JP7101893B2 - 情報を自律型装置へ伝達するための光学標示 - Google Patents

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Description

関連出願の参照
本出願は、情報を自律型装置へ伝達するための光学標示と題する、２０１８年１２月３日に出願された米国仮特許出願第６２／７７４，５９９号の利益を主張するものであり、参照により本明細書に完全に組み込まれる。
本開示は、一般に、自律型装置と併用するための光学標示に関連し、より具体的には、情報をロボットクリーナーに伝達するための光学標示に関連する。
ロボットクリーナー（例えば、ロボット掃除機）は、表面を自律的に掃除するように構成される。例えば、ロボット掃除機のユーザーは、ロボット掃除機を環境内に位置付けて、ロボット掃除機にクリーニング動作を開始するように指示し得る。掃除中、ロボット掃除機は破片を収集し、後でユーザーが廃棄できるようにダストカップにそれを堆積させる。ロボット掃除機は、ロボット掃除機に給電する一つまたは複数の電池を充電するために、および／またはダストカップを空にするために、ドッキングステーションに自動的にドッキングするように構成され得る。
ビーコンは、環境内に位置付けられてもよく、ロボット掃除機と通信するアクティブ信号（例えば、一つまたは複数の赤外線ビーム）を生成するように構成され得る。例えば、ドッキングステーションは、ビーコンとして機能してもよく、アクティブ信号を環境内に放射するように構成され得る。生成された信号に基づいて、ロボット掃除機はドッキングステーションを見つけることができる。信号が検出されると、ロボットクリーナーは、ドッキングステーションへの信号に従うように構成され得る。
これらおよびその他の特徴の利点は、以下の図面とともに以下の詳細な説明を読むことによってより良く理解される。
図１は、本開示の実施形態と一致する、ロボットクリーナーと、それに連結された光学標示を有するビーコンとの概略斜視図である。
図２は、本開示の実施形態と一致する、光学標示の概略実施例である。
図３は、本開示の実施形態と一致する、図１のロボットクリーナー、および図１のビーコンの実施例であり得る、ドッキングステーションの概略斜視図である。
図４は、本開示の実施形態と一致する、光学標示を使用してロボットクリーナーと通信する方法の実施例のフローチャートである。
図５は、本開示の実施形態と一致する、カメラによって取り込まれた画像における収差および／またはカメラのミスアライメントを補正する方法の実施例のフローチャートである。
本開示は、一般にロボットクリーナー用のビーコンに関する。ビーコンは、ロボットクリーナーに情報を伝達するよう構成される一つまたは複数の光学標示を含み得る。伝達された情報を使用して、ロボットクリーナーにアクションを実行させることができる。例えば、通信された情報は、ロボットクリーナーを環境内に局在化するために使用することができる（例えば、ロボットクリーナーがホーム内のどの部屋に位置するかを決定するために）。一部の実例では、環境の決定された部分に基づいて、ロボットクリーナーは、環境の決定された部分に関連付けられる一つまたは複数の所定のクリーニングプロファイルを選択することができる。情報をロボットクリーナーに伝達するための光学標示の使用は、例えば、信号（例えば、光信号または無線信号）の生成に基づく通信と比較して、情報を伝達するために消費される電力量を低減し得る。
図１は、ロボットクリーナー１００（例えば、ロボット掃除機）、およびビーコン１０２の概略実施例を示す。ロボットクリーナー１００は、掃除される表面（例えば、床）を横切ってロボットクリーナー１００を促すように構成される一つまたは複数の従動輪１０４と、制御パネル１０６と、少なくとも一つのカメラ１０８（例えば、前方、下方、または上方方向に向けられた単眼またはステレオカメラ）と、少なくとも一つのメモリー１１０（隠線で表示）と、メモリー１１０に格納される一つまたは複数の命令を実行し、ロボットクリーナー１００に、格納される命令に基づいて一つまたは複数のアクションを実行させる、少なくとも一つのプロセッサー１１２（隠線で表示）とを含むことができる。ロボットクリーナー１００は、例えば、メモリー１１０に格納される一つまたは複数のクリーニングプロファイルを実行するように構成され得る。一部の実例では、選択されたクリーニングプロファイルは、少なくとも部分的に、ロボットクリーナー１００の位置に基づいてもよい。
カメラ１０８は、ロボットクリーナー１００が位置する環境を観察するように構成され得る。例えば、カメラ１０８は、ロボットクリーナー１００がメモリー１１０に格納される一つまたは複数のマップを使用して環境をナビゲートできるように、環境内のロボットクリーナー１００を局在化するために使用され得る。一部の実例では、カメラ１０８は、ビーコン１０２のハウジング１１４および／または環境の一部（例えば、壁、天井、床、および／または同種のもの）に連結された光学標示１１３の画像を捕捉することによって、ロボットクリーナー１００を局在化するために使用され得る。言い換えれば、光学標示１１３は、カメラ１０８によって見ることができるようにハウジング１１４に連結され、および／または環境の一部分に連結される。例えば、ロボットクリーナー１００に、光学標示１１３および／またはビーコン１０２が位置する領域に対応するマップを読み込ませてもよい。一部の実例では、光学標示１１３および／またはビーコン１０２の位置は、ロボットクリーナー１００が、読み込まれたマップ内の光学標示１１３および／またはビーコン１０２に対してそれ自体を局在化できるように、読み込まれたマップ上に示され得る。
