JP3231772U - 複数のコントローラーを備えた自律式表面洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンプライアンスが重視される機能を監視し、センサーからのコンプライアンスイベントに応じて、駆動システムの動きを制御する自律式表面洗浄装置を提供する。【解決手段】自律式表面洗浄装置は、被洗浄面上で移動するように適合された基部と、被洗浄面上で基部を移動させるように構成された駆動システム６０と、被洗浄面から少なくともデブリを除去するバキューム収集システム４０とを備える。駆動システム６０又はバキューム制御システム４０のうちの少なくとも一方と、メインコントローラー及びコンプライアンス制御モジュール２０を動作可能に結合する。【選択図】図３

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年１０月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／５７６，９０８号の利益を主張し、その米国仮特許出願は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。

自律式又はロボット床面洗浄機は、床表面を洗浄するためにユーザー又はオペレーターによる補助なしで動くことができる。例えば、床面洗浄機は、塵埃（粉塵、毛髪、及び他のデブリを含む）を掃いて、床面洗浄機に保持された収集箱に入れ、及び／又は塵埃を集める布を用いて塵埃を掃くように構成することができる。床面洗浄機は、床表面を洗浄する間、この表面をランダムに動き回るか、又は、マッピング／ナビゲーションシステムを用いて、その表面に関するガイドナビゲーションを得ることができる。一部の床面洗浄機は、カーペット、ラグ、及び他の床表面を奥まで洗浄するために、液体を塗布及び吸水するように更に構成される。

１つの態様では、本開示は、自律式表面洗浄装置であって、被洗浄面上で移動するように適合された基部と、前記基部に関連付けられ、前記被洗浄面上で前記基部を移動させるように構成された駆動システムと、前記被洗浄面から少なくともデブリを除去するバキューム収集システムと、前記駆動システム又は前記バキューム収集システムのうちの少なくとも一方と動作可能に結合されたメインコントローラーと、前記駆動システム又は前記バキューム収集システムのうちの少なくとも一方と動作可能に結合されたコンプライアンス制御モジュールと、少なくとも前記コンプライアンス制御モジュールと動作可能に結合され、該自律式バキュームクリーナーのコンポーネント及びサブシステムそれぞれに関する出力を前記コンプライアンス制御モジュールに提供するように構成された、複数のセンサーとを備え、前記コンプライアンス制御モジュールは、前記複数のセンサーからの前記出力を監視し、少なくとも１つの出力が所定の閾値を満たす場合に、該自律式表面洗浄装置の動作を変更するように、又は該自律式表面洗浄装置の動作を停止させるように構成された割込みを生成するように構成されている、自律式表面洗浄装置に関する。

本明細書に記載する様々な態様によるコンプライアンス制御モジュールを備えた例示的な自律式表面洗浄装置を有する自律式表面洗浄システムの概略図である。 図１の自律式表面洗浄装置の機能システム及びコンポーネントを示す概略図である。 図１の自律式表面洗浄装置の更なる機能システム及びコンポーネントを示す概略図である。 図１のコンプライアンス制御モジュールのためのソフトウェアアーキテクチャを示す概略図である。 図４のソフトウェアアーキテクチャにおけるソフトウェア機能を示すブロック図である。 図１の自律式表面洗浄装置の概略底面図である。

本開示の態様は、硬質面、カーペット及びラグを含む床面を洗浄する自律式表面洗浄装置に関する。より具体的には、本開示の態様は、代替的に「ロボット式クリーナー」又は「ロボット」と呼ぶ、自律式表面洗浄装置の１つ以上のコンプライアンスが重視される（compliance-critical）機能を監視するコンプライアンス制御モジュールに関する。

いくつかの態様では、全てのコンプライアンスが重視される監視機能はコンプライアンス制御モジュールに位置し、このコンプライアンス制御モジュールは、コンプライアンスが重視される機能を実行するように設計されたソフトウェアの有無に関わらず、専用の独立型マイクロプロセッサを備えるモジュールとすることができる。コンプライアンス制御モジュールは、ロボットのコンプライアンスが重視される機能に関連する様々なコンポーネント及びサブシステムからの入力を監視し、ロボットのメインコントローラーにステータス信号を提供し、このメインコントローラーは別個のマイクロプロセッサを有する。

いくつかの態様では、コンプライアンス制御モジュールからメインコントローラーに送信されるステータス信号は、所定のコンプライアンス入力閾値を超過した場合はいつでも、ロボットの動作を中断、変更、又は停止させるようにメインコントローラーに命令することができる。

いくつかの態様では、コンプライアンス制御モジュールからメインコントローラーに送信されるステータス信号は、所定のコンプライアンス入力閾値を超過したため、コンプライアンス制御モジュールがロボットモーター機能の動作を中断させたことを、メインコントローラーに示す。

図１は、自律式表面洗浄システム１の概略図である。自律式表面洗浄システム１は、本明細書に記載する様々な態様によるロボット１０の１つ以上のコンプライアンスが重視される機能を監視するコンプライアンス制御モジュール２０を備えた、例示的な自律式表面洗浄装置又はロボット１０を備える。コンプライアンス制御モジュール２０は、以下のうちの少なくとも１つ、又はそれらの任意の組合せを独立して担当する。すなわち、（１）ロボット１０における少なくとも１つのセンサーからのコンプライアンスイベントに応じて、駆動システムの動きを制限すること、（２）充電、放電若しくは温度のうちの少なくとも１つ又はそれらの任意の組合せに対して、電池パック等の電源を管理すること、又は、（３）少なくとも１つのセンサーからのコンプライアンスイベントに応じて、限定されないがポンプ、ブラシ、バキュームモーター又は車輪を含むロボット１０の露出可動部品を使用不可にすることである。

任意選択的に、ユーザーが決定した境界内にロボット１０を閉じ込める人工バリアシステム１２を設けることができる。また任意選択的に、ロボット１０に搭載された電源１６を再充電するドッキングステーション１４を、ロボット１０を格納するように提供することができる。ドッキングステーション１４は、壁コンセント等、家庭用電源１８に接続することができ、ロボット１０に搭載された電源１６を再充電するためにＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換器を備えることができる。ドッキングステーション１４はまた、ロボット１０のステータスを監視し、自動ドッキング機能を可能にし、ロボット１０と通信する様々なセンサー及びエミッターとともに、ネットワーク及び／又はワイヤレス接続のための機能も備えることができる。

図２及び図３は、ロボット１０の様々な機能システム及びコンポーネントを示す。ロボット１０は、自律式ディープクリーナー又はディープ洗浄ロボットの形態とすることができ、コンプライアンス制御モジュール２０と使用可能な自律式表面洗浄装置の単なる１つの例であることに留意されたい。コンプライアンス制御モジュール２０と利用することができる他の自律式表面洗浄装置としては、限定されないが、乾式真空洗浄ロボット、又は被洗浄面にスチーム、ミスト又は蒸気を送出することができる自律式クリーナーが挙げられる。

