JP2022021501A - 掃除機システム、および、危険位置掲示方法 - Google Patents

掃除機システム、および、危険位置掲示方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2022021501000001
【課題】掃除走行中に検出した物体に基づき危険箇所を報知する。
【解決手段】自律走行して清掃する掃除機１１０と、掃除機１１０から取得した情報を表示する表示手段１６１と、を備えた掃除機システム１００であって、掃除機１１０の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を第一センサ１４１に基づき取得する物体情報取得部１２１と、取得した物体情報に基づき物体の危険性を判断する危険性判断部１２２と、掃除機１１０が走行する領域の地図を取得する地図取得部１２３と、危険性判断部１２２で判断した物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて表示手段１６１に表示させる危険位置表示部１２４と、を備える掃除機システム１００。
【選択図】図１

Description

本開示は、自律的に走行して掃除を行う掃除機、と表示手段とを備えた掃除機システム、および掃除機システムを用いて危険位置を掲示する危険位置掲示方法に関する。
特許文献１は、拡張可能な掃除領域を探索し、ユーザに新たな掃除領域を提示し、新たな掃除領域を採用することができる自立式掃除機、いわゆるロボット掃除機を開示する。
このロボット掃除機は、過去に掃除した結果と現在掃除した結果の差分から地図の変化を検出し、その地図を新たな掃除領域として採用してよいかを表示する機能を備える。これにより、ユーザは意図せず入ってほしくない場所を掃除されることもなく、掃除領域に加える場合には明示的に指示することが可能である。
特開２０１９－７６６５８号公報
本開示は、掃除機が走行する際に危険な物体の位置を検出してその位置を地図内に掲示する掃除機システム、および危険な物体の位置を掲示する方法を提供する。
本開示の一つである掃除機システムは、自律走行して清掃する掃除機と、前記掃除機から取得した情報を表示する表示手段と、を備えた掃除機システムであって、前記掃除機の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を前記掃除機が備えるセンサに基づき取得する物体情報取得部と、取得した物体情報に基づき物体の危険性を判断する危険性判断部と、前記掃除機が走行する領域の地図を取得する地図取得部と、前記危険性判断部で判断した物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて前記表示手段に表示させる危険位置表示部と、を備える。
本開示の他の一つである危険位置掲示方法は、自律走行して清掃する掃除機と、前記掃除機から取得した情報を表示する表示手段と、を備えた掃除機システムにおける危険位置掲示方法であって、前記掃除機の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を前記掃除機から物体情報取得部が取得し、取得した物体情報に基づき物体の危険性を危険性判断部が判断し、前記掃除機が走行する領域の地図を地図取得部が取得し、前記危険性判断部で判断した物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて危険位置表示部が前記表示手段に表示させる
本開示における掃除機システム、および危険位置掲示方法は、危険な物体の位置を掲示することが可能である。
図１は、実施の形態にかかる掃除機システムの構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態に係る作成認識部で作成された地図を示す図である。 図３は、実施の形態に係る情報取得走行中の掃除機の動きを段階的に示す図である。 図４は、実施の形態に係る危険管理情報を示す図である。 図５は、実施の形態に係る掃除機の掃除対象領域を含むフロアマップを示す図である。 図６は、実施の形態に係る表示手段に表示される情報を示す図である。 図７は、実施の形態に係る通常の掃除走行の途中で情報取得走行を実行する場合の流れを示すフローチャートである。 図８は、実施の形態に係る走行中の掃除機が下りの段差に差し掛かった状態を示す図である。 図９は、実施の形態に係る走行中の掃除機が比較的高さが低い上り段差に差し掛かった状態を示す図である。 図１０は、実施の形態に係る走行中の掃除機が床面上の物体に差し掛かった状態を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る走行中の掃除機が床面上の物体に乗り上がった状態を示す図である。 図１２は、実施の形態に係る走行中の掃除機が床面上の紐状の物体に差し掛かった状態を示す図である。 図１３は、掃除機システムの別例１の構成を示すブロック図である。 図１４は、掃除機システムの別例２の構成を示すブロック図である。 図１５は、危険と判断されない物体の一例を示す図である。