一部の実例では、ビーコン１０２は、ホーミング信号発生器１１１を含み得る。ホーミング信号発生器１１１は、ロボットクリーナー１００に連結されたホーミング信号検出器１０９によって検出可能なホーミング信号を生成するように構成される。ホーミング信号検出器１０９による生成されたホーミング信号の検出は、ロボットクリーナー１００がビーコン１０２に近接していることを示すことができる。このように、ホーミング信号が検出されると、ロボットクリーナー１００に、ビーコン１０２を検索させることができる。一部の実例では、カメラ１０８が光学標示１１３の画像を取り込むことができるように、ホーミング信号を使用して、ロボットクリーナー１００をビーコン１０２に向かって誘導することができる。例えば、ホーミング信号検出器１０９は、ロボットクリーナー１００がホーミング信号の強度を増加させる結果となる方向に移動するように、検出されたホーミング信号の強度を測定するように構成され得る。ホーミング信号は、光信号（例えば、赤外線信号）、音響信号（例えば、超音波信号）、無線周波数信号、および／または任意の他のタイプの信号とすることができる。一部の実例では、カメラ１０８を使用して、ホーミング信号を検出することができる（例えば、ホーミング信号が赤外線信号であるとき）。これらの実例では、ロボットクリーナー１００は、ホーミング信号検出器１０９を含まなくてもよい。
光学標示１１３は、一つまたは複数の光学パターン１１６を含み得る。各光学パターン１１６は、ロボットクリーナー１００に情報を伝達するように構成され得る。例えば、ロボットクリーナー１００は、光学標示１１３の画像を取り込み、光学パターン１１６を識別し、識別された光学パターン１１６をロボットクリーナー１００のメモリー１１０に格納される既知の光学パターンと比較することができる。比較が、識別された光学パターン１１６が既知の光学パターンに対応することを示す場合、ロボットクリーナー１００は、光学パターン１１６に関連付けられるアクションを決定することができる。光学パターン１１６に関連付けられるアクションを識別した後、ロボットクリーナー１００に、識別されたアクションを実行させることができる。比較が、識別された光学パターン１１６が既知の光学パターンに対応しないことを示す場合、ロボットクリーナー１００は、アクションを光学パターン１１６に関連付け得る。アクションには、一つまたは複数のクリーニングアクション（例えば、少なくとも部分的に、表面タイプまたは部屋タイプに基づいて、吸引力および／またはブラシロール回転速度を変更する）、ナビゲーションアクション（例えば、エリアに近づくか回避する）、光学パターン１１６に関連付けられるマップを読み込ませるマップロードアクション（例えば、家の特定の床または部屋など、ビーコン１０２および／または光学標示１１３が配置される場所に対応するマップ）、現在のマップを光学パターン１１６に関連付けること（例えば、光学パターン１１６が認識されない場合）、および／またはその他のアクション、が含まれてもよい。
一部の実例では、光学標示１１３は、基材の両面上に対応する光学パターン１１６を有する基材であり得る。これらの実例では、基材の各面に対応する光学パターン１１６は、異なるアクションに関連付けられ得る。追加的に、または代替的に、光学標示１１３は、ビーコン１０２に対する複数の配向を有するように構成され得る。例えば、光学標示１１３は、一つまたは複数の光学パターン１１６の配向が変化するように、回転（例えば、時計回りまたは反時計回り）することができるように構成され得る。このように、ロボットクリーナー１００は、異なるアクションを一つまたは複数の光学パターン１１６のそれぞれの配向と関連付けるように構成され得る。追加的に、または代替的に、光学標示１１３は、ロボットクリーナー１００のユーザーによって交換可能であり得る。
一部の実例では、光学標示１１３は、照明されたとき、光学パターン１１６がロボットクリーナー１００のカメラ１０８に見えるように、少なくとも部分的に反射性であるように構成され得る。例えば、ロボットクリーナー１００は、光学標示１１３の少なくとも一部を照射する光（例えば、赤外線光）を放射するように構成される照明装置１１８を含み得る。一部の実例では、光学標示１１３は、ビーコン１０２のハウジング１１４内およびハウジング１１４内の窓の後ろに配置されてもよく、窓は、光学標示１１３がカメラ１０８によって視認可能であるように、一つまたは複数の波長の光に対して透過性である。このように、窓は、一つまたは複数の波長の光がそれを通過できるように、一つまたは複数の光透過性材料を含み得る。一部の実例では、窓は、所定の波長範囲外の波長を有する光が通過することを実質的に防止するように構成され得る（例えば、窓を通過する光の３５％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、または１％未満が所定の波長範囲外にある）。例えば、窓は、赤外線光のみが通過するのを実質的に可能にするように構成され得る（例えば、通過する光の少なくとも６５％、少なくとも７５％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％が赤外線光である）。こうした構成によって、光学標示１１３が、ロボットクリーナー１００のユーザーから隠されたままであると同時に、カメラ１０８によって視認可能となり得る。