ロボット１０は、自律的に移動可能なユニットに様々な機能システムのコンポーネントを搭載している。図示する例では、破線及び矢印は、メインコントローラー８０（図２）を経由することなく行うことができる信号通信を例示し、一方、実線及び矢印は、メインコントローラー８０を経由する信号通信又は伝送を示す。（図３に示す）様々な機能システムは、洗浄流体を保管し、その洗浄流体を被洗浄面に送出する流体供給システム３０と、被洗浄面からデブリ又は洗浄流体を除去し、回収したデブリ及び流体を保管するバキューム収集システム４０と、被洗浄面を撹拌する撹拌システム５０と、被洗浄面の上でロボット１０を自律的に移動させる駆動システム６０とを備えることができる。ロボット１０は、障害物を回避する必要に応じて方向を転換するか又はロボット１０のコースを調整するために様々なセンサーからの入力を使用して、床面を洗浄している間、表面をランダムに移動するように構成することができる。ロボット１０に、（図２に示す）ナビゲーション／マッピングシステム７０も設けることができ、被洗浄面の上でのロボット１０の移動を誘導し、被洗浄面のマップを生成して記憶し、かつステータス又は他の環境可変情報を記録するために、駆動システム６０と動作可能に結合することができる。ロボット１０は、一体可動装置を形成するようにシステムのコンポーネントを選択的に搭載するように適合されたハウジング２５を備えることができる。別の例（図示せず）では、流体供給システムをなくすことができ、自律式表面洗浄装置は、被洗浄面から実質的に乾燥したデブリを収集するが流体は収集しない「乾式」バキュームクリーナーとして構成することができる。

メインコントローラー８０（図２）は、ロボット１０の動作を制御するためにロボット１０の様々な機能システムのうちの少なくともいくつかと動作可能に結合されている。メインコントローラー８０は、少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を含むマイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）とすることができる。本開示の１つの態様では、メインコントローラー８０は、ロボット１０の少なくともナビゲーション機能を監視及び制御することができる。

コンプライアンス制御モジュール２０（図３）は、コンプライアンス入力を監視し、ステータス情報をメインコントローラー８０に提供する、メインコントローラー８０とは別個のマイクロコントローラーである。コンプライアンス制御モジュール２０は、コンプライアンス制御に関する詳細なステータス情報を提供し、通信インターフェースを通して、メインコントローラー８０が割込みを生成するための基礎として使用することができる個々の別個の出力を含むことができる。本明細書で用いる場合、「割込み」は、ロボット１０内に見られるようなシステム又はコンポーネントの動作を変更するか又は停止させる伝送、信号又は命令を指す。１つの非限定的な例では、通信インターフェースは、単方向汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ）インターフェースとすることができる。別の非限定的な例では、通信インターフェースは、集積回路間（inter-integrated circuit）（Ｉ^２Ｃ）バスとすることができる。

本開示の１つの態様では、コンプライアンス制御モジュール２０は、メインコントローラー８０に情報を提供し、メインコントローラー８０からはいかなる情報も受け取らない。この単方向通信により、メインコントローラー８０に対するいかなるソフトウェア更新又は変更も、コンプライアンス制御モジュール２０の性能及び安全性に影響を与えないようにすることができる。

流体供給システム３０（図３）は、供給する洗浄流体を保管する供給タンク３２と、表面の上に洗浄流体を堆積させる、供給タンク３２と流体連通している流体散布器３４とを備えることができる。洗浄流体は、水、又はカーペット若しくは硬質面の洗浄のために特に配合された洗浄液等の液体とすることができる。流体散布器３４は、ロボット１０のハウジング２５に設けられた１つ以上のスプレーノズルとすることができる。代替的に、流体散布器３４は、複数の出口を有するマニホールドとすることができる。流体散布器３４への流体の流量を制御するために、供給タンク３２と流体散布器３４との間の流体経路に、流体送出ポンプ又は「ポンプ」３６を設けることができる。ポンプ３６の動作を制御するために、集積回路（ＩＣ）チップの形態等でポンプモータードライバー３８も設けることができる。表面に適用される前の洗浄流体を加熱するヒーター、又は１つ以上の流体制御弁及び混合弁等、本技術分野において一般に既知であるように、任意選択的なコンポーネントの様々な組合せを流体供給システム３０に組み込むことができる。

バキューム収集システム４０は、空気入口及び空気出口と、被洗浄面と直面するように位置決めされかつ空気入口を画定する吸引ノズル４２と、作用空気流を発生させる、吸引ノズル４２と流体連通している吸引源４４と、後に廃棄するために作用空気流から塵埃を収集する回収タンク４６とを有する、ユニットを通る作用空気路を備えることができる。吸引ノズル４２は、作用空気路の空気入口を画定することができる。吸引源４４は、空気出口の流体的に上流の、ユニットによって支持されるバキュームモーターとすることができ、作用空気路の一部を画定することができる。吸引源４４の動作を制御するためにモータードライバー４５を設けることができ、モータードライバー４５は、ＩＣチップの形態とすることができる。回収タンク４６もまた、作用空気路の一部を画定し、空気入口と流体連通している回収タンク入口を備えることができる。回収タンク４６の一部に、作用空気流から流体又は同伴する塵埃を分離する分離器４８を形成することができる。分離器４８のいくつかの非限定的な例としては、空気／液体分離器、１つ以上のサイクロン分離器、フィルタースクリーン、フォームフィルター、ＨＥＰＡフィルター、フィルターバッグ又はそれらの組合せが挙げられる。任意選択的に、プレモーターフィルター及び／又はポストモーターフィルターを同様に設けることができる。

被洗浄面を撹拌する撹拌システム５０は、ユニットが上を移動する表面に対して、実質的水平軸を中心に回転するように取り付けられたブラシロール等、少なくとも１つのアジテーター５２を備えることができる。アジテーター５２を駆動するために、別個の専用のアジテーターモーター５４を含むブラシ駆動アセンブリをユニット内に設けることができる。代替的に、吸引源４４によってアジテーター５２を駆動することができる。１つ以上の固定すなわち非可動ブラシ若しくはパッド、又は、実質的垂直軸を中心に回転しかつ１つ以上の専用のブラシモーターによって駆動される１つ以上のブラシ若しくはパッドを含む、他のアジテーター５２も可能である。アジテーターモーター５４の動作を制御するために、ＩＣチップ等の形態のアジテーターモータードライバー５６を設けることができる。さらに、図２には、１つのアジテーター５２、１つのアジテーターモーター５４、及び１つのアジテーターモータードライバー５６を示すが、ロボット１０には、複数のアジテーター、複数のアジテーターモーター、又は複数のアジテーターモータードライバーを設けることができる。

図示しないが、ロボット１０のハウジング２５に、吸引ノズル４２に隣接して、スクイージーを設けることができ、スクイージーは、ロボット１０が被洗浄面にわたって移動する際、表面と接触するように構成することができる。スクイージーは、被洗浄面から残留液を拭き取ることができ、残留液は、吸引ノズル４２を介して流体回収経路内に引き込むことができ、それにより、被洗浄面上に水分及び条痕のない仕上げが残る。

駆動システム６０は、被洗浄面にわたってロボット１０を駆動する駆動輪６２を備えることができる。共通の車輪モーター６４によって、複数の駆動輪６２を動作させることができる。代替的に、歯車列アセンブリ又は別の好適なトランスミッションを含むことができるトランスミッション等により、個々の車輪モーター６４を対応する個々の駆動輪６２に結合することができる。駆動システム６０は、ナビゲーション／マッピングシステム７０からの入力に基づき、表面にわたってロボット１０を駆動するために、メインコントローラー８０から入力を受け取ることができる。駆動輪６２は、ロボット１０を前方に又は後方に移動させるために、順方向又は逆方向に駆動することができる。さらに、ロボット１０を所望の方向に枢動させるか又は方向転換させるために、駆動輪６２を同時に又は個々に動作させることができる。車輪モーター６４の動作を制御するために、車輪モータードライバー６６を設けることができ、車輪モータードライバー６６もまた、ＩＣチップの形態とすることができる。