以下、本開示に係る掃除機システム、および、危険位置掲示方法 の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の位置関係、および接続状態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として説明する場合があるが、請求項に記載されていない構成要素については、その請求項に係る発明に関しては任意の構成要素であるとして説明している。また、図面は、本開示を説明するために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
また、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
図１は、実施の形態にかかる掃除機システムの構成を示す図である。
掃除機システム１００は、自律走行して清掃する掃除機１１０と、掃除機１１０から取得した情報を表示する表示手段１６１を備えた端末装置１２０とを備えたシステムである。本実施の形態の場合、掃除機１１０、および端末装置１２０は、ネットワークを介してサーバ１３０との間で情報通信を行うことが可能となっている。掃除機１１０と端末装置１２０とはネットワークを介することなく直接通信を行ってもよい。
掃除機１１０は、通信装置と、センサとを備え、センサからの情報に基づき自立的に走行する掃除機であれば特に限定されるものではない。掃除機１１０は、自律走行や掃除のために種々の情報を取得するセンサを備えている。掃除機１１０が備えるセンサの種類は、特に限定されるものではないが、例えば超音波センサ、ＬｉＤＡＲセンサ、ＲＧＢカメラ、ＤＥＰＴＨカメラ、赤外線測距センサ、車輪オドメトリ、ジャイロセンサなどを例示することができる。また、掃除に用いるブラシの回転状態を取得するセンサ、床面の汚れ状態を取得するセンサなどを掃除機１１０が備える場合もある。
本実施の形態の場合、掃除機１１０は、所定種類の第一センサ１４１と、第一センサとは種類の異なる第二センサ１４２と、を少なくとも備えている。また、掃除機１１０は、走行手段１５１と、掃除手段１５２と、プログラムを実行させることにより各処理部を実現する掃除機制御手段１５０を備えている。
掃除機制御手段１５０は、記憶手段、演算手段を備えたいわゆるコンピュータであり、プログラムを実行することによりセンシング部１０６、作成認識部１０３、物体検出部１０７、走行制御部１０１を実現する。
センシング部１０６は、少なくとも第一センサ１４１、および第二センサ１４２から信号を取得し、取得した信号に応じた物体情報を各処理部に出力する。また、センシング部１０６は、走行手段１５１、および掃除手段１５２の少なくとも一方が備えるモータの回転角に関する情報や、モータの回転状態に関する情報などを所得する。本実施の形態の場合、センシング部１０６は、第一センサ１４１から取得した情報に基づき、物体情報の一つである第一物体情報を生成して出力する。またセンシング部１０６は、第二センサ１４２から取得した情報に基づき、第一物体情報とは異なる種類の第二物体情報を生成して出力する。なお、掃除機１１０が、第三センサ、第四センサなどさらにセンサを備えている場合、センシング部１０６はそれぞれのセンサから取得した情報に基づき第三物体情報、第四物体情報等をさらに生成して出力してもかまわない。
作成認識部１０３は、センシング部１０６から取得した基づき、例えばＳＬＡＭ技術により掃除機１１０の周辺環境に関する地図を作成する。例えば掃除機１１０が動作を開始し、一連の掃除を終了させて停止するまでの間に図２に示すような地図を作成する。なお、地図中に黒い島状の点の集合は、フロア上に配置されたテーブルや椅子の脚を示す場合がある。また、作成した地図における自己位置の認識を行う。具体的には、掃除機１１０が備えるセンサの一つであるＬｉＤＡＲのセンシング情報、他のセンサである車輪オドメトリ、さらに他のセンサであるジャイロセンサ等を使いて地図を逐次更新する。また、掃除機１１０の自己位置を逐次確認をすることができる。またＬｉＤＡＲに代えてＲＧＢカメラを用いて地図を作成し、掃除機１１０の自己位置を認識することができる。
