしてもよい。駆動輪13の回転中、その回転角度はカウンタ27により計測されたカウント数CNに比例し、駆動輪13と床面との間にすべりの影響が全くない場合、筐体2の走行距離は駆動輪13自体の回転角度と比例関係にあるので、カウント数CNから筐体2の走行距離を見積もることができる。
通信部28は、ネットワークを介して、外部装置と通信する部分である。すなわち、自走式掃除機1以外の外部装置に対して、種々の情報を送信する部分であり、その外部装置から動作要求等のデータを受信する部分である。
ネットワークとしては、LAN、インターネットなどの広域ネットワーク(WAN)、専用の通信回線などいずれのネットワークを利用してもよい。
その無線通信規格としては、例えば、Bluetooth(登録商標)や無線LANの標準規格であるIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n等が挙げられる。
例えば、外部装置から画像撮影要求が受信された場合など、所定の画像送信条件が満たされた場合に、通信部28が、画像取得部22によって取得した取得画像データ56を外部装置へ送信する。外部装置としては、例えば、図示しないPC、携帯端末、サーバなどがある。
ネットワークとしては、LAN、インターネットなどの広域ネットワーク(WAN)、専用の通信回線などいずれのネットワークを利用してもよい。
その無線通信規格としては、例えば、Bluetooth(登録商標)や無線LANの標準規格であるIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n等が挙げられる。
例えば、外部装置から画像撮影要求が受信された場合など、所定の画像送信条件が満たされた場合に、通信部28が、画像取得部22によって取得した取得画像データ56を外部装置へ送信する。外部装置としては、例えば、図示しないPC、携帯端末、サーバなどがある。
集塵部31は、室内のゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない集塵容器と、フィルタ部と、集塵容器及びフィルタ部を覆う開閉可能なカバー部とを備える。
また、集塵部31は、吸気口35と連通する流入路と、排気口34と連通する排出路とを有し、吸気口35から吸い込まれた空気は、流入路を介して集塵容器内に導かれ、フィルタ部及び排出路を介して排気口34から外部へ放出される。また、空気を流通させるために電動送風機36及び電動送風機36を駆動する送風制御部33が設けられている。
なお、集塵部31は、制御部11にて制御されるものでなく、集塵部31が掃除機本体の収容部に収容されたか否かを検知する検知手段(機械式スイッチ、光検知スイッチ等)の検知信号を、制御部11へ送るものとして図示している。
また、集塵部31は、吸気口35と連通する流入路と、排気口34と連通する排出路とを有し、吸気口35から吸い込まれた空気は、流入路を介して集塵容器内に導かれ、フィルタ部及び排出路を介して排気口34から外部へ放出される。また、空気を流通させるために電動送風機36及び電動送風機36を駆動する送風制御部33が設けられている。
なお、集塵部31は、制御部11にて制御されるものでなく、集塵部31が掃除機本体の収容部に収容されたか否かを検知する検知手段(機械式スイッチ、光検知スイッチ等)の検知信号を、制御部11へ送るものとして図示している。
イオン発生部32は、筐体2内部に収容され、イオンを発生する部分である。
具体的には、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてH+(H2O)m(mは任意の自然数)、負イオンとしてO2 -(H2O)n(nは任意の自然数)を生成する。
イオン発生部32は、排気経路に臨む部分に、正負のイオンを生成する場合、それぞれのイオン放出部を有している。
具体的には、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてH+(H2O)m(mは任意の自然数)、負イオンとしてO2 -(H2O)n(nは任意の自然数)を生成する。
イオン発生部32は、排気経路に臨む部分に、正負のイオンを生成する場合、それぞれのイオン放出部を有している。
発生するイオンとしては、特に限定されないが、例えば、空気を浄化することの可能なイオン、美肌効果と肌表面の菌増殖を抑制する効果のあるイオンなどが挙げられ、特に、従来から用いられている、例えば、上述したようなプラズマクラスターイオン(登録商標)を用いることができる。イオン発生部32は、例えば、小型の直方体形状のイオン発生装置として提供される。
なお、発生するイオンは、負イオン又は正イオンのどちらかでもよい。また、静電霧化現象を利用して得られる帯電した微粒子水滴を含んでもよい。特に、負イオンを発生する場合には、ユーザーにリラックス効果を与えることができる。
なお、発生するイオンは、負イオン又は正イオンのどちらかでもよい。また、静電霧化現象を利用して得られる帯電した微粒子水滴を含んでもよい。特に、負イオンを発生する場合には、ユーザーにリラックス効果を与えることができる。
送風制御部33は、主として、吸気口35より吸気を行うための送風ファンを駆動制御するものである。
イオン発生部32で発生したイオンは、集塵部31のフィルタ部を通過した清浄な空気中に放出され、該空気と共に排気口34から外部へ吹き出される。
イオン発生部32で発生したイオンは、集塵部31のフィルタ部を通過した清浄な空気中に放出され、該空気と共に排気口34から外部へ吹き出される。
排気口34は、例えば、筐体2の上面の位置に設けられ、イオン発生部32を駆動することで発生したイオンを含む空気を外部へ放出する開口である。また、イオンを含む空気は、筐体2の上面から後方であってやや斜め上方に放出されるようにしてもよい。
上述したように自走式掃除機1は、吸気口35を介して床面の塵埃を外部の空気と共に吸引し、該塵埃を集塵部31において分離した後、塵埃が取り除かれた空気を排気口34からイオンと共に排出するので、床面の掃除に加えて、排気によってイオンを部屋に行き渡らせることができ、空気の清浄効果がある。
以上は、自走式掃除機1であり、掃除機能を備えない自走式のイオン発生機については、吸気口35としては底板でなく天板2b側に設けられてもよい。この場合、集塵部31がなく吸気口35から排気口34への経路中に空気中に含まれる塵埃を除去するフィルタ部が設けられる。排気口34は、図2に示す位置に設けられている場合、吸気口35は排気口34とは別の位置に設けられる。
このイオン発生機によれば、イオン発生時以外には、少なくとも排気口34から異物、ほこり等、塵埃等が内部に入り込むのを避けるために、排気口34には排気用開閉蓋が設けられている。また必要に応じて吸気口35にも、吸気口35を開閉する吸気用開閉蓋が設けられる。
なお、以上のイオン発生機に対し、イオン発生部32を備えず、吸気口35から排気口34への経路中に空気中に含まれる塵埃を除去し、浄化するフィルタ部を備え、送風ファンを駆動することで空気を浄化する空気清浄機を構成することもできる。これらは、機能、役割を果たす装置はこの発明に含まれることは言うまでもない。
