JP6684108B2 - Vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。 Embodiments according to the present invention relate to a vacuum cleaner.
ユーザーに指示された移動経路情報に基づいて移動する自律型の電気掃除機が知られている。 An autonomous electric vacuum cleaner that moves based on movement route information instructed by a user is known.
従来の自律型電気掃除機は、ユーザーに指示された移動経路情報に基づく移動を行う際、予め設定された基準位置に一旦帰還し、この後に移動経路情報に示された移動経路に沿って移動することで、ユーザーの指示に応じた移動先に容易かつ精度よく移動する。 When performing a movement based on the movement route information instructed by the user, the conventional autonomous electric vacuum cleaner temporarily returns to a preset reference position and then moves along the movement route indicated in the movement route information. By doing so, the user can easily and accurately move to the destination according to the user's instruction.
従来の自律型電気掃除機は、移動経路情報に基づく移動に際し、基準位置としての充電台が意図せず移動していたり、移動の最中に車輪が空転したりすると、ユーザーの指示に応じた移動ができず、移動先へ到達することもできなくなる。 The conventional autonomous vacuum cleaner responds to the user's instruction when the charging base as the reference position is unintentionally moving or the wheels are idle during the movement when moving based on the movement route information. You cannot move or reach the destination.
そこで、本発明は、予め設定する移動経路に倣ってより正確に移動し、移動先へ到達することのできる電気掃除機を提案する。 Therefore, the present invention proposes an electric vacuum cleaner that can more accurately move along a preset moving route and reach a destination.
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る電気掃除機は、前進、および後退を含む動作類型を組み合わせて移動を行う本体部と、前記動作類型をそれぞれ個別に入力できる入力部と、前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部と、前記入力部に入力される前記動作類型ごとに、前記本体部の動作状態の変化、および前記本体部がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器と、前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせに対応させて前記検知器の検知結果を記憶する動作状況記憶部と、前記動作順序記憶部が記憶する前記動作類型の順序に倣って前記本体部を自律移動させ、かつ前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する自律制御部と、を備えている。
In order to solve the above problems, the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention includes a main body unit that moves by combining movement types including forward and backward movements, and an input unit that can individually input the movement types, An operation sequence storage unit that sequentially stores combinations of the operation types input to the input unit; a change in the operation state of the main body unit for each operation type input to the input unit; A detector that detects at least one of the environment in which it is placed, an operation status storage unit that stores the detection result of the detector in association with the combination of the operation types input to the input unit, and the operation order storage unit The main body unit is autonomously moved in accordance with the order of the motion types stored by, and the detection result stored by the operation status storage unit and the detection result of the detector during the autonomous movement. And compare, and a, and an autonomous control unit for correcting the combination of the operation type when the autonomous mobile.