物体検出部１０７は、センシング部１０６から取得した情報と、作成認識部１０３から取得した掃除機１１０の自己位置を用いて自律走行の障害となる物体を検出する。物体検出部１０７は、作成認識部１０３から取得した地図における物体の位置を含む物体情報を出力することができる。なお、物体情報の詳細は後述する。
本実施の形態の場合、物体検出部１０７は、走行制御部１０１に物体情報である物体の床面に平行な断面の外周形状を取得するための情報取得走行を実行させる。情報取得走行とは、例えば図３に示すような通常の清掃時とは異なる走行経路であって物体の外周形状を取得しやすい走行経路を掃除機１１０が走行することである。なお具体的な情報取得走行は後述する。
走行制御部１０１は、作成認識部１０３から得られる地図と掃除機１１０の自己位置に基づき、地図の壁面などに囲まれた領域内において物体を回避しながら網羅的に掃除機１１０を走行させるように走行手段１５１を制御する。
走行手段１５１は、掃除機１１０を走行させるための車輪、モータなどを備えている。また、走行手段１５１には、車輪オドメトリセンサとして機能するモータの回転角を取得するエンコーダなどが取り付けられる場合がある。
掃除手段１５２は、掃除制御部（不図示）に制御され、掃除を実行する装置である。掃除手段１５２の種類は特に限定されるものではなく、例えば吸引式清掃の場合、掃除手段１５２は、吸引用の吸引モータや吸引口の側方で回転し塵埃をかき集めるサイドブラシ、およびサイドブラシを回転させるブラシモータなどを備える。また、払拭式清掃の場合、掃除手段１５２は、払拭のための布やモップ、布やモップを動作させる払拭モータ等を備える。なお、掃除手段１５２は、吸引式、および払拭式の両方を実現しても構わない。
端末装置１２０は、掃除機１１０から情報を取得する通信装置を備え、取得した情報を処理し、処理した内容をユーザに対して表示できる表示手段１６１と、端末制御手段１２９と、を備えた装置であって、例えばいわゆるスマートフォン、いわゆるタブレット、いわゆるノートパソコン、いわゆるデスクトップパソコンなどを例示することができる。端末装置１２０は、端末制御手段１２９においてプログラムを実行することにより実現される処理部として、物体情報取得部１２１と、危険性判断部１２２と、地図取得部１２３と、危険位置表示部１２４と、を備えている。本実施の形態の場合、端末装置１２０は、対象者が携帯可能な端末であり、危険性管理部１２５と、対象者取得部１２６と、を備えている。
物体情報取得部１２１は、掃除機１１０の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を掃除機１１０の物体検出部１０７から取得する。物体情報は、掃除機１１０から直接取得してもよく、ネットワークを介して取得してもよい。
危険性管理部１２５は、検出された物体の危険性の種類、および危険性の度合いである危険度と、物体情報とが関連付けられた危険管理情報を取得する。本実施の形態の場合、危険性管理部１２５は、図４に示すような危険管理情報を取得し、危険管理情報を危険性判断部１２２に出力する。本実施の形態の場合、危険性管理部１２５は、ネットワークを介してサーバ１３０などから危険管理情報を取得し、記憶装置（不図示）に記憶させることができる。また、危険性管理部１２５は、危険管理情報を再取得して更新することも可能である。
危険管理情報には、年齢、怪我の有無、障害の有無、アレルギーの種類などの健康状態、などの端末装置１２０を利用する対象者を示す対象者情報が含まれている。危険管理情報は、対象者の種類、物体情報である危険分類、表示分類、危険度などが対応付けられたテーブルとして記憶される。
危険性判断部１２２は、物体情報取得部１２１が取得した物体情報に基づき物体の危険性を判断する。危険性判断部１２２は、危険性管理部１２５が管理している危険管理情報を参照することにより物体の危険性を判断しても構わない。本実施の形態の場合、危険性判断部１２２は、センシング部１０６が出力する第一物体情報、および第二物体情報などの複数の相互に種類の異なる物体情報に基づき物体の危険性を判断する。なお、具体的な危険性の判断手法は後述する。
地図取得部１２３は、掃除機１１０が走行する領域の地図を取得する。地図取得部１２３が取得する地図の種類、および地図の取得先は特に限定されるものではない。例えば、地図取得部１２３は、掃除機１１０の作成認識部１０３がＳＬＡＭ等により作成した地図（図２参照）を通信により取得しても構わない。この場合、地図内に物体情報の一部である物体の位置が現れている場合がある。また、また地図取得部１２３は、図５に示すような掃除機１１０の掃除対象領域を含むフロアのフロアマップを、ネットワークを介してサーバ１３０から地図として取得しても構わない。また、地図取得部１２３は、端末装置１２０が備える地図作成部（不図示）により作成された地図を取得しても構わない。なお、地図取得部１２３は、複数の地図を取得してもよく、複数の地図を合成して一つの地図として取得しても構わない。