メインコントローラー８０は、被洗浄面の上でロボット１０を移動させるように駆動システム６０を方向付けるように、ナビゲーション／マッピングシステム７０から入力を受け取ることができる。ナビゲーション／マッピングシステム７０は、ロボット１０の移動を誘導するために使用される、ナビゲーションのためのマップと様々なセンサーからの入力とを記憶するメモリ７２を備えることができる。例えば、車輪モーター６４の駆動シャフトに車輪エンコーダー７４を配置することができ、車輪エンコーダー７４は、移動した距離を測定するように構成されている。この測定値は、メインコントローラー８０への入力として提供することができる。

ロボット１０の電気コンポーネントは、充電式電池又は電池パック９２を含む電池管理システム９０（図３）に電気的に結合することができる。１つの例では、電池パック９２は、リチウムイオン電池を含むことができる。ロボット１０の外部又はハウジング２５に、電池パック９２のための充電接点を設けることができる。ドッキングステーション（図１）に、対応する充電接点を設けることができる。

コンプライアンス制御モジュール２０は、ロボット１０の１つ以上のコンプライアンスが重視される機能に関連する様々なコンポーネント及びサブシステムからの入力を監視し、ロボット１０のメインコントローラー８０にステータス信号を提供する。コンプライアンス制御モジュール２０及びメインコントローラー８０のいずれか又は両方は、ロボット１０又はロボット１０の任意のシステム若しくはコンポーネントの動作を変更するか又は停止させるように構成された割込み８５を生成することができる。割込み８５は、ロボット１０における選択されたコンポーネント又はシステムの動作を停止させるか又は変更する信号又は命令とすることができる。１つの例では、メインコントローラー８０は、コンプライアンス制御モジュール２０からのステータス信号に基づいて、流体供給システム、ブラシシステム、駆動システム及びバキューム収集システムに対する割込み８５を生成することができる。１つの例では、コンプライアンス制御モジュールは、所定のセンサー入力閾値を超過した場合、メインコントローラー８０からは独立して、ロボット１０の動作を中断、変更、又は停止させることができる。別の例では、コンプライアンス制御モジュール２０からメインコントローラー８０に送信される信号は、所定センサー入力閾値を超過した場合、ロボット１０の動作を中断、変更、又は停止させるように、メインコントローラー８０に命令することができる。

メインコントローラー８０は、更に、ユーザーから入力を受け取るとともにユーザーに通知を提供するように構成されたユーザーインターフェース（ＵＩ）１００（図２）と動作可能に結合されている。ユーザーインターフェース１００を用いて、ロボット１０に対する動作サイクルを選択し、又は別の方法でロボット１０の動作を制御することができる。ユーザーインターフェース１００は、ユーザーに視覚的通知を提供する、ロボット１０の基部又はハウジング２５に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ等のディスプレイ１０２を有することができる。こうした視覚的通知の例としては、電池及び／又はフィルター寿命ステータス、ＷｉＦｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等のワイヤレス接続ステータス、並びに、コンプライアンス制御モジュール２０によって検出されたエラー及びステータス情報を含む、様々なエラーコード又はフォールトコード等、動作ステータス及び診断情報の指示を含むことができる。ディスプレイ１０２を制御するディスプレイドライバー１０４を設けることができ、ディスプレイドライバー１０４は、メインコントローラー８０とディスプレイ１０２との間のインターフェースとして作用することができる。ディスプレイドライバー１０４は、集積回路（ＩＣ）チップとすることができる。ロボット１０に、ユーザーに可聴通知を提供するスピーカー（図示せず）を更に設けることができる。可聴通知の例としては、ビープ、トーン、録音音声又はコンピュータ生成音声等の告知が挙げられる。更に別の例では、ユーザーインターフェース１００は、モバイルデバイス（図示せず）におけるアプリケーションとして構成し、又は、こうしたモバイルデバイスアプリケーション（図示せず）から入力を受け取るように構成することができる。こうした場合、上述したような通知は、モバイルデバイス上のアプリケーションを介してユーザーに提示することができ、ユーザーは、アプリケーションを介して、動作サイクルを選択するか又は他の方法でロボット１０の動作を制御することができる。

ユーザーインターフェース１００は、１つ以上のスイッチ１０６を更に有することができ、１つ以上のスイッチ１０６は、ロボット１０の様々なコンポーネントの動作を制御するために、メインコントローラー８０に入力を提供するように、ユーザーが作動させる。例えば、スイッチ１０６のうちの１つは、吸引源４４をアクティベートするためにユーザーが選択的に投入することができる吸引電源スイッチとすることができる。スイッチ１０６のうちの別の１つは、非限定的な例では、動作モードを選択し、電力レベル若しくは作動時間を設定し、洗浄スケジュールを入力し、通知を構成し、又はロボット１０に対するパスワードを入力するために、設定可能なディスプレイ１０２と結合することができる。スイッチ１０６を制御するスイッチドライバー１０８を設けることができ、スイッチドライバー１０８は、メインコントローラー８０とスイッチ１０６との間のインターフェースとして作用することができる。

メインコントローラー８０及びコンプライアンス制御モジュール２０は、更に、環境に関する入力を受け取るために様々なセンサーと動作可能に結合することができ、センサー入力を使用して、ロボット１０の動作を制御することができる。本開示の１つの態様では、コンプライアンス制御モジュール２０に、コンプライアンス制御動作（例えば、衝突検知、露出検知及び縁検知）に対して不可欠なセンサーを直接接続することができ、コンプライアンス制御モジュール２０は、必要に応じて、必要なセンサー詳細をメインコントローラー８０に転送する。この構成により、メインコントローラー８０実施態様がコンプライアンス制御モジュール２０の動作に影響を与える可能性が低減する。その後、コンプライアンス制御モジュール２０によって実行されるコンプライアンス機能に影響を与えることなく、メインコントローラー８０の動作ソフトウェアを変更することができる。コンプライアンス制御モジュール２０へのセンサー入力は、後に更に詳細に考察するように、モータードライバー３８、４５、５６、６６のうちの１つ以上を中断させるためにも使用することができる。メインコントローラー８０及び／又はコンプライアンス制御モジュール２０へのセンサー入力は、更に、メモリ７２に記憶するか、又は他の方法で、ナビゲーション／マッピングシステム７０がナビゲーション用のマップを展開するために使用することができる。図２及び図３にいくつかの例示的なセンサーを示すが、図示する全てのセンサーが設けられるとは限らず、図示しない追加のセンサーが設けられる場合があり、センサーは任意の組合せで設けることができるということが理解されよう。

ロボット１０は、物体に対するロボット１０の位置及び環境内のロボット１０の場所を求める１つ以上のセンサーを備えることができる。例えば、距離検知のために、１つ以上の赤外線（ＩＲ）障害物センサー１１１を設けることができる。障害物センサー１１１は、例えば、ロボット１０の正面にある障害物までの距離を求めるように、ロボット１０のハウジング２５に取り付けることができる。障害物センサー１１１からの入力を用いて、物体が検出されたときにロボット１０を減速させ及び／又はロボット１０のコースを調整することができる。ロボット１０の位置及び場所を求めるために、カメラ、撮像装置、レーザー距離計、又は無線周波数ベースの飛行時間型センサーのうちの少なくとも１つ又はそれらの組合せ等、位置検知のための更なるセンサーを設けることができる。