記憶部51は、自走式掃除機1の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、RAMやROM等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられる。
記憶部51には、主として、走行特性情報52、音声登録情報53、入力音声データ54、取得画像データ56などが記憶される。その他、音声認識、撮影、通信などの機能、その他の機能を実行するときに必要な情報が一時的に記憶される。
記憶部51には、主として、走行特性情報52、音声登録情報53、入力音声データ54、取得画像データ56などが記憶される。その他、音声認識、撮影、通信などの機能、その他の機能を実行するときに必要な情報が一時的に記憶される。
走行特性情報52は、筐体2の走行特性に関するデータであり、例えば、筐体2の位置座標、走行距離、カウント数CN及び方向転換時の回転角度のデータである。
筐体2の走行距離又は回転角度は、走行又は回転に要したカウント数CNとともに走行特性情報52に記憶される。
このようにして、自走式掃除機1の走行履歴を記憶することができる。ここで、記憶部51は、本発明に係る走行履歴保持部の一例である。
筐体2の走行距離又は回転角度は、走行又は回転に要したカウント数CNとともに走行特性情報52に記憶される。
このようにして、自走式掃除機1の走行履歴を記憶することができる。ここで、記憶部51は、本発明に係る走行履歴保持部の一例である。
音声登録情報53は、音声認識をする場合に、認識すべき単語と、その単語の音声データと、その音声データを発した人物名を特定する情報とを対応づけて予め記憶した情報である。
1つの音声登録情報53は、登録単語と、音声データと、その音声データを発声した人物名とが予め対応付けられて記憶される。
ただし、人物を特定する場合は、人物名を登録しておく必要があるが、不特定多数の人が発声した単語認識のみを行い、人物の特定をしない場合は、人物名は登録しなくてもよい。
音声データとしては、例えば、音声のアナログ波形そのものや、波形情報、周波数情報、音声ライブラリ、登録単語情報などのデジタル情報が、1つの音声ファイルとして記憶される。
1つの音声登録情報53は、登録単語と、音声データと、その音声データを発声した人物名とが予め対応付けられて記憶される。
ただし、人物を特定する場合は、人物名を登録しておく必要があるが、不特定多数の人が発声した単語認識のみを行い、人物の特定をしない場合は、人物名は登録しなくてもよい。
音声データとしては、例えば、音声のアナログ波形そのものや、波形情報、周波数情報、音声ライブラリ、登録単語情報などのデジタル情報が、1つの音声ファイルとして記憶される。
入力音声データ54は、音声入力部18から入力された音声あるいは音のデータであり、例えば、デジタル化された音響データである。
取得画像データ56は、画像取得部22によって取得された画像である。画像としては、静止画あるいは動画のどちらでもよい。
取得画像データ56は、画像取得部22によって取得された画像である。画像としては、静止画あるいは動画のどちらでもよい。
<自走式掃除機1の自走時の掃除動作終了手順>
次に、図3に基づき、自走式掃除機1の掃除動作終了手順について説明する。
図3は、この発明の自走式掃除機1の掃除動作終了処理のフローチャートである。
次に、図3に基づき、自走式掃除機1の掃除動作終了手順について説明する。
図3は、この発明の自走式掃除機1の掃除動作終了処理のフローチャートである。
準備動作の開始後、制御部11は、以下のステップに示す手順に従う。
図3のステップS1において、制御部11は、掃除運転動作をさせる(ステップS1)。
次に、ステップS2において、制御部11は、自走式掃除機1の電池電圧Vが、掃除運転するための電池(バッテリー)の下限電圧値Vth1より大きいか否かを判定する(ステップS2)。
電池電圧Vが、掃除運転するための電池の下限電圧値Vth1より大きい場合(ステップS2の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS1の掃除運転動作を継続させる(ステップS1)。
一方、電池電圧Vが、掃除運転するための電池の下限電圧値Vth1より大きくない場合(ステップS2の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を行う(ステップS3)。
電池電圧Vが、掃除運転するための電池の下限電圧値Vth1より大きい場合(ステップS2の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS1の掃除運転動作を継続させる(ステップS1)。
一方、電池電圧Vが、掃除運転するための電池の下限電圧値Vth1より大きくない場合(ステップS2の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を行う(ステップS3)。
次に、ステップS3において、制御部11は、走行制御部12に筐体2をランダム走行させながら、障害検知部14に障害物を検知させる(ステップS3)。
次に、ステップS4において、制御部11は、電池電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2より大きいか否かを判定する(ステップS4)。
電池電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2より大きい場合(ステップS4の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS5の処理を行う(ステップS5)。
一方、電池電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2より大きくない場合(ステップS4の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS8の処理を行う(ステップS8)。
電池電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2より大きい場合(ステップS4の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS5の処理を行う(ステップS5)。
一方、電池電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2より大きくない場合(ステップS4の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS8の処理を行う(ステップS8)。
次に、ステップS5において、制御部11は、障害物を検知したか否かを判定する(ステップS5)。
障害物を検知した場合(ステップS5の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS6において、走行制御部12に、当該障害物に沿って予め定められた走行距離ΔL(cm)、筐体2を走行させる(ステップS6)。
一方、障害物を検知していない場合(ステップS5の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を反復する(ステップS3)。