危険位置表示部１２４は、危険性判断部１２２で判断した物体の危険性と、掃除機１１０の物体検出部１０７から取得した物体の地図上の位置と、を対応付けて表示手段１６１に表示させる。危険位置表示部１２４は、図６に示すように、地図内に、危険な箇所とその種類を含む危険情報地図を表示手段１６１に表示させる。また、危険位置表示部１２４は、危険性管理部１２５から得られる危険管理情報に基づき、対象者に合わせた危険情報をアイコン、イラスト、テキストなどと合わせて危険情報地図を表示させてもよい。
なお、表示手段１６１に表示される地図は、拡大縮小できるように構成するとよい。また、端末装置１２０の自己位置が高い精度で取得できる場合、表示手段１６１に端末装置１２０を保持する対象者が滞在する位置周辺の地図、および危険箇所を実空間と対応付けて表示するものとしても良い。表示手段１６１に表示されたアイコンをタップすることで詳細情報を表示してもよい。
アイコンなどの表示に関しては、危険度や対象者からの距離に応じて表示方法を変えても構わない。たとえば、危険度の大きいものはアイコンの大きさが比較的大きく、危険度の小さいものはアイコンの大きさを比較的小さくするといったように、アイコンのサイズを危険度に応じて変えて表示しても良い。また、端末装置１２０を保持する対象者との距離に応じて一定距離以下になったら表示手段１６１にポップアップするなど注意を喚起するなどしてもよい。また、表示手段１６１に表示させるだけではなく、端末装置１２０が備えるスピーカーを使用して警告音を発生させても良く、端末装置１２０を振動させることで危険箇所に近づいていることを通知しても構わない。
対象者取得部１２６は、例えば図６に示すように、ＧＵＩ１６２（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を用いて複数種類の対象者を表示手段１６１に表示させ、対象者がＧＵＩ１６２を選択することにより対応する対象者の情報を取得しても構わない。
また、対象者取得部１２６は、端末装置１２０が備えるマイクなどを用いて対象者の声により対象者の情報を推定しても構わない。たとえば、子供の声が取得された場合には子供が端末装置１２０の周辺で行動していると推定し、高齢者の声が取得された場合には高齢者が端末装置１２０の周辺にいると推定する。また、ペットと思われる動物の声が取得された場合には、端末装置１２０の周辺にペットがいると推定する。
また、スケジュールを管理する機能を有する端末装置１２０の場合にはスケジュールの内容から対象者の情報を推定しても良い。
危険性判断部１２２は、対象者取得部１２６が取得した対象者の情報に基づき危険性を判断しても良い。また、危険位置表示部１２４は、対象者取得部１２６が取得した対象者の情報に基づき対象者の種類に応じて物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて表示手段１６１に表示させても構わない。
サーバ１３０は、掃除機１１０、端末装置１２０などとネットワークを介して通信し、情報の送受信を行うことができる。本実施の形態の場合、サーバ１３０は、複数台の掃除機１１０、複数台の端末装置１２０とそれぞれ通信可能であり、複数の掃除機１１０から物体情報を取得し、また、物体情報と人に発生した事故との関係性を示す情報など複数の情報に基づいて危険管理情報の追加作成や更新を行う。また、サーバ１３０は、住宅、マンション、ホテル、テナントなどのフロアマップを収集し、管理しても構わない。
（具体例１）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例１を説明する。
図７は、通常の掃除走行の途中で情報取得走行を実行する場合の流れを示すフローチャートである。なお、図７に示すフローチャート、および以下のフローに対する説明は、一例を示すものであり、ステップの順番の変更、別ステップの追加、一部のステップの削除などがなされても構わない。
走行制御部１０１は、掃除機１１０の自己位置をセンシング部１０６から取得し、ＳＬＡＭにより作成された地図などを作成認識部１０３から受信し（Ｓ１０１）、掃除走行を開始する（Ｓ１０２）。物体検出部１０７は、掃除走行中の掃除機１１０の走行の障害となる物体の有無を検出し、検出した物体について情報取得走行が必要な物体か否かを判定する（Ｓ１０３）。物体検出部１０７は、前回の掃除走行などにおいて未検出の物体については外径測定が必要であり、情報取得走行が必要であると判定する（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）。
