(57)【要約】【課題】掃除対象領域における掃除済みの領域を、ヘッドマウントディスプレイを装着することなく、掃除対象領域と対応付けて提示することができる掃除支援装置を提供する。【解決手段】掃除対象領域に対する掃除機のヘッド部の位置を検出する位置検出部と、位置検出部が検出したヘッド部の位置に基づき、掃除対象領域内における、掃除機による掃除済みの領域を判別する領域判別部と、領域判別部が決定した掃除済みの領域に基づき、掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成する投射画像作成部とを備えた。【選択図】図２
2018079134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除対象領域に対する掃除機のヘッド部の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記ヘッド部の位置に基づき、前記掃除対象領域内における、前記掃除機による掃除済みの領域を判別する領域判別部と、
前記領域判別部が決定した掃除済みの領域に基づき、前記掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成する投射画像作成部
とを備えた掃除支援装置。
【請求項２】
前記投射画像作成部が作成する投射画像は、前記掃除済みの領域に色を付けた投射画像である
ことを特徴とする請求項１記載の掃除支援装置。
【請求項３】
前記投射画像作成部が作成する投射画像は、掃除未実施の領域に色を付けた投射画像である
ことを特徴とする請求項１記載の掃除支援装置。
【請求項４】
前記ヘッド部の位置を示す位置検知座標系と、前記投射画像の表示手段座標系と、実空間における前記掃除対象領域を示す対象領域座標系との相対位置関係を導出するキャリブレーション部と、
前記キャリブレーション部が導出した相対位置関係に基づき、前記位置検知座標系で示された前記掃除済みの領域の座標を、前記表示手段座標系の座標へと変換する座標変換部とを備え、
前記投射画像作成部は、前記座標変換部が変換した後の前記掃除済みの領域を示す座標と、前記表示手段座標系と前記対象領域座標系との相対位置関係とに基づき、前記投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の掃除支援装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、
位置情報取得装置から取得した位置情報に基づき前記ヘッド部の位置を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の掃除支援装置。
【請求項６】
前記位置情報取得装置はカメラであり、
前記位置検出部は、前記カメラが前記掃除対象領域を含む空間を撮像した撮像画像に基づき前記ヘッド部の位置を検出する
ことを特徴とする請求項５記載の掃除支援装置。
【請求項７】
前記投射画像作成部は、
設定された規則に応じて、前記投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の掃除支援装置。
【請求項８】
前記領域判別部は、
前記位置検出部が検出した前記ヘッド部の位置の時間的な変化に基づいて、前記ヘッド部の位置の移動軌跡を判別し、
前記投射画像作成部は、前記設定された規則に応じた投射画像として、前記領域判別部が判別した前記ヘッド部の位置の移動軌跡を示す投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項７記載の掃除支援装置。
【請求項９】
前記領域判別部は、
前記位置検出部が検出した前記ヘッド部の位置の時間的な変化に基づいて、前記ヘッド部の位置の移動軌跡を判別して、当該移動軌跡に基づき前記ヘッド部の位置における掃除回数を算出し、
前記投射画像作成部は、前記設定された規則に応じた投射画像として、前記領域判別部が算出した前記掃除回数に応じて前記投射画像の内容を変更した投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項７記載の掃除支援装置。
【請求項１０】
前記投射画像作成部は、
前記掃除機のゴミ吸引量を示すデータを取得し、前記設定された規則に応じた投射画像として、前記ゴミ吸引量に応じて前記投射画像の内容を変更した投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項７記載の掃除支援装置。
【請求項１１】
前記投射画像作成部は、
前記設定された規則に応じた投射画像として、前記掃除対象領域に対する前記掃除済みの領域の割合を示す投射画像を作成する
ことを特徴とする請求項７記載の掃除支援装置。
【請求項１２】
前記領域判別部が判別した掃除済みの領域に基づく画像を作成し、当該作成した画像を、前記掃除対象領域を含む空間を撮像した撮像画像に重畳させた重畳画像を作成する重畳画像作成部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項６記載の掃除支援装置。
【請求項１３】
位置検出部が、掃除対象領域に対する掃除機のヘッド部の位置を検出するステップと、
領域判別部が、前記位置検出部が検出した前記ヘッド部の位置に基づき、前記掃除対象領域内における、前記掃除機による掃除済みの領域を判別するステップと、
投射画像作成部が、前記領域判別部が決定した掃除済みの領域に基づき、前記掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成するステップ
とを備えた掃除支援方法。
【請求項１４】
掃除対象領域に対する掃除機のヘッド部の位置を検出するための情報を取得する位置情報取得装置と、
前記位置情報取得装置が取得した情報に基づき、前記掃除対象領域における前記掃除機による掃除済みの領域に基づく投射画像を作成する掃除支援装置と、
前記掃除支援装置が作成した投射画像を前記掃除対象領域に投射する画像投射装置とを備えた掃除支援システムであって、
前記掃除支援装置は、
前記掃除対象領域に対する前記ヘッド部の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記ヘッド部の位置に基づき、前記掃除対象領域内における、前記掃除機による掃除済みの領域を判別する領域判別部と、
前記領域判別部が決定した掃除済みの領域に基づき、前記掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成する投射画像作成部とを有する
ことを特徴とする掃除支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、掃除対象領域に、掃除機による掃除済みの領域に基づく画像を投射させるための掃除支援装置、掃除支援方法、および、当該掃除支援装置と掃除機に関する情報を取得する位置情報取得装置と画像を投射する画像投射装置とからなる掃除支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザが掃除機を操作して掃除を行う作業時間の短縮と作業効率の向上のため、掃除対象領域における掃除済みの領域を操作者に提示する掃除支援装置が提案されている。例えば、掃除対象領域と、掃除機による掃除済み領域とを示す画像を、表示装置に表示させる掃除支援装置が知られている。
また、例えば、特許文献１には、掃除機の操作者（ユーザ）が装着したヘッドマウントディスプレイに、操作者から見て掃除済みの領域や未掃除領域が実際の床と重なるようにした画像を表示させることで、操作者に掃除済みの領域を提示する掃除支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８７１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された掃除支援装置では、ユーザが見ている実際の床に掃除済み領域を示す画像が重なって見えるため、表示装置に掃除済み領域を表示するものと比べて、ユーザは掃除済みの領域が直感的に分かりやすい。
しかしながら、特許文献１に開示されているような技術では、ユーザは、ヘッドマウントディスプレイを装着する必要があるという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ヘッドマウントディスプレイを用いることなく、掃除機による掃除済み領域を、ユーザが視認可能な掃除対象領域と対応付けて提示することができる掃除支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る掃除支援装置は、掃除対象領域に対する掃除機のヘッド部の位置を検出する位置検出部と、位置検出部が検出したヘッド部の位置に基づき、掃除対象領域内における、掃除機による掃除済みの領域を判別する領域判別部と、領域判別部が決定した掃除済みの領域に基づき、掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成する投射画像作成部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ヘッドマウントディスプレイを用いることなく、掃除機による掃除済み領域を、ユーザが視認可能な掃除対象領域と対応付けて提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この実施の形態１において、ユーザが操作する掃除機の構成の一例を説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置を備えた掃除支援システムの構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】この実施の形態１において、プロジェクタが、投射画像作成部が出力した投射画像を床に投射したイメージの一例を示す図である。