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図1から図11を参照して説明する。 An embodiment of an electric vacuum cleaner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
図1は、本発明の実施形態に係る電気掃除機を含む運転制御システムを示すシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram showing an operation control system including an electric vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る電気掃除装置1は、運転制御システム2に通信可能に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
先ず、運転制御システム2は、通信網5を経由して、遠隔操作端末6から電気掃除装置1へ運転開始指示を含む通信信号を双方向通信する。また、運転制御システム2は、通信網5を経由して、構内端末7から電気掃除装置1へ運転開始指示を含む通信信号を双方向通信する。
First, the
通信網5は、外部ネットワーク8と、構内通信網9と、構内通信網9と外部ネットワーク8との間で通信を中継する中継通信機器11と、外部ネットワーク8に通信可能に接続されるサーバ12と、を含んでいる。
The
構内通信網9は、中継通信機器11に一体化される無線または有線の通信網である。電気掃除装置1および構内端末7は、構内通信網9に通信可能に接続されている。
The
外部ネットワーク8は、インターネット13を含んでいる。中継通信機器11、サーバ12、および遠隔操作端末6は、公衆電話網や携帯電話網などを介してインターネット13に接続されている。
The
サーバ12は、電気掃除装置1と遠隔操作端末6との情報通信を仲介している。
The
サーバ12は、インターネット13を介して多数の電気掃除装置1との間で双方向に通信している。サーバ12は、多数の電気掃除装置1それぞれに識別子を付与している。電気掃除装置1の使用者は、サーバ12が提供する識別子によって、遠隔操作端末6と自宅の電気掃除装置1との間で双方向通信を確立する。
The
遠隔操作端末6は、公衆無線回線や携帯電話回線を介してインターネットに接続し、サーバ12との間で双方向通信可能な装置である。遠隔操作端末6は、電気掃除装置1の掃除運転開始指示、一時停止指示、および停止指示の入力を受け付ける。また、遠隔操作端末6は、運転中、一時停止中、および停止中など、電気掃除装置1の状態を通知する通信信号をサーバ12から取得して画面に出力する。
The remote control terminal 6 is a device that is connected to the Internet via a public wireless line or a mobile phone line and is capable of bidirectional communication with the
次いで、本実施形態に係る電気掃除装置1は、自律走行して居室内を掃除する自律型掃除ユニット21と、自律型掃除ユニット21に電気的に連結されて充電を行う充電台22と、を備えている。
Next, the
また、電気掃除装置1は、任意の箇所に設置可能なマーキング装置23を含んでいても良い。
Further, the
自律型掃除ユニット21は、いわゆるロボットクリーナであり、前進、および後退を含む動作類型を組み合わせて移動を行う本体部である。自律型掃除ユニット21は、居室内の被掃除面を全域に渡って自律移動して塵埃を捕集し、この後、充電台22へ帰巣して次の掃除運転を待機する。動作類型には、前進、および後退の他に旋回、右折、左折などを含んでいても良い。
The
なお、本実施形態に係る自律型掃除ユニット21は、前進、後退、および左右への旋回を組み合わせて移動を行うものとして説明する。また、「動作類型の組み合わせ」とは2つ以上の動作類型、例えば前進、旋回、前進のように3つの動作類型の組み合わせだけでなく、1つの動作類型、例えば前進のみの場合を含む。
The
自律型掃除ユニット21は、赤外線通信によって充電台22、またはマーキング装置23の相対的な位置を検出する。自律型掃除ユニット21は、中空円盤形状の本体ケース25に覆われ、本体ケース25内の二次電池26の電力を消費して自律走行する。
The
充電台22は、居室内の被掃除面上に設置されている。充電台22は、自律型掃除ユニット21を接続または離脱可能である。充電台22は、自律型掃除ユニット21が電気的に連結されると、商用交流電源から二次電池26へ電力を導く電源コード27を備えている。電源コード27は、二次電池26へ送電する電路である。
The charging
マーキング装置23は、例えば自律型掃除ユニット21の進行を制限するためのガードや、カメラ(図示省略)を搭載する自律型掃除ユニット21に撮影箇所を指定するフォトポインタのような機器である。マーキング装置23は、自律型掃除ユニット21との間で赤外線通信を行い、自機の存在を知らせる。
The
また、自律型掃除ユニット21は、本体ケース25が充電台22に電気的に連結されて電源コード27から二次電池26への送電が可能になったか否かを判定する接続判定部28を備えている。接続判定部28は、接触式のセンサであっても良いし、非接触式のセンサであっても良い。
The
次に、本発明の実施形態に係る自律型掃除ユニット21について詳細に説明する。
Next, the