障害物センサー１１１に加えて、ナビゲーション／マッピングシステム７０は、壁追従（wall following）又は側壁センサー１１２及び加速度計１１３を含む、追加のセンサーを備えることができる。側壁センサー１１２は、ロボット１０の側部の近くに配置することができ、ロボット１０が壁と接触することなく壁の近くを追従することができるように、駆動輪６２を制御するメインコントローラー８０に距離フィードバックを提供する、側方に面する光学位置センサーを含むことができる。光学センサーに加えて、側壁センサー１１２は、機械的センサー又は超音波センサーとすることができる。

加速度計１１３は、メインコントローラー８０に配置された内蔵慣性センサーとすることができ、１つの選択肢では、９軸ジャイロスコープ、又は直線加速度、回転加速度及び磁場加速度を検知する加速度計とすることができる。加速度計１１３は、加速度入力データを用いて、速度及び姿勢の変化を計算し、被洗浄面の周囲でロボット１０をナビゲートするようにメインコントローラー８０に通信することができる。

ロボット１０に対する前部又は側部の衝撃を判断する衝突センサー１１４を設けることができる。衝突センサー１１４は、ロボット１０のハウジング２５上の緩衝器２６と一体化することができる。階段吹抜け又は棚等の過度の落差を回避するように、段差センサー１１５も設けることができる。段差センサー１１５は、コンプライアンス制御モジュール２０に距離フィードバックを提供する、底部に面する光学位置センサーとすることができる。光学センサーに加えて、段差センサー１１５は、機械的センサー又は超音波センサーとすることができる。ロボット１０は、ユーザーがロボット１０を拾い上げたとき等、ロボット１０が被洗浄面から持ち上げられたときを検出することができる、１つ以上の持上げセンサー１１６を備えることができる。

ロボット１０は、任意選択的に、供給タンク３２及び回収タンク４６の存在（又は不在）を検出する１つ以上のタンクセンサー１１７を備えることができる。例えば、タンクセンサー１１７は、供給タンク３２及び回収タンク４６の重量を検出する１つ以上の圧力センサーの形態とすることができる。この情報は、コンプライアンス制御モジュール２０への入力として提供される。１つの例では、コンプライアンス制御モジュール２０は、タンクセンサー１１７からの出力が、回収タンク４６及び供給タンク３２の両方が存在し又は適切に設置されていることを示すまで、割込み８５を生成するように構成することができる。メインコントローラー８０は、供給タンク３２又は回収タンク４６がないという通知をユーザーに提供するようにディスプレイ１０２に指示することもできる。このように、コンプライアンス制御モジュール２０は、供給タンク３２及び回収タンク４６の両方が検出されるまで、ロボット１０の動作を阻止することができる。

ロボット１０は、被洗浄面の状態を検出する１つ以上の床状態センサー１１８を更に備えることができる。例えば、ロボット１０に、赤外線塵埃センサー、汚れセンサー、臭気センサー及び／又は湿潤物（wet mess）センサーを設けることができる。床状態センサー１１８は、メインコントローラー８０に入力を提供し、メインコントローラー８０は、洗浄サイクルを選択又は変更すること等により、被洗浄面の状態に基づいてロボット１０の動作を指示することができる。

ロボット１０は、ドッキングステーション１４及び／又は（後述する）人工バリアシステム１２等の周辺デバイスと通信する１つ以上のＩＲ送受信機１２０を更に備えることができる。ロボット１０上の１つ以上のＩＲ送受信機１２０と、関連する周辺デバイス上の対応する送受信機とは、周波数ベースの通信プロトコルで設定することができ、関連するＩＲ送受信機の各ペアを、事前定義された応答とともに種々の異なる命令を含むことができる別個のコードセットを転送するように構成することができる。

例えば、ロボット１０は、ロボット帰還プロセス中、ＩＲ送受信機を介してドッキングステーション１４と通信することができる。ロボット１０は、そのＩＲ送受信機１２０をオンにし、ロボット１０に対してドッキングステーション１４に向かって左に、右に又はまっすぐに機動するように命令する信号を放出すること等により、ドッキングステーション１４にロボット１０を誘導するために用いることができる、ドッキングステーション１４上の送受信機によって放出された対応するＩＲ信号を探索することによって、帰還プロセスを開始することができる。

人工バリアシステム１２は、ロボット１０から音波信号を受信する少なくとも１つの音波受信機と、符号化されたＩＲビームを所定期間、所定方向に向かって放出する、少なくとも１つのＩＲ送信機とを有するハウジングを備えた、人工バリア発生器を備えることができる。人工バリア発生器は、充電式又は非充電式電池によって電池式とすることができる。本開示の１つの態様では、音波受信機は、所定閾値音声レベルを検知するように構成されたマイクロフォンを備えることができ、その所定閾値音声レベルは、人工バリア発生器から所定距離内にあるときのロボット１０によって放出される音声レベルに一致する。任意選択的に、人工バリア発生器は、ハウジングの基部の近くに、人工バリア発生器ハウジングの基部の周囲で複数の短距離ＩＲビームを放出するように構成された、複数のＩＲエミッターを更に備えることができる。人工バリア発生器は、所定期間、ただし、マイクロフォンが、ロボット１０が近くにいることを示す閾値音声レベルを検知した後にのみ、１つ以上のＩＲビームを選択的に放出するように構成することができる。したがって、人工バリア発生器は、ロボット１０が人工バリア発生器の付近にいるときにのみＩＲビームを放出することにより、電力を節約することができる。

ロボット１０は、ユニットの外周部の周囲に、人工バリア発生器から放出されるＩＲ信号を検知し、対応する信号をメインコントローラー８０に出力する複数のＩＲ送受信機を有することができ、メインコントローラー８０は、人工バリア符号化ＩＲビーム及び近距離ＩＲビームによって確立された境界を回避するようにロボット１０の位置を調整するように、駆動輪６２制御パラメーターを調整することができる。これにより、ロボット１０が、人工バリア境界を越えること、及び／又は人工バリア発生器ハウジングと衝突することが防止される。

ロボット１０から放出される、所定閾値周波数レベルを超える可聴音波又は非可聴超音波は、マイクロフォンによって検知され、所定期間、上述したような１つ以上の符号化ＩＲビームを放出するように人工バリア発生器をトリガーする。ロボット１０上のＩＲ送受信機は、ＩＲビームを検知し、信号をメインコントローラー８０に出力し、メインコントローラー８０は、被洗浄面に対する洗浄動作を実施し続けながら、人工バリアシステム１２によって確立された境界を回避するようにロボット１０の位置を調整するように、駆動システム６０を操作する。

動作時、コンプライアンス制御モジュール２０は、ロボット１０のコンプライアンスが重視される機能に関連する様々なコンプライアンス監視センサーからの入力を監視することができる。センサーステータス又はコンプライアンスイベントに関する情報は、コンプライアンス制御モジュール２０への入力として提供することができる。例えば、コンプライアンス制御モジュール２０は、衝突センサー１１４及び段差センサー１１５からのコンプライアンスイベントに応じて駆動システム６０の動作を制限する割込み８５の生成を担当することができる。コンプライアンス制御モジュール２０はまた、持上げセンサー１１６からのコンプライアンスイベントに応じて、限定されないが、ポンプ３６、アジテーター５２、吸引源４４及び／又は駆動輪６２を含む露出可動部品を使用不可にする割込み８５も生成することができる。本明細書で用いる場合、露出可動部品は、ハウジング２５の外側に露出しているロボット１０の任意の可動部品である。