障害物を検知した場合(ステップS5の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS6において、走行制御部12に、当該障害物に沿って予め定められた走行距離ΔL(cm)、筐体2を走行させる(ステップS6)。
一方、障害物を検知していない場合(ステップS5の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を反復する(ステップS3)。
次に、ステップS7において、制御部11は、検知した障害物が「連続した障害物」か否かを判定する(ステップS7)。
ここで、「連続した障害物」とは、部屋の側壁SWや、ソファまたはタンス等の家具など、筐体2と比べてある程度の大きさをもった障害物である。「連続した障害物」であるか否かの判定方法としては、障害検知部14が障害物を検知したとき、当該障害物が筐体2の左側または右側に位置するように走行制御部12に筐体2を走行させる。次に、筐体2を予め定められた直進距離ΔL(cm)だけ略直進させ、筐体2が略直進する間に障害検知部14が当該障害物を予め定められた検知距離内に検知し続けるか否かによって判定する。
なお、筐体2の直進距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、30cm、50cm、100cmなどに設定される。
また、障害物までの検知距離としては、例えば、10cm、20cm、30cmなどに設定される。
なお、筐体2の直進距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、30cm、50cm、100cmなどに設定される。
また、障害物までの検知距離としては、例えば、10cm、20cm、30cmなどに設定される。
なお、「連続した障害物」の判定において、必ずしも筐体2が厳密に直進する場合に限定されず、ある程度の幅をもって筐体2が方向転換するようにしてもよい。例えば、大きな円型のソファに沿って筐体2が緩やかに方向転換しながら走行した場合も、制御部11は、当該ソファを「連続した障害物」と判定する。
検知した障害物が連続した障害物である場合(ステップS7の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS8の処理を行う(ステップS8)。
一方、検知した障害物が連続した障害物でない場合(ステップS7の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を反復する(ステップS3)。
一方、検知した障害物が連続した障害物でない場合(ステップS7の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS3の処理を反復する(ステップS3)。
最後に、ステップS8において、制御部11は、走行制御部12に筐体2の動作を停止させた後、自走式掃除機1の電源をオフにする(ステップS8)。
<自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例>
次に、図4および図5に基づき、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例を説明する。
図4は、この発明の自走式掃除機1が走行する部屋の配置の一例を示す説明図である。図5は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の説明図である。
次に、図4および図5に基づき、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例を説明する。
図4は、この発明の自走式掃除機1が走行する部屋の配置の一例を示す説明図である。図5は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の説明図である。
図4に示すように、充電台100、テレビ台、ソファ、書棚、ベッドおよび机が配置された部屋の内部を自走式掃除機1が走行する場合について考える。
図5に示すように、作業を終了したときやバッテリーの残量が少なくなったとき、自走式掃除機1は、ランダム走行しながら、終了位置検知動作を開始する。図5において、自走式掃除機1は、ランダムな走行経路RT2〜RT4を走行して、障害検知部14によって側壁SWを検知する。
自走式掃除機1は、走行経路RT4を通って側壁SWを検知したとき、検知した側壁SWが筐体2の右側に位置するように走行する。次に、筐体2を予め定められた直進距離ΔL(cm)だけ略直進させる(図5の走行経路RT5)。
筐体2が略直進する間に側壁SWを予め定められた検知距離内に検知し続けたまま、予め定められた走行距離を走行したら、自走式掃除機1は、その障害物を「連続した障害物」と認識して、自走式掃除機1の動作を停止した後、電源をオフにする。
筐体2が略直進する間に側壁SWを予め定められた検知距離内に検知し続けたまま、予め定められた走行距離を走行したら、自走式掃除機1は、その障害物を「連続した障害物」と認識して、自走式掃除機1の動作を停止した後、電源をオフにする。
一方、自走式掃除機1が予め定められた走行距離を走行する前に障害物を見失ってしまった場合、再びランダム走行をおこない、新たな障害物の検知を続行する。
なお、終了位置検知動作の最中に、電源電圧Vが、電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値Vth2以下になってしまった場合は、「連続した障害物」の近くか否かによらず、その場で自走式掃除機1の動作を停止した後、電源をオフにする。
このように、自走式掃除機1は、電源が残り少なくなったとき、側壁SWや大きな家具等の障害物を検知してその近くで停止することにより、ユーザーに発見されやすい開けた場所で走行を終了することが可能となる。
(実施形態2)
<この発明の実施形態2に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図6および図7に基づき、この発明の実施形態2に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図6は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図7は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例の説明図である。
<この発明の実施形態2に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図6および図7に基づき、この発明の実施形態2に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図6は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図7は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例の説明図である。
ここで、図6のステップS11〜S15およびS18の処理は、それぞれ図3のステップS3〜S7およびS8の処理に相当するため、説明を省略する。
