JP4489301B2 - 自律性車両器具と境界ロケータとの組み合わせ、自律性車両器具、および自律性車両器具を用いた掃除方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自律性器具（autonomous appliance）に関し、より詳細には、ロボット型床面クリーニング装置（robotic floor cleaning device）（通常は、ロボット型真空クリーナー）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユーザーがクリーナーを部屋全域にわたって押したりまたは引きずる必要なしに部屋を掃除することが可能な真空クリーナーが、長い間切望されている。多数のロボット型または自律性の真空クリーナーが提案されてきた。これらのクリーナーのための制御機構は、障害物や壁面を検出するためのセンサーを備えており、これにより、真空クリーナーは、それ自体を、人間が介入することなくカーペットまたは他のカバーを掃除するために、部屋全域において案内することが可能である。自律性クリーナーが概してほとんどの部屋を扱うことが可能である一方で、このようなクリーナーが可能なことに関してはある一定の制約があり、かつ、自律性クリーナーは、部屋内のある種の障害物を回避するのに苦労してきたことが知られている。特に問題のある形式の障害物は、下り階段に対する境界である。自律性クリーナーの中には、この形式の特徴を有する部屋では用いないようにという指示を伴って販売されているものもある。明らかに、このことは、自律性クリーナーの有用性を制限している。
【０００３】
公知の自律性床面クリーニング装置の中には、部屋全域において配置されたナビゲーションビーコンまたはトランスポンダを用いるものもある。ビーコンからクリーニング装置において受信された信号は、クリーニング装置が自らの位置を部屋内において確認するのに役立つ。通常は、クリーニング装置は、各々のビーコンから受信された信号を用いる三角測量方法により、自らの位置を部屋内において確認する。部屋内におけるビーコンの位置については、クリーニング装置が予め知ることができるか、または、クリーニング装置は、部屋の周縁部を移動中に、ビーコンの位置を確立することができる。このようなビーコンは、クリーニング装置が部屋のどこに配されていても、該クリーニング装置が該ビーコンから信号を受信することを可能にするのに十分高い電力のものである。この形式のクリーナーは、米国特許第５，６８２，３１３号明細書（Edlundらによる）に示されている。このクリーナーは、最初に、その超音波センサーを用いて、壁面辿りルーチン（wall tracking routine）を実行し、かつ、このルーチンの間に、部屋全域においてトランスポンダの位置を登録する。その後に、クリーナーは、各々のトランスポンダから受信された信号を用いて、部屋内における自らの位置と、自らが壁面辿りルーチンの間に得た部屋内におけるトランスポンダの位置の情報とを確認することができる。ナビゲーションの補助として赤外線ビーコンを用 いることについては、米国特許第５，１６５，０６４号明細書に示されている。 欧州特許出願公開第０，７７４，７０２号公報（ＥＰ０７７４７０２）は、作 業領域の内側および外側の境界線が磁気マーカーにより画定される、自動ロボッ トのための境界線検出システムについて説明している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、部屋内のより広い範囲において、自律性車両器具（autonomous vehicular appliance）を用いることを可能にしようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、少なくとも２つの境界ロケータと結合した自律性車両器具を提供することであり、前記境界ロケータについては、自律性車両器具を少なくとも一時的に閉じ込めることができる範囲内の領域の境界線の少なくとも一部を画定するために、複数の位置において、使用のために配置することができ、前記境界検出器は、異なる信号を送信し、前記器具には、該器具を領域全域において進めるためのナビゲーションシステムと、該器具が境界ロケータの存在を検出することを可能にする検出システムとが設けられ、前記検出システムは、境界ロケータから信号を受信するための手段を具備し、前記器具は、境界ロケータにより画定された境界線の一部を検出するために、受信された信号を用いるように、かつ、第１境界ロケータを検出すると、該第１境界ロケータによりマーキングされた境界線の一部を横切ることを防ぐように、かつ、第２境界ロケータを検出すると、ある一定の条件が満たされるまで、該第２境界ロケータによりマーキングされた境界線の一部を横切ることを防ぐように、配置されている。