ステップＳ１０３において、物体の外径計測が必要と判定された場合には、物体検出部１０７は、走行制御部１０１を制御して情報取得走行を実行する（Ｓ１０４）。情報取得走行とは掃除機１１０が備えるセンサを用いて物体の外形を効果的に取得するように走行制御部１０１を制御して掃除機を走行させる状態であり、例えば、図３に示すように物体２００との距離を一定に保つように物体２００の周囲の少なくとも半周程度、またはそれ以上の距離を掃除機１１０に走行させる。情報取得走行中において、掃除機１１０は、第一センサ１４１、第二センサ１４２などのセンサに基づきセンシング部１０６が物体２００の外周形状をセンシングする（Ｓ１０５）。情報取得走行の所定の経路が終了するまで（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、物体検出部１０７は、物体２００の外周形状、地図に対する姿勢、座標などを物体情報として生成し保持する。なお、図３中の物体２００の周囲に記載している白い丸は、具体例１において掃除機１１０が第一センサ１４１として備えるＬｉＤＡＲによってセンシングした測定点を表している。
具体的な物体２００の外周形状の取得方法を、図３を用いて説明する。図３は、掃除機１１０が前方の物体２００を検出した後、物体２００を回避しつつ情報取得走行を実施する状態を示す図である。図３は、左から右（ａからｃ）に向かって時間が経過するように記載されている。図３の（ａ）における掃除機１１０の位置、またはその近傍では物体２００に対して物体２００の掃除機１１０側の測定点が得られる。本具体例１の場合、測定点はＬｉＤＡＲに基づく測定点である。情報取得走行を続けて図３の（ｂ）に示す位置に掃除機１１０が移動すると（ａ）の段階では影となっていた物体２００の面に対する測定点が追加される。さらに、物体２００との距離を一定に保ちながら物体２００を回り込むようにして情報取得走行を継続し、掃除機１１０は、図３の（ｃ）の位置に到達する。これにより（ａ）の段階で測定点を得た面と反対側の面に関しても測定点が追加される。
情報取得走行が終了すると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、物体検出部１０７は、保持された測定点に基づき物体の外周形状、地図に対する位置を物体情報として算出する（Ｓ１０７）。具体的には、ステップ（Ｓ１０５）で取得保持した物体の形状を示す複数の測定点の座標をつなげて複数の直線を算出する。以上により、物体検出部１０７は、情報取得走行中の掃除機１１０の自己位置と、掃除機１１０と測定点との相対的な位置関係に基づき、物体２００の床面に平行な断面の外周形状を取得し、物体情報を生成する。
一方、外径測定が不要な物体が検出された場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、通常の回避走行を実行する（Ｓ１０８）。上記のフローを清掃終了まで実行する（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）。
端末装置１２０の物体情報取得部１２１が、物体の外径形状を含む物体情報を取得した場合、危険性判断部１２２は、物体検出部１０７が算出した直線の地図上の壁面に対する角が閾値以下の場合には、凸形状で危険と判定する。また、危険性判断部１２２は、前記角度に応じて危険度を算出しても構わない。
以上によれば、第一センサ１４１として機能するＬｉＤＡＲを用いて、鋭利な形状の物体を検出し、掃除機１１０の掃除領域内に存在する危険物として判定することができる。このような鋭利な形状の物体について、危険位置表示部１２４が表示手段１６１に表示することにより、対象者に危険な箇所を具体的に提示することができる。
（具体例２）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例２を説明する。図８は、走行中の掃除機が下りの段差に差し掛かった状態を示す図である。