図2は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットを示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an autonomous cleaning unit of the electric vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、本実施形態に係る自律型掃除ユニット21は、中空円盤形状の本体ケース25と、本体ケース25の後部に設けられる塵埃容器29と、本体ケース25内に収容されて塵埃容器29に接続される電動送風機31と、被掃除面上の本体ケース25を移動させる移動部32と、移動部32を駆動させる駆動部33と、駆動部33を制御して被掃除面上の自律型掃除ユニット21を自律で移動させる自律制御部35と、中継通信機器11との間で運転開始指示を含む通信信号を送受信する通信部36と、自律制御部35への指示入力を受け付ける入力部37と、掃除運転の開始や終了などを報知する報知部38と、電動送風機31、自律制御部35、および駆動部33で消費される電力を蓄える二次電池26と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
また、自律型掃除ユニット21は、その動作状態の変化、および自律型掃除ユニット21がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器39と、自律型掃除ユニット21の移動方向にある障害物Oを検知する障害物検知器41と、を備えている。
Further, the
塵埃容器29は、電動送風機31が発生させる吸込負圧によって本体ケース25底面の吸込口(図示省略)から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃容器29は、塵埃を濾過捕集するフィルタや、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置である。
The
電動送風機31は、二次電池26の電力を消費して駆動し、吸込負圧を生じさせる。
The
移動部32は、本体ケース25の底面に配置される左右一対の駆動輪(図示省略)と、本体ケース25の底面に配置される旋回輪(図示省略)と、を備えている。
The moving
駆動部33は、一対の駆動輪のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部33は、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる。駆動部33は、自律制御部35の制御信号にしたがって左右の駆動輪を駆動させ、自律型掃除ユニット21を前進、後退、または旋回させる。
The
通信部36は、中継通信機器11から掃除運転開始指示、一時停止指示、および停止指示など、自律型掃除ユニット21に対する指示を含む通信信号を受信する一方、運転中、一時停止中、および停止中など、自律型掃除ユニット21の状態を通知する通信信号を送信する。
The
また、通信部36は、中継通信機器11との間で無線通信回線を確立して、自律型掃除ユニット21に対する指示を含む通信信号を受信する一方、自律型掃除ユニット21の状態を通知する通信信号を送信する。
In addition, the
入力部37は、本体ケース25に設けられる例えばスイッチの他に、赤外線を利用して指示入力するリモートコントローラであっても良い。入力部37は、動作類型をそれぞれ個別に入力できるキー(図示省略)を含んでいる。例えば、入力部37は、前進キー(図示省略)、後退キー(図示省略)、および旋回キー(図示省略)を備え、自律型掃除ユニット21へ動作類型を指示、あるいは指令することができる。
The
報知部38は、音声や警告音などの音、点灯や点滅などの光学的な表示によって、使用者や自律型掃除ユニット21周囲にいる第三者に掃除運転の開始や終了を知らせる。
The
二次電池26は、電動送風機31、駆動部33、および自律制御部35の電源であり、これらへ供給される電力を蓄えている。
The
自律制御部35は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。自律制御部35は、電動送風機31および駆動部33に電気的に接続されている。自律制御部35は、入力部37から取得する指示内容、および通信部36から取得する指示内容に応じて電動送風機31および駆動部33を制御し、掃除を行う。
The
自律制御部35が実行する指示内容には、電気掃除装置1の掃除運転開始指示、一時停止指示、掃除運転再開指示、および停止指示などが含まれている。自律制御部35は、これらの指示内容を入力部37および通信部36から取得する。なお、掃除運転再開指示とは、掃除運転の一時停止中の運転開始指示のことである。
The instruction content executed by the
また、自律制御部35は、入力部37に入力される動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部45と、入力部37に入力される動作類型の組み合わせに対応させて検知器39の検知結果を記憶する動作状況記憶部46と、を備えている。
In addition, the
動作順序記憶部45および動作状況記憶部46は、自律制御部35の記憶装置に確保されるデータ構造である。
The operation
自律制御部35は、入力部37に入力される動作類型に従って移動し、このときの動作順序を動作順序記憶部45に記憶する。自律制御部35が動作順序記憶部45に一連の動作順序を記憶する態様を「動作記憶モード」と呼ぶ。入力部37は、動作記憶モードの開始を指示し、または動作記憶モードの終了を指示する動作記憶モード開始/終了キー(図示省略)を含むことが好ましい。ユーザーは、動作記憶モード開始/終了キーを操作して動作記憶モードを開始した後、前進キー、後退キー、および旋回キーを任意かつ順次に操作し、自律型掃除ユニット21が目的地に到達した後、再度動作記憶モード開始/終了キーを操作して動作記憶モードを終了させる。動作順序記憶部45は、動作記憶モード開始/終了キーの開始操作から動作記憶モード開始/終了キーの終了操作までの間に指示される動作類型を順次に記憶する。また、動作順序記憶部45に記憶される動作類型に従って自律型掃除ユニットが意図通りに移動する経路を「予定経路」と呼ぶ。
The
動作状況記憶部46は、動作記憶モードにおける検知器39の検知結果、つまり入力部37に入力される動作類型ごとの自律型掃除ユニット21の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット21がおかれる環境の少なくともいずれかの検知結果を記憶している。つまり、動作状況記憶部46は、動作記憶モード開始/終了キーの開始操作から動作記憶モード開始/終了キーの終了操作までの間に指示される動作類型に対応させて検知器39の検知結果を記憶する。