【０００６】
本発明の一特徴は、自律性車両器具と、該自律性車両器具を用いて領域を掃除する方法とを提供する。
【０００７】
車両（vehicle）の独自のナビゲーションシステムは、車両が、壁面や障害物のような部屋の特徴を見出しかつこれらに関して部屋全域において進むことを可能にするセンサーを具備する。しかしながら、前記車両は、ある部屋の特徴を検出することにおいて、かつ、該車両が残るべき部屋の境界線の一部をこれらの特徴が形成することを認識することにおいて困難を有し得る。前記境界ロケータは、これらの場所において境界線を画定するのに役立ち、かつ、これらの場所が境界線の一部を形成することを車両が認識することを可能にする。この配置は、器具がロボット型床面クリーニング装置であって、かつ、該床面クリーニング装置が横切るべきではない部屋の境界線の一部を境界ロケータが画定するために用いられる場合に、特に好都合である。携帯用境界ロケータは、通常は、クリーニング装置を部屋に閉じ込めるために戸口に配置されるか、または、クリーニング装置瓦解団から落下するのを防ぐために階段の最上部に配置される。境界ロケータがなければ、戸口は、通常は、クリーニング装置により該クリーニング装置が移動して入ることができる空き空間として見なされる。部屋の周縁部を画定するために用いる他に、前記境界ロケータについては、さらに、該境界ロケータがなければ前記器具が検出するのに困難を有し得る（垂れ下がった葉を有する植物のような）部屋内の障害物の周囲の境界線をマーキングするために用いることもできる。
【０００８】
領域（部屋）間の境界については、異なる信号を他の境界ロケータへ送信する境界ロケータによりマーキングすることが、より好ましい。前記器具は、ある一定の条件が満たされるまで、領域間の境界を、横切るべきではない境界として処理する。この条件は、いつ器具が領域を完全に横切ったのかというものであってもよい。
【０００９】
境界ロケータを用いることによって、前記器具を、はるかに広範囲の特徴または障害物を有する部屋で用いることが可能となる。したがって、前記器具を、ユーザーの家において、より多くの部屋で用いることができ、かつ、人間による監視の必要性がより低減される。
【００１０】
前記境界ロケータについては、ユーザーの家における必要な位置に、恒久的に設置することができ、または、これらの境界ロケータを、クリーニング装置が動作している時間だけ用いることができる。前記ロケータは、できるだけ小型であることが好ましく、かつ、該ロケータは、必要に応じて置くことができるか、または、境界においてカーペットの下方に都合よく設置できる細長い一片の形状をとることがさらに好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、添付図面を参照して、例示のみによって、より詳細に説明する。
【００１２】
図面のうち、最初に図１を参照すると、この図においては、主要本体１０と、２つの駆動ホイール１１（このうち、一方のみが見えている）と、ブラシバーハウジング１２と、２つの再充電可能な電池１３，１４と、欧州特許出願公開第００４２７２３号公報（ＥＰ−Ａ−００４２７２３）により完全に説明されている形式のデュアルサイクロン（登録商標）１５と、ユーザーインターフェース１６と、光検出器１７と、種々のセンサー２７〜３１（これらについては、本明細書においてより詳細に後述する）とを具備するロボット型真空クリーナーの形式のロボット型床面クリーニング装置が示されている。光検出器１７は、真空クリーナー周囲の複数の方位点（compass point）から受信された光を検出し、かつ、当方の同時係属中の国際特許出願（当方の参照番号ＧＥＰ００９９）において、より完全に説明されている。
【００１３】
前記クリーナーのための制御システムが図２に示されている。この回路は、２つの再充電可能な電池１３，１４と、電池およびモータ管理システム１８と、吸込ファンを駆動させるためのモータ１９と、真空クリーナーの左右側のホイール１１を駆動させるためのモータ２０，２１と、真空クリーナーのブラシバーを駆動させるためのモータ２２と、処理回路２３と、光検出器１７を備えたユーザーインターフェース２６と、ユーザースイッチ７５と、インジケータランプ７６とを具備する。処理回路２３は、非揮発性メモリ９６に記憶されたソフトウェアの制御下にあるマイクロプロセッサと、センサーからの測定値を記憶するためのメモリ９７とを備えることが好ましい。通信バス７０は、光検出器１７からの測定情報を処理回路２３へ伝達する。