具体例２の場合、図８に示すように、掃除機１１０は、掃除機１１０の本体の下面に第一センサ１４１として下方測距センサを備えている。下方測距センサは、掃除機１１０の下面と床面との距離を測定するセンサである。なお、この下方測距センサの種類は特に限定されるものではなく、赤外線測距センサ、ＴＯＦセンサなどを例示することができる。走行制御部１０１の走行指示に基づき掃除機１１０が前進して下りの段差に差し掛かると、下方測距センサとして機能する第一センサは、下りの段差の空間を検出して通常よりも遠方の距離を示す情報を出力する。物体検出部１０７はセンシング部１０６から入力される第一センサ１４１の測距値が閾値以上になった場合に、掃除機１１０が落下する可能性のある下りの段差があると判定し、掃除機１１０の前進を中止する。また、物体検出部１０７は、下り段差の縁部の座標と共に下りの段差を物体情報として出力する。なお、具体例２の場合、下りの段差が掃除機１１０の走行の障害となる物体として認識される。危険性判断部１２２は、物体検出部１０７から取得した下りの段差の位置を含む物体情報に基づき当該位置が危険な位置であると判断する。
なお、対象者の身体能力に合わせて提示方法を変えられるようにするため、物体検出部１０７は、下り段差の深さ（距離）を物体情報に含めてもよい。危険性判断部１２２は、物体情報に含まれる下り段差の深さに応じて危険度を判断しても構わない。また、下り段差の縁の位置は、掃除機１１０の自己位置としてセンシング部１０６が取得する位置に対し、掃除機１１０の進行方向前側にオフセットした座標としてもよい。なお、オフセット量は、掃除機１１０の進行方向において、掃除機１１０の自己位置として定められた位置と第一センサ１４１である下方測距センサの取付位置との距離に基づき設定してもよい。
（具体例３）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例３を説明する。図９は、走行中の掃除機が比較的高さが低い上り段差に差し掛かった状態を示す図である。本具体例３の場合、比較的高さが低い上り段差とは、壁などの人が乗り越えられない高さの段差ではなく、例えばラグマット、座布団などの人が通常乗り上がることができる程度の物体２００の縁部である。
具体例３の場合、図９に示すように、掃除機１１０は、掃除機１１０の本体の前面に第一センサ１４１として前側下方測距センサを備えている。前側下方測距センサは、掃除機１１０の走行方向の前方における床面と掃除機１１０との距離を測定するセンサである。なお、この前側下方測距センサの種類は特に限定されるものではなく、赤外線測距センサ、ＴＯＦセンサ、カメラ、ステレオカメラなどを例示することができるが、前方の段差を検出するためになるべく狭い範囲の測距ができるセンサがよい。
走行制御部１０１の走行指示に基づき掃除機１１０が走行し、上り段差に差し掛かると、前側下方測距センサとして機能する第一センサ１４１は、前方の上り段差を検出して通常の床より近い距離を示す情報を出力する。物体検出部１０７は、第一センサ１４１の測距値が閾値以下の場合に、掃除機１１０が乗り上がって掃除可能な物体２００であると判定し、掃除機１１０の乗り上がり動作を実行する。また、物体検出部１０７は、上り段差の縁部の座標と共に上り段差を物体情報として出力する。
なお、対象者の身体能力に合わせて提示方法を変えられるようにするため、物体検出部１０７は、上り段差の高さを物体情報に含めてもよい。危険性判断部１２２は、物体情報に含まれる上り段差の深さに応じて躓きなどの危険度を判断しても構わない。また、上り段差の縁の位置は、掃除機１１０の自己位置としてセンシング部１０６が取得する位置に対し、掃除機１１０の進行方向前側にオフセットした座標としてもよい。なお、オフセット量は、掃除機１１０の進行方向において、掃除機１１０の自己位置として定められた位置と第一センサ１４１である前側下方測距センサの取付位置との距離に基づき設定してもよい。
（具体例４）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例４を説明する。図１０は、走行中の掃除機１１０が床面上の物体２００に差し掛かった状態を示す図である。本具体例４の場合、物体２００は、床面に落ちている水、油汚れ、雑誌、広告、新聞紙を含む紙類、小さなおもちゃなどである。
具体例４の場合、図１０に示すように、掃除機１１０は、掃除機１１０の本体の前面に第一センサ１４１としてイメージセンサを備えている。イメージセンサは、掃除機１１０の走行方向の前方における物体２００などの像を画像として取得するセンサである。なお、このイメージセンサの種類は特に限定されるものではなく、ＲＧＢカメラ、ステレオカメラ、およびＴＯＦイメージカメラなどを含むＤＥＰＴＨカメラを例示することができる。
走行制御部１０１の走行指示に基づき掃除機１１０が走行し、イメージセンサとして機能する第一センサ１４１が前方の物体２００を撮像すると、センシング部１０６は、物体２００が撮像された画像を出力する。物体検出部１０７は、第一センサ１４１の画像を処理し、パターンマッチングなどにより物体２００の形状、大きさ、種類などを特定し、走行制御部１０１に回避走行、または情報取得走行を実行させる。また、物体検出部１０７は、物体２００の種類、形状、大きさなどを含む物体情報を出力する。