光学標示１１３は、任意の形状を有し得る。一部の実例では、光学標示１１３の形状は、回転対称であり得る。一部の実例では、光学標示１１３は、円形、三角形、八角形、正方形、五角形、および／または任意の他の形状であり得る。
図２は、図１の光学標示１１３の実施例であり得る、光学標示２００の概略実施例を示す。示されるように、光学標示２００は、識別部分２０４と、少なくとも一つのアクション部分２０６を有する光学パターン２０２とを含み得る。識別部分２０４は、それぞれのアクション部分２０６に対応するアクションタイプを識別することができる。アクションタイプは、ロボットクリーナー１００がとるべきアクションのタイプを示し得る（例えば、マップの読み込み、クリーニングアクションの実行、ナビゲーションアクションの実行、および／または同種のものの実行）。アクション部分２０６は、特定のアクションを示すことができる（例えば、アクション部分２０６に関連付けられる特定のマップを読み込み、アクション部分２０６に関連付けられる特定のクリーニングアクションを実行し、アクション部分２０６に関連付けられる特定のナビゲーションアクションを実行し、および／または任意の他のアクションを実行する）。
このように、光学パターン２０２の識別部分２０４は、アクションタイプを識別するために、識別部分データベースと比較することができる。アクションタイプを識別すると、アクション部分２０６は、識別されたアクションタイプに関連付けられるアクション部分データベースと比較され得る。アクション部分２０６が、データベースに格納される既知のアクション部分に対応する場合、ロボットクリーナー１００に、既知のアクション部分に関連付けられるアクションを実行させることができる。言い換えれば、既知のアクション部分のアクションタイプを識別することに応答して、ロボットクリーナー１００に、対応するアクションを識別させ、対応するアクションを実行させることができる。アクション部分２０６がデータベースに格納される既知のアクション部分に対応しない場合、ロボットクリーナー１００は、アクション部分２０６が続いて検出されると、ロボットクリーナー１００が、アクション部分２０６に関連付けられるアクションを実行するように、アクション部分２０６をアクションと関連付けることができる（例えば、アクション部分を、現在のエリアに関連付けられるマップの読み込み、ユーザー入力に関連付けられるクリーニングアクション、ユーザー入力に関連付けられるナビゲーションアクション、および／または他のアクションに関連付ける）。
一部の実例では、識別部分２０４は、それぞれのアクション部分２０６に対応する、複数のアクションタイプを示し得る。このように、単一の光学パターン２０２は、ロボットクリーナー１００に、複数の異なるアクションを実行させることができる。一部の実例では、光学標示２００の二つ以上の隅が、対応するアクション部分２０６によって占有され得る。例えば、光学パターン２０２は、第一の、第二の、および第三のアクション部分を含んでもよく、第一のアクション部分はクリーニングアクションに対応し、第二のアクション部分はナビゲーションアクションに対応し、第三のアクション部分はマップロードアクションに対応する。このように、識別部分２０４は、光学パターン２０２の各アクション部分２０６に対応するデータベースが対応するアクションを検索できるように、各アクション部分２０６に対応するアクションタイプを識別し得る。
アクション部分２０６のうちの少なくとも一つが、ロボットクリーナー１００に特定のマップを読み込ませ、少なくとも一つの他のアクション部分２０６が、ロボットクリーナー１００に特定のナビゲーションまたはクリーニングアクションを係合させる例では、ナビゲーションまたはクリーニングアクションは、読み込まれたマップに固有であり得る。例えば、ナビゲーションアクションは、ロボットクリーナー１００が移動しない、読み込まれたマップ上の位置を識別し得る。追加的に、または代替的に、クリーニングアクションは、ロボットクリーナー１００がその掃除挙動を変更する（例えば、吸引力を増加／減少させる、ブラシロールまたはサイドブラシを無効にする、および／またはその他の任意の挙動）、読み込まれたマップの部分を示し得る。一部の実例では、一つまたは複数のクリーニングおよび／またはナビゲーションアクションは、感覚入力に基づいてロボットクリーナー１００によって自動的に更新され得る。例えば、ロボットクリーナー１００が破片収集の減少を検出する領域において、ロボットクリーナー１００は、電力消費量を低減するために、これらの領域で吸引力を低減できると決定し得る。追加的に、または代替的に、クリーニングおよび／またはナビゲーションアクションは、ユーザー入力に応答して調整され得る。例えば、ユーザーは、吸引の増加／減少が望まれる領域および／またはロボットクリーナー１００が回避すべき領域を示し得る。