【００１４】
前記ロボット型真空クリーナーには、複数の赤外線送信機２７ａおよび赤外線受信機２７ｂと、複数の超音波送信機２８および超音波受信機２９と、例えば部屋の入口または階段の最上部に配置された携帯用境界ロケータ（portable threshold locator）３２を検出するための１つ以上の境界検出器３０と、動物および火を検出するための１つ以上の受動式赤外線（ＰＩＲ）または熱電気（pyroelectric）検出器３１が装備される。前方、後方、および反対側の側面を向いている４つの主要超音波受信機２９が存在する。これらの受信機から受信された信号は、部屋の特徴からのまたは部屋内の物体からの距離を示す情報を提供するだけでなく、受信された信号の振幅および幅もまた、感知された物体のサイズ、形状、材料形式にしたがって変化する。
【００１５】
図３に示されるように、境界検出器３０は、送信コイル３４に接続された無線周波数ジェネレータ３３と、受信コイル３６に接続された受信機３５とを具備する。
【００１６】
前記携帯用境界ロケータ３２は、通常は戸口の幅にほぼ等しい長さを有しかつプラスチック材料からなる細長いストリップ３７と、境界検出器３０が境界ロケータ３２に近接しているときに、クリーナー上の境界検出器３０から受信された信号を変更するための、かつ、変調された信号をクリーナー上の受信コイル３６へ送信するための受動回路３８とを具備する。示されているように、変更回路３８は、（ループ状に接続されたキャパシタＣとインダクタＬとを有し、）プラスチック材料からなるストリップ３７に埋設されたループ共振器回路の形式である。クリーナーがストリップ３７の長さに沿って存在できるいかなる場所においても、クリーナー上の境界検出器３０が境界ロケータ３２の存在を検出できるように、共振器をストリップ３７の長さに沿って分布させることが好ましい。
【００１７】
前記無線周波数ジェネレータ３３は、ループ共振器回路３８の共振周波数と同一のまたは実質的に同一の周波数を有する無線周波数信号を定期的に生成する。この無線周波数信号は、共振回路３８の周波数の両側に及ぶこともできる。境界検出器３０のうちの１つが境界ロケータ３２に近接すると、受信機３５は、弱い信号（この信号は、送信信号よりも長い）を受信し、かつ、このことは、マイクロプロセッサ２３が、境界ロケータ３２の存在を識別することを可能にする。送信機３９は、境界ロケータ３２がマーキングするのに役立つ境界の長さの全域において比較的均一なアンテナ利得プロファイルを有していることが好ましい。分布された受動共振回路の実施形態と同様に、このことによって、クリーナーがストリップの長さに沿って存在できるいかなる場所においても、クリーナー上の境界検出器３０が境界ロケータ３２の存在を検出することが可能となり、かつ、利得プロファイルが均一であるほど、クリーナーは境界を均一に辿ることができる。
【００１８】
図４に示される他の実施形態において、携帯用境界ロケータ３２は、通常はリチウムイオン電池４０である再充電可能な電池により電力供給される信号送信機３９を備えることができる。この場合には、各々の境界検出器３０は、単に、境界ロケータ３２の送信機３９からの信号を受信するための受信機４１を具備する。
【００１９】
さらに他の実施形態において、境界検出器３０は、磁場、電場または電磁場を生じさせるための送信コイルと、通常は送信信号の基本周波数を受信する受信コイルとを具備することができる。この場合には、携帯用境界ロケータ３２は、合金または他の適切な材料からなる小片を備え、該小片は、ロボット型真空クリーナーが境界ロケータ３２に近接している場合に、境界検出器３０により生じた場により飽和状態となり、かつ、受信コイルにより受信される高調波の配列を生成する。基本周波数は、低レベルの高調波（これは、用いられている対象合金に特有のものである）を残して濾過される。この場合には、境界ロケータは、テープ長さの形式であってもよい。
【００２０】
各々の実施形態において、クリーナーの境界検出器が境界ロケータ３２に近接しているときに、該クリーナーは該境界ロケータから信号を受信する。境界検出器において受信された信号は、処理回路２３へ供給される。クリーナーがいつ境界ロケータに近接するのかを決定するために、種々の技術を用いることができる。好ましい方法は、受信信号の量を監視し、かつ、監視された量がいつ所定の限界点を満たすのかを決定する。監視された量がこの限界点を満たすと、境界ロケータは、十分に近接していると考えられ、かつ、クリーナーは、前述した量をこの限界点に維持する経路を辿る方向に進められる。監視された量は、受信信号の場の強度であってもよく、かつ、監視された場の強度が所定の限界点を超過すると、クリーナーは、実質的に等しい場の強度の経路を辿る方向に進められる。