ここでは、実施形態1にないステップS16およびS17の処理について説明する。
ここでは、実施形態1にないステップS16およびS17の処理について説明する。
図6のステップS15において、検知した障害物が連続した障害物である場合(ステップS15の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS16において、筐体2の周囲の障害物を検知する(ステップS16)。
具体的には、例えば、筐体2をその場で360°方向転換させながら、障害検知部14の検知距離内に障害物が存在するか否かを判定する。
次に、ステップS17において、制御部11は、筐体2の周囲にステップS13において検知した障害物とは異なる他の障害物が存在するか否かを判定する(ステップS17)。
筐体2の周囲に他の障害物が存在する場合(ステップS17の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS11の処理を繰り返す(ステップS11)。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS17の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップ18において、走行制御部12に筐体2の動作を停止させた後、自走式掃除機1の電源をオフにする(ステップS18)。
筐体2の周囲に他の障害物が存在する場合(ステップS17の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップS11の処理を繰り返す(ステップS11)。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS17の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップ18において、走行制御部12に筐体2の動作を停止させた後、自走式掃除機1の電源をオフにする(ステップS18)。
次に、この発明の実施形態2に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例を説明する。
図7(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT6〜RT8を通って障害物「ベッド」を検知したとき、検知した障害物に沿って略直進する(図7(A)の走行経路RT9)。
図7(B)に示すように、自走式掃除機1は、検知した障害物「ベッド」を連続した障害物と認識したとき、筐体2をいったん停止させ、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲の予め定められた検知距離内に他の障害物が存在するか否かを判定する。
図7(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT6〜RT8を通って障害物「ベッド」を検知したとき、検知した障害物に沿って略直進する(図7(A)の走行経路RT9)。
図7(B)に示すように、自走式掃除機1は、検知した障害物「ベッド」を連続した障害物と認識したとき、筐体2をいったん停止させ、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲の予め定められた検知距離内に他の障害物が存在するか否かを判定する。
ここで、周囲の障害物の判定方法としては、例えば、筐体2を右回りに90°ごとに方向転換させて、0°、90°、180°および270°の4点で障害検知部14に検知信号DSを発信させて障害物を検知させ、予め定められた検知範囲DR内に他の障害物が存在するか否かを判定する。
図7(B)において、障害物の検知距離ΔL(cm)は、筐体2から30cmの距離に設定している。
図7(B)において、障害物の検知距離ΔL(cm)は、筐体2から30cmの距離に設定している。
障害物の検知の結果、筐体2の前後左右30cm範囲にベッド以外の他の障害物(側壁SWおよび机)を検知したため、自走式掃除機1は走行制御部12に筐体2のランダム走行を続行させる(図7(B)の走行経路RT10)。
このように、自走式掃除機1は、連続した障害物として、側壁SWを検知した場合であっても、前後左右30cmの領域に他の障害物を検知した場合、その場で走行を終了させずに、ランダム走行を続行するため、ユーザーに発見されにくい部屋の隅や家具等にはさまれた狭い場所で筐体2が走行を終了することを防止することができる。
(実施形態3)
<この発明の実施形態3に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図8および図9に基づき、この発明の実施形態3に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図8は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図9は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例の説明図である。
<この発明の実施形態3に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図8および図9に基づき、この発明の実施形態3に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図8は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図9は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例の説明図である。
ここで、図8のステップS21〜S25およびS28の処理は、それぞれ図3のステップS3〜S7およびS8の処理に相当するため、説明を省略する。
ここでは、実施形態1にないステップS26およびS27の処理について説明する。
ここでは、実施形態1にないステップS26およびS27の処理について説明する。
図8のステップS25において、検知した障害物が連続した障害物でない場合(ステップS25の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS26において、筐体2の周囲の障害物を検知する(ステップS26)。
具体的には、例えば、筐体2をその場で360°方向転換させながら、障害検知部14の検知距離内に障害物が存在するか否かを判定する。
次に、ステップS27において、制御部11は、筐体2の周囲に障害物が存在するか否かを判定する(ステップS27)。
筐体2の周囲に障害物が存在する場合(ステップS27の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップ21の処理を繰り返す(ステップS21)。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS27の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS28において、走行制御部12に筐体2の動作を停止させた後、自走式掃除機1の電源をオフにする(ステップS28)。