光学標示２００は、表面（例えば、壁またはビーコン１０２）に連結されるように構成される固定媒体（例えば、接着ラベル）であり得る。固定媒体は、複数の側を含んでもよく、各側は一つまたは複数の光学パターン２０２を有する。他の例では、光学標示２００は、動的媒体（例えば、電子紙ディスプレイまたは液晶ディスプレイなどのディスプレイ）であり得る。実例によっては、光学パターン２０２は、ＱＲコード、ＡＲタグ、ＡＰＲＩＬタグ、ＣＡＬタグ、および／またはその他の任意のバーコードなどのバーコードであり得る。光学標示２００は、長方形形状を有するものとして示されるが、光学標示２００は、他の形状を有し得る。例えば、光学標示２００は、円形、三角形、八角形、正方形、五角形、および／または任意の他の形状であり得る。
図３は、図１のビーコン１０２の実施例であり得る、ドッキングステーション３００の概略実施例を示す。示されるように、ドッキングステーション３００は、ハウジング３０２と、ロボットクリーナー１００を充電するための複数の充電接点３０４と、窓３０６（例えば、一つまたは複数の波長の光を透過するポリカーボネート材料）と、光学標示３０８（これは、図１の光学標示１１３の実施例であり得る）とを含む。示されるように、ハウジング３０２は、窓３０６を含み、光学標示３０８は、光学標示３０８がロボットクリーナー１００のカメラ１０８によって視認可能であるように、窓３０６の後ろの位置およびハウジング３０２内に配置され得る。このように、窓３０６は、光学標示３０８がロボットクリーナー１００のカメラ１０８に見えるように構成され得る。一部の実例では、窓３０６は、光学標示３０８がロボットクリーナー１００のユーザーではなく、カメラ１０８のみに見えるように、光の所定の範囲の波長（例えば、赤外線光に対応する範囲）に対して透過性であり得る。言い換えれば、窓３０６を通過する光の実質的な部分は、所定の範囲の波長に対応する（例えば、窓３０６を通過する光の少なくとも６５％、少なくとも７５％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも９９％は、所定の範囲の波長に対応する）。これらの例では、ロボットクリーナー１００は、照明装置１１８を含んでもよく、照明装置１１８は、窓３０６が透過性である光の波長（例えば、赤外線光）を放射するように構成され得る。光学標示３０８の可視性を改善するために、光学標示３０８は、少なくとも部分的に反射性であるように構成され得る（例えば、入射光の少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が反射される）。
光学標示３０８を使用して、ロボットクリーナー１００をドッキングステーション３００にナビゲートすることができる。例えば、ロボットクリーナー１００は、光学標示３０８をカメラ１０８の視野内に中央揃えする見出しに従う、および／またはその方に移動するように構成され得る。このように、ロボットクリーナー１００は、ロボットクリーナー１００が充電接点３０４と係合することを可能にする様式で、ドッキングステーション３００に向かって前進することができる。こうした構成は、例えば、ロボットクリーナー１００をドッキングステーションにナビゲートするための赤外線信号を放射するドッキングステーションと比較して、ドッキングステーション３００へのより効率的な経路に追随するロボットクリーナー１００をもたらし得る。
一部の実例では、ロボットクリーナー１００がドッキングステーション３００に対応するドッキングステーションタイプと一致するドッキングアクションに係合できるように、光学標示３０８を使用してドッキングステーションタイプを示すことができる。例えば、ドッキングステーション３００が、ロボットクリーナー１００のダストカップから破片を排出するように構成される場合、ロボットクリーナー１００は、ドッキングステーション３００内に戻るように構成され得る。そのため、光学標示３０８の画像を取り込み、ドッキングステーション３００がダストカップから破片を排出するように構成されると判定すると、ロボットクリーナー１００は、ロボットクリーナー１００がドッキングステーション３００と係合するように後方に引き込むことができる様式で、ドッキングステーション３００に近づくことができる。
一部の実例では、ロボットクリーナー１００が光学標示３０８を観察することができるようにドッキングされると、ロボットクリーナー１００は、カメラ１０８のアライメントおよび／または機能を検証できる。カメラ１０８の機能性を検証するために、ロボットクリーナー１００は、光学標示３０８の既知の画像と、カメラ１０８によって取り込まれた光学標示３０８の現在の画像とを比較することができる（例えば、ロボットクリーナー１００がドッキングステーション３００と係合するとき）。例えば、経時的に、カメラ１０８は、損傷（例えば、レンズまたは保護カバー上の一つまたは複数の傷）および／または遮蔽（例えば、カメラ１０８上に蓄積するダストによって）されて、取り込まれた画像の収差の発生をもたらし得る。一部の実例では、ロボットクリーナー１００は、収差を補償するように構成され得る。