【００２１】
図５Ａ〜図５Ｃは、クリーナーが家庭内の環境において動作する方法を示している。図５Ａから始めると、クリーナーは、通常は、壁面のそば（位置Ａ）に置かれ、かつ、部屋の縁部に沿って前方に移動するようにエネルギーを与えられる。種々のセンサー２７〜３１は、あらゆる携帯用境界ロケータ３２Ａと、部屋内の障害物と、部屋の角や暖炉のような他の特徴とを検出し、かつ、処理回路２３は、このようなあらゆる障害物を回避するために、また、部屋の特徴に到達したときに方向を変更するために、ロボット型真空クリーナーを進める。各々の方向変更（位置Ｂ，Ｃ，Ｄ）において、処理回路２３は、光検出器１７から、さらに、４つの主要な超音波受信機２９からも受信された情報を記憶する。これらの位置は、“中間地点（waypoints）”として認識される。処理回路２３は、さらに、各々の方向変更においてクリーナーが進行方向を変える方向に関する情報を記憶する。処理回路２３は、さらに、検出器１７と４つの主要な受信機２９とから受信された情報を絶えず監視し、かつ、これを以前に記憶された情報と比較する。光検出器１７と４つの主要な受信機２９とから受信された情報が以前に記憶された情報と同一かまたは実質的に同一である位置に、ロボット型真空クリーナーが到達すると、処理回路２３は、ロボット型真空クリーナーが部屋全域において完全な横断を完了したと決定し、かつ、ロボット型真空クリーナーを内側へ進ませるようにプログラムされる。クリーナーが内側へ進む距離（進入距離）は、実質的にクリーナー１つ分の幅であることが好ましい。その後の部屋の巡回において、処理回路２３は、方向の変更時にセンサーデータを記憶する。処理回路２３は、このデータを、新たな情報を以前の情報と整合させる試みにより、以前に記憶された情報と関連させる。互いに十分に類似した２セットのデータは整合していると考えられ、かつ、メモリ９７において互いに関連づけられる。その後の巡回での方向変更については、光検出器１７と４つの主要な受信機２９とから受信された情報を、以前に記憶された情報と比較することにより識別することができ、これにより、ロボット型真空クリーナーが、概して内側に螺旋を描く方法でその経路におけるあらゆる障害物を回避しながら、自分自身を部屋全域において進めることが可能となる。クリーナーが訪れる中間地点（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ...）からのセンサー情報は、中間地点データベースに記憶され、メモリ９７に記憶される。
【００２２】
この動作方法については、当方の同時係属中の国際特許出願（当方の参照番号ＧＥＰ０１００）において、より詳細に説明されている。しかしながら、部屋全域において進めるために、他の方法を等しく用いることもできる。
【００２３】
前記ロボット型真空クリーナーは、最初に部屋の中心に配置されれば、壁面または障害物を見つける。ロボット型真空クリーナーは、壁面を見つければ、前述した経路を辿る。ロボット型真空クリーナーは、（中央の暖炉のような）特徴または障害物を部屋に中心に見つければ、この特徴または障害物の周囲の巡回を完了し、かつ次に、概して外側に螺旋を描く経路を辿る。
【００２４】
図５Ｂは、クリーナーが動作する他のシナリオを示している。ユーザーは、クリーナーを閉じ込めることができる領域の境界をマーキングするために、部屋１２０内に境界ロケータ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄを配置している。ロケータ３２Ｂは、クリーナーが部屋１２２内に逃げ込むのを防ぐために、開放した戸口の境界全域において位置している。ロケータ３２Ｃは、クリーナーが適切に検出するには難しい物体である植物の周囲に配置されており、該ロケータ３２Ｃは、クリーナーのために境界を明確にマーキングする。ロケータ３２Ｄは、下り階段の境界に沿って配置されている。使用の際に、クリーナーは、部屋１２０の壁面と境界ロケータ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄとにより画定された領域内を動作する。部屋１２０におけるクリーナーの最も外側の経路は、線１３０により示されている。