筐体2の周囲に障害物が存在する場合(ステップS27の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップ21の処理を繰り返す(ステップS21)。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS27の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS28において、走行制御部12に筐体2の動作を停止させた後、自走式掃除機1の電源をオフにする(ステップS28)。
次に、この発明の実施形態3に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作の一例を説明する。
図9(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT6を通って障害物「ソファ」を検知したとき、検知した障害物に沿って略直進する(図9(A)の走行経路RT11)。
そして、予め定められた走行距離を走行する前に障害物を見失ってしまった場合、図9(B)に示すように、筐体2を停止させた後、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する。
図9(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT6を通って障害物「ソファ」を検知したとき、検知した障害物に沿って略直進する(図9(A)の走行経路RT11)。
そして、予め定められた走行距離を走行する前に障害物を見失ってしまった場合、図9(B)に示すように、筐体2を停止させた後、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する。
障害物の検知の結果、筐体2の前後左右30cmの距離に障害物がない場合は、自走式掃除機1の動作を停止した後、電源をオフにする。
このように、自走式掃除機1は、連続した障害物を検知できなかった場合でも、前後左右30cmの領域に障害物が存在しない開けた領域で停止するため、ユーザーに発見されやすい場所で走行を終了することが可能となる。
(実施形態4)
<この発明の実施形態4に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図10〜図12に基づき、この発明の実施形態4に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図10は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図11は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の説明図である。図12は、この発明の自走式掃除機の終了位置検知動作の一例の説明図である。
<この発明の実施形態4に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作>
次に、図10〜図12に基づき、この発明の実施形態4に係る自走式掃除機1の終了位置検知動作について説明する。
図10は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作処理のフローチャートである。図11は、この発明の自走式掃除機1の終了位置検知動作の説明図である。図12は、この発明の自走式掃除機の終了位置検知動作の一例の説明図である。
ここで、図10のステップS31〜S35およびS39の処理は、それぞれ図3のステップS3〜S7およびS8の処理に相当するため、説明を省略する。
ここでは、実施形態1にないステップS36〜S38の処理について説明する。
ここでは、実施形態1にないステップS36〜S38の処理について説明する。
図10のステップS35において、検知した障害物が連続した障害物である場合(ステップS35の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップ36において、障害検知部14に筐体2の周囲の障害物を検知させる(ステップS36)。
一方、検知した障害物が連続した障害物でない場合(ステップS35の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS31の処理を繰り返す(ステップS31)。
一方、検知した障害物が連続した障害物でない場合(ステップS35の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS31の処理を繰り返す(ステップS31)。
次に、ステップS37において、制御部11は、筐体2の周囲に障害物が存在するか否かを判定する(ステップS37)。
筐体2の周囲に障害物が存在する場合(ステップS37の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップ38において、走行制御部12に、検知した障害物から遠ざかる方向に走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる(ステップS38)。
なお、走行距離ΔM(cm)としては、例えば、10cm、50cm、100cmなどに設定される。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS37の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS31の処理を繰り返す(ステップS31)。
筐体2の周囲に障害物が存在する場合(ステップS37の判定がYesの場合)、制御部11は、ステップ38において、走行制御部12に、検知した障害物から遠ざかる方向に走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる(ステップS38)。
なお、走行距離ΔM(cm)としては、例えば、10cm、50cm、100cmなどに設定される。
一方、筐体2の周囲に障害物が存在しない場合(ステップS37の判定がNoの場合)、制御部11は、ステップS31の処理を繰り返す(ステップS31)。
図11(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT12〜RT14を通ってベッドの奧側にある側壁SWを検知したとき、筐体2が停止させた後、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する。
図11(B)に示すように、自走式掃除機1は、270°の方向で側壁SWを検知したため、検知した障害物である側壁SWから遠ざかる方向に、走行経路RT16を通って、走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる。
なお、連続した障害物のように、すでに検知した障害物は、方向転換の際に検知を省略してもよい。
図11(B)に示すように、自走式掃除機1は、270°の方向で側壁SWを検知したため、検知した障害物である側壁SWから遠ざかる方向に、走行経路RT16を通って、走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる。