例えば、カメラ１０８がステレオカメラであるときに、カメラ１０８のアライメントを検証するために、カメラ１０８は、ステレオカメラの各撮像装置に対して一つ、複数の画像を取り込んでもよい。既知のドッキングステーション３００からのカメラ１０８の分離距離に少なくとも部分的に基づいて、ロボットクリーナー１００がドッキングステーション３００およびカメラの形状１０８（例えば、イメージャ間の分離距離、レンズ形状など）と係合しているとき、ロボットクリーナー１００は、取り込まれた画像のそれぞれにおける光学標示３０８の位置を推定し、推定された位置を実際の位置と比較することができる。比較に基づいて、推定された位置が実際の位置と十分に異なる場合、ロボットクリーナー１００は、差が所定の範囲内（例えば、最小限）にあるように、ソフトウェア補正を取り込まれた画像に適用し得る。
一部の実例では、光学標示３０８を使用して、ドッキングステーション３００の位置を示すことができる。例えば、光学標示３０８は、ロボットクリーナー１００がその部分に対応するマップを選択できるように、ドッキングステーション３００が位置する建物のどの部分（例えば、家の中のどの床または部屋）かを識別するために使用され得る。
ドッキングステーション３００はまた、一つまたは複数のホーミング信号発生器３１０を含んでもよい。ホーミング信号発生器３１０は、ロボットクリーナー１００がドッキングステーション３００へのその近接性を決定できるように（例えば、ホーミング信号検出器１０９を使用して）、ドッキングステーション３００の周りに延在する領域を少なくとも部分的に覆う信号を生成するように構成され得る。例えば、一部の実例では、ロボットクリーナー１００は、放射されたホーミング信号の強度を決定し、検出された強度を増加させる方向に移動させるように構成され得る。このように、ホーミング信号の強度が増加するにつれて、ロボットクリーナー１００は、それがドッキングステーション３００に近づいていると決定し、光学標示３０８の画像を取り込もうと試み始めることができる。一部の実例では、ロボットクリーナー１００は、ホーミング信号の強度を決定するように構成されなくてもよい。これらの例では、ホーミング信号を使用して、ロボットクリーナー１００が光学標示３０８の視距離内にあると決定し得る。ホーミング信号発生器３１０は、赤外線（ＩＲ）エミッター、超音波エミッター、無線周波数発生器、および／または一つまたは複数の信号をドッキングステーション３００の環境に放射するように構成される任意の他の信号発生器であり得る。
図４は、図１の光学標示１１３などの光学標示を観察する場合、図１のロボットクリーナー１００などのロボットクリーナーの動作例の方法４００のフロー図を示している。示されるように、方法４００は、ステップ４０２を含み得る。ステップ４０２は、カメラで光学標示を観察するロボットクリーナーを含み得る（例えば、光学標示の画像を取り込む）。
方法４００はまた、ステップ４０４を含んでもよい。ステップ４０４は、光学標示（例えば、ビーコンに連結された）の画像を分析することを含み得る。光学標示を検出すると、ロボットクリーナーは、光学標示に関連付けられるアクションを決定するように構成される。例えば、ロボットクリーナーは、光学標示の取り込まれた画像を、ロボットクリーナーのメモリーに格納される一つまたは複数の光学標示の既知の画像と比較するように構成することができる。
方法４００はまた、ステップ４０６を含んでもよい。ステップ４０６は、ロボットクリーナーに、光学標示に関連付けられるアクションを実行させることを含み得る。例えば、ロボットクリーナーが、画像に取り込まれた光学標示が、光学標示の既知の画像と合致する（例えば、ロボットクリーナーが、既知の画像と取り込まれた画像との間の十分な数の類似点を識別する）と決定するとき、ロボットクリーナーは、既知の画像に関連付けられるアクションを行うように構成され得る。合致が存在すると決定されない場合、ロボットクリーナーに、ロボットクリーナーがアクションを、画像に取り込まれた光学標示と関連付ける結果となるアクションを実行させることができる。
図５は、図１のロボットクリーナー１００などのロボットクリーナーのための、図１のカメラ１０８などのカメラの機能および／またはアライメントを検証するための方法５００の実施例のフロー図を示す。示されるように、方法５００は、ステップ５０２を含み得る。ステップ５０２は、光学標示から既知の分離距離で光学標示の画像を取り込むことを含み得る。例えば、ロボットクリーナーに給電する一つまたは複数の電池を再充電ためにロボットクリーナーがドッキングステーションと係合する場合、ロボットクリーナーは、ドッキングステーションに連結された光学標示から既知の距離にある。
方法５００はまた、ステップ５０４を含んでもよい。ステップ５０４は、光学標示の取り込まれた画像を、光学標示の既知の画像と比較することを含み得る。比較は、カメラの遮蔽（例えば、カメラ上のダスト蓄積）および／または損傷に対応する、取り込まれた画像の収差を識別し得る。ロボットクリーナーはまた、比較に基づいて、カメラがずれているか否かを判定し得る。例えば、ロボットクリーナーは、光学標示の推定位置を決定してもよく、取り込まれた画像中の光学標示の位置が推定位置に対応しない場合、ロボットクリーナーは、ミスアライメントがあると決定し得る。