危険性判断部１２２は、物体情報に含まれる物体２００の種類、大きさ、形状などに応じて物体２００の危険度を判断する。また、イメージセンサがＤＥＰＴＨセンサの場合などは、物体２００までの距離情報と掃除機１１０の自己位置に基づいて地図上の物体２００の位置を算出しても構わない。
（具体例５）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例５を説明する。図１１は、走行中の掃除機１１０が床面上の物体２００に乗り上がった状態を示す図である。本具体例５の場合、物体２００は、床面に落ちている水、油汚れ、雑誌、広告、新聞紙を含む紙類、小さなおもちゃなどである。
具体例５の場合、図１１に示すように、掃除機１１０は、掃除機１１０の本体の前面に第一センサ１４１としてオドメトリセンサを備えている。さらに掃除機１１０は、掃除機１１０の進行方向において掃除機１１０を中心とした複数の物体２００の相対的な角度、および距離に基づき三角測量などで自己位置を取得するために第二センサ１４２としてＬｉＤＡＲを備えている。
物体検出部１０７は、第一センサ１４１から取得したオドメトリ情報から算出される移動量と、第二センサ１４２から取得される自己位置の移動量を比較し、オドメトリ情報に基づく移動量のほうが自己位置の移動量より移動式位置より大きい判定した時には掃除機１１０本体がスリップしていると判定し、オドメトリ情報に基づく移動量と自己位置の移動量との差分、および自己位置を物体情報として出力する。
危険性判断部１２２は、スリップを検出した場合、掃除機１１０の現在位置を対象者がスリップする危険位置として判断する。また、危険性判断部１２２は、オドメトリ情報に基づく移動量と自己位置の移動量との差分が大きいほど物体２００の危険度が高いと判断しても構わない。
なお、第一センサ１４１としてのオドメトリセンサとして駆動タイヤの回転量を取得するセンサのみを採用しても構わない。また、第二センサ１４２としては、ＬｉＤＡＲばかりでなく、ＤＥＰＴＨカメラなど、掃除機１１０の移動量を取得できるセンサであれば特に限定されるものではない。また、第一センサ１４１がセンシングする車輪とは異なる車輪に接続されるオドメトリセンサを第二センサ１４２として採用しても良い。
（具体例６）
次に物体情報の生成、および物体情報に基づく危険性判断部１２２の判断の具体例６を説明する。図１２は、走行中の掃除機１１０が床面上の紐状の物体２００に差し掛かった状態を示す図である。本具体例６の場合、物体２００は、床面上に配線されているような電源ケーブル、情報ケーブル、床面上に載置されている紐などである。
具体例６の場合、図１２に示すように、掃除機１１０は、吸引口に向かって床面上の塵埃をかき集める、吸引口の内部に塵埃をかき上げる回転ブラシ１１１を備えている。回転ブラシ１１１は、モータ１１２によって回転駆動する。掃除機１１０は、掃除機１１０は、第一センサ１４１としてモータ１１２の回転を検出する回転センサを備えている。
掃除走行中において、掃除機１１０の回転ブラシ１１１に紐状の物体２００が巻き付いて回転ブラシ１１１の回転が止まることがある。センシング部１０６は、回転ブラシ１１１の回転の停止を第一センサ１４１に基づき検出する。掃除機１１０は、回転ブラシ１１１が停止したことに基づき、掃除走行、および掃除を中断しその旨をユーザに報知する。物体検出部１０７は、紐状の物体２００の存在を検出し、紐状の物体２００である旨とその位置を物体情報として出力する。
危険性判断部１２２は、紐状の物体２００の位置は対象者が躓く可能性がある危険位置として判断する。
以上、本実施の形態の係る掃除機システム１００によれば、掃除機１１０が走行する際に検出された物体の危険性を判定し、危険な物体の位置を地図内に掲示することができる。従って、対象者は、危険な位置を地図により確認しながら歩くことができ、転倒などの危険を未然に防止することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
例えば、プログラムを実行することにより実現される各処理部を、自立走行式の掃除機１１０と、端末装置１２０に分けた構成を説明したが。各処理部のいずれが掃除機１１０により実現するか、端末装置１２０により実現するかは任意であり、図１３に示すように、処理部を掃除機１１０に集約しても構わない。
また、図１３に示すように、サーバ１３０が存在しなくても構わない。