The operation
さらに、自律制御部35は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型の順序に倣って自律型掃除ユニット21を自律移動させ、かつ動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較する検知結果比較部47と、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する移動経路補正部48を備えている。自律制御部35が動作順序記憶部45の記憶に従って自律型掃除ユニット21を自律移動させる制御を「記憶動作実行制御」と呼ぶ。また、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する制御を「経路補正制御」と呼ぶ。記憶動作実行制御には経路補正制御が含まれている。
Furthermore, the
検知器39は、例えば周囲の画像を取得するイメージセンサ、充電台22やマーキング装置23との相対的な位置関係を検知する位置センサ、および自律型掃除ユニット21に作用する加速度を検知する加速度計と角速度を検知する角速度計との組み合わせの少なくともいずれかを含んでいる。
The
検知器39は、動作記憶モードにおいて入力部37に入力される動作類型ごとに自律型掃除ユニット21の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット21がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する。また、検知器39は、記憶動作実行制御において自律制御部35が実行する動作類型ごとに自律型掃除ユニット21の動作状態の変化、および自律型掃除ユニット21がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する。なお、「自律型掃除ユニット21がおかれる環境」とは、例えばイメージセンサで取得する周囲の画像である。
The
具体的には、検知器39がイメージセンサの場合、検知結果比較部47は、動作状況記憶部46が記憶する画像情報と自律移動時における自律型掃除ユニット21の周囲の画像情報とを比較する。ここで、動作状況記憶部46が記憶する画像情報を「予定経路画像」と呼び、自律移動時に検知器39が撮影する画像情報を「実経路画像」と呼ぶ。検知結果比較部47は、予定経路画像から抽出される特徴点(例えば部屋や家具の角)と実経路画像から抽出される特徴点とを比較して、予定経路に対する実経路の違い(ズレ)を把握する。
Specifically, when the
また、検知器39が位置センサの場合、検知結果比較部47は、動作状況記憶部46が記憶するマーキング装置23との相対的な位置関係と自律移動時におけるマーキング装置23との相対的な位置関係とを比較する。ここで、動作状況記憶部46が記憶する位置関係を「予定経路位置(相対計測)」と呼び、自律移動時に検知器39が検知する位置関係を「実経路位置(相対計測)」と呼ぶ。検知結果比較部47は、予定経路位置(相対計測)と実経路位置(相対計測)とを比較して、予定経路に対する実経路の違い(ズレ)を把握する。
When the
さらに、検知器39が加速度計および角速度計の組合せの場合、検知結果比較部47は、動作状況記憶部46が記憶する加速度情報および角速度情報と自律移動時における加速度情報および角速度情報とを直接的または間接的に照合する。検知結果比較部47は、加速度情報および角速度情報を演算処理し、自律型掃除ユニット21の位置情報を得る。ここで、動作状況記憶部46が記憶する加速度情報および角速度情報から演算される位置情報を「予定経路位置(演算)」と呼び、自律移動時に検知器39が検知する加速度情報および角速度情報から演算される位置情報を「実経路位置(演算)」と呼ぶ。検知結果比較部47は、予定経路位置(演算)と実経路位置(演算)とを照合、あるいは比較して、予定経路に対する実経路の違い(ズレ)を把握する。
Furthermore, when the
移動経路補正部48は、検知結果比較部47の比較結果に基づいて自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
The movement
障害物検知器41は、レーザー光、可視光、赤外線、あるいは超音波を用い、非接触で障害物Oの存否を検知するセンサや、本体ケース25の側面に設けられるバンパ(図示省略)への障害物Oの接触を検知するマイクロスイッチである。また、障害物Oには段差を含み、障害物検知器41には、段差を検知する段差センサが含まれていても良い。
The
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除装置1の記憶動作実行制御について説明する。
Next, the storage operation execution control of the
図3は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の記憶動作実行制御のフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart of storage operation execution control of the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図4から図9は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の予定経路と実経路とを概念的に示す図である。 4 to 9 are diagrams conceptually showing a planned route and an actual route of the electric vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図4は、予定経路を予定通りに自律移動する場合、つまり経路補正制御が行われない場合を示している。 FIG. 4 shows a case where the planned route is autonomously moved as planned, that is, the route correction control is not performed.
図5は、充電台22の配置が動作記憶モード実行時から変更されている場合の経路補正制御を概念的に示している。
FIG. 5 conceptually shows the route correction control in the case where the arrangement of the charging
図6は、自律型掃除ユニット21の前進距離が不足している場合の経路補正制御を概念的に示している。
FIG. 6 conceptually shows the route correction control when the forward movement distance of the
図7は、自律型掃除ユニット21の前進距離が超過している場合の経路補正制御を概念的に示している。
FIG. 7 conceptually shows the route correction control when the forward movement distance of the
図8は、自律型掃除ユニット21の旋回角が不足している場合の経路補正制御を概念的に示している。
FIG. 8 conceptually shows the route correction control when the turning angle of the
図9は、自律型掃除ユニット21の旋回角が超過している場合の経路補正制御を概念的に示している。
FIG. 9 conceptually shows the route correction control when the turning angle of the
図4から図9において、自律型掃除ユニット21の実経路は細い実線で示され、予定経路は破線で示され、経路補正制御による移動は太い実線で示されている。また、図4から図9において、自律型掃除ユニット21は、直進動作A1、旋回動作A2、直線動作A3を予定している。なお、帰巣経路は省略している。
4 to 9, the actual route of the
図3および図4に示すように、本実施形態に係る電気掃除装置1の自律制御部35は、自律型掃除ユニット21と充電台22との電気的な連結を解除し、自律移動を開始する際に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、自律制御部35は、自律移動時において或る動作類型を行った後に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
In addition, the
例えば、自律制御部35は、自律移動時において直進動作を行った後に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。また、自律制御部35は、自律移動時において旋回動作を行った後に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを照合し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
For example, the
具体的には、本実施形態に係る電気掃除装置1の自律制御部35は、記憶動作実行制御を開始すると、充電台22から離脱する(ステップS1)。
Specifically, when the
次いで、自律制御部35の検知結果比較部47は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを取得し、照合する(ステップS2)。
Next, the detection
自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じているか否かを判断する(ステップS3)。自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じている場合(ステップS3 Yes)、移動経路補正部48に経路補正制御を実行させる(ステップS4)。なお、ステップS3のYes判断は、充電台22の配置が動作記憶モード実行時から変更されている(移動されている)ことを意味する。
The
移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)から、本来の出発位置、つまり動作記憶モード実行時に充電台22が置かれていた位置(これを「出発予定位置」と呼ぶ。)を演算し、出発予定位置へ向かう(ステップS4)(図5)。なお、本来の充電台22の配置場所、つまり動作記憶モードを実施した際の充電台22の配置場所を二点鎖線で示す。
Due to the difference (deviation) between the detection result stored in the operation
他方、自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じていない場合(ステップS3 No)、ステップS4を迂回してステップS5に進む。なお、ステップS3のNo判断は、充電台22の配置が動作記憶モード実行時から変更されていない(移動していない)ことを意味する(図4)。
On the other hand, the
次いで、自律制御部35は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型から未実施の動作を読み込み、これを実施する(ステップS5)。動作順序記憶部45が記憶する動作類型は、記憶された順序で呼び出される。
Next, the
検知結果比較部47は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを取得し、照合する(ステップS6)。
The detection
自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じているか否かを判断する(ステップS7)。自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じている場合(ステップS7 Yes)、移動経路補正部48に経路補正制御を実行させる(ステップS8)。なお、ステップS7のYes判断は、車輪の空転や、想定外の障害物の乗り越えなどによって、自律型掃除ユニット21がステップS5の実施によって到達する予定経路上の位置(これを「到達予定位置」と呼ぶ。)に到達していないことを意味する(図6から図9)。
The
移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)から、到達予定位置を演算し、到達予定位置へ向かう(ステップS8)。
The movement
例えば、ステップS5で実施する動作類型が前進の場合には、移動距離の不足、または超過が起こり得る。そこで、移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)が移動距離の不足であれば、さらに前進して到達予定位置へ進む(図6)。また、移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)が移動距離の超過であれば、後退して到達予定位置へ戻る(図7)。
For example, when the motion type executed in step S5 is forward movement, shortage or excess of the movement distance may occur. Therefore, if the difference (deviation) between the detection result stored in the operation
また、ステップS5で実施する動作類型が旋回の場合には、旋回角度の不足、または超過が起こり得る。そこで、移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)が旋回角度の不足であれば、さらに旋回して到達予定位置へ進む(図8)。また、移動経路補正部48は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との違い(ズレ)が旋回角度の超過であれば、逆方向へ旋回して到達予定位置へ戻る(図9)。
Further, when the operation type performed in step S5 is turning, the turning angle may be insufficient or excessive. Therefore, if the difference (deviation) between the detection result stored in the operation
なお、自律制御部35は、自律移動時において或る動作類型の最中に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正しても良い。
Note that the
例えば、自律制御部35は、自律移動時において直進動作中に動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。また、自律制御部35は、自律移動時において旋回動作中に動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
For example, the
この場合、自律制御部35は、自律制御部35は、自律移動時において或る動作類型の最中(ステップS5)に、刻々と動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し(ステップS6に相当)、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する(ステップS8に相当)。このような即時の経路補正制御は、動作類型ごとの経路補正制御よりも自律制御部35に高い処理能力を要求し、また処理負担を増大させる一方、予定経路の再現性を高め、ユーザーの意図により近い処置を実現させる。
In this case, the
自律制御部35は、到達予定位置に達するとステップS9へ進む。
When the
他方、自律制御部35は、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果との間に違い(ズレ)が生じていない場合(ステップS7 No)、つまり、予定経路を進んでいると判断できる場合には、ステップS8を迂回してステップS9へ直接進む。
On the other hand, the
そして、自律制御部35は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型に未実施の動作が有るか否かを判断する(ステップS9)。自律制御部35は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型に未実施の動作が有る場合(ステップS9 No)には、ステップS5へ戻り、動作順序記憶部45が記憶する未実施の動作を継続する。
Then, the
他方、自律制御部35は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型を全て実施している場合(ステップS9 Yes)には、自律型掃除ユニット21を充電台22へ帰巣させる、つまり帰巣制御を行う(ステップS10)。
On the other hand, the
自律制御部35は、自律型掃除ユニット21を充電台22に帰巣させると、報知部38を通じて記憶動作実行制御の終了を報知し(ステップS11)、記憶動作実行制御を終了する。また、自律制御部35は、経路補正制御を行った場合、つまり予定経路通りに進めず、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正した場合には、報知部38を通じて経路補正制御を行ったことを報知する(ステップS11)。
When the
また、自律制御部35は、記憶動作実行制御の終了、および自律移動時における動作類型の組み合わせの補正を補正したことについて、報知部38だけでなく、通信部36を通じて遠隔操作端末6へ報知処理を行う(ステップS11)。
Further, the
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除装置1の記憶動作実行制御における障害物回避動作について説明する。
Next, an obstacle avoidance operation in the storage operation execution control of the
図10および図11は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の障害物回避動作を概念的に示す図である。 10 and 11 are views conceptually showing the obstacle avoiding operation of the electric vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図10および図11において、自律型掃除ユニット21の実経路は細い実線で示され、予定経路は破線で示され、経路補正制御による移動は太い実線で示されている。また、図10および図11において、自律型掃除ユニット21は、図4と同じ予定経路を記憶している。帰巣経路は省略している。
10 and 11, the actual route of the
本実施形態に係る電気掃除装置1の自律制御部35は、障害物検知器41が障害物Oを検知した場合には、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する。
When the
具体的には、自律制御部35の移動経路補正部48は、障害物Oを回避して実行中の動作類型を継続する(図10)。例えば、図3のステップS5で実施する動作類型が前進の場合であって、経路の途中に障害物Oが存在する場合、移動経路補正部48は、障害物Oを回避し、実行中の動作類型における予定経路に復帰し、当該動作類型の到達予定位置を目指す。
Specifically, the movement
また、移動経路補正部48は、障害物Oを回避して次以降に予定する動作類型へ移行する(図11)。例えば、図3のステップS5で実施する動作類型が前進の場合であって、到達予定位置に障害物Oが存在する場合、移動経路補正部48は、障害物Oの回避の結果、障害物Oの存在が邪魔をして実行中の動作類型における予定経路へ復帰できず、当該動作類型の到達予定位置へ到達できないと判断し、次以降に予定する動作類型における到達予定位置、つまり当該前進動作の後に予定される旋回動作および前進動作における到達予定位置を目指す。
In addition, the movement
本実施形態に係る電気掃除装置1は、動作順序記憶部45が記憶する動作類型の順序に倣って自律型掃除ユニット21を自律移動させ、かつ動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正する自律制御部35を備えることによって、動作記憶モードで記憶する動作順序、あるいはこの動作順序による予定経路と、記憶動作実行制御での実経路との整合を高めることができる。このことは、基準位置としての充電台が意図せず移動していたり、移動の最中に車輪が空転したりするなど、掃除場所の偶発的な環境変化に対して、より堅牢な予定経路の再現を可能にする。
In the
また、本実施形態に係る電気掃除装置1は、画像情報や、マーキング装置23との位置関係や、自律型掃除ユニット21の移動時における加速度、角速度など、多様な検知方法によって経路補正制御を行うことができる。
Further, the
さらに、本実施形態に係る電気掃除装置1は、自律型掃除ユニット21と充電台22との電気的な連結を解除し、自律移動を開始する際に、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正することによって、予定経路の出発点を正すことができる。
Further, the
また、本実施形態に係る電気掃除装置1は、自律移動時において直進動作または旋回動作の後に経路補正制御を行うことで、単純な制御でより堅牢な予定経路の再現を可能にする。
Further, the
さらに、本実施形態に係る電気掃除装置1は、自律移動時において直進動作または旋回動作の最中に経路補正制御を行うことで、予定経路の再現性を高めることができる。
Further, the
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除装置1は、障害物検知器41が障害物Oを検知した場合には、動作状況記憶部46が記憶する検知結果と自律移動時における検知器39の検知結果とを比較し、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正することによって、動作記憶モードの記憶時に存在しなかった障害物Oを回避しつつ、極力ユーザーの意図に従って予定経路を進むことができる。
Furthermore, in the
また、本実施形態に係る電気掃除装置1は、自律移動時における動作類型の組み合わせを補正すると、無線通信回線を通じて移動経路を補正したことを送信する通信部36を備えることによって、予定経路の環境変化や異常の有無をユーザーに知らせ、次回の記憶動作実行制御に向けて環境変化や以上の除去、または予定経路の再設定を促すことができる。
In addition, the
したがって、本実施形態に係る電気掃除装置1によれば、予め設定する移動経路に倣ってより正確に移動し、移動先へ到達することができる。
Therefore, according to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the scope equivalent thereto.
1…電気掃除装置、2…運転制御システム、5…通信網、6…遠隔操作端末、7…構内端末、8…外部ネットワーク、9…構内通信網、11…中継通信機器、12…サーバ、13…インターネット、21…自律型掃除ユニット、22…充電台、23…マーキング装置、25…本体ケース、26…二次電池、27…電源コード、28…接続判定部、29…塵埃容器、31…電動送風機、32…移動部、33…駆動部、35…自律制御部、36…通信部、37…入力部、38…報知部、39…検知器、41…障害物検知器、45…動作順序記憶部、46…動作状況記憶部、47…検知結果比較部、48…移動経路補正部。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記動作類型をそれぞれ個別に入力できる入力部と、
前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせを順次に記憶する動作順序記憶部と、
前記入力部に入力される前記動作類型ごとに、前記本体部の動作状態の変化、および前記本体部がおかれる環境の少なくともいずれかを検知する検知器と、
前記入力部に入力される前記動作類型の組み合わせに対応させて前記検知器の検知結果を記憶する動作状況記憶部と、
前記動作順序記憶部が記憶する前記動作類型の順序に倣って前記本体部を自律移動させ、かつ前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する自律制御部と、を備える電気掃除機。 A main body part that moves by combining movement patterns including forward and backward movements,
An input unit capable of individually inputting the motion type,
An operation sequence storage unit that sequentially stores combinations of the operation types input to the input unit;
For each of the operation types input to the input unit, a detector that detects at least one of the change in the operating state of the main body and the environment in which the main body is placed,
An operation status storage unit that stores a detection result of the detector in association with a combination of the operation types input to the input unit;
The main body unit is autonomously moved according to the order of the operation types stored in the operation order storage unit, and the detection result stored in the operation status storage unit is compared with the detection result of the detector during the autonomous movement. And an autonomous control unit that corrects the combination of the operation types during the autonomous movement.
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する画像情報と前記自律移動時における前記本体部の周囲の画像情報とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1に記載の電気掃除機。 The detector includes an image sensor,
The autonomous control unit compares image information stored in the operation status storage unit with image information around the main body unit during the autonomous movement, and corrects a combination of the motion types during the autonomous movement. The electric vacuum cleaner according to 1.
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する前記マーキング装置との相対的な位置関係と前記自律移動時における前記マーキング装置との相対的な位置関係とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1に記載の電気掃除機。 The detector includes a position sensor that detects a relative positional relationship with a marking device that can be installed at any location,
The autonomous control unit compares the relative positional relationship with the marking device stored in the operation status storage unit and the relative positional relationship with the marking device during the autonomous movement, and during the autonomous movement. The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the combination of the operation types is corrected.
前記自律制御部は、前記動作状況記憶部が記憶する加速度情報および角速度情報と前記自律移動時における加速度情報および角速度情報とを直接的または間接的に比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1に記載の電気掃除機。 The detector includes an accelerometer and an angular velocity meter,
The autonomous control unit directly or indirectly compares the acceleration information and angular velocity information stored in the operation status storage unit with the acceleration information and angular velocity information during the autonomous movement, and determines the behavior type during the autonomous movement. The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the combination is corrected.
前記自律制御部は、前記本体部と前記充電台との電気的な連結を解除し、前記自律移動を開始する際に、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1から4のいずれか1項に記載の電気掃除機。 A charging stand for electrically connecting to the main body for charging is provided,
The autonomous control unit releases the electrical connection between the main body unit and the charging stand, and when starting the autonomous movement, the detection result stored in the operation status storage unit and the detection during the autonomous movement. The electric vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, which compares a detection result of a container and corrects a combination of the operation types during the autonomous movement.
おける前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1から7のいずれか1項に記載の電気掃除機。 The autonomous control unit compares a detection result stored in the operation status storage unit during a straight-ahead movement during the autonomous movement with a detection result of the detector during the autonomous movement, and the operation type during the autonomous movement. The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 7, which corrects the combination of.
前記自律制御部は、前記障害物検知器が前記障害物を検知した場合には、前記動作状況記憶部が記憶する検知結果と前記自律移動時における前記検知器の検知結果とを比較し、前記自律移動時における前記動作類型の組み合わせを補正する請求項1から9のいずれか1項に記載の電気掃除機。 An obstacle detector for detecting an obstacle in the moving direction of the main body is provided,
The autonomous control unit, when the obstacle detector detects the obstacle, compares the detection result stored by the operation status storage unit with the detection result of the detector during the autonomous movement, and The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 9, wherein a combination of the operation types during autonomous movement is corrected.
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