別の動作例では、コンプライアンス制御モジュール２０は、センサーステータス、コンプライアンスイベント又は生成された割込みに関する情報を、メインコントローラー８０に中継することができる。こうした情報は、直接接続（図示せず）等を介して、メインコントローラー８０に直接送信することができる。代替的に、センサーステータス又はコンプライアンスイベントに関する情報は、メインコントローラー８０に間接的に中継することができる。１つの例では、コンプライアンス制御モジュール２０は、洗浄サイクル又はプログラムの実行中、例えば、ロボット１０が表面から持ち上げられたことを示す持上げセンサー１１６からの出力により、ポンプ３６の動作を停止させる割込み８５を生成することができる。メインコントローラー８０は、ポンプ３６からの入力を監視して、洗浄サイクル中にその非作動状態を検出し、コンプライアンス制御モジュール２０によってポンプ３６に割込み８５が送信されたことを間接的に検出、推測、又は確認することができる。メインコントローラー８０は、さらに、ポンプ３６に対する割込み８５の間接的な検出に基づき、ロボット１０内の他のコンポーネント又はシステムに対する更なる割込み８５を生成するように構成することができる。

別の動作例では、コンプライアンス制御モジュール２０は、ロボット１０における１つ以上のセンサーに関する情報を含むことができるステータス信号を、メインコントローラー８０に送信することができる。メインコントローラー８０は、送信されたステータス信号に基づき、又は、センサーからの出力に基づき、ポンプ３６、アジテーターモーター５４、吸引源４４及び／又は車輪モーター６４の動作を停止させる等のために、割込み８５を生成することができる。さらに、持上げセンサー１１６はまた、ユーザーがロボット１０を地面に再度配置したとき等、ロボット１０が被洗浄面と接触しているときも検出することができる。こうした入力時、メインコントローラー８０は、ポンプ３６、アジテーターモーター５４、吸引源４４及び／又は車輪モーター６４の動作を再開することができる。

更に他の動作例では、衝突センサー１１４からの出力信号は、コンプライアンス制御モジュール２０に入力を提供することができ、コンプライアンス制御モジュール２０は、その情報を、その情報に基づいて障害物回避アルゴリズムを選択するために、メインコントローラー８０に中継する。段差センサー１１５からの出力信号もまた、コンプライアンス制御モジュール２０に入力を提供することができ、コンプライアンス制御モジュール２０は、その情報を、ロボット１０が過度の落差を回避することができるようにロボット１０を制御するように、メインコントローラー８０に中継する。

コンプライアンス制御モジュール２０は、アンダーライターズラボラトリーズ（ＵＬ：Underwriters Laboratories）クラスＢ準拠であり、かつ、ＵＬ１０１７表３１の、段落４．１１．４．３．による要件を満たすように設計されたソフトウェアを含むことができることが企図される。ＵＬ１０１７は、電動バキュームクリーナー及びブロワクリーナー、フロアスイーパーに、かつ家庭用床仕上げ機に関係する。ソフトウェアは、ＣＡＮ／ＣＳＡ−Ｅ６０７３０−１及びＵＬ６０７３０−１、付属書Ｈ、Ｈ．１１．１２．３箇条に従ってＵＬクラスＢであるように設計されている。コンプライアンス制御モジュール２０の他の態様は、他の標準規格に準拠するように設計されたソフトウェアを含むことができる。

ロボット１０の様々なコンポーネント及びサブシステム、特に、ロボット１０を制御するために使用される入力を提供する様々なセンサーの制御を、２つの別個のコントローラー、すなわち、コンプライアンス制御モジュール２０及びメインコントローラー８０の間で分割することにより、メインコントローラー８０は、ＵＬ認証取得済み又はＵＬ準拠である必要はなく、すなわち、ＵＬクラスＢ準拠でなくてもよく、ＵＬ１０１７表３１の、段落４．１１．４．３による要件を満たさなくてもよい。

図４に、コンプライアンス制御モジュールのための汎用ソフトウェアアーキテクチャ１３０の１つの態様を示し、この態様は、センサーマネージャー１３２、駆動認可部（authority）１３３、露出認可部１３４、電池マネージャー１３５若しくはステータスマネージャー１３６、又はそれらの任意の組合せを含む、複数のプロセスタイプを有するコンプライアンス制御プロセッサ１３１を含む。コンプライアンス制御モジュール２０のための汎用ソフトウェアアーキテクチャの他の態様は、より少ないか又は追加のプロセスタイプを有することができる。

センサーマネージャー１３２は、センサーデータ収集を担当し、例示では、衝撃センサー１１４、段差センサー１１５、持上げセンサー１１６及びタンクセンサー１１７（図３）に、これらのセンサーからデータを収集するために動作可能に結合されている。センサーマネージャー１３２は、さらに、機械的センサーの故障判断のためのセンサーシミュレーションも担当することができる。このために、センサーマネージャー１３２は、センサーが１つの位置で動かなくなっていないと判断するために、任意の機械的センサーを周期的にトグルすることができる。

駆動認可部１３３は、提供されるセンサーデータにより、車輪モーター６４のうちの１つ等、駆動コンポーネントを中断させる、すなわち関連する駆動輪を駆動しないようにし、又は、中断状態から解除する必要があるか否かの判断を担当する。駆動認可部１３３はまた、別個のステータス情報をメインコントローラー８０に返す。例えば、駆動認可部１３３は、車輪モーター６４のうちの１つが中断される状態に関する情報を提供することができる。

露出認可部１３４は、提供されるセンサーデータにより、露出可動部品を中断させる、すなわち動作中である場合は動作しないようにするか若しくは停止させ、又は中断状態から解除する必要があるか否かの判断を担当する。露出認可部１３４もまた、別個のステータス情報をメインコントローラー８０に返す。例えば、露出認可部１３４は、露出可動部品のうちの１つが中断される状態に関する情報を提供することができる。露出可動部品の例としては、限定されないが、図２及び図３に示すポンプ３６、アジテーター５２、吸引源４４又は駆動輪６２を挙げることができる。

本開示のいくつかの態様では、複数の駆動認可部又は露出認可部を設けることができる。例えば、複数の個々に制御可能な駆動輪を備えた自律式表面洗浄装置では、各駆動輪に対して駆動認可部を設けることができる。別の例では、複数の露出可動部品を備えた自律式表面洗浄装置では、各可動部品に対して露出認可部を設けることができる。

電池マネージャー１３５は、電源１６（例えば、電池パック９２）の充電機能の制御とともに、電源１６の電圧、電流及び温度の監視を担当する。

ステータスマネージャー１３６は、割込み８５及び上述した認可部からの他の出力のステータスのメインコントローラー８０への報告を担当する。

図５に、コンプライアンス制御モジュール２０のためのソフトウェア機能の１つの態様のブロック図を示す。図示する例では、コンプライアンス制御モジュール２０を用いて、駆動システム６０が２つの駆動輪６２を備え、それらの各々が関連する車輪モーター６４及び車輪モータードライバー６６を有する、ロボット１０の一例が制御される。各駆動輪６２は、順方向又は逆方向に駆動することができる。各車輪モーター６４の各動作方向に駆動認可部１３３、すなわち、本例では４つの駆動認可部１３３が設けられている。各駆動認可部１３３は、割込み８５をもたらすイネーブルメッセージと、状態又はステータス情報をメインコントローラー８０に返すステータスメッセージとを含む少なくとも２つの別個のメッセージを、メインコントローラー８０に送信することができる。例えば、駆動認可部１３３は、車輪モーター６４のうちの１つが中断される状態に関する情報を提供することができる。コンプライアンス制御モジュール２０は、各車輪モーター６４に対して一意のロジックに基づく、車輪モーター６４の動作を制限する判断を担当することができる。この理由で、ロボット１０の駆動システム６０に対して複数の独立した駆動認可部１３３がある。