なお、連続した障害物のように、すでに検知した障害物は、方向転換の際に検知を省略してもよい。
また、図12(A)に示すように、自走式掃除機1が走行経路RT17〜RT19を通ってベッドの隅にある側壁SWを検知したとき、筐体2を停止させた後、その場で360°方向転換させることによって、筐体2の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する。
図12(B)に示すように、自走式掃除機1は、270°の方向にある側壁SWの他に、0°の方向にも側壁SWを検知したため、検知した障害物である0°および270°方向の2箇所の側壁SWから遠ざかる方向に、走行経路RT20を通って、走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる。
図12(B)において、筐体2の距離ΔMは、筐体2から100cmの距離に設定している。
図12(B)に示すように、自走式掃除機1は、270°の方向にある側壁SWの他に、0°の方向にも側壁SWを検知したため、検知した障害物である0°および270°方向の2箇所の側壁SWから遠ざかる方向に、走行経路RT20を通って、走行距離ΔM(cm)、筐体2を走行させる。
図12(B)において、筐体2の距離ΔMは、筐体2から100cmの距離に設定している。
このように、自走式掃除機1は、連続した障害物を検知したとき、検知した障害物のそばに止まらず、そこから少し離れた場所で走行を終了するため、ベッドの奧側の壁のそばや部屋の隅のような、ユーザーに発見されにくい場所で自走式掃除機1が停止することを防止できる。
(その他の実施形態)
1.実施形態1〜4において、電池電圧Vの残量に応じて、終了位置検知動作を変えるものであってもよい。(実施形態5)
このようにすれば、電池電圧Vの残量に応じた効率的な終了位置検知動作を実現できる。
1.実施形態1〜4において、電池電圧Vの残量に応じて、終了位置検知動作を変えるものであってもよい。(実施形態5)
このようにすれば、電池電圧Vの残量に応じた効率的な終了位置検知動作を実現できる。
例えば、図3のステップS6において、障害物に沿って略直進させる直進距離ΔL(cm)を電池電圧Vの残量に応じて変化させる。電池電圧に比較的余裕があるとき(例えば、20%以上30%未満のとき)は、例えば、ΔL=30cmとするが、電池電圧Vが残り少ないとき(例えば、10%以上20%未満のとき)は、ΔL=10cmとして判定する。
また、図6のステップS16において、周囲の障害物の判定方法として、電池電圧Vの残量が残り少ないときは、筐体2を右回りに180°だけ方向転換させて、0°および180°の2点のみで障害検知部14に障害物の検知をさせる。また、また、障害物の検知距離は、障害検知部14から例えば5cmの距離に設定する。
2.実施形態4において、自走式掃除機1は、障害物から遠ざかる方向に走行する代わりに、障害物がない方向に走行するものであってもよい。(実施形態6)
このようにすれば、周囲の障害物をすべて検知せずとも、障害物のない方向が見つかり次第、すぐに走行することによって、バッテリーの残量を節約することができる。
このようにすれば、周囲の障害物をすべて検知せずとも、障害物のない方向が見つかり次第、すぐに走行することによって、バッテリーの残量を節約することができる。
3.実施形態1において、自走式掃除機1が充電台への帰還機能を有する場合であっても、電池電圧Vを参照して、充電台に帰還する前に電池電圧Vが下限電圧値Vth2に到達する可能性が高い場合、終了位置検知動作を自走式掃除機1に実行させるものであってもよい。(実施形態7)
このようにすれば、充電台への帰還機能を有する自走式掃除機であっても、電池残量が下限に達する前に充電台に帰還できない可能性が高い場合、この発明により自走式掃除機をユーザーに発見されやすい場所で停止させることができる。
このようにすれば、充電台への帰還機能を有する自走式掃除機であっても、電池残量が下限に達する前に充電台に帰還できない可能性が高い場合、この発明により自走式掃除機をユーザーに発見されやすい場所で停止させることができる。
以上に述べたように、
(i)この発明の自走式電子機器は、筐体と、前記筐体を走行させる走行部と、予め定められた検知距離内にある障害物の位置を検知する障害検知部と、前記走行部及び前記障害検知部を制御して前記筐体を走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記筐体の走行を終了すべきであると判断したとき、前記筐体の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させながら前記障害検知部に障害物を検知させ、前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記筐体の進行方向に対して前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離内に位置するように前記筐体を走行させた後、予め定められた直進距離だけ前記筐体を略直進させ、前記筐体が前記直進距離を略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合、前記走行部に前記筐体の走行を停止させることを特徴とする。
(i)この発明の自走式電子機器は、筐体と、前記筐体を走行させる走行部と、予め定められた検知距離内にある障害物の位置を検知する障害検知部と、前記走行部及び前記障害検知部を制御して前記筐体を走行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記筐体の走行を終了すべきであると判断したとき、前記筐体の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させながら前記障害検知部に障害物を検知させ、前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記筐体の進行方向に対して前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離内に位置するように前記筐体を走行させた後、予め定められた直進距離だけ前記筐体を略直進させ、前記筐体が前記直進距離を略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合、前記走行部に前記筐体の走行を停止させることを特徴とする。
この発明において、「自走式電子機器」は、走行しながら掃除や空気清浄やイオン発生などの作業を実行するものである。その具体的な態様の一例としては、例えば、自走式掃除機が挙げられる。自走式掃除機は、底面に吸気口を有すると共に内部に集塵部を有する筐体、筐体を走行させる駆動輪、駆動輪の回転、停止及び回転方向等を制御する制御部などを備え、自律的に掃除動作する掃除機を意味し、前述の図面を用いた実施形態によって一例が示される。
また、この発明の自走式電子機器としては、自走式掃除機だけでなく、空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機が自走するもの、イオン発生を行うイオン発生機が自走するもの、ユーザーに対して必要な情報等を提示するもの、あるいはユーザーが欲する要求を満足できるロボット等が自走するもの等を含む。