方法５００はまた、ステップ５０６を含んでもよい。ステップ５０６は、ロボットクリーナーに、任意の識別された収差および／またはミスアライメントを補正するために、後続の取り込まれた画像に補正を適用させることを含み得る。ミスアライメントおよび／または収差がロボットクリーナーによって修正できない場合、ロボットクリーナーは、ロボットクリーナーのユーザーに通知するように構成され得る。
方法４００および／または５００のうちの一つまたは複数は、命令が一つまたは複数のプロセッサーによって実行されるとき、方法４００および／または５００のうちの一つまたは複数を実行させることができるように、少なくとも一つの非一時的コンピューター可読媒体における命令として具現化することができる。一部の実例では、方法４００および／または５００のうちの一つまたは複数を、回路（例えば、特定用途向け集積回路）に具現化することができる。従って、方法４００および／または５００のうちの一つまたは複数は、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはハードウェアの任意の組み合わせを使用して実施することができる。
本開示と一致する、ロボットクリーナーのためのドッキングステーションの実施例は、窓を有するハウジングと、光学パターンを有する光学標示を含み得る。光学標示は、ハウジング内に配置されてもよく、窓を通してロボットクリーナーのカメラによって視認可能である。光学標示を観察した後、ロボットクリーナーに、光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを実行させてもよい。
一部の実例では、アクションは、ロボットクリーナーに、ドッキングステーションが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含み得る。一部の実例では、窓は、窓を通過する光の実質的な部分が所定の範囲の波長に対応するように構成され得る。一部の実例では、所定の範囲の波長は、赤外線光に対応し得る。一部の実例では、光学パターンは、識別部分およびアクション部分を含み得る。一部の実例では、識別部分は、それぞれのアクション部分に対応するアクションタイプを識別し得る。一部の実例では、アクション部分に対応するアクションタイプを識別することに応答して、ロボットクリーナーに、アクション部分に対応するアクションを識別させ、アクションを実行させてもよい。一部の実例では、光学パターンが、少なくとも第一の、第二の、および第三のアクション部分を含み、第一のアクション部分がクリーニングアクションに対応し、第二のアクション部分がナビゲーションアクションに対応し、および第三のアクション部分がマップロードアクションに対応する。
本開示と一致する、ロボットクリーナー用のビーコンの実施例は、光学パターンを有するハウジングおよび光学標示を含み得る。光学標示は、ハウジングに連結され、ロボットクリーナーのカメラによって視認可能であり得る。光学標示を観察した後、ロボットクリーナーに、光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを実行させてもよい。
一部の実例では、アクションは、ロボットクリーナーに、ビーコンが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含み得る。実例によっては、ハウジングは窓を含んでもよく、光学標示は窓の後ろに配置されてもよく、窓は、窓を通過している光の実質的な部分が所定の範囲の波長に対応するように構成される。一部の実例では、所定の範囲の波長は、赤外線光に対応し得る。一部の実例では、光学パターンは、識別部分およびアクション部分を含み得る。一部の実例では、識別部分は、それぞれのアクション部分に対応するアクションタイプを識別し得る。一部の実例では、アクション部分に対応するアクションタイプを識別することに応答して、ロボットクリーナーに、アクション部分に対応するアクションを識別させ、アクションを実行させてもよい。一部の実例では、光学パターンが、少なくとも第一の、第二の、および第三のアクション部分を含み、第一のアクション部分がクリーニングアクションに対応し、第二のアクション部分がナビゲーションアクションに対応し、および第三のアクション部分がマップロードアクションに対応する。
本開示と一致する、システムの一例は、ロボットクリーナーおよびビーコンを含み得る。ロボットクリーナーは、ロボットクリーナーに、メモリーに格納される一つまたは複数の命令を実行させるように構成されるプロセッサーと、ロボットクリーナーの環境を観察するように構成されるカメラとを含み得る。ビーコンは、ハウジングおよび光学パターンを有する光学標示を含み得る。光学標示は、ハウジングに連結され、ロボットクリーナーのカメラによって視認可能であってもよい。ロボットクリーナーは、光学標示を観察することに応答して、光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを行うように構成され得る。