部屋１２０と部屋１２２との間の境界線をマーキングする境界ロケータ３２Ｂは、クリーナーが認識できる特別な識別子を有していることが好ましい。境界ロケータが受動共振回路である場合には、特別な識別子は、他の境界ロケータ３２Ｃ，３２Ｄにより生じた共振周波数とは異なる共振周波数における応答であってもよい。クリーナーについては、最初に、境界ロケータ３２Ｂによりマーキングされた境界を、横切るべきではない境界線の一部として見なすように動作すべくプログラムすることができる。いったん、クリーナーが部屋１２０の床面領域を完全に横切ると、該クリーナーは、境界ロケータ３２Ｂによりマーキングされた境界を横切りかつ部屋１２２内に移動することができる。クリーナーは、部屋１２０がいつ完全に横切られるのかを規定するための適切な方法を用いる。ある好ましい実施形態は、クリーナーを、概して部屋の中心に向かって内側に螺旋を描く方法で床面領域をカバーするように動作させ、クリーナーは、部屋を巡回する毎に内側へ進み、かつ、部屋の中心に到達したときに部屋を完全に横切ったと判定する。部屋を完全に横切ったと判定すると、クリーナーは、それ自体を、隣接した部屋１２２へ入る境界をマーキングする境界ロケータへ進める。境界ロケータ３２Ｂは、ユーザーがこのロケータを、テキストマーキングのような部屋間の境界において用いるべきロケータとして認識することを可能にするための幾つかの識別形式を携える。
【００２５】
図６は、境界ロケータの存在を検出するためにクリーナーにより実行される好ましい方法の流れ図を示しており、図７は、この方法を実行するクリーナーの機能ブロックを概略的に示している。
【００２６】
前記境界検出器３０は、境界ロケータにより生じた場を示す出力をもたらす。前述したように、この場については、クリーナーにより生じた励起信号に応答して、ロケータ３２における受動的共振回路により生じさせることができる。場の強度監視機能８０は、境界ロケータハードウェア（通常は、受信コイルおよび増幅器）から信号を受信し、かつ、この信号を、受信された場の強度を示す値に変換する。これについては、アナログ−ディジタル変換器を用いることにより達成することができる。この行動は、図６の段階２００に示されている。
【００２７】
場の強度値は、比較機能８１により限界点と比較される。受信信号の場の強度が限界点を超過すると、境界ロケータがクリーナーに近接して存在すると考えられ、かつ、制御信号がナビゲーションシステム９０へ送信される（段階２０２）。
【００２８】
前記ナビゲーションシステムは、次に、境界ロケータの周囲の経路に沿って、クリーナーを進める。ナビゲーションシステムは、場の強度監視部８０の出力を受信することにより、かつ、受信された場の強度を所定の限界点に維持するようにクリーナーを操縦することにより、このことを達成する（段階２０４）。
【００２９】
前記ナビゲーションシステム９０は、牽引モータ２０，２１へ制御信号を送信する。クリーナーがいつ境界を通過したのかを検出するために、ナビゲーションシステムは、他のセンサー（赤外線センサー２７ａ，２７ｂおよび超音波センサー２８，２９）からの入力を受信し続け、かつ、クリーナーが辿ることができる部屋の特徴がいつ再現するのかを判定する（段階２０６）。部屋の特徴が検出されると、クリーナーは、通常の方法で、部屋全域におけるナビゲーションを継続する（段階２０８）。
【００３０】
前記境界ロケータ３２Ｂの周囲のクリーナーの経路は、図５Ｃに詳細に示されている。前述したように、クリーナーを部屋の全域において進める好ましい方法は、クリーナーが“中間地点”として認識されている部屋の特徴に到達したときにいつでも、内蔵センサーからの測定値を記憶することに基づいている。クリーナーが部屋の周縁部の全域にわたって移動する際に、該クリーナーは、部屋の特徴における中間地点を記憶し、ここで、クリーナーは、強制的に方向を変更される。クリーナーは、壁面１１０に平行でありかつ近接している経路を辿る（経路１００）。地点１０１において、クリーナーは、戸枠を壁面の続きとして考えているので、壁面を辿ろうとする。しかしながら、境界検出器は境界ロケータ３２Ｂの存在を検出し、かつ、ナビゲーションシステムはその通常の壁面辿り動作を停止する。代わりに、クリーナーは、他のセンサーが戸枠および壁面（１１２）の存在を検出する地点１０３に該クリーナーが到達するまで、概して境界ロケータ３２Ｂの縁部に平行な経路（１０２）を辿る。クリーナーが最初に境界ロケータの存在を検出すると（地点１０１）、該クリーナーは中間地点を得る。すなわち、クリーナーは、内蔵センサーからの測定値を記憶する。その後の部屋の巡回において、クリーナーが部屋の周縁部から内側に距離（走査距離として認識される）をおいて部屋全域にわたって移動するときに、クリーナーは境界ロケータの存在を直接的に検出できないことがある。受動的共振回路については、クリーナー上の励起コイルおよび境界ロケータ３２上の共振コイルが互いに近接して配置されている場合にのみ、検出することができる。その後の部屋の巡回において（経路１０５、図５Ｃ）、クリーナーは、部屋１１０の縁部を検出する。その後の巡回においてクリーナーを動作させる２つの代替的方法について、以下に説明する。