また図５において、コンプライアンス制御プロセッサ１３１は、提供されたセンサーデータにより、アジテーター５２を中断させる、すなわち動作中である場合は動作させないようにするか若しくは停止させる、又は中断状態から解除するべきであるか否かを判断するアジテーター露出認可部１３４Ａと、提供されたセンサーデータにより、吸引源を中断させる、すなわち動作中である場合は動作させないようにするか若しくは停止させる、又は中断状態から解除するべきであるか否かを判断する吸引源露出認可部１３４Ｂとを更に含む。各露出認可部１３４Ａ、１３４Ｂは、割込み８５をもたらすイネーブルメッセージと、状態又はステータス情報をメインコントローラー８０に返すステータスメッセージとを含む、少なくとも２つの別個のメッセージを、メインコントローラー８０に送信することができる。例えば、露出認可部１３４Ａ、１３４Ｂは、アジテーター又は吸引源が中断される状態に関する情報を提供することができる。

上記で考察したように、センサーマネージャー１３２は、センサーデータ収集、すなわちセンサー読取を担当し、例示する例では、衝突センサー１１４、段差センサー１１５、持上げセンサー１１６及びタンクセンサー１１７（図３）と、これらのセンサーからデータを収集するために動作可能に結合されている。コンプライアンス制御プロセッサ１３１は、衝突センサー１１４、段差センサー１１５、持上げセンサー１１６及びタンクセンサー１１７と通信するセンサー入力／出力を更に含むことができる。センサーマネージャー１３２は、さらに、様々な駆動認可部１３３及び露出認可部１３４Ａ、１３４Ｂにセンサー状態情報を提供することができる。

センサーマネージャーはまた、センサー、特に機械的センサーの故障判断のためにセンサー刺激（sensor stimulus）を実施することもできる。このために、センサーマネージャーは、衝突センサー、段差センサー、持上げセンサー又はタンクセンサーのうちの任意のものを、それらのセンサーが１つの位置で動かなくなっていないと判断するために、周期的にトグルすることができる。

電池マネージャー１３５は、電池パック９２（図３）の充電機能を制御することができ、電池パック９２の電圧、電流及び温度を監視する。コンプライアンス制御プロセッサ１３１は、パック電圧センサー１３７、電池温度を検出する負の温度係数（ＮＴＣ：negative temperature coefficient）センサー１３８、及び電池パック９２を充電するために十分な電力源の存在を示す入力電力センサー１３９と通信する電源入力を更に含むことができる。電池マネージャー１３５は、さらに、ロボット１０がドッキングステーション１４とドッキングされているときの充電イネーブルメッセージと、ロボット１０がドッキングステーション１４から分離されているときの放電イネーブルメッセージとを含む、少なくとも２つの別個の出力又はメッセージをメインコントローラー８０に送信することができる。

ステータスマネージャー１３６は、駆動認可部１３３、露出認可部１３４Ａ、１３４Ｂ及びセンサーマネージャー１３２から入力を受け取ることができ、割込み８５のステータスをメインコントローラー８０に報告する。コンプライアンス制御プロセッサ１３１は、ステータスマネージャー１３６とメインコントローラー８０との間で通信するためにシリアル通信インターフェース（ＳＣＩ）を更に含むことができる。１つの非限定的な例では、シリアル通信インターフェースは、単方向汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ）インターフェースとすることができる。別の非限定的な例では、シリアル通信インターフェースはＩ^２Ｃバスとすることができる。

シリアル通信インターフェースを介してメインコントローラー８０に送信されるステータスメッセージは、メインコントローラー８０が判断するのに必要である詳細な情報を提供する。「メインコントローラー８０に」メッセージを送信することは、直接又は間接送信又は通信モードを含むことができることが理解されるべきである。例えば、コンプライアンス制御モジュール２０は、シリアル通信インターフェースを介してステータス情報を送信することができ、メインコントローラー８０は、新たな又は変化しているステータスメッセージに対してシリアル通信インターフェースを監視し、それにより、シリアル通信インターフェースを介してステータスメッセージをメインコントローラー８０に間接的に送信することができる。ステータスメッセージは、事前定義された間隔、周期的間隔、又は必要に応じて等、異なるレートで提供することができる。ステータスメッセージのいくつかの非限定的なカテゴリーには、コンプライアンスステータスメッセージ、緩衝器ステータスメッセージ、段差ステータスメッセージ、電池ステータスメッセージ及びバージョンメッセージが挙げられる。

コンプライアンスステータスメッセージは、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信され、ロボット１０のコンプライアンスステータスの概要を含む。コンプライアンスステータスメッセージは、限定されないが、１Ｈｚ〜８Ｈｚの範囲の規則的な周期間隔等、規則的な周期間隔で、コンプライアンス制御モジュール２０によって送信することができる。

緩衝器ステータスメッセージは、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信され、ロボット１０の緩衝器ステータスの概要を含む。緩衝器ステータスメッセージは、衝突センサー１１４がアクティベートされたとき等、必要に応じて送信することができ、名目的には送信されない。１つの非限定的な例では、緩衝器ステータスメッセージは、緩衝器が物体と衝突したときは４Ｈｚのレートで送信することができ、別の緩衝器ステータスメッセージは、緩衝器が物体をクリアした後の１秒間、４Ｈｚのレートで送信することができる。

段差ステータスメッセージは、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信され、ロボット１０の段差ステータスの概要を含む。段差ステータスメッセージは、段差センサー１１５がアクティベートされたとき等、必要に応じて送信することができ、名目的には送信されない。１つの非限定的な例では、段差ステータスメッセージは、段差センサー１１５が段差を検出したときは４Ｈｚのレートで送信することができ、別の段差ステータスメッセージは、ロボット１０が段差をクリアした後の１秒間、４Ｈｚのレートで送信することができる。

電池ステータスメッセージは、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信され、ロボット１０の電池ステータスの概要を含む。電池ステータスメッセージは、限定されないが１Ｈｚのレート等、規則的な周期間隔で送信することができる。

バージョンメッセージは、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信され、コンプライアンス制御モジュール２０のためのソフトウェアに関するバージョン情報を含む。バージョンメッセージは、限定されないが、ロボット１０に電源が入れられた後の１分間、及びその後１５分毎等、事前定義された間隔及び周期的間隔の組合せで送信することができる。

図６は、ロボット１０の概略図であり、特に、コンプライアンス制御モジュール２０に入力を提供することができる上述した様々なセンサーを示す。図６にはロボット１０の全てのコンポーネントは示しておらず、コンプライアンス制御モジュール２０へのセンサー入力及び対応する動作の考察に必要な程度の数のコンポーネントを示していることに留意されたい。

ロボット１０は、ハウジング２５に関連付けられかつ被洗浄面の上で移動するように適合された基部２４を備えることができる。駆動システム６０は、基部２４に関連付け、被洗浄面の上で基部２４を移動させるように構成することができる。