一部の実例では、アクションは、ロボットクリーナーに、ビーコンが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含み得る。一部の実例では、ハウジングは窓を含んでもよく、光学標示は窓の後ろに配置され、窓は、窓を通過する光の実質的な部分が所定の範囲の波長に対応するように構成される。一部の実例では、所定の範囲の波長は、赤外線光に対応し得る。一部の実例では、光学パターンは、識別部分および少なくとも一つのアクション部分を含み得る。一部の実例では、識別部分は、それぞれのアクション部分に対応するアクションタイプを識別し得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、アクション部分を観察することに応答して、マップの読み込み、クリーニングアクションの実行、またはナビゲーションアクションのうちの少なくとも一つを行うように構成され得る。一部の実例では、光学パターンは、ロボットクリーナーがクリーニングアクションおよびナビゲーションアクションを実行し、各々が、読み込まれるマップに関連付けられるように、少なくとも三つのアクション部分を含んでもよい。一部の実例では、ロボットクリーナーは、光を放射するように構成される照明装置をさらに含み得る。一部の実例では、光学標示は、放射光の少なくとも一部が光学標示から反射されるように、少なくとも部分的に反射性であり得る。一部の実例では、ビーコンは、複数の充電接点を有するドッキングステーションであり得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、ドッキングステーションと係合しながらカメラの機能を検証するように構成され得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、光学標示の既知の画像と、ロボットクリーナーがドッキングステーションと係合した後にカメラによって取り込まれた光学標示の画像を比較することによって、カメラの機能性を検証し得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、ドッキングステーションと係合しながら、カメラのアライメントを検証するように構成され得る。一部の実例では、カメラはステレオカメラであり得る。一部の実例では、ビーコンは、ホーミング信号を生成するように構成される、ホーミング信号発生器をさらに含み得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、ホーミング信号を検出するように構成される、ホーミング信号検出器をさらに含み得る。一部の実例では、ロボットクリーナーは、少なくとも部分的に、ホーミング信号に基づいてビーコンに誘導され得る。
本開示と一致する、ロボットクリーナーの実施例は、掃除される表面を横切ってロボットクリーナーに付勢するように構成される少なくとも一つの従動輪と、ロボットクリーナーの環境を観察するように構成されるカメラと、少なくとも一つのメモリーに格納される一つまたは複数の命令を実行するように構成される少なくとも一つのプロセッサーとを含み得る。一つまたは複数の命令を実行すると、プロセッサーは、ロボットクリーナーに、カメラを使用して光学パターンを有する光学標示の画像を取り込むことと、画像を分析して、光学パターンの少なくとも一部に関連付けられる少なくとも一つのアクションを決定することと、およびロボットクリーナーに決定されたアクションを実行させることとを含み得る動作を実行させ得る。
本開示と一致する、ロボットクリーナーの別の実施例は、掃除される表面を横切ってロボットクリーナーに付勢するように構成される少なくとも一つの従動輪と、ロボットクリーナーの環境を観察するように構成されるカメラと、少なくとも一つのメモリーに格納される一つまたは複数の命令を実行するように構成される少なくとも一つのプロセッサーとを含み得る。一つまたは複数の命令を実行するとプロセッサーは、ロボットクリーナーに、カメラを使用して、光学パターンを有する光学標示の画像を取り込むことと、取り込まれた画像を既知の画像と比較して、カメラがミスアライメントしているかどうか、または取り込まれた画像に収差が含まれているかどうかを決定することと、カメラがミスアライメントしている、または収差が存在すると決定することに応答して、ミスアライメントや収差を考慮するために、補正係数を後続の画像に適用することとを含んでもよい、動作を実行させてもよい。
本発明の原理は本明細書に記載されるが、本記述は、例としてのみ行われ、本発明の範囲に限定されないことは、当業者によって理解されるべきである。その他の実施形態は、本明細書に示される例示的な実施形態に加えて、本発明の範囲内で意図される。当業者による修正および置換は、本発明の範囲内であると考えられ、以下の特許請求の範囲を除いて限定されるべきではない。

Claims (16)

  1. ロボットクリーナー用ドッキングステーションであって、
    窓を有するハウジングと、