【００３１】
最初の方法において、クリーナーは、壁面１１０の縁部を検出すると、地点１０６において中間地点を得る。この新たな中間地点１０６におけるデータと以前に記憶されたデータとを比較することにより、クリーナーは、新たなデータが地点１０１のためのデータと整合することを見出す。クリーナーは、中間地点データベースの記録から、境界ロケータ３２Ｂによりマーキングされている部屋の境界線の一部の始まりを地点１０１が示していることを知る。したがって、クリーナーは、部屋の物理的な境界線（壁面１１０）を辿ろうとするよりは、前方（方向１０７）へ移動し続ける。必要に応じて、クリーナーは、境界ロケータ３２Ｂによりマーキングされた境界線の縁部であるとクリーナーが認識している地点１０３において、壁面１１２の存在を検出することができる。
【００３２】
他の方法においては、地点１０６において壁面１１０の縁部を検出すると、クリーナーは、壁面１１０を辿って地点１０１に到達し、ここで、クリーナーは、境界ロケータ３２Ｂを検出する。クリーナーは、次に、周縁部の巡回に関して前述した方法と同じ方法で、境界ロケータ３２Ｂにより画定された境界線に沿って移動し、その後に、該クリーナーは、地点１０３において壁面を検出し、かつ、内側へ移動して、クリーナーが以前に動作していた同じ距離で、部屋の巡回を再開する。
【００３３】
図７の概略図において、場の強度監視部８０、比較機能部８１、ナビゲーションシステム９０については、全て、処理回路２３（図２）上で動作するソフトウェアとして実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ロボット型床面クリーニング装置の斜視図である。
【図２】 図１に示されたロボット型床面クリーニング装置のための電力管理システムおよびナビゲーションシステムの回路図である。
【図３】 境界検出器および検出システムに関する一実施形態の概略図である。
【図４】 境界検出器および検出システムに関する他の実施形態の概略図である。
【図５Ａ】 ロボット型床面クリーニング装置の動作に関する一シナリオを示す概略図である。
【図５Ｂ】 ロボット型床面クリーニング装置の動作に関する他のシナリオを示す概略図である。
【図５Ｃ】境界ロケータが配置されている図５Ｂの領域に関する、より詳細な図である。
【図６】 境界ロケータの存在を検出するために自律性車両により実行される方法の流れ図である。
【図７】 図６の方法を実行するロボット型床面クリーニング装置の機能的ブロックの概略図である。
【符号の説明】
１３，１４ 電池 １７ 光検出器 １８ 電池および電力管理処理部 １９ 真空ファンモータ ２０，２１ 牽引モータ ２２ ブラシバーモータ ２３ 処理回路 ２６ ユーザーインターフェースボード ２７ａ，２７ｂ 赤外線センサー ２８，２９ 超音波センサー ３０ 閾値検出器 ３１ 受動的赤外線センサー ３２，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ 境界ロケータ ７５ ユーザースイッチ７６ インジケータランプ ８０ フィールド強度モニタ ８１ 比較機能部 ９０ ナビゲーションシステム ９６ 制御ソフトウェア非揮発性メモリ ９７ メモリ

Claims (26)

1. 自律性車両器具と、第１及び第２境界ロケータを含む少なくとも２つの境界ロケータとの組み合わせであって、
   前記境界ロケータについては、自律性車両器具を少なくとも一時的に閉じ込めることができる範囲内の領域の境界線の少なくとも一部を画定するために、複数の位置において、使用のために配置することができ、
   前記境界ロケータは、異なる信号を送信し、前記器具には、該器具を領域全域において進めるためのナビゲーションシステムと、該器具が境界ロケータの存在を検出することを可能にする検出システムとが設けられ、
   前記検出システムは、境界ロケータから信号を受信するための手段を具備し、