また、表示手段１６１なども掃除機１１０が備えられ、掃除機１１０単体で掃除機システム１００を構成しても構わない。この場合、掃除機１１０は、掃除を実行していない場合にでも対象者の行動に追随して走行し、掃除走行中に判断した危険箇所に対象者が近づいた場合にその旨を報知しても構わない。
また、危険性判断部１２２が危険性のある物体を判断する場合を説明したが、物体を危険性がないとして判断しても構わない。例えば、図１５に示すように、ＬｉＤＡＲなどの第二センサ１４２により掃除機１１０の前方に物体２００が存在していると検出された場合、第一センサ１４１として機能する超音波センサからセンシング部１０６が対応する距離の情報が取得できない場合、物体２００は、カーテンや、ソファーのカバーなど柔らかい布製品（柔らかいか否かはＬｉＤＡＲには検出できない）であるとして物体情報に危険ではないことを示す情報を加えても構わない。
また、カメラにより得られる画像に基づき画像解析を行い、床から所定の距離以上の上方に存在する物体２００は危険性がないと判断しても構わない。
また、対象者取得部１２６は、対象者の位置を推定しても構わない。例えば、端末装置１２０が備えるカメラなどから対象者の位置を推定してもよい。
本開示は、自立式走行掃除機の走行動作により危険な場所を特定し、対象者に提示する掃除機システムに適用可能である。
１００ 掃除機システム
１０１ 走行制御部
１０３ 作成認識部
１０６ センシング部
１０７ 物体検出部
１１０ 掃除機
１１１ 回転ブラシ
１１２ モータ
１２０ 端末装置
１２１ 物体情報取得部
１２２ 危険性判断部
１２３ 地図取得部
１２４ 危険位置表示部
１２５ 危険性管理部
１２６ 対象者取得部
１２９ 端末制御手段
１３０ サーバ
１４１ 第一センサ
１４２ 第二センサ
１５０ 掃除機制御手段
１５１ 走行手段
１５２ 掃除手段
１６１ 表示手段
２００ 物体

Claims (6)

  1. 自律走行して清掃する掃除機と、前記掃除機から取得した情報を表示する表示手段と、を備えた掃除機システムであって、
    前記掃除機の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を前記掃除機が備えるセンサに基づき取得する物体情報取得部と、
    取得した物体情報に基づき物体の危険性を判断する危険性判断部と、
    前記掃除機が走行する領域の地図を取得する地図取得部と、
    前記危険性判断部で判断した物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて前記表示手段に表示させる危険位置表示部と、
    を備える掃除機システム。
  2. 前記掃除機は、
    前記物体情報の一つである第一物体情報を取得する第一センサと、
    前記第一物体情報とは異なる種類の第二物体情報を取得する第二センサと、を前記センサとして備え、
    前記危険性判断部は、
    前記第一物体情報、および前記第二物体情報に基づき物体の危険性を判断する
    請求項１に記載の掃除機システム。
  3. 前記掃除機が備える走行制御部に物体情報を取得するための情報取得走行を実行させる物体検出部を備える
    請求項１または２に記載の掃除機システム。
  4. 危険性の種類、および危険性の度合いである危険度と、前記物体情報とが関連付けられた危険管理情報を取得する危険性管理部を備え、
    前記危険性判断部は、
    取得した危険管理情報に基づき物体の危険性を判断する
    請求項１から３のいずれか一項に記載の掃除機システム。
  5. 前記危険位置表示部は、
    危険位置を表示する対象者の情報を取得し、対象者の種類に応じて物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて前記表示手段に表示させる
    請求項４に記載の掃除機システム。
  6. 自律走行して清掃する掃除機と、前記掃除機から取得した情報を表示する表示手段と、を備えた掃除機システムにおける危険位置掲示方法であって、
    前記掃除機の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報を前記掃除機から物体情報取得部が取得し、
    取得した物体情報に基づき物体の危険性を危険性判断部が判断し、
    前記掃除機が走行する領域の地図を地図取得部が取得し、
    前記危険性判断部で判断した物体の危険性と、取得した地図上の位置と、を対応付けて危険位置表示部が前記表示手段に表示させる
    危険位置掲示方法。
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