    光学パターンを有する光学標示であって、前記光学標示が前記ハウジング内に配置され、前記窓を通して前記ロボットクリーナーのカメラによって視認可能であり、前記光学標示を観察した後、前記ロボットクリーナーに、前記光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを実行させる、光学標示と、を含み、
    前記光学パターンが、少なくとも第一の、第二の、および第三のアクション部分を含み、前記第一のアクション部分がクリーニングアクションに対応し、前記第二のアクション部分がナビゲーションアクションに対応し、および前記第三のアクション部分がマップロードアクションに対応する、ドッキングステーション。
  2. 前記アクションが、前記ロボットクリーナーに、前記ドッキングステーションが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含む、請求項１に記載のドッキングステーション。
  3. 前記窓が、それを通過する光の実質的な部分が、所定の範囲の波長に対応するように構成される、請求項１に記載のドッキングステーション。
  4. 前記所定の範囲の波長が赤外線光に対応する、請求項３に記載のドッキングステーション。
  5. 前記光学パターンが、識別部分およびアクション部分を含む、請求項１に記載のドッキングステーション。
  6. 前記識別部分が、それぞれのアクション部分に対応するアクションタイプを識別する、請求項５に記載のドッキングステーション。
  7. 前記アクション部分に対応する前記アクションタイプを識別することに応答して、前記ロボットクリーナーに、前記アクション部分に対応する前記アクションを識別させ、前記アクションを実行させる、請求項６に記載のドッキングステーション。
  8. ロボットクリーナー用のビーコンであって、
    ハウジングと、
    光学パターンを有する光学標示であって、前記光学標示が前記ハウジングに連結され、前記ロボットクリーナーのカメラによって視認可能であり、前記光学標示を観察した後、前記ロボットクリーナーに、前記光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを実行させる、光学標示と、を含み、
    前記ハウジングが窓を含み、前記光学標示が前記窓の後ろに配置され、前記窓が、それを通過する光の実質的な部分が所定の範囲の波長に対応するように構成され、
    前記光学パターンが、少なくとも第一の、第二の、および第三のアクション部分を含み、前記第一のアクション部分がクリーニングアクションに対応し、前記第二のアクション部分がナビゲーションアクションに対応し、および前記第三のアクション部分がマップロードアクションに対応する、ビーコン。
  9. 前記アクションが、前記ロボットクリーナーに、前記ビーコンが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含む、請求項８に記載のビーコン。
  10. 前記所定の範囲の波長が赤外線光に対応する、請求項８に記載のビーコン。
  11. 前記光学パターンが、識別部分およびアクション部分を含む、請求項８に記載のビーコン。
  12. 前記識別部分が、それぞれのアクション部分に対応するアクションタイプを識別する、
    請求項１１に記載のビーコン。
  13. 前記アクション部分に対応する前記アクションタイプを識別することに応答して、前記ロボットクリーナーに、前記アクション部分に対応する前記アクションを識別させ、前記アクションを実行させる、請求項１２に記載のビーコン。
  14. ロボットクリーナーであって、
    前記ロボットクリーナーに、メモリーに格納される一つまたは複数の命令を実行させるように構成されるプロセッサーと、
    前記ロボットクリーナーの環境を観察するように構成されるカメラと、
    ビーコンであって、
    ハウジングと、
    光学パターンを有する光学標示であって、前記光学標示が前記ハウジングに連結され、前記ロボットクリーナーの前記カメラによって視認可能であり、前記ロボットクリーナーが、前記光学標示を観察することに応答して、前記光学パターンの少なくとも一部に関連付けられるアクションを実行するように構成される、光学標示とを含む、ビーコンとを含む、ロボットクリーナーを含み、
    前記ハウジングが窓を含み、前記光学標示が前記窓の後ろに配置され、前記窓が、それを通過する光の実質的な部分が所定の範囲の波長に対応するように構成され、
    前記光学パターンが、少なくとも第一の、第二の、および第三のアクション部分を含み、前記第一のアクション部分がクリーニングアクションに対応し、前記第二のアクション部分がナビゲーションアクションに対応し、および前記第三のアクション部分がマップロードアクションに対応する、システム。
  15. 前記アクションが、前記ロボットクリーナーに、前記ビーコンが配置される位置に対応するマップを読み込ませることを含む、請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記所定の範囲の波長が赤外線光に対応する、請求項１５に記載のシステム。
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