   前記器具は、境界ロケータにより画定された境界線を検出するために、受信された信号を用いるように、かつ、第１境界ロケータを検出すると、該第１境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように、かつ、第２境界ロケータを検出すると、ある一定の条件が満たされるまで、該第２境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように、配置されていることを特徴とする組み合わせ。
2. 前記器具は、第２境界ロケータを検出すると、領域全体を走行するまで、前記境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の組み合わせ。
3. 前記第２境界ロケータは、該境界ロケータが他の領域に対する境界をマーキングすることを示す信号を送信することを特徴とする請求項２に記載の組み合わせ。
4. 前記自律性車両器具は、信号送信機と信号受信機とを備え、
   境界ロケータは、前記信号送信機から受信された信号を前記信号受信機で受信される信号に変更しかつ変更された信号を前記信号受信機へ送信するための手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の組み合わせ。
5. 前記変更手段は、受動回路を備えていることを特徴とする請求項４に記載の組み合わせ。
6. 前記受動回路はループ共振回路であり、かつ、前記信号送信機は、該ループ共振回路の共振周波数でまたは該共振周波数に近い周波数で信号を送信するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の組み合わせ。
7. 前記境界ロケータは、細長く、
   前記共振回路は、該境界ロケータの長手方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項６に記載の組み合わせ。
8. 前記境界ロケータは信号送信機を備え、かつ、前記自律性車両器具は、信号受信機を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の組み合わせ。
9. 前記ナビゲーションシステムは、周囲の光のレベルを検出するための光検出器と、自律性車両器具が方向を変更したときに周囲の光のレベルを示す情報を記憶するためのメモリ手段と、周囲の光のレベルが以前に記憶されたレベルと同一かまたは実質的に同一であるときに自律性車両器具が識別できるように、周囲の光のレベルを以前に記憶された情報と比較するための手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の組み合わせ。
10. 前記ナビゲーションシステムは、さらに、障害物と部屋の特徴とを検出するための複数のセンサーを具備することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の組み合わせ。
11. 前記検出システムは、受信された信号のパラメータが、要求された条件を満たすことを検出するための手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の組み合わせ。
12. 前記検出システムは、受信された信号の強度が、所定の強度を超過することを検出するための手段を具備することを特徴とする請求項１１に記載の組み合わせ。
13. 前記ナビゲーションシステムは、受信された信号が所定の強度を超過したことを検出すると、実質的に強度が等しい経路を辿るような方向へ前記器具を進めるように配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の組み合わせ。
14. ナビゲーションシステムと検出システムとを具備する自律性車両器具であって、
    前記ナビゲーションシステムは、前記器具を領域全域において進めるためのものであり、前記検出システムは、前記器具が第１及び第２境界ロケータを含む少なくとも２つの境界ロケータの存在を検出することを可能にするためのものであり、
    前記境界ロケータについては、自律性車両器具を少なくとも一時的に閉じ込めることができる範囲内の領域の境界線の少なくとも一部を画定するために、複数の位置において、使用のために配置することができ、
    前記境界ロケータは、異なる信号を送信し、
    前記検出システムは、境界ロケータから信号を受信するための手段を具備し、