【図５】図５Ａ，図５Ｂは、この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１において、掃除対象領域の床に投射画像を投射するプロジェクタを複数台設置した掃除支援システムの構成の一例を説明するための図である。
【図７】実施の形態１において、投射範囲を広くするためのレンズを設けたプロジェクタを備えた掃除支援システムの構成の一例を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る掃除支援装置を備えた掃除支援システムの構成図である。
【図９】実施の形態２において、カメラは固定され、プロジェクタが、移動可能に設置される掃除支援システムの構成の一例を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態２において、プロジェクタが掃除機に固定される場合の、掃除支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】実施の形態２において、カメラおよびプロジェクタが、移動可能に設置される掃除支援システムの構成の一例を説明するための図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る掃除支援装置を備えた掃除支援システムの構成図である。
【図１３】実施の形態３において、カメラを、掃除機に取り外し可能に設置された携帯端末に搭載されたカメラとした場合のイメージの一例を示す図である。
【図１４】実施の形態３において、カメラを、掃除対象領域を含む空間となる部屋に設置されたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、テレビ等の装置が備えるカメラとした場合のイメージの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１に係る掃除支援装置１は、ユーザが手動で掃除機を操作しながら、部屋の床等を掃除する場合に、掃除済みの領域をユーザに提示するものである。
また、掃除が行われる対象となる領域を、掃除対象領域というものとする。掃除対象領域は、床、棚の上、または、壁等、ユーザが掃除機を操作して掃除する対象となるあらゆる領域を含んでもよい。ここでは、一例として、床を掃除対象領域とするものとして以下説明する。
【００１０】
図１は、この実施の形態１において、ユーザが操作する掃除機１０の構成の一例を説明する図である。
図１に示すように、掃除機１０は、掃除機本体１００と、吸引ホース１０１と、取っ手１０２と、継手管１０３と、ヘッド部１０４と、操作部１０５と、制御回路１０６とを備える。
掃除機本体１００は、集塵室１００１と、吸引駆動部１００２とを備え、吸引駆動部１００２の駆動により、塵埃またはごみ等をヘッド部１０４から吸引して集塵室１００１に捕集する機能を有している。掃除機本体１００は、下部にローラ１００３を備える。
【００１１】
集塵室１００１は、吸引ホース１０１に連結され、取っ手１０２は、吸引ホース１０１の掃除機本体１００とは反対側に結合されている。さらに、取っ手１０２の吸引ホース１０１との連結側とは反対側には継手管１０３が結合されている。
継手管１０３の先端側には、ヘッド部１０４が設けられる。
【００１２】
取っ手１０２には、操作部１０５および制御回路１０６が設けられている。操作部１０５は、複数個のキーボタン（図示省略）を含む。ユーザは、取っ手１０２を持って掃除を行い、操作部１０５のキーボタンを操作することで、掃除機１０の吸引動作の駆動、停止等を指示する。
制御回路１０６は、操作部１０５と電気的に接続されるとともに、掃除機本体１００の吸引駆動部１００２とも電気的に接続される。
【００１３】
ヘッド部１０４は、所定の大きさの断面積を有する吸い込み口１０４１を有する。
吸い込み口１０４１は、ヘッド部１０４の筐体１０４２における、掃除対象領域と対向する面に開口を有するように設けられる。
【００１４】
ユーザが操作部１０５を操作し、掃除機本体１００の吸引駆動部１００２を駆動すると、吸い込み口１０４１から塵埃またはごみ等が吸引され、継手管１０３、取っ手１０２、および、吸引ホース１０１を通じて、集塵室１００１に捕集される。
ここでは、掃除対象領域における、掃除機１０による掃除済みの領域を、ヘッド部１０４の位置に基づいて判別する。掃除済み領域の判別方法の詳細については後述する。
【００１５】
また、ここでは、一例として、１台の掃除機１０によって、掃除対象領域が掃除されるものとして、以下説明する。
【００１６】
図２は、この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置１を備えた掃除支援システムの構成図である。
掃除支援装置１は、位置情報取得装置から取得した情報に基づき、掃除対象領域における掃除機１０による掃除済みの領域を示す投射画像を作成し、画像投射装置を使って、掃除対象領域に当該投射画像を投射させる。
位置情報取得装置は、掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置を検出するための情報を取得する装置であり、例えば、カメラ２である。カメラ２は、例えば、天井に設置されている。カメラ２の設置位置は、天井に限らず、少なくとも掃除対象領域を撮像可能な位置であればよい。
画像投射装置は、掃除支援装置１が作成した投射画像を掃除対象領域に投射する装置であり、例えば、プロジェクタ３である。プロジェクタ３は、例えば、天井に設置されている。プロジェクタ３の設置位置は、天井に限らず、掃除済みの領域を示す投射画像を掃除対象領域に投射可能な位置であればよい。
【００１７】
図２に示すように、掃除支援装置１は、キャリブレーション部１１と、相対位置関係記憶部１２と、位置検出部１３と、位置履歴記憶部１４と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６と、表示規則記憶部１７とを備える。投射画像作成部１６は、座標変換部１６１を備える。
キャリブレーション部１１は、キャリブレーションを行う。具体的には、キャリブレーション部１１は、プロジェクタ３が、掃除対象領域である床に投射する投射画像の座標系と、カメラ２が掃除対象領域である床を含む空間を撮像する撮像画像の座標系との相対位置関係の較正を行う。以下、プロジェクタ３が投射する投射画像の座標系を表示手段座標系、カメラ２の撮像画像の座標系を位置検知座標系というものとする。
【００１８】
キャリブレーション部１１は、例えば、プロジェクタ３が備える投射部（図示省略）から、符号化された縞模様等を投射させ、当該縞模様が投射されている投射面を、カメラ２に撮像させる。そして、キャリブレーション部１１は、投射画像における測定点と、撮像画像における測定点を複数取得し、投射画像と撮像画像との間の位置の対応関係を導出する。具体的には、キャリブレーション部１１は、例えば、撮像画像上の位置と投射画像上の位置との対応関係に基づき、位置検知座標系の座標を表示手段座標系の座標に変換するための座標変換パラメータを算出する。なお、これは一例に過ぎず、キャリブレーション部１１は、その他の方法で座標変換パラメータを算出するものであってもよい。キャリブレーション部１１は、既存のキャリブレーション技術を用いてキャリブレーションを行うようにすればよい。
【００１９】
座標変換パラメータは、例えば、座標系の回転と平行移動を表す４×４行列等である。なお、例えば、表示手段座標系、位置検知座標系、および、後述する対象領域座標系が平面としてよい場合には、座標変換パラメータは、３×３行列としてもよい。
また、キャリブレーション部１１は、座標変換パラメータとして、例えば、座標変換対応表を作成するようにしてもよい。これらは例示に過ぎず、キャリブレーション部１１は、位置検知座標系の座標を、表示手段座標系の座標に変換することができる情報を、座標変換パラメータとして設定しておくようになっていればよい。
【００２０】
また、キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と、実空間における掃除対象領域としての床を示す座標系についても同様に、プロジェクタ３の投射部から縞模様等を投射させ、座標変換パラメータを算出する。実空間における掃除対象領域を示す座標系を、対象領域座標系というものとする。ここでは、一例として、床を掃除対象領域としているので、以下の説明では、対象領域座標系を、床座標系として説明する。床座標系は予め決められている。
なお、ここでは、例えば、掃除対象領域の床に、床座標系に対応したマーカが付与されており、当該マーカから、床の各部の座標を特定できるようになっているものとする。
【００２１】
キャリブレーション部１１は、算出した座標変換パラメータを、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させる。