また、この発明の自走式電子機器としては、自走式掃除機だけでなく、空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機が自走するもの、イオン発生を行うイオン発生機が自走するもの、ユーザーに対して必要な情報等を提示するもの、あるいはユーザーが欲する要求を満足できるロボット等が自走するもの等を含む。
また、「障害検知部」は、自走式電子機器が備え、自走式電子機器の周囲の壁や家具などの障害物を検知する部分である。その具体的な態様は、例えば、自走式電子機器の筐体の前部に搭載された超音波センサ又は赤外線測距センサ等からなる障害物センサである。
また、自走式電子機器がカメラを搭載しそのカメラで撮影した画像を解析することによって障害物を検知するものであってもよい。また、これらを組み合わせたものであってもよい。
「予め定められた検知距離」は、障害検知部からの障害物の検知距離である。検知距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、10cm、20cm、30cmなどに設定される。
また、最初の障害物の検知時の検知距離と、筐体を直進させる際の検知距離とは、異なる値であってもよい。
また、自走式電子機器がカメラを搭載しそのカメラで撮影した画像を解析することによって障害物を検知するものであってもよい。また、これらを組み合わせたものであってもよい。
「予め定められた検知距離」は、障害検知部からの障害物の検知距離である。検知距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、10cm、20cm、30cmなどに設定される。
また、最初の障害物の検知時の検知距離と、筐体を直進させる際の検知距離とは、異なる値であってもよい。
また、「前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離」は、筐体2が部屋の側壁SWや、ソファまたはタンス等の家具など、筐体2と比べてある程度の大きさをもった障害物に沿って走行するときの、筐体2の左側または右側から当該障害物までの距離である。筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、5cm、10cm、15cmなどに設定される。
また、「予め定められた直進距離」は、部屋の側壁SWや、ソファまたはタンス等の家具など、筐体2と比べてある程度の大きさをもった障害物か否かを判定するために、筐体が当該障害物に沿って略直進する距離である。直進距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、ΔL=30cm、50cm、100cmなどに設定される。直進距離は、ユーザーによる設定やバッテリーの残量等に応じて適宜変更してもよい。
なお、必ずしも筐体2が厳密に直進する場合に限定されず、ある程度の幅をもって筐体2が方向転換するようにしてもよい。例えば、大きな円型のソファに沿って筐体2が緩やかに方向転換しながら走行した場合も、大きな障害物と判定する。
なお、必ずしも筐体2が厳密に直進する場合に限定されず、ある程度の幅をもって筐体2が方向転換するようにしてもよい。例えば、大きな円型のソファに沿って筐体2が緩やかに方向転換しながら走行した場合も、大きな障害物と判定する。
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
(ii)この発明による自走式電子機器において、前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が新たな障害物を検知したとき、別の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させるものであってもよい。
(ii)この発明による自走式電子機器において、前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が新たな障害物を検知したとき、別の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させるものであってもよい。
このようにすれば、壁際や大きな家具のそばであっても、ユーザーに発見されにくい部屋の隅や家具等にはさまれた狭い場所で自走式電子機器が走行を終了することを防止することができる。
この発明において、「前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ」は、例えば、自走式電子機器の筐体を360°方向転換させながら異なる複数の方向(例えば、0°、90°、180°および270°の4方向)で周囲の障害物を検知する。
また、自走式電子機器の筐体側面の各部に異なる方向を向いた複数の障害物センサを搭載し、同時に複数の方向の障害物を計測するものであってもよい。
また、周囲の障害物を検知するための検知距離を、最初に障害物を検知するための検知距離と異なる値にしてもよい。
また、自走式電子機器の筐体側面の各部に異なる方向を向いた複数の障害物センサを搭載し、同時に複数の方向の障害物を計測するものであってもよい。
また、周囲の障害物を検知するための検知距離を、最初に障害物を検知するための検知距離と異なる値にしてもよい。
また、「新たな障害物」は、最初に検知した壁際や大きな家具等の障害物以外の他の障害物である。同じ障害物であっても、異なる方向から検知された障害物は、「新たな障害物」と判定する。例えば、部屋の隅に自走式電子機器が位置する場合、部屋の隅を構成する直角に交差した2枚の壁は、同じ部屋の壁であっても、異なる障害物である。また、壁に限らず、例えば、凹形状に配置されたソファなども同様である。
(iii)この発明による自走式電子機器において、前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知しなくなった場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が障害物を検知しなかったとき、前記走行部に前記筐体の走行を停止させるものであってもよい。
このようにすれば、側壁SWや大きな家具が検知できなかったとしても、ユーザーに発見されやすい開けた場所で走行を終了する自走式電子機器を実現できる。
(iv)この発明による自走式電子機器において、前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記走行部に前記障害物を検知しなかった方向に前記筐体を予め定められた走行距離だけ走行させた後、前記筐体の走行を停止させるものであってもよい。
このようにすれば、側壁SWや大きな家具を検知した場合、検知した障害物のそばに止まらず、そこから少し離れた場所で走行を終了するため、ベッドの奧側の壁のそばや部屋の隅のような、ユーザーに発見されにくい場所で自走式掃除機1が停止することを防止できる。
この発明において、「予め定められた走行距離」は、側壁SWや大きな家具を検知したとき、当該障害物から離れる方向に走行する距離である。走行距離としては、筐体2の大きさや、想定される部屋の広さや家具の大きさなどに応じて、例えば、ΔM=10cm、50cm、100cmなどに設定される。