    前記器具は、境界ロケータにより画定された境界線を検出するために、受信された信号を用いるように、かつ、第１境界ロケータを検出すると、該第１境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように、かつ、第２境界ロケータを検出すると、ある一定の条件が満たされるまで、該第２境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように、配置されていることを特徴とする自律性車両器具。
15. 前記第２境界ロケータを検出すると、領域全体を走行するまで、前記境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の自律性車両器具。
16. 前記境界ロケータへ信号を送信するための信号送信機と、該境界ロケータから信号を受信するための信号受信機とを具備することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の自律性車両器具。
17. 前記送信機は、境界ロケータ内の共振回路を励起するための信号を送信し、かつ、前記受信機は、共振回路により変更された信号を受信することを特徴とする請求項１６に記載の自律性車両器具。
18. 前記ナビゲーションシステムは、周囲の光のレベルを検出するための光検出器と、自律性車両器具が方向を変更したときに周囲の光のレベルを示す情報を記憶するためのメモリ手段と、周囲の光のレベルが以前に記憶されたレベルと同一かまたは実質的に同一であるときに自律性車両器具が識別できるように、周囲の光のレベルを以前に記憶された情報と比較するための手段とを備えることを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれかに記載の自律性車両器具。
19. 前記ナビゲーションシステムは、さらに、障害物と部屋の特徴とを検出するための複数のセンサーを具備することを特徴とする請求項１４から請求項１８のいずれかに記載の自律性車両器具。
20. 前記検出システムは、受信された信号のパラメータが、要求された条件を満たすことを検出するための手段を具備することを特徴とする請求項１４から請求項１９のいずれかに記載の自律性車両器具。
21. 前記検出システムは、受信された信号の強度が、所定の強度を超過することを検出するための手段を具備することを特徴とする請求項２０に記載の自律性車両器具。
22. 前記ナビゲーションシステムは、受信された信号が所定の強度を超過したことを検出すると、実質的に等しい場の強度の経路を辿る方向へ前記器具を進めるように配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の自律性車両器具。
23. 前記自律性車両器具は、ロボット型床面クリーニング装置であることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれかに記載の組み合わせまたは器具。
24. 前記ロボット型床面クリーニング装置は、ロボット型真空クリーナーであることを特徴とする請求項２３に記載の組み合わせまたは器具。
25. 自律性車両器具を用いて領域を掃除する方法であって、
    自律性車両器具を少なくとも一時的に閉じ込めることができる範囲内の領域の境界線の少なくとも一部を画定するために、第１及び第２境界ロケータを含む少なくとも２つの境界ロケータをある位置に配置する段階と、
    前記器具を、領域を掃除するために動作させる段階と
    を具備し、
    前記器具は、該器具を領域全域において進めるためのナビゲーションシステムと、該器具が境界ロケータの存在を検出することを可能にする検出システムとを用い、
    前記検出システムは、境界ロケータから信号を受信し、
    前記器具は、境界ロケータにより画定された境界線を検出するために、受信された信号を用い、かつ、第１境界ロケータを検出すると、該第１境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぎ、かつ、第２境界ロケータを検出すると、ある一定の条件が満たされるまで、該第２境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐことを特徴とする方法。
26. 前記器具は、第２境界ロケータを検出すると、領域全体を走行するまで、前記境界ロケータによりマーキングされた境界線を横切ることを防ぐように配置されていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。

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