当該キャリブレーション部１１によるキャリブレーション処理は、例えば、掃除支援装置１の電源がＯＮになった場合に、掃除支援装置１の制御部（図示省略）が、キャリブレーション部１１に対して、キャリブレーションの実行を指示することによって実行される。あるいは、例えば、別途掃除支援装置１にキャリブレーション用のスイッチを設けるようにしてもよい。
この実施の形態１では、カメラ２およびプロジェクタ３は、例えば、天井等に固定されていることを前提としており、カメラ２の撮像画像とプロジェクタ３の投射画像との間の位置の対応関係は変わらない。この場合、掃除支援装置１の設置時のみに、キャリブレーション部１１がキャリブレーション処理を行うようにしてもよい。
キャリブレーション部１１は、ユーザが掃除機１０を利用して掃除を行うまでにキャリブレーション処理を行うようになっていればよい。
【００２２】
相対位置関係記憶部１２は、キャリブレーション部１１が算出した相対位置関係に関する情報を記憶する。
【００２３】
位置検出部１３は、掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置等を検出する。位置検出部１３は、カメラ２から撮像画像を取得し、既存の画像処理技術を用いてヘッド部１０４の位置等を検出すればよい。
位置検出部１３は、ヘッド部１０４の位置を、例えば、ヘッド部１０４の筐体１０４２の中心位置としてもよいし、筐体１０４２の対角の２点の位置としてもよいし、筐体１０４２の四隅の位置としてもよい。これに限らず、どの点をヘッド部１０４の位置とするかが予め設定され、位置検出部１３は、当該設定された位置をヘッド部１０４の位置として検出するようにすればよい。
また、位置検出部１３は、少なくとも掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置を検出するようになっていればよいが、ヘッド部１０４の位置のほか、例えば、既存の画像処理技術を用いて、ヘッド部１０４の大きさ、あるいは、方向を検出するようにしてもよい。
【００２４】
位置検出部１３は、ヘッド部１０４の位置等を検出し、ヘッド部１０４の位置情報として、取得日時の情報とともに、位置履歴記憶部１４に記憶させる。ヘッド部１０４の位置情報は、位置検知座標系であらわされる。取得日時の情報は、例えば、位置検出部１３が、カメラ２から撮像画像を取得した日時とすればよく、当該取得日時の情報が、位置履歴記憶部１４に記憶されているヘッド部１０４の位置情報を特定できる情報となっていればよい。
【００２５】
位置検出部１３は、ユーザによって掃除機１０の操作が開始されると、カメラ２から撮像画像を取得し、取得した撮像画像からヘッド部１０４の位置等を検出して、ヘッド部１０４の位置情報を位置履歴記憶部１４に記憶させる。
位置検出部１３は、ユーザにより掃除機１０の操作が開始されたかどうかを、掃除支援装置１が備える入力受付部（図２においては図示省略）が掃除機１０の操作部１０５から制御回路１０６を介して吸引動作の駆動が指示された等の操作開始指示情報を受け付けたことにより判断すればよい。例えば、ユーザが掃除機１０の操作部１０５の操作により吸引動作の駆動を指示すると、掃除機１０の制御回路１０６を介して、掃除支援装置１の入力受付部が当該掃除機１０の吸引動作の駆動が指示された旨の操作開始指情報を受け付け、当該情報を位置検出部１３に出力する。なお、これは一例に過ぎず、位置検出部１３は、例えば、ユーザが掃除機１０の操作部１０５の操作により吸引動作の駆動を指示した際のランプの点滅を検知することで、ユーザにより掃除機１０の操作が開始されたかどうかを判断してもよく、位置検出部１３は、適宜の方法で、ユーザにより掃除機１０の操作が開始されたかどうかを判断すればよい。
【００２６】
位置履歴記憶部１４は、位置検出部１３が取得した、ヘッド部１０４の位置情報の履歴を、取得日時の情報とともに、記憶する。
【００２７】
領域判別部１５は、位置検出部１３が検出したヘッド部１０４の位置に基づき、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域を判別する。
具体的には、領域判別部１５は、掃除対象領域の掃除を開始するためのユーザによる掃除機１０の操作が開始されると、ヘッド部１０４の位置情報を、順次、位置履歴記憶部１４から取得する。そして、領域判別部１５は、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域として判別する。掃除済みの領域を示す座標は、位置検知座標系である。
なお、例えば、位置検出部１３が、ヘッド部１０４の位置情報として、掃除機１０のヘッド部１０４の大きさを検出している場合には、領域判別部１５は、当該掃除機１０のヘッド部１０４の大きさと位置から求められる移動範囲を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域と判別するようにしてもよい。
【００２８】
領域判別部１５は、掃除機１０の操作が開始されて以降の情報であるかどうかを、例えば、ヘッド部１０４の位置情報と紐付けられて記憶されている取得日時と、入力受付部から取得した操作開始指示の受付日時とから判断するようにすればよい。
【００２９】
また、領域判別部１５は、ヘッド部１０４の移動軌跡を、ヘッド部１０４の位置情報に含まれている、ヘッド部１０４の位置と日時情報等とから判別すればよい。ヘッド部１０４の移動範囲を掃除済みの領域と判別する場合は、領域判別部１５は、例えば、ヘッド部１０４の位置情報に含まれている、掃除機のヘッド部１０４の大きさと日時情報等とから判別すればよい。
このように、領域判別部１５は、ヘッド部１０４の位置が通過した軌跡等に基づき、掃除済みの領域を判別する。
領域判別部１５は、判別した掃除済みの領域の座標を、投射画像作成部１６に出力する。
【００３０】
投射画像作成部１６は、掃除対象領域である床に投射させるための、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域を示す投射画像を作成する。
投射画像作成部１６は、相対位置関係記憶部１２に相対位置関係に関する情報として記憶された座標変換パラメータに基づき、領域判別部１５から出力された掃除済みの領域の座標を、位置検知座標系から表示手段座標系に変換する座標変換部１６１を備える。具体的には、例えば、座標変換部１６１は、位置検知座標系で示された掃除済みの領域の座標に、回転と平行を表す４×４行列として算出された座標変換パラメータをかけることで、表示手段座標系の座標への変換を行う。
【００３１】
投射画像作成部１６は、座標変換部１６１が表示手段座標系に変換した後の掃除済みの領域を示す座標と、相対位置関係記憶部１２に記憶されている表示手段座標系と床座標系との相対位置関係に関する情報とに基づき、表示規則記憶部１７に記憶されている規則に則って、プロジェクタ３から掃除対象領域である床に投射させるための、掃除済みの領域を示す投射画像を作成する。なお、例えば、座標変換パラメータが、座標変換対応表として作成され記憶されている場合、座標変換部１６１は、当該座標変換対応表に存在しない中間点については、座標変換対応表で記憶されている座標と座標変換パラメータとの対応関係に基づき補完するようにすればよい。
投射画像作成部１６は、プロジェクタ３に対して投射画像を出力し、プロジェクタ３から当該投射画像を投射させる。
【００３２】
投射画像作成部１６は、作成した投射画像を、投射日時の情報とともに、画像履歴記憶部（図示省略）に履歴として記憶させるようにしてもよい。投射日時の情報とは、例えば、投射画像作成部１６が、プロジェクタ３に対して投射画像を出力した日時とすればよく、当該投射日時の情報が、画像履歴記憶部に履歴として記憶されている投射画像を特定できる情報となっていればよい。
プロジェクタ３は、投射画像作成部１６が出力した投射画像を、掃除対象領域である床に投射する。これにより、掃除済みの領域を示す画像が掃除対象領域に投射されてユーザに提示されるようになる。
【００３３】
表示規則記憶部１７には、プロジェクタ３に投射させる投射画像を作成する際の規則が、予め設定され、記憶されている。投射画像作成部１６は、表示規則記憶部１７に記憶された規則に則って、掃除済みの領域を示す画像が掃除対象領域に投射されるよう、投射画像を作成する。
表示規則記憶部１７には、具体的には、例えば、青色でヘッド部１０４の移動軌跡に沿った方向と直角に幅２０ｃｍで塗りつぶす、という規則が記憶されている。この場合、投射画像作成部１６は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域、すなわち、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡と直角に幅２０ｃｍで塗りつぶした領域を示す投射画像を、掃除済みの領域を示す画像として作成することになる。
【００３４】
また、例えば、領域判別部１５が、掃除機１０のヘッド部１０４の移動範囲を掃除済みの領域と判別するような場合、表示規則記憶部１７には、赤色で移動範囲を塗りつぶす、という規則が記憶されているようにしてもよい。この場合、投射画像作成部１６は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域、すなわち、掃除機１０のヘッド部１０４の移動範囲を赤色で塗りつぶす投射画像を、掃除済みの領域を示す画像として作成することになる。