ロボット１０は、ハウジング２５の上に緩衝器２６を備え、緩衝器２６の上に４つの衝突センサー１１４が配置されている。衝突センサー１１４のうちの２つは、「Ｂ」及び「Ｃ」と符号が付されかつ前部衝撃を検出するように位置決めされた、前部衝突センサーとすることができる。衝突センサー１１４のうちの２つは、「Ａ」及び「Ｄ」と符号が付されかつ側部衝撃を検出するように位置決めされた側部衝突センサーとすることができる。表１は、ロボット１０に対する衝突器挙動プロファイルの１つの例を示し、この例は、衝突センサーＡ〜Ｄの作動に応答するロボット１０の反応を含む。概して、前部衝突センサーＢ又はＣのうちの１つが前部衝撃のために作動される前部緩衝器アクティベーションの場合、駆動輪６２の順方向運動は、割込み８５、すなわち、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信されるメッセージによって制限される。側部衝突センサーＡ及びＤのうちの一方が側部衝撃のために作動される側部緩衝器アクティベーションの場合、駆動輪６２の運動は、割込み８５、すなわち、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信されるメッセージによって、側部衝撃から離れる方向の回転に制限される。ロボット１０の一方の側の両方の衝突センサー、すなわち、センサーＡ及びＢ又はＣ及びＤが同時に作動化される状況の場合、ロボット１０の対応する側の駆動輪６２の順方向運動は、対応する側から離れる方向の回転とともに制限される。各制限状況に対して、割込み８５には、駆動輪６２の動きが制限される状態に関する情報を含むステータスメッセージも付随することができる。

図示する例では、ロボット１０は、４つの段差センサー１１５を備えるが、任意の数の段差センサーを利用することができる。「Ｅ」及び「Ｇ」と符号が付された２つの前部段差センサー１１５は、ロボット１０の前部における段差を検出するように位置決めすることができ、「Ｆ」及び「Ｈ」と符号が付された２つの後部段差センサー１１５は、ロボット１０の後部における段差を検出するように位置決めすることができる。順方向移動及び逆方向移動の両方の間に段差を検知するように、段差センサーの他の構成が可能である。表２は、ロボット１０に対する段差挙動プロファイルの１つの例を示し、この例は、段差センサーＥ〜Ｈの作動に応答するロボット１０の反応を含む。概して、前部段差センサーＥ又はＧのうちの一方が作動される前部段差アクティベーションの場合、駆動輪６２の順方向運動は、割込み８５、すなわち、コンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信されるメッセージによって制限される。後部段差センサーＦ又はＨのうちの一方が作動される後部段差アクティベーションの場合、駆動輪６２の逆方向運動は、割込み８５、すなわちコンプライアンス制御モジュール２０によってメインコントローラー８０に送信されるメッセージによって制限される。ロボット１０の一方の側の両段差センサー、すなわち段差センサーＥ及びＦ又はＧ及びＨが同時に作動される状況の場合、駆動輪６２の全ての運動が制限される。各制限状況に対して、割込み８５には、車輪の移動が制限される状態に関する情報を含むステータスメッセージも付随することができる。

いくつかの段差状況では、段差センサーＥ〜Ｈからの入力に応じて、アジテーター５２を任意選択的に制御することができる。概して、ロボット１０の少なくとも一方の側の両段差センサー１１５、すなわちセンサーＥ及びＦ又はＧ及びＨが同時に作動される段差アクティベーションの場合、アジテーター５２の運動が制限される。割込み８５には、アジテーターの動きが制限される状態に関する情報を含むステータスメッセージも付随することができる。表２には示されていないが、いくつかの段差状況では、段差センサーＥ〜Ｈからの入力に応じて、ポンプ３６もまた任意選択的に制御することができる。

図示する例では、ロボット１０は、２つの持上げセンサー１１６を備えているが、任意の数の持上げセンサーを利用することができる。２つの持上げセンサー１１６は、「Ｉ」及び「Ｊ」の符号が付されており、ロボット１０の両側の側面に設けられているように示されている。表３は、ロボット１０に対する持上げ挙動プロファイルの１つの例を示し、この例は、持上げセンサーＩ及びＪの作動に応答するロボット１０の反応を含む。概して、持上げセンサーＩ又はＪのうちの少なくとも一方が作動される持上げアクティベーションの場合、駆動輪６２、アジテーター５２、吸引源４４及びポンプ３６の全ての運動が制限される。割込み８５には、駆動輪６２、アジテーター５２、吸引源４４及びポンプ３６が制限される状態に関する情報を含むステータスメッセージも付随することができる。

図示する例では、ロボット１０は、回収タンク４６及び供給タンク３２それぞれの存在又は不在を検出するために設けられた、「Ｋ」及び「Ｌ」と符号が付された２つのタンクセンサー１１７を備える。任意の数のタンクセンサーを利用することができる。表４は、ロボット１０に対するタンク不在挙動プロファイルの１つの例を示し、この例は、いずれかのタンクの存在又は不在に応答するロボット１０の反応を含む。概して、タンクセンサーＫ又はＬのうちの少なくとも一方が作動されるタンクセンサーアクティベーションの場合、すなわち、タンクのうちの少なくとも一方が不在である場合、駆動輪６２、アジテーター５２、吸引源４４及びポンプ３６の全ての運動が制限される。割込み８５には、駆動輪６２、アジテーター５２、吸引源４４及びポンプ３６が制限される状態に関する情報を含むステータスメッセージも付随することができる。

本明細書に記載した自律式表面洗浄装置の様々な特徴により、本開示のいくつかの利点がある。本明細書に記載した、開示したコンプライアンス制御モジュール態様のうちの少なくともいくつかの利益のうちの１つは、メインコントローラーに追加のコントローラーを設け、ロボットの様々なコンポーネント及びサブシステム、特に、自律式バキュームクリーナーを制御するために使用される入力を提供する様々なセンサーの制御を、２つの別個のコントローラーに分割することにより、一方のコントローラーに、他方のコントローラー、すなわちコンプライアンス制御モジュールに影響を与えることなく、新たなソフトウェア及び更新を提供することができるということである。

本明細書で開示したコンプライアンス制御モジュール態様のうちのいくつかの別の利点は、コンプライアンス制御モジュールが、各個々の制御モジュール及びカスタマイズされたソフトウェア構成を試験及び分析する必要なしに、ＵＬ要件に準拠したロボットのメインコントローラー及び動作を確実にするように設計される、ということである。代わりに、コンプライアンス制御モジュールは、最小限の変更で、異なるロボット及び自律式バキュームクリーナーに組み込むことができる。したがって、コンプライアンス制御モジュールの最初のＵＬ承認が得られると、コンプライアンス制御モジュールのアーキテクチャは、実質的に再使用し、又は、最小限の設計変更で新たなかつ派生した自律式製品に組み込むことができる。また、コンプライアンス制御モジュールは、単一点フェイルセーフシステムとしての役割を果たすことができるため、個々のロボット式クリーナーにおいてＵＬ承認を得るために必要な試験、時間、労力及びコストの量を低減させることができる。

記載されていない範囲にわたり、本発明の様々な実施形態の異なる特徴及び構造は、要求に応じて互いに組み合わせて使用することができ、又は別個に使用することができる。本明細書において１つの自律式バキュームクリーナーがこれらの特徴の全てを有するものとして例示されていることは、これらの特徴の全てを組み合わせて使用しなければならないことを意味するのではなく、ここでは説明を簡潔にするためにそのように例示されている。さらに、本明細書に示すバキュームクリーナーは自律式であるが、本発明のいくつかの特徴は、非自律式バキュームクリーナーにおいて有用であり得る。したがって、新たな実施形態が明示的に記載されているか否かに関わらず、そうした新たな実施形態を形成するために要求に応じて様々な抽出クリーナー構成で、異なる実施形態の様々な特徴を混合し整合させることができる。

本発明を或る特定の実施形態に関して具体的に記載したが、これは限定ではなく例示のためのものであることが理解される。添付の特許請求の範囲に規定される本発明の趣旨から逸脱することなく、上記の開示及び図面の範囲で合理的な変形及び変更が可能である。したがって、本明細書に開示されている実施形態に関する特定の寸法及び他の物理的特徴は、請求項において別段の明確な記述がない限り、限定とみなされるべきでない。