なお、走行距離は、ユーザーによる設定やバッテリーの残量等に応じて適宜変更してもよい。
なお、走行距離は、ユーザーによる設定やバッテリーの残量等に応じて適宜変更してもよい。
また、「前記障害物を検知しなかった方向」に筐体を走行させる場合に限られず、前記障害物の位置から遠ざかる方向に筐体を走行させるものであってもよい。
(v)この発明による自走式電子機器において、バッテリーの残量を計測するバッテリー残量計測部をさらに備え、前記制御部は、前記バッテリーの残量に応じて前記直進距離を変更するものであってもよい。
このようにすれば、バッテリーの残量に応じて直進距離を変更することによって、状況に応じた効率的な終了位置検知動作を行うことができる自走式電子機器を実現できる。
例えば、バッテリーの残量に比較的余裕があるとき(例えば、20%以上30%未満のとき)は、直進距離をΔL=30cmに設定し、バッテリーの残量が残り少ないとき(例えば、10%以上20%未満のとき)は、直進距離をΔL=10cmに設定する。
また、直進距離ΔLに限らず、検知距離、走行距離ΔM、周囲の障害物を検知する回数も同様にバッテリーの残量に応じて適宜変更するようにしてもよい。
また、直進距離ΔLに限らず、検知距離、走行距離ΔM、周囲の障害物を検知する回数も同様にバッテリーの残量に応じて適宜変更するようにしてもよい。
この発明の好ましい態様は、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含む。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味及び前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味及び前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
1:自走式掃除機、 2:筐体、 2b:天板、 2c:側板、 3:蓋部、 10:サイドブラシ、 11:制御部、 12:走行制御部、 13:駆動輪、 14:障害検知部、 15:充電池、 17:操作入力部、 18:音声入力部、 19:音声認識部、 20:音声出力部、 21:画像認識部、 22:画像取得部、 23:照明部、 25:充電用接続部、 27:カウンタ、 28:通信部、 31:集塵部、 32:イオン発生部、 33:送風制御部、 34:排気口、 35:吸気口、 36:電動送風機、 51:記憶部、 52:走行特性情報、 53:音声登録情報、 54:入力音声データ、 56:取得画像データ、 100:充電台、 101:充電端子部、 CN:カウント数、 DR:検知範囲、 DS:検知信号、 FD:進行方向、 ΔL:直進距離、 ΔM:走行距離、 RT1〜RT20:走行経路、 SW:側壁、 V:電池電圧、 Vth1:掃除運転するための電池の下限電圧値、 Vth2:電源遮断へ移行するための電池の上限電圧値
Claims (5)
- 筐体と、前記筐体を走行させる走行部と、予め定められた検知距離内にある障害物の位置を検知する障害検知部と、前記走行部及び前記障害検知部を制御して前記筐体を走行させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記筐体の走行を終了すべきであると判断したとき、前記筐体の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させながら前記障害検知部に障害物を検知させ、前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記筐体の進行方向に対して前記障害物が前記筐体の左側または右側の予め定められた距離内に位置するように前記筐体を走行させた後、予め定められた直進距離だけ前記筐体を略直進させ、前記筐体が前記直進距離を略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合、前記走行部に前記筐体の走行を停止させることを特徴とする自走式電子機器。 - 前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が新たな障害物を検知したとき、別の停止位置を探すべく前記走行部に前記筐体を走行させる請求項1に記載の自走式電子機器。
- 前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知しなくなった場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が障害物を検知しなかったとき、前記走行部に前記筐体の走行を停止させる請求項1に記載の自走式電子機器。
- 前記制御部は、前記直進距離を前記筐体が略直進する間に、前記障害検知部が前記検知距離内に前記障害物を検知し続けた場合において、前記走行部に前記筐体を停止させた後、前記障害検知部に周囲の障害物を検知させ、前記検知距離内に前記障害検知部が障害物を検知したとき、前記走行部に前記障害物を検知しなかった方向に前記筐体を予め定められた走行距離だけ走行させた後、前記筐体の走行を停止させる請求項1に記載の自走式電子機器。
- バッテリーの残量を計測するバッテリー残量計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記バッテリーの残量に応じて前記直進距離を変更する請求項1ないし4のいずれか1つに記載の自走式電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014030736A JP2015156107A (ja) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | 自走式電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108628303A (zh) * | 2017-03-24 | 2018-10-09 | 卡西欧计算机株式会社 | 自律移动装置、自律移动方法以及程序存储介质 |
CN113044026A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-06-29 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于磁悬浮轮胎的室内环境监测机器人 |
US11583158B2 (en) | 2018-08-01 | 2023-02-21 | Sharkninja Operating Llc | Robotic vacuum cleaner |
US12004706B2 (en) | 2017-09-07 | 2024-06-11 | Sharkninja Operating Llc | Robotic cleaner |
-
2014
- 2014-02-20 JP JP2014030736A patent/JP2015156107A/ja active Pending
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