【００３５】
なお、上述した例は一例に過ぎず、表示規則記憶部１７には、例えば、投射画像の色、ヘッド部１０４の位置を中心とした投射範囲等、投射画像作成部１６が当該表示規則記憶部１７に記憶された規則に則って作成した投射画像が床に投射された際に、ユーザが、掃除済みの領域を認識できる投射画像になるような規則が記憶されていればよい。表示規則記憶部１７に記憶されている規則は、予め、ユーザ等によって適宜設定可能である。
【００３６】
なお、ここでは、掃除支援装置１の投射画像作成部１６が座標変換部１６１を備えるようにしたが、投射画像作成部１６が座標変換部１６１を備えず、位置検出部１３が、ヘッド部１０４の位置情報を位置履歴記憶部１４に記憶させる際に、相対位置関係記憶部１２に記憶された相対位置関係に基づき、位置検知座標系から表示手段座標系へ、ヘッド部１０４の位置情報を変換して記憶させるようにしてもよい。
また、ここでは、図２に示すように、掃除支援装置１が、相対位置関係記憶部１２と、位置履歴記憶部１４と、表示規則記憶部１７と、画像履歴記憶部（図示省略）とを備えるものとしたが、これに限らず、相対位置関係記憶部１２と、位置履歴記憶部１４と、表示規則記憶部１７と、画像履歴記憶部とは、掃除支援装置１の外部に備えるようにしてもよく、掃除支援装置１が参照可能な場所に備えられていればよい。
【００３７】
この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置１の動作について説明する。
図３は、この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置１の動作を説明するフローチャートである。
キャリブレーション部１１は、キャリブレーションを行う。キャリブレーション処理は、例えば、掃除支援装置１の電源がＯＮになった場合に、掃除支援装置１の制御部（図示省略）が、キャリブレーション部１１に対して、キャリブレーションの実行を制御することによって行われる。なお、上述のとおり、この実施の形態１では、カメラ２およびプロジェクタ３は、固定されていることを前提としているので、掃除支援装置１の設置時に、キャリブレーション部１１がキャリブレーション処理を行うようにしてもよい。
キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と、位置検知座標系との対応付けを行う（ステップＳＴ３０１）。
【００３８】
また、ステップＳＴ３０１において、キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と、床座標系についても同様に、座標変換パラメータを算出する。
キャリブレーション部１１は、算出した各座標変換パラメータを、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させる。
【００３９】
位置検出部１３は、ユーザによって掃除機１０の操作が開始されるまで待機し（ステップＳＴ３０２の“ＮＯ”の場合）、ユーザによって掃除機１０の操作が開始されると（ステップＳＴ３０２の“ＹＥＳ”の場合）、カメラ２から撮像画像を取得し、取得した撮像画像からヘッド部１０４の位置等を検出して、ヘッド部１０４の位置情報を位置履歴記憶部１４に記憶させる（ステップＳＴ３０３）。
【００４０】
ステップＳＴ３０３において、位置検出部１３は、検出したヘッド部１０４の位置等の情報を、取得日時の情報ともに、ヘッド部１０４の位置情報として位置履歴記憶部１４に記憶させる。すなわち、ヘッド部１０４の位置情報には、ヘッド部１０４の位置等の情報と取得日時の情報が含まれている。
【００４１】
領域判別部１５は、掃除機１０の操作が開始されると、位置検出部１３が位置履歴記憶部１４に記憶させたヘッド部１０４の位置情報を、順次取得し、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域として判別する（ステップＳＴ３０４）。
領域判別部１５は、判別した掃除済みの領域の座標を、投射画像作成部１６に出力する。
【００４２】
投射画像作成部１６の座標変換部１６１は、相対位置関係記憶部１２に相対位置関係に関する情報として記憶された座標変換パラメータに基づき、領域判別部１５から出力された掃除済みの領域の座標を、位置検知座標系から表示手段座標系に変換する（ステップＳＴ３０５）。
【００４３】
投射画像作成部１６は、座標変換部１６１が表示手段座標系に変換した後の掃除済みの領域を示す座標と、相対位置関係記憶部１２に表示手段座標系と床座標系との相対位置関係の情報として記憶された座標変換パラメータに基づき、表示規則記憶部１７に記憶されている規則に則って、プロジェクタ３から床に投射させる投射画像を作成する（ステップＳＴ３０６）。
【００４４】
投射画像作成部１６は、プロジェクタ３に投射画像を出力し、プロジェクタ３から当該投射画像を投射させる。
投射画像作成部１６は、作成した投射画像を、投射日時の情報とともに、画像履歴記憶部に履歴として記憶させるようにしてもよい。
プロジェクタ３は、投射画像作成部１６が出力した投射画像を床に投射する。これにより、掃除済みの領域を示す画像が掃除対象領域である床に投射されてユーザに提示されるようになる。
【００４５】
図４は、この実施の形態１において、プロジェクタ３が、投射画像作成部１６が出力した投射画像を床に投射したイメージの一例を示す図である。
図４に示すように、掃除機１０による掃除済みの領域（図４のｆ）が、予め決められた規則に則って作成された投射画像として、床に投射されるようになる。なお、図４では、掃除済みの領域は、グレーで示しているが、掃除済みの領域を示す色は、グレー以外の色であってもよく、掃除済みの領域がわかるようになっていればよい。
【００４６】
位置検出部１３は、掃除機１０の操作が終了したかどうかを判定し（ステップＳＴ３０７）、操作が終了していない場合（ステップＳＴ３０７の“ＮＯ”の場合）は、ステップＳＴ３０３に戻り、以降の処理を繰り返す。これによって、ユーザが掃除機１０を操作している間、継続的に、リアルタイムで、掃除済みの領域を床に投射させるようにすることができる。
操作が終了した場合（ステップＳＴ３０７の“ＹＥＳ”の場合）は、処理終了する。
ここで判断する操作の終了とは、一連の掃除動作の終了をいう。位置検出部１３は、例えば、掃除機１０の操作部１０５の操作により吸引動作の停止が指示された等の情報と、一定時間吸引動作の停止の状態が継続した、あるいは、日付が変わった等の情報とに基づき、一連の掃除動作が終了したかどうかを判定する。
【００４７】
図５Ａ，図５Ｂは、この発明の実施の形態１に係る掃除支援装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。
この発明の実施の形態１において、キャリブレーション部１１と、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６の各機能は、処理回路５０１により実現される。すなわち、掃除支援装置１は、取得した画像に基づき掃除機１０のヘッド部１０４を検出し、掃除機１０による掃除済み領域を、プロジェクタ３に投射させる制御を行うための処理回路５０１を備える。
処理回路５０１は、図５Ａに示すように専用のハードウェアであっても、図５Ｂに示すようにメモリ５０４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０５であってもよい。
【００４８】
処理回路５０１が専用のハードウェアである場合、処理回路５０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
【００４９】
処理回路５０１がＣＰＵ５０５の場合、キャリブレーション部１１と、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。すなわち、キャリブレーション部１１と、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）５０２、メモリ５０４等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ５０５、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により実現される。また、ＨＤＤ５０２、メモリ５０４等に記憶されたプログラムは、キャリブレーション部１１と、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ５０４とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等が該当する。
【００５０】
なお、キャリブレーション部１１と、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、キャリブレーション部１１については専用のハードウェアとしての処理回路５０１でその機能を実現し、位置検出部１３と、領域判別部１５と、投射画像作成部１６については処理回路がメモリ５０４に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
相対位置関係記憶部１２と、位置履歴記憶部１４と、表示規則記憶部１７と、画像履歴記憶部（図示省略）は、例えば、ＨＤＤ５０２を使用する。なお、これは一例にすぎず、相対位置関係記憶部１２と、位置履歴記憶部１４と、表示規則記憶部１７は、ＤＶＤ、メモリ５０４等によって構成されるものであってもよい。