以下の概念は、本開示の範囲の少なくとも一部を規定することができ、これらの概念及びそれらの均等物の範囲内の装置及び／又は方法（複数の場合もある）がこうした概念によって包含されることが意図されている。本開示は、本明細書に記載する要素の全ての新規性及び進歩性のある組合せを含むように理解されるべきであり、それらの概念は、これらの要素の任意の新規性及び進歩性のある組合せに対して本出願又は後の出願において提示され得る。任意の実施形態の任意の態様を、他の実施形態のうちの任意ものの任意の態様と組み合わせることができる。さらに、上述した実施形態は例示的なものであり、本出願又は後の出願に含まれる可能性があるあり得る全ての組合せに対していかなる単一の特徴又は要素も必須ではない。例えば、この開示から生じる他の発明が、下記に示す以下の概念の任意の組合せを含むことができる。

本明細書に記載する自律式表面洗浄装置は、コンプライアンス制御モジュールが、規則的な周期間隔で少なくとも１つのステータスメッセージを送信するように更に構成される。

本明細書に記載する自律式表面洗浄装置は、コンプライアンス制御モジュールが、出力が回収タンク及び供給タンクの両方が存在することを示すまで、割込みを生成するように構成されている。

本明細書に記載する自律式表面洗浄装置は、タンクセンサーが、供給タンク又は回収タンクのうちの少なくとも一方の重量を検出するように構成された圧力センサーである。

本明細書に記載する、駆動システム及びメインコントローラーに動作可能に結合されたナビゲーションシステムを更に備える自律式表面洗浄装置は、メインコントローラーが、ナビゲーションシステムを監視及び制御するように更に構成されている。

本明細書に記載する自律式表面洗浄装置は、ユーザーインターフェースが基部に位置している。

Claims (15)

1. 自律式表面洗浄装置（１０）であって、
   被洗浄面上を移動するように適合された基部（２４）と、
   前記基部（２４）に関連付けられていて、前記基部（２４）を前記被洗浄面上で移動させるように構成された駆動システム（６０）と、
   前記被洗浄面から少なくともデブリを除去するバキューム収集システム（４０）と、
   前記駆動システム（６０）又は前記バキューム収集システム（４０）のうちの少なくとも一方と動作可能に結合されたメインコントローラー（８０）と、
   前記駆動システム（６０）又は前記バキューム収集システム（４０）のうちの少なくとも一方と動作可能に結合されたコンプライアンス制御モジュール（２０）と、
   少なくとも前記コンプライアンス制御モジュール（２０）と動作可能に結合され、該自律式表面洗浄装置（１０）のコンポーネント及びサブシステムそれぞれに関する出力を前記コンプライアンス制御モジュール（２０）に提供するように構成された、複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）と、
   を備え、
   前記コンプライアンス制御モジュール（２０）は、前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）からの前記出力を監視し、少なくとも１つの出力が所定の閾値を満たしている場合に、該自律式表面洗浄装置（１０）の動作を変更させるように、又は該自律式表面洗浄装置（１０）の動作を停止させるように構成された割込み（８５）を生成するように構成されている、自律式表面洗浄装置。
2. 前記割込み（８５）は、ポンプ（３６）、アジテーターモーター（５４）、吸引源（４４）又は少なくとも１つの車輪モーター（６４）のうちの少なくとも１つの動作を停止させ、又は、前記駆動システム（６０）における少なくとも１つの駆動輪（６２）の移動を制限する、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
3. 前記コンプライアンス制御モジュール（２０）は、前記メインコントローラー（８０）と通信可能に結合されており、前記コンプライアンス制御モジュール（２０）は、前記出力に基づき、少なくとも１つのステータスメッセージを前記メインコントローラー（８０）に提供するように更に構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
4. 前記メインコントローラー（８０）は、前記少なくとも１つのステータスメッセージに基づき、該自律式表面洗浄装置（１０）の動作を変更させるように、又は該自律式表面洗浄装置（１０）の動作を停止させるように構成された割込み（８５）を生成するように更に構成されている、請求項３に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
5. 前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）のうちの少なくとも１つは、前記基部（２４）が前記表面から持ち上げられたときに関連する出力を提供するように構成された持上げセンサー（１１６）を含み、前記コンプライアンス制御モジュール（２０）又は前記メインコントローラー（８０）のうちの少なくとも一方は、前記持上げセンサー（１１６）からの出力に基づき、ポンプ（３６）、アジテーターモーター（５４）、吸引源（４４）又は少なくとも１つの車輪モーター（６４）のうちの少なくとも１つに対する割込み（８５）を生成するように構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
6. 電源（１５）を更に備え、前記コンプライアンス制御モジュール（２０）からの前記割込み（８５）は、前記電源（１５）の充電、放電、又は温度の管理のうちの少なくとも１つにより、該自律式表面洗浄装置（１０）の動作を変更するように構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
7. 前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）は、少なくとも１つの衝突センサー（１１４）を更に含み、前記コンプライアンス制御モジュール（２０）は、前記メインコントローラー（８０）と通信可能に結合され、前記少なくとも１つの衝突センサー（１１４）の出力に関連する信号を前記メインコントローラー（８０）に送信し、又は、前記少なくとも１つの衝突センサー（１１４）の出力を中継するように構成され、前記メインコントローラー（８０）は、前記信号に基づいて障害物回避アルゴリズムを選択するように構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
8. 洗浄流体を貯蔵し、該洗浄流体を前記被洗浄面に送出する流体供給システム（３０）を更に備え、前記割込み（８５）は、前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）からの前記出力に基づいて流体送出を制限する、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
9. 前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）のうちの少なくとも１つは、前記バキューム収集システム（４０）と動作可能に結合された回収タンク（４６）又は前記流体供給システム（３０）の供給タンク（３２）のうちの少なくとも一方の存在を検出するように構成されたタンクセンサー（１１７）を含む、請求項８に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
10. 前記コンプライアンス制御モジュール（２０）は、通信インターフェースを介して前記メインコントローラー（８０）に結合された個々の別個の出力を更に備え、前記コントローラーは、前記個々の別個の出力に基づいて割込み（８５）を送信するように構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
11. 前記通信インターフェースは、単方向汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ）インターフェース又は集積回路間（Ｉ^２Ｃ）バスのうちの一方を含む、請求項１０に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
12. 前記コンプライアンス制御モジュール（２０）又は前記メインコントローラー（８０）のうちの少なくとも一方に通信可能に結合されたユーザーインターフェース（１００）を更に備え、該ユーザーインターフェース（１００）は、少なくとも１つの入力を受け取り、動作ステータス、診断情報、電池残量、フィルター寿命ステータス、ワイヤレス接続ステータス、又はエラーコード若しくは障害コードのうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの通知をユーザーに提供するように構成されている、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
13. 前記エラーコード又は障害コードは、前記コンプライアンス制御モジュール（２０）によって生成される、請求項１２に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
14. 前記ユーザーインターフェース（１００）は、モバイルデバイスにおけるアプリケーションとして構成されている、請求項１２に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。
15. 前記複数のセンサー（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８）は、該自律式表面洗浄装置（１０）の前記基部（２４）に取り付けられた障害物センサー（１１１）、カメラ、撮像装置、レーザー距離計、ＲＦベースの飛行時間型センサー、側壁センサー（１１２）又は加速度計（１１３）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の自律式表面洗浄装置（１０）。

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