JP6987219B2 - ロボット清掃デバイスの方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ロボット清掃デバイスの進行中の清掃プログラムの動作を制御する方法、及びその方法を実施するように構成されたロボット清掃デバイスに関する。
多くの技術分野において、あり得る障害物と衝突することなく空間を自由に動き回ることができるよう、自律的挙動を有するロボットを用いることが望まれる。
当技術分野においては、掃除機を、清掃対象表面を横切って移動させるためのモータの形態の駆動手段を装備した、ロボット真空掃除機が知られている。ロボット真空掃除機は、ロボット真空掃除機が、例えば、床の形態の表面を自由に動き回り、清掃することができるよう、自律的挙動を可能にするための、マイクロプロセッサの形態の知能、及び進路誘導手段をさらに装備する。それゆえ、これらの従来技術のロボット真空掃除機は、テーブル及び椅子などの物体、並びに壁及び階段などの他の障害物が配置された部屋を多かれ少なかれ自律的に真空掃除する能力を有する。
実用上の理由のために、ロボット真空掃除機が持ち運ぶことができるバッテリー電力の大きさには制限がある。結果として、このことにより、掃除機の充電が必要になる前にロボット真空掃除機が動くことができる表面の大きさに制限が設けられる。
バッテリーのエネルギーが空になりかけているが掃除されるべき領域がまだ残っている場合、ロボット真空掃除機は、所謂ピットストップと呼ばれるもののために充電ステーションに戻り、このプロセスの間中、ロボット真空掃除機は充電ステーションとドッキングして掃除機のバッテリーを再充電する。
清掃プログラムが進行している途中でユーザが帰宅し、まさにそのときに真空掃除機に掃除を続けさせたくない場合、ユーザには2つのオプションがある。
1)清掃プログラムを中止させ、掃除機を充電ステーションに送る。又は、
2)掃除機にその場で一時停止するように指示し、後で再開させる。
本発明の目的は、ロボット清掃デバイスの進行中の清掃プログラムの動作を制御する改善された方法を提供することである。
この目的は、本発明の第1の態様において、ロボット清掃デバイスの進行中の清掃プログラムの動作を制御する方法によって、達成される。この方法は、進行中の清掃プログラムを一時停止する命令を受け取ることと、一時停止する上記の命令に応答して、充電ステーションに移動してロボット清掃デバイスのバッテリーを再充電することと、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開する更なる命令を受け取ることと、上記の更なる命令に応答して、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開することと、を含む。
この目的は、本発明の第2の態様において、進行中の清掃プログラムの動作を制御するように構成されたロボット清掃デバイスによって、達成される。ロボット清掃デバイスは、このロボット清掃デバイスを移動させるように構成された推進システムと、ロボット清掃デバイスに給電するように構成された少なくとも1つのバッテリーと、コントローラと、を含む。コントローラは、進行中の清掃プログラムを一時停止する命令を受け取り、一時停止する上記の命令に応答して、推進システムを制御してロボット清掃デバイスを充電ステーションまで移動させてロボット清掃デバイスのバッテリーを再充電し、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開する更なる命令を受け取り、上記の更なる命令に応答して、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開する、ように構成される。
ロボット清掃デバイスの清掃動作を一時的に停止させたいと望むユーザは、例えば、ロボット清掃デバイスの上部にあるユーザインターフェース上の一時停止ボタンを押すか、又は、携帯電話のアプリケーションを介して一時停止命令を送ることがある。後者の場合、ロボット清掃デバイスは、電波又は赤外線通信などの無線通信ができる必要がある。
清掃プログラムを一時停止する命令を受け取ると、ロボット清掃デバイスは充電ステーションに移動して、このロボット清掃デバイスに装備されているバッテリーを再充電する。ロボット清掃デバイスは、一時停止した清掃プログラムを再開する更なる命令を与えられるまで、充電ステーションでドッキングしたままになる。
しばらくしてから、ユーザは、例えば、前述した携帯電話アプリケーションを介してロボット清掃デバイスに更なる命令を無線で送信することにより、一時停止した清掃プログラムを再開するように、ロボット清掃デバイスに命令する。
一時停止した清掃プログラムを再開する更なる命令に応答して、ロボット清掃デバイスは充電ステーションを離れ、以前に一時停止した清掃プログラムを再開する。
有利にも、ロボット清掃デバイスのバッテリーは、ユーザが開始した充電ステーションでの一時停止中に部分的に又は完全に充電され、元々設定されていた清掃プログラムが再開される。
一実施形態では、一時停止した清掃プログラムをロボット清掃デバイスに再開させるように構成された更なる命令は、プログラムが直ちに再開されるべきであること、又は、その更なる命令によって示される、ある設定された期間が経過した後で、一時停止した清掃プログラムが再開されるべきであることを、規定することができる。
従って、更なる命令は、期間を規定することがあり、その期間の経過後に、ロボット清掃デバイスが一時停止した清掃プログラムを再開することが、想定される。更なる命令は、一時停止命令が送信された直後に、ロボット清掃デバイスに送信されることがある。従って、一時停止命令が送信された後に、一時停止した清掃プログラムが、例えば30分などの所与の期間の後に再開されるべきであるという更なる命令が続く。
例えば、ユーザは30分間の昼食のために毎日仕事から帰宅し、その後でロボット清掃デバイスが一時停止した清掃プログラムを再開することが、想定されることがある。これは、携帯電話アプリケーション中のカスタム設定によって行われることがあり、ユーザが昼食後に家を出る前にロボット清掃デバイスに更なる命令を送信するのを覚えておく必要がないので、有利である。
更なる実施形態では、一時停止する命令に応答して、現在のロボット清掃デバイスの位置が記録され、清掃プログラムを再開することは、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開するために、記録されたロボット清掃デバイス位置に移動することを含む。
更に別の実施形態では、一時停止する命令に応答して、清掃プログラムによって規定される次のロボット清掃デバイスの位置が記録され、清掃プログラムを再開することは、一時停止する命令を受け取った際に進行中だった清掃プログラムを再開するために、記録された次のロボット清掃デバイス位置に移動することを含む。
概して、請求項において使用される全ての用語は、本明細書において別途明示的に定義されない限り、当技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「a/an/the element,apparatus,component,means,step,etc.(要素、装置、構成要素、手段、ステップなど)」への言及は全て、別途明示的に断りのない限り、要素、装置、構成要素、手段、ステップなどの少なくとも1つの例に言及するものとしてオープンに解釈される。本明細書において開示される任意の方法のステップは、明示的に断りのない限り、開示されている正確な順序で遂行される必要はない。
次に、添付の図面を参照して本発明を例として説明する。
ユーザがロボット清掃デバイスの清掃動作を一時停止したいと一時的に望む、従来技術のシナリオを示す。 本発明の一実施形態による、進行中の清掃プログラムの動作を制御するロボット清掃デバイスを示す。 本発明の一実施形態による、ロボット清掃デバイスの進行中の清掃プログラムの動作を制御する方法の流れ図を示す。 ロボット清掃デバイスが、一時停止命令を受け取った際に中断した位置には戻らず異なる位置に戻る、更なる実施形態を示す。 例示的な実施形態によるロボット清掃デバイスを示す。
次に、以下において、本発明の特定の諸実施形態が示された添付の図面を参照して、本発明をより完全に説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書において説明されている諸実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的で完全になり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えることになるよう、例として提供されている。本記載全体を通じて同様の番号は同様の要素を指す。
本発明によるロボット清掃デバイスは、バッテリーで動き、充電ステーションに戻ることにより再充電することが時折必要である。
図1は、ユーザがロボット清掃デバイス100の清掃動作を一時停止したいと一時的に望む、従来技術のシナリオを示す。
点線は、現在の清掃プログラムによって規定されたようにロボット清掃デバイス100が移動することになる経路200を示す。
ここで、ユーザが、例えば掃除機の上部にあるユーザインターフェース上の一時停止ボタンを押すことにより、又は携帯電話アプリケーションを介して一時停止命令を送信することにより、現在の清掃プログラムを一時停止するようにロボット清掃デバイス100に命令した場合、ロボット真空掃除機100は、
1)動作中の清掃プログラムを中止し、位置P2にある充電ステーション200に戻る。又は、
2)現在の位置P1で一時停止し、ユーザが清掃を再び開始するように掃除機に命令すると直ちに清掃プログラムを再開する。
第1のシナリオでは、真空掃除機は、命令されると、充電ステーションから新たな清掃プログラムで開始し、第2のシナリオでは、掃除機が一時停止した清掃プログラムを再開する命令を受け取る前に、掃除機のバッテリーが放電してしまう恐れがあり、従って、清掃時間が制限される。
図2、及び図3に示される流れ図を更に参照して、本発明の一実施形態による、ロボット清掃デバイス100の進行中の清掃プログラムの動作を制御する方法について説明する。
図3は、清掃プログラムを実行しているロボット清掃デバイス100を示しており、経路200は、清掃プログラムによって規定される指定された表面を清掃するために移動するべき経路であり、これを介して、現在の清掃プログラムによって規定されるようにロボット清掃デバイス100が移動することになる。
ここで、ロボットが位置P1にいるときに、ユーザがロボット清掃デバイス100の清掃動作を一時的に停止する。従って、ロボット清掃デバイス100は、ステップS101で、例えば、ユーザがロボットの上部にあるユーザインターフェース上の一時停止ボタンを押すか、又は、携帯電話のアプリケーションを介して一時停止命令を送信することにより、現在の清掃プログラムを一時停止する命令を受け取る。後者の場合、ロボット清掃デバイス100は、電波又は赤外線通信などの無線通信ができる必要がある。
なお、代替的な実施形態では、ステップS101で、ロボット清掃デバイス100のコントローラ116自体が、例えば、バッテリー117の電力が少なくなっているというバッテリー117からの指摘を受け取ることにより、一時停止する決定を行う。
ユーザから、又は低電力を示すバッテリー117から、清掃プログラムを一時停止する命令を受け取ると、ロボット清掃デバイス100はステップS102で充電ステーション300に移動して、ロボット清掃デバイスが装備しているバッテリーを再充電する。
ロボット清掃デバイス100は、ステップS101で一時停止した清掃プログラムを再開する更なる命令を与えられるまで、充電ステーション300でドッキングしたままになる。
しばらくしてから、ユーザは、例えば、ステップS103でロボット清掃デバイス100に更なる命令を無線で送信することにより、一時停止した清掃プログラムを再開するように、ロボット清掃デバイス100に命令する。
一実施形態では、上記の更なる命令はある期間を規定し、その期間の経過後に、ロボット清掃デバイス100が一時停止した清掃プログラムを再開することが、想定される。更なる命令は、ステップS101で一時停止命令が送信された直後に、ロボット清掃デバイスに送信されることがある。従って、ステップS101で一時停止命令が送信された後に、一時停止した清掃プログラムが、例えば30分などの所与の期間の後に再開されるべきであるという更なる命令が続く。
例えば、ユーザは30分間の昼食のために毎日仕事から帰宅し、その後でロボット清掃デバイス100が一時停止した清掃プログラムを再開することが、想定されることがある。これは、携帯電話アプリケーション中のカスタム設定によって行われることがあり、ユーザが昼食後に家を出る前にロボット清掃デバイス100に更なる命令を送信するのを覚えておく必要がないので、有利である。
いずれにせよ、一時停止した清掃プログラムを再開する更なる命令に応答して、ロボット清掃デバイス100は位置P2にある充電ステーションを離れ、ステップS104で以前に一時停止した清掃プログラムを続行するために位置P1に戻り、従って、経路200に沿った移動を再開する。
有利にも、ロボット清掃デバイス100のバッテリーは、ユーザが開始した充電ステーション300での一時停止中に部分的に又は完全に充電され、元々設定されていた清掃プログラムが再開される。
図2の実施形態では、ステップS101で一時停止命令を受け取ると、ロボット清掃デバイスは現在の位置を記録し、その結果、ステップS104で、一時停止する命令を受け取った際に動作中だった清掃プログラムを再開するために、ロボット清掃デバイスは記録されたロボット清掃デバイス位置に移動できることが、想定されている。
図4は、ロボット清掃デバイスが、一時停止命令を受け取った際に中断した位置には戻らず異なる位置に戻る、更なる実施形態を示す。
改めて、ロボットが位置P1にいるときに、ユーザがロボット清掃デバイス100の清掃動作を一時的に停止する。従って、ロボット清掃デバイス100は、ステップS101で、現在の清掃プログラムを一時停止する命令を受け取る。
清掃プログラムを一時停止する命令を受け取ると、ステップS102でロボット清掃デバイス100は充電ステーション300に移動して、このロボット清掃デバイスに装備されているバッテリーを再充電する。
前述した実施形態とは対照的に、ロボット清掃デバイス100は現在の位置を記録せず、現在いる部屋の清掃は完了した(又はほぼ完了した)と結論付け、隣の部屋400の清掃を継続する。従って、ロボット清掃デバイス100は、一時停止した清掃プログラムによって規定される清掃を再開すべき次の位置を記録する。
ロボット清掃デバイス100は、ステップS101で一時停止した清掃プログラムを再開する更なる命令を与えられるまで、充電ステーション300でドッキングしたままになる。
ステップS103でユーザがロボット清掃デバイス100に一時停止した清掃プログラムを再開するように命令した後(又は、設定された一時停止期間が終了した場合)、ロボット清掃デバイス100は位置P2にある充電ステーションを離れ、一時停止命令を受け取った際に以前に記録された「次の位置」に対応する、清掃されるべき次の部屋400に向かう。
改めて、ロボット清掃デバイス100のバッテリーは、有利にも、ユーザが開始した充電ステーション300での一時停止中に部分的に又は完全に充電され、元々設定されていた清掃プログラムが再開される。
本発明は、十分な処理知能を具備する様々な適切なロボット清掃デバイスによって遂行され得ることが想定されているものの、図5は、本発明の一実施形態に係るロボット清掃デバイス100を下面図で示す。すなわち、ロボット清掃デバイスの底部側が示される。矢印は、ロボット真空掃除機の形態で示されるロボット清掃デバイス100の前方方向を指示する。
ロボット清掃デバイス100は、清掃デバイスが清掃対象表面上を移動させられ得るよう駆動車輪112、113の運動を可能にするための2つの電気車輪モータ115a、115bの形態の駆動手段を備える推進システムなどの構成要素を収容する本体111を備える。各車輪モータ115a、115bは、ロボット清掃デバイス100を、清掃対象表面を横切って移動させるために、それぞれの駆動車輪112、113を互いに独立して回転するように制御する能力を有する。多数の異なる駆動車輪配置、及び様々な車輪モータ配置が想定され得る。ロボット清掃デバイスは、より伝統的な円形状本体、又は三角形状本体を有するデバイスなどの、任意の適当な形状を有し得ることに留意されたい。代替例として、軌道推進システム、又はさらに、ホバークラフト推進システムが用いられてもよい。推進システムは、ロボット清掃デバイス100に、ヨー、ピッチ、並進又はロール運動のうちの任意の1つ以上のものを遂行させるようにさらに構成されていてもよい。
マイクロプロセッサなどのコントローラ116が、車輪モータ115a、115bを、ロボット清掃デバイスが避けて走行しなければならない、壁、フロアランプ、テーブル脚の形態の障害物を検出するための障害物検出デバイス(図5には示されていない)から受信された情報を考慮して必要とされるとおりに駆動車輪112、113を回転させるように制御する。障害物検出デバイスは、例えば、障害物を検出し、任意の検出された障害物についての情報をマイクロプロセッサ116へ通信するための3Dカメラ、レーザと組み合わせたカメラ、レーザスキャナなどを用いて実装される、障害物検出デバイスの周囲状況を登録する3Dセンサシステムの形態で具体化され得る。マイクロプロセッサ116は車輪モータ115a、115bと通信し、障害物検出デバイスによって提供された情報に従って、ロボット清掃デバイス100が所望に応じて清掃対象表面を横切って移動することができるように車輪112、113の運動を制御する。
更に、ロボット清掃デバイス100は、清掃デバイス100に含まれる異なる構成要素に給電するための1つ又は複数のバッテリー117を装備する。1つ又は複数のバッテリー117は、ロボット清掃デバイス100がドッキングする充電ステーションを介して充電される。1つ又は複数のバッテリー117は更に、電力が低くなっている場合(又は完全に充電された場合)に信号を送るために、コントローラ116と通信可能に接続されている。
さらに、ロボット掃除機100の本体111は、本体111の底部側内の開口部118を介して、ごみを、本体内に収容された集塵袋又はサイクロン機構(図示されていない)へ輸送するための空気流を生み出す吸引ファン120を備える。吸引ファン120は、コントローラ116に通信可能に接続されたファンモータ121によって駆動される。ファンモータ121はコントローラ116から、吸引ファン120を制御するための命令を受信する。本体111は更に、開口部118に隣接する1つ又は複数の回転サイドブラシ114を備えて構成されることがある。
図5をさらに参照すると、1つ以上のマイクロプロセッサの形態で具体化されたコントローラ/処理ユニット116は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ又はハードディスクドライブなどの、マイクロプロセッサに関連付けられた好適な記憶媒体126にダウンロードされたコンピュータプログラム125を実行するように構成されている。コントローラ116は、コンピュータ実行可能命令を含む適切なコンピュータプログラム125が記憶媒体126にダウンロードされ、コントローラ116によって実行されると、本発明の諸実施形態に係る方法を実施するように構成されている。記憶媒体126はまた、コンピュータプログラム125を含むコンピュータプログラム製品であってもよい。代替的に、コンピュータプログラム125は、デジタル多用途ディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)又はメモリスティックなどの、好適なコンピュータプログラム製品を用いて記憶媒体126へ転送されてもよい。さらなる代替例として、コンピュータプログラム125は有線又は無線ネットワークを通じて記憶媒体126にダウンロードされてもよい。コントローラ116は、代替的に、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD)などの形態で具体化されてもよい。
本発明は以上において数個の実施形態を参照して主に説明された。しかし、当業者によって容易に理解されるように、添付の特許請求項によって定義されるように、以上に開示されているもの以外の実施形態も本発明の範囲内で同等にあり得る。

Claims (12)

  1. ロボット清掃デバイス(100)の進行中の清掃プログラムの動作を制御する方法であって、
    進行中の前記清掃プログラムを一時停止する命令を受け取るステップ(S101)と、
    前記一時停止する命令に応答して、充電ステーション(300)に移動して、ロボット清掃デバイスのバッテリー(117)を再充電するステップ(S102)と、
    前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開する更なる命令をユーザから受け取るステップ(S103)と、
    前記更なる命令に応答して、前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開するステップ(S104)と、
    前記一時停止する命令に応答して、前記清掃プログラムによって規定される次のロボット清掃デバイスの位置を記録するステップと、を含み、
    前記清掃プログラムを再開する前記ステップ(S104)は、前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開するために、前記記録された次のロボット清掃デバイスの位置に移動するステップを含む方法。
  2. 前記一時停止する命令は、低電力を示す前記バッテリー(117)から受け取られる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記一時停止する命令は、ユーザから受け取られる、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記一時停止する命令に応答して、現在のロボット清掃デバイスの位置を記録するステップを更に含み、前記清掃プログラムを再開する前記ステップ(S104)は、
    前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開するために、前記記録されたロボット清掃デバイスの位置に移動するステップを含む、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
  5. 前記更なる命令は、前記ロボット清掃デバイス(100)に、前記一時停止した清掃プログラムを前記更なる命令を受け取ると直ちに再開させるように、又は、前記更なる命令によって示される、ある設定された期間が経過した後で、前記一時停止した清掃プログラムを再開させるように構成される、請求項1〜の何れか一項に記載の方法。
  6. 進行中の清掃プログラムの動作を制御するように構成されたロボット清掃デバイス(100)であって、
    前記ロボット清掃デバイス(100)を移動させるように構成された推進システム(112、113、115a、115b)と、
    前記ロボット清掃デバイス(100)に給電するように構成された少なくとも1つのバッテリー(117)と、
    コントローラ(116)であって、
    進行中の前記清掃プログラムを一時停止する命令を受け取り、
    前記一時停止する命令に応答して、前記推進システム(112、113、115a、115b)を制御して前記ロボット清掃デバイス(100)を充電ステーションに移動させて、前記バッテリー(117)を再充電し、
    前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開する更なる命令をユーザから受け取り、
    前記更なる命令に応答して、前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開し、
    前記一時停止する命令に応答して、前記清掃プログラムによって規定される次のロボット清掃デバイスの位置を記録する、ように構成されたコントローラ(116)と、を含
    前記コントローラ(116)は、更に、前記清掃プログラムを再開する際に、
    前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開するために、前記推進システム(112、113、115a、115b)を制御して前記ロボット清掃デバイス(100)を前記記録された次のロボット清掃デバイス位置に移動させるように構成される、ロボット清掃デバイス(100)。
  7. 前記一時停止する命令は、低電力を示す前記バッテリー(117)から受け取られる、請求項に記載のロボット清掃デバイス(100)。
  8. 前記一時停止する命令は、ロボット清掃デバイスユーザインターフェースを介してユーザから受け取られる、請求項又はに記載のロボット清掃デバイス(100)。
  9. 前記コントローラ(116)は、
    前記一時停止する命令に応答して、現在のロボット清掃デバイスの位置を記録するように更に構成され、前記清掃プログラムを再開する際に、
    前記一時停止する命令を受け取った際に進行中だった前記清掃プログラムを再開するために、前記推進システム(112、113、115a、115b)を制御して前記ロボット清掃デバイス(100)を前記記録されたロボット清掃デバイス位置に移動させるように更に構成される、請求項の何れか一項に記載のロボット清掃デバイス(100)。
  10. 前記更なる命令は、前記ロボット清掃デバイス(100)に、前記一時停止した清掃プログラムを前記更なる命令を受け取ると直ちに再開させるように、又は、前記更なる命令によって示される、ある設定された期間が経過した後で、前記一時停止した清掃プログラムを再開させるように構成される、請求項の何れか一項に記載のロボット清掃デバイス(100)。
  11. コンピュータ実行可能命令が、ロボット清掃デバイス(100)内に含まれるコントローラ(116)上で実行されると、前記ロボット清掃デバイス(100)に、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法を遂行させるための前記コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラム(125)。
  12. コンピュータ可読媒体(126)を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読媒体(126)は、該コンピュータ可読媒体(126)に組み込まれた請求項11に記載のコンピュータプログラム(125)を有する、コンピュータプログラム製品。
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