また、掃除支援装置１は、カメラ２、プロジェクタ３等の外部機器との通信を行う通信Ｉ／Ｆ装置５０３を有する。例えば、キャリブレーション部１１、あるいは、位置検出部１３は、カメラ２が撮像した映像を、通信Ｉ／Ｆ装置５０３を利用して、カメラ２から取得する。また、例えば、投射画像作成部１６は、作成した投射画像を、通信Ｉ／Ｆ装置５０３を利用して、プロジェクタ３に出力する。
【００５１】
なお、この実施の形態１では、表示手段座標系と床座標系との座標変換パラメータを算出し、投射画像の作成に利用しているが、この実施の形態１のように、プロジェクタ３が固定されており、例えば、床が平面であるような場合には、設置時に、プロジェクタ３の台形調整等を行うのみで床に投影画像を常にきれいに投影することができる。よって、このような場合においては、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は考慮せず、表示手段座標系に変換後の掃除済みの領域を示す座標と、表示規則記憶部１７に記憶されている規則に則って、投射画像を作成するようにしてもよい。
ただし、表示手段座標系と対象領域座標系との変換パラメータを算出して投射画像の作成に利用すると、複雑な形状の掃除対象領域に対する投射を行うことができるので、表示手段座標系と対象領域座標系との相対位置関係を考慮して投射画像を作成することが好ましい。
【００５２】
また、以上の説明では、図２に示すように、掃除支援システムにおいて、プロジェクタ３は１台設置されるものとしたが、これに限らず、掃除対象領域である床に投射画像を投射するプロジェクタ３は複数台設置されるようにしてもよい（図６参照）。
掃除済み領域を示す投射画像を、複数のプロジェクタ３によって異なる方向から投射させるようにすることで、遮蔽物による影響を少なくできる。また、投射範囲を広くすることができる。
複数台のプロジェクタ３の設置位置は固定されており、それぞれ異なる方向から床に投射画像を投射するものとする。
この場合、キャリブレーション部１１は、キャリブレーションにおいて、複数台のプロジェクタ３のそれぞれについて、順次、例えば縞模様を投射させている状態で、カメラ２に投射面を撮像させて、各プロジェクタ３について、プロジェクタ３が床に投射させる投射画像の表示手段座標系と、カメラ２が掃除対象領域を撮像する撮像画像の位置検知座標系との対応付けを行って座標変換パラメータを算出し、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させるようにする。同様に、キャリブレーション部１１は、各プロジェクタ３について、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係を導出する。
また、キャリブレーション部１１は、キャリブレーションにおいて、例えば、複数台のプロジェクタ３が床に投射画像を投射させる範囲の重なり、レンズによるひずみまたはぼけ、光量の差等に関する情報を取得し、あわせて、相対位置関係記憶部１２に記憶させるようにする。
【００５３】
投射画像作成部１６の座標変換部１６１は、位置履歴記憶部１４に記憶されたヘッド部１０４の位置情報から、掃除済みの領域の座標が、複数台のプロジェクタ３のうち、どのプロジェクタ３が投射画像を投射させる範囲内にあるかを計算し、投射の範囲内にあると判断されたプロジェクタ３に対応させて、掃除済みの領域の座標について、位置検知座標系から表示手段座標系への変換を行う。
投射画像作成部１６は、各プロジェクタ３が投射画像を投射させる範囲の重なり等を考慮し、各プロジェクタ３について、床に投射させる投射画像を作成する。
【００５４】
投射画像作成部１６は、投射画像を作成する際、複数台のプロジェクタ３が投射画像を投射させる範囲の重なりを、プロジェクタ３設置時の投射部の角度等を取得して判断し、あるいは、キャリブレーション結果を用いて判断し、投射画像の重なり、あるいは、色むらがないように補正をして投射画像を作成する。また、投射画像作成部１６は、投射画像を作成する際、複数台のプロジェクタ３の投射画像のぼけ具合を均一にする等の補正を行うようにする。
【００５５】
また、プロジェクタ３が備える投射部は、投射範囲を広くするためのレンズを備えるようにしてもよい（図７参照）。
投射範囲を広くするためのレンズを備えると、平面の投射面が変形する。よって、キャリブレーション部１１は、変形した投射面を床に対応付けるための情報も、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させるようにし、投射画像作成部１６は、当該変形した投射面が床に対応するようにして投射画像を作成する。そして、投射画像作成部１６は、当該相対位置関係記憶部１２に記憶された相対位置関係に基づき、変形した投射面が床に対応するようにして投射画像を作成する。
このように、プロジェクタ３の投射範囲がレンズによって広くなることで、１台のプロジェクタ３でより広範囲を投射できるようになる。
プロジェクタ３を複数台設置する場合は、複数台のプロジェクタ３全ての投射部に、投射範囲を広くするためのレンズを備えるようにしてもよいし、１部のプロジェクタ３の投射部に投射範囲を広くするためのレンズを備えるようにしてもよい。
【００５６】
なお、この実施の形態１において、掃除支援装置１は、ユーザに対して、掃除対象領域における掃除済みの領域を、例えば、グレー等の色で提示するものとするものとした。具体的には、投射画像作成部１６は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に基づき、掃除済みの領域をグレー等の色とした投射画像を作成し、プロジェクタ３に対して、当該投射画像を掃除対象領域に投射させるものとした。
しかし、これに限らず、例えば、掃除支援装置１は、ユーザに対して、掃除対象領域における掃除未実施の領域をグレー等の色で提示するものとしてもよい。具体的には、投射画像作成部１６は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に基づき、掃除対象領域において当該掃除済みの領域を除く領域を掃除未実施の領域と判断し、掃除未実施の領域をグレー等の色とした投射画像を作成し、プロジェクタ３から掃除対象領域に投射させるようにしてもよい。
【００５７】
また、この実施の形態１において、掃除支援装置１は、掃除機１０の外部に設置され、例えば、掃除機１０と通信Ｉ／Ｆ装置５０３を介して通信し、掃除機１０の駆動、停止等の制御情報等を取得するようにしてもよいし、掃除機１０との間で特別な通信手段を持たなくてもよい。また、掃除支援装置１は、掃除機１０に搭載されるものとしてもよい。掃除機１０と掃除支援装置１の間で特別な通信手段を持たない場合は、任意の掃除機による掃除支援が可能である。また、掃除支援装置１が掃除機１０と通信Ｉ／Ｆ装置５０３を介して通信する場合、あるいは、掃除支援装置１が掃除機１０に搭載される場合は、掃除機１０と連携したより高度な支援が可能となる。
【００５８】
以上のように、実施の形態１によれば、掃除支援装置１は、掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置を検出する位置検出部１３と、位置検出部１３が検出したヘッド部１０４の位置に基づき、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域を判別する領域判別部１５と、領域判別部１５が決定した掃除済みの領域に基づき、掃除対象領域に投射させるための投射画像を作成する投射画像作成部１６とを備えるように構成したので、ヘッドマウントディスプレイを用いることなく、掃除対象領域において、例えば、掃除済みの領域を示す投射画像等、ヘッド部１０４の位置に基づき判別された掃除済みの領域基づく投射画像を、掃除対象領域と対応付けて投射させることができる。
また、ヘッドマウントディスプレイを介して掃除済みの領域等を提示する場合に比べ、掃除機１０を操作しているユーザの視線の方向に基づいた重畳画像の表示制御等の重たい処理の実行を不要とすることができる。
また、ヘッドマウントディスプレイを介して掃除済みの領域等を提示する場合に比べ、掃除機を操作しているユーザ以外の人でも、掃除対象領域に投射された投射画像を一見して掃除済みの領域を確認することができ、掃除機を操作するユーザに対して、他の人が、掃除していない場所のアドバイス等ができるようになる。
【００５９】
実施の形態２．
実施の形態１では、カメラ２およびプロジェクタ３は、予め決められた位置に固定され、設置されていることを前提としていた。
この実施の形態２では、カメラ２、あるいは、プロジェクタ３が、移動可能な掃除機１０等に設置される実施の形態について説明する。
【００６０】
なお、この実施の形態２に係る掃除支援装置１ａも、実施の形態１の掃除支援装置１同様、図１を用いて説明したような構成を有する掃除機１０のユーザが、手動で掃除機１０を操作しながら部屋の床等を掃除する場合に、掃除済みの領域をユーザに提示するものとする。
この実施の形態２においても、掃除対象領域は床に限らず、棚の上、または、壁等、ユーザが掃除機を操作して掃除する対象となるあらゆる領域を含む。
また、この実施の形態２においても、掃除支援装置１ａは、掃除機１０の外部に設置されてもよいし、掃除支援装置１ａは掃除機１０に搭載されていてもよい。
また、掃除支援装置１ａは、ユーザに対して、掃除対象領域における掃除未実施の領域をグレー等の色で提示するものとしてもよい。
【００６１】
図８は、この発明の実施の形態２に係る掃除支援装置１ａを備えた掃除支援システムの構成図である。
図８において、実施の形態１で図２を用いて説明した掃除支援装置１と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
この実施の形態２に係る掃除支援装置１ａは、実施の形態１に係る掃除支援装置１とは、キャリブレーション部１１ａ、および、位置検出部１３ａの具体的な動作が異なる。
この発明の実施の形態２に係る掃除支援装置１ａのハードウェア構成は、図５Ａ，図５Ｂを用いて説明した実施の形態１に係る掃除支援装置１のハードウェア構成と同様であるため、重複した説明を省略する。
【００６２】
まず、例えば、カメラ２が、実施の形態１同様、掃除対象領域を撮像可能な位置に固定され設置されおり、プロジェクタ３が、移動可能に設置される場合を、以下説明する。ここでは、例えば、プロジェクタ３が、掃除機１０に設置され、掃除機１０の移動に伴い移動するものとする（図９参照）。
【００６３】
プロジェクタ３が、掃除機１０に設置される場合の、掃除支援装置１ａの動作について説明する。
図１０は、この発明の実施の形態２において、プロジェクタ３が掃除機１０に固定される場合の、掃除支援装置１ａの動作を説明するフローチャートである。
位置検出部１３ａは、ユーザによって掃除機１０の操作が開始されるまで待機し（ステップＳＴ１００１の“ＮＯ”の場合）、ユーザによって掃除機１０の操作が開始されると（ステップＳＴ１００１の“ＹＥＳ”の場合）、カメラ２から撮像画像を取得し、取得した撮像画像から掃除機１０のヘッド部１０４の位置、および、プロジェクタ３の位置を検出して、ヘッド部１０４の位置情報、プロジェクタ３に関する情報、床の座標を取得する（ステップＳＴ１００２）。
ステップＳＴ１００１において、位置検出部１３ａは、ユーザが掃除機１０を操作したかどうかを、実施の形態１における位置検出部１３と同様の方法によって判断すればよい。
【００６４】
また、この実施の形態２においても、実施の形態１同様、位置検出部１３ａは、少なくとも掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置を検出するようになっていればよいが、当該ヘッド部１０４の位置のほか、例えば、既存の画像処理技術を用いて、掃除機１０のヘッド部１０４の大きさ、あるいは、方向を検出するようにしてもよい。
また、ステップＳＴ１００２において、位置検出部１３ａが取得する、プロジェクタ３に関する情報とは、例えば、プロジェクタ３の位置および方向に関する情報である。
【００６５】
位置検出部１３ａは、既存の画像処理技術を用いてヘッド部１０４の位置およびプロジェクタ３の位置を検出すればよい。
位置検出部１３ａは、ヘッド部１０４の位置情報、および、プロジェクタ３に関する情報を、位置履歴記憶部１４に記憶させる。
ヘッド部１０４の位置情報およびプロジェクタ３に関する情報は、位置検知座標系であらわされる。
【００６６】
キャリブレーション部１１ａは、位置履歴記憶部１４を参照し、ステップＳＴ１００２において位置検出部１３ａが記憶させたヘッド部１０４の位置情報とプロジェクタ３に関する情報に基づき、キャリブレーションを行う。具体的には、表示手段座標系と位置検知座標系との対応付けを行い、変換パラメータを算出する（ステップＳＴ１００３）。
【００６７】
実施の形態１では、プロジェクタ３の設置位置が固定されていたため、キャリブレーション部１１は、ユーザが掃除機１０を操作して掃除を行うまでに、表示手段座標系と位置検知座標系との対応付けを行うことができた。
しかし、プロジェクタ３が、移動可能に設置される場合、プロジェクタ３が床に投射させる投射画像の範囲も変化するため、ユーザが掃除機１０を操作して掃除を行うまでに、予め表示手段座標系と位置検知座標系の対応付けを行うことができない。
【００６８】
そこで、この実施の形態２では、キャリブレーション部１１ａは、位置検出部１３ａが掃除機１０の移動に応じてその都度検出して記憶させている、ヘッド部１０４の位置情報とプロジェクタ３に関する情報とに基づき、表示手段座標系と位置検知座標系のキャリブレーションを行う。
キャリブレーションの方法は、例えば、カメラ２の撮像画像上の複数点と、プロジェクタ３の投射画像の投射範囲内の複数点との間の位置の対応関係を導出する等、キャリブレーション部１１ａは、既存のキャリブレーション技術を用いてキャリブレーションを行うようにすればよい。
キャリブレーション部１１ａは、例えば、座標系の回転と平行移動を表す４×４行列等、撮像画像上の位置と投射画像上の位置とに基づく座標変換パラメータを算出して相対位置関係に関する情報とする。
【００６９】
また、キャリブレーション部１１ａは、表示手段座標系と床座標系についても同様に、座標変換パラメータを算出する。
なお、床の座標については、例えば、掃除対象領域の床に、床座標系に対応したマーカが付与されており、当該マーカから、床の座標を特定できるようになっているものとする。
キャリブレーション部１１ａは、算出した座標変換パラメータを、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させる。
【００７０】
領域判別部１５は、掃除機１０の操作が開始されると、位置検出部１３ａが位置履歴記憶部１４に記憶させたヘッド部１０４の位置情報を、順次取得し、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域として判別する（ステップＳＴ１００４）。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０４と同様である。
位置検出部１３ａが、ヘッド部１０４の位置情報として、掃除機１０のヘッド部１０４の大きさを検出している場合には、領域判別部１５は、当該掃除機１０のヘッド部１０４の移動範囲を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域と判別するようにしてもよい。
領域判別部１５は、判別した掃除済みの領域の座標を、投射画像作成部１６に出力する。
【００７１】
投射画像作成部１６の座標変換部１６１は、相対位置関係記憶部１２に記憶された相対位置関係に関する情報に基づき、領域判別部１５から出力された掃除済みの領域の座標を、位置検知座標系から表示手段座標系に変換する（ステップＳＴ１００５）。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０５と同様である。
【００７２】
投射画像作成部１６は、座標変換部１６１が表示手段座標系に変換した後の掃除済みの領域を示す座標と、相対位置関係記憶部１２に記憶されている表示手段座標系と床座標系との相対位置関係の情報とに基づき、表示規則記憶部１７に記憶されている規則に則って、プロジェクタ３に対して床に投射させる投射画像を作成する（ステップＳＴ１００６）。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０６と同様である。なお、実施の形態１では、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は変わらない場合には、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は考慮しないようにしてもよいこととしたが、この実施の形態２では、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は変化するため、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係に基づいて投射画像を作成する必要がある。
【００７３】
投射画像作成部１６は、プロジェクタ３に対して、作成した投射画像を投射させる。
投射画像作成部１６は、作成した投射画像を、投射日時の情報とともに、画像履歴記憶部に履歴として記憶させるようにしてもよい。
プロジェクタ３は、投射画像作成部１６からの指示を受けて、投射画像作成部１６が出力した投射画像を床に投射する。これにより、掃除機１０によって掃除済みの領域を示す画像が掃除対象領域である床に投射されてユーザに提示されるようになる。
【００７４】
位置検出部１３ａは、掃除機１０の操作が終了したかどうかを判定し（ステップＳＴ１００７）、操作が終了していない場合（ステップＳＴ１００７の“ＮＯ”の場合）は、ステップＳＴ１００２に戻り、以降の処理を繰り返す。
操作が終了した場合（ステップＳＴ１００７の“ＹＥＳ”の場合）は、処理終了する。
【００７５】
このように、プロジェクタ３が掃除機１０に取り付けられ、移動する場合でも、掃除済みの領域を示す画像を床に投射させて表示させるようにすることができる。
また、プロジェクタ３は、掃除対象領域を含む空間の、ある位置に固定されず、掃除機１０に取り付けられて移動可能であるので、プロジェクタ３を、部屋を跨いで移動させることができる。これにより、プロジェクタ３を各掃除対象領域に最低１台配置させる必要がなくなる。
【００７６】
なお、以上の説明では、プロジェクタ３が掃除機１０に１台取り付けられるものを想定したが、これに限らず、プロジェクタ３が複数台、掃除機１０に取り付けられるようにしてもよい。
【００７７】
また、例えば、プロジェクタ３に加えて、カメラ２も掃除機１０に設置され、掃除機１０の移動に伴い移動する場合であっても（図１１参照）、掃除済みの領域を示す画像を床に投射させて表示させることができるので、以下説明する。
この場合、カメラ２もプロジェクタ３も掃除機１０に固定されているため、表示手段座標系と位置検知座標系の対応関係は固定されて変わらない。
よって、キャリブレーション部１１ａは、表示手段座標系と位置検知座標系については、図１０を用いて説明したように、掃除機１０の移動に応じてその都度キャリブレーション処理を行わなくても、掃除機１０の操作があった時点で一度キャリブレーション処理を行えばよい。
これに対し、表示手段座標系と床座標系の対応関係は、プロジェクタ３の移動、すなわち、掃除機１０の移動に伴って変わる。
したがって、キャリブレーション部１１ａは、図１０で説明したように、位置検出部１３ａが掃除機１０の移動に応じてヘッド部１０４の位置およびプロジェクタ３を検出する都度、表示手段座標系と床座標系のキャリブレーションを行い、座標変換パラメータを算出し、相対位置関係に関する情報を相対位置関係記憶部１２に記憶させる。
【００７８】
以上のようにしても、掃除機１０によって掃除済みの領域を掃除対象領域である床に投射させて表示させるようにすることができる。
【００７９】
以上のように、実施の形態２によれば、掃除対象領域において、例えば、掃除済みの領域を示す投射画像等、ヘッド部１０４の位置に基づき判別された掃除済みの領域基づく投射画像を、掃除対象領域と対応付けて投射させることができる。
また、プロジェクタ３、あるいは、カメラ２を、部屋を跨いで移動させることができる。これにより、プロジェクタ３、あるいは、カメラ２を、各掃除対象領域に少なくとも１台配置させる必要がなくなる。
【００８０】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、掃除支援装置１は、掃除済みの領域を示す投射画像を、掃除対象領域である実空間の床に投射させるようにしていた。この実施の形態３では、掃除支援装置１は、掃除済みの領域を示す投射画像を実空間の床に投射させることに加え、掃除機１０を操作している操作者等が視認可能な表示部に、掃除済みの領域を示す画像を表示させる実施の形態について説明する。
【００８１】
なお、この実施の形態３においても、掃除対象領域は床に限らず、棚の上、または、壁等、ユーザが掃除機を操作して掃除する対象となるあらゆる領域を含む。
また、この実施の形態３においても、掃除支援装置１ａは、掃除機１０の外部に設置されてもよいし、掃除支援装置１ａは掃除機１０に搭載されていてもよい。
また、掃除支援装置１ｂは、ユーザに対して、掃除対象領域における掃除未実施の領域をグレー等の色で提示するものとしてもよい。
【００８２】
図１２は、この発明の実施の形態３に係る掃除支援装置１ｂを備えた掃除支援システムの構成図である。
この実施の形態３では、図１２に示すように、掃除支援装置１ｂは、プロジェクタ３に対して投射画像を投射させることに加え、表示部４に対して、カメラ２が撮像した掃除対象領域を含む空間の撮像画像に、掃除済みの領域を示す画像を重畳した画像を表示させるようにする。
ここで、表示部４は、例えば、スマートフォンまたはタブレット等の携帯端末のディスプレイを想定している。携帯端末は、掃除機１０に取り外し自在に設置できるものとする。携帯端末は、例えば、掃除機１０の操作部１０５に設置するようにしてもよいし、掃除機１０のヘッド部１０４に設置するようにしてもよい。
なお、ここでは、上述のとおり、表示部４は、掃除機１０に取り外し自在に設置される携帯端末が備える表示部４とするが、これに限らず、表示部４は、掃除対象領域を含む空間である部屋等に設置されたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、または、テレビ等の装置が備えるディスプレイ等の表示部としてもよい。
【００８３】
図１２に示す掃除支援装置１ｂの構成について、実施の形態１において図２を用いて説明した掃除支援装置１と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
この発明の実施の形態３に係る掃除支援装置１ｂは、実施の形態１の掃除支援装置１とは、重畳画像作成部１８をさらに備える点のみ異なる。
重畳画像作成部１８は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に基づく画像を作成し、当該作成した画像を、掃除対象領域を含む空間を撮像した撮像画像に重畳させた重畳画像を作成する。
具体的には、重畳画像作成部１８は、領域判別部１５が掃除機１０による掃除済みの領域として判別した、掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像を作成する。そして、重畳画像作成部１８は、カメラ２から撮像画像を取得し、取得した撮像画像に、作成した、掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像を重畳させた重畳画像を作成する。
重畳画像作成部１８は、当該重畳画像を、携帯端末に搭載されている表示部４に表示させる。
【００８４】
なお、このとき、重畳画像作成部１８は、カメラ２から取得した撮像画像に掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像を重畳させた重畳画像を、掃除機１０を操作しているユーザの視点から見た画像に変換する。具体的には、例えば、重畳画像作成部１８は、既存の画像処理技術を用いて、カメラ２から取得した撮像画像からユーザの頭部を検出し、ユーザの視線方向を算出して、算出結果に基づき、作成した重畳画像をユーザの視点から見た画像に変換するようにすればよい。
また、重畳画像作成部１８は、重畳画像を、表示部４のアスペクト比にあわせて拡大、または、縮小するように補正する。
重畳画像作成部１８は、補正した重畳画像を、表示部４に表示させる。
【００８５】
この発明の実施の形態３に係る掃除支援装置１ｂのハードウェア構成は、実施の形態１において図５Ａ，図５Ｂを用いて説明したものと同様であるため、重複した説明を省略する。
重畳画像作成部１８の機能は、処理回路５０１により実現される。
【００８６】
また、カメラ２は、携帯端末に搭載されているカメラとしてもよい（図１３参照）。当該携帯端末に搭載されているカメラは、撮像範囲が広角であるほどよいが、少なくとも掃除対象領域とプロジェクタ３を撮像できる範囲を撮像可能なものとする。また、上述のように、重畳画像作成部１８がユーザの視点から見た重畳画像を作成する場合、カメラ２は、ユーザの頭部を撮像できる範囲を撮像可能なものとする必要がある。
この場合、カメラ２とプロジェクタ３との相対位置は、掃除機１０の移動とともに変わる。
そこで、位置検出部１３は、掃除機１０の移動に応じてその都度、ヘッド部１０４の位置とプロジェクタ３を検出し、ヘッド部１０４の位置情報とプロジェクタ３に関する情報とを位置履歴記憶部１４に記憶させる。
そして、キャリブレーション部１１は、位置検出部１３が掃除機１０の移動に応じてその都度検出して位置履歴記憶部１４に記憶させている、ヘッド部１０４の位置情報とプロジェクタ３に関する情報とに基づき、表示手段座標系と位置検知座標系のキャリブレーションを行う。
【００８７】
キャリブレーションの方法は、例えば、カメラ２の撮像画像上の複数点と、プロジェクタ３の投射画像の投射範囲内の複数点との間の位置の対応関係を導出する等、キャリブレーション部１１は、既存のキャリブレーション技術を用いてキャリブレーションを行うようにすればよい。
キャリブレーション部１１は、例えば、座標系の回転と平行移動を表す４×４行列等、撮像画像上の位置と投射画像上の位置とに基づく座標変換パラメータを算出して相対位置関係に関する情報とする。
【００８８】
また、キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と床座標系についても同様に、座標変換パラメータを算出する。
なお、床の座標については、例えば、掃除対象領域の床に、床座標系に対応したマーカが付与されており、当該マーカから、床の座標を特定できるようになっているものとする。
キャリブレーション部１１は、算出した座標変換パラメータを、相対位置関係に関する情報として相対位置関係記憶部１２に記憶させる。
【００８９】
領域判別部１５は、掃除機１０の操作が開始されると、位置検出部１３が位置履歴記憶部１４に記憶させたヘッド部１０４の位置情報を、順次取得し、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域として判別する。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０４、実施の形態２で説明した図１０のステップＳＴ１００４と同様である。
位置検出部１３が、ヘッド部１０４の位置情報として、掃除機１０のヘッド部１０４の大きさを検出している場合には、領域判別部１５は、当該掃除機１０のヘッド部１０４の移動範囲を、掃除対象領域内における、掃除機１０による掃除済みの領域と判別するようにしてもよい。
【００９０】
投射画像作成部１６の座標変換部１６１は、相対位置関係記憶部１２に記憶された相対位置関係に関する情報に基づき、領域判別部１５から出力された掃除済みの領域の座標を、位置検知座標系から表示手段座標系に変換する。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０５、実施の形態２で説明した図１０のステップＳＴ１００５と同様である。
【００９１】
投射画像作成部１６は、座標変換部１６１が表示手段座標系に変換した後の掃除済みの領域を示す座標と、相対位置関係記憶部１２に記憶されている表示手段座標系と床座標系との相対位置関係の情報とに基づき、表示規則記憶部１７に記憶されている規則に則って、プロジェクタ３に対して床に投射させる投射画像を作成する。具体的な動作は、実施の形態１で説明した図３のステップＳＴ３０６、実施の形態２で説明した図１０のステップＳＴ１００６と同様である。なお、実施の形態１では、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は変わらない場合には、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は考慮しないようにしてもよいこととしたが、この実施の形態３では、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係は変化するため、表示手段座標系と床座標系との相対位置関係に基づいて投射画像を作成する必要がある。
【００９２】
投射画像作成部１６は、プロジェクタ３に対して、作成した投射画像を投射させる。
投射画像作成部１６は、作成した投射画像を、投射日時の情報とともに、画像履歴記憶部に履歴として記憶させるようにしてもよい。
プロジェクタ３は、投射画像作成部１６が出力した投射画像を床に投射する。これにより、掃除機１０によって掃除済みの領域を示す画像が掃除対象領域である床に投射されてユーザに提示されるようになる。
【００９３】
また、重畳画像作成部１８は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に対応する画像を作成する。そして、重畳画像作成部１８は、携帯端末に搭載されているカメラから撮像画像を取得し、取得した撮像画像に、作成した、掃除済みの領域に対応する画像を重畳させた重畳画像を作成する。
重畳画像作成部１８は、当該重畳画像を、携帯端末に搭載されている表示部４に表示させる。
【００９４】
このとき、重畳画像作成部１８は、携帯端末に搭載されているカメラから取得した撮像画像に掃除済みの領域に対応する画像を重畳させた重畳画像を、ユーザの視点から見た画像に変換する。具体的には、例えば、重畳画像作成部１８は、既存の画像処理技術を用いて、カメラから取得した撮像画像からユーザの頭部を検出し、ユーザの視線方向を算出して、算出結果に基づき、作成した重畳画像をユーザの視点から見た画像に変換するようにすればよい。
重畳画像作成部１８は、ユーザの視点から見た画像に変換した重畳画像を、表示部４に表示させる。
【００９５】
このように、カメラ２を携帯端末に搭載されているカメラとする場合、既存の携帯端末のカメラを利用することができ、掃除対象領域を撮像するカメラ２の設置を不要とすることができる。また、重畳画像作成部１８は、重畳画像を、表示部４のアスペクト比にあわせて拡大、縮小する処理も不要とすることができる。
【００９６】
なお、上記の説明では、図１３で示すように、カメラ２を、携帯端末に搭載されているカメラとしてもよい旨説明したが、これに限らず、例えば、カメラ２を、掃除対象領域となる部屋に設置されたＰＣ、テレビ等の装置が備えるカメラ２とし、当該ＰＣ、テレビ等の装置が備える表示部４に、重畳画像作成部１８が作成した重畳画像を表示させるようにしてもよい（図１４参照）。
この場合、カメラ２もプロジェクタ３も固定されているため、表示手段座標系と位置検知座標系の対応関係は固定されて変わらない。
よって、キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と位置検知座標系については、上述の、カメラ２を携帯端末に搭載されているカメラとした場合とは異なり、掃除機１０の移動に応じてその都度キャリブレーション処理を行う必要はなく、カメラ設置時点、ユーザからの指示があった時点、あるいは、掃除支援装置１の電源が入った時点等、掃除が行われるまでのタイミングで一度、キャリブレーション処理を行えばよい。
【００９７】
また、プロジェクタ３は固定されているため、表示手段座標系と床座標系の対応関係も固定されて変わらない。
よって、キャリブレーション部１１は、表示手段座標系と床座標系についても、カメラ設置時点、ユーザからの指示があった時点、あるいは、掃除支援装置１の電源が入った時点等、掃除が行われるまでのタイミングで一度、キャリブレーション処理を行えばよい。
この場合のキャリブレーション部１１によるキャリブレーション処理の具体的な動作は、実施の形態１で説明したキャリブレーション部１１の動作と同様であるため、重複した説明を省略する。
【００９８】
重畳画像作成部１８は、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に対応する画像を作成する。そして、重畳画像作成部１８は、ＰＣまたはテレビ等の装置に搭載されているカメラから撮像画像を取得し、取得した、掃除済みの領域に対応する画像を重畳させた重畳画像を作成する。
重畳画像作成部１８は、当該重畳画像を、ＰＣまたはテレビ等の装置に搭載されている表示部４に表示させる。
【００９９】
ＰＣまたはテレビ等の装置が搭載している表示部４に重畳画像を表示させる際、重畳画像作成部１８は、ユーザから見て表示部４に表示される重畳画像が、鏡に映る画像のように表示されるよう、重畳画像を、反転させて表示部４に表示させるように補正する。
また、重畳画像作成部１８は、重畳画像を、表示部４のアスペクト比にあわせて拡大または縮小するように補正する。
重畳画像作成部１８は、補正した重畳画像を、ＰＣまたはテレビ等の装置に搭載されている表示部４に表示させる。
【０１００】
このように、カメラ２を、部屋等に設置されているＰＣまたはテレビ等の装置が搭載しているカメラとする場合も、既存の装置が備えるカメラを利用することができ、掃除対象領域を撮像するカメラ２の設置を不要とすることができる。
また、重畳画像作成部１８は、重畳画像を、ユーザから見て、鏡に映る画像のように表示させるようにすることで、ユーザが、より掃除状況を把握しやすくすることができる。
【０１０１】
また、重畳画像作成部１８は、ＰＣまたはテレビ等に搭載されているカメラから取得した撮像画像に掃除済み領域に対応する画像を重畳させた重畳画像を、ユーザの視点から見た画像に変換して、ＰＣまたはテレビ等の装置に搭載されている表示部４に表示させるようにしてもよい。具体的には、例えば、重畳画像作成部１８は、既存の画像処理技術を用いて、ＰＣまたはテレビ等に搭載されているカメラから取得した撮像画像からユーザの頭部を検出し、ユーザの視線方向を算出して、算出結果に基づき、作成した重畳画像をユーザの視点から見た画像に変換するようにすればよい。
【０１０２】
また、この実施の形態３において、例えば、重畳画像作成部１８が重畳画像を表示させる表示部４が掃除対象領域を含む空間外に存在する等、表示部４が部屋の外に設置されている場合、重畳画像作成部１８は、作成した重畳画像を、通信Ｉ／Ｆ装置５０３を介して、外部の表示部４に表示させるようにすることができる。これにより、例えば、掃除の管理者等が、掃除対象領域を含む部屋等の空間の外からでも、掃除の状況を確認することが可能となる。
【０１０３】
また、図１２では、実施の形態１に係る掃除支援装置１をこの実施の形態３に係る掃除支援装置１に適用させた例を示したが、これに限らず、実施の形態２に係る掃除支援装置１ａをこの実施の形態３に適用させるようにしてもよい。
【０１０４】
以上のように、実施の形態３によれば、領域判別部１５が判別した掃除済みの領域に基づく画像を作成し、当該作成した画像を、掃除対象領域を含む空間を撮像した撮像画像に重畳させた重畳画像を作成する重畳画像作成部１８をさらに備えるようにした。このため、実施の形態３では、掃除済みの領域を示す投射画像を実空間の掃除対象領域に投射させるだけでなく、例えば、持ち運び可能な携帯端末の表示部４に、掃除対象領域の画像に掃除済みの領域等を示す画像を重畳させた重畳画像を表示させることができ、掃除機１０のユーザは、実際の掃除対象領域を確認しなくても、携帯端末等の表示部４を確認すれば、掃除済みの領域等を確認できるようになる。
また、掃除対象領域を含む部屋等の空間の外で掃除の状況を確認することが可能となるため、例えば管理者等、掃除機１０を操作するユーザ以外の者が、掃除対象の空間である部屋等の掃除の状況を、離れた位置から監視するようにすることができる。
【０１０５】
なお、上記の実施の形態１〜３で説明したように、掃除対象領域において、掃除済みの領域を示す投射画像を、掃除対象領域と対応付けて投射させることに加え、当該投射画像を、ユーザが装着するＡＲメガネに表示させるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１〜３で説明したように、掃除対象領域において、掃除済みの領域を示す投射画像を、掃除対象領域と対応付けて投射させることに加え、実施の形態３で重畳画像作成部１８が作成するような、掃除対象領域を含む空間を撮像画像に、掃除済みの領域に基づく画像を重畳させた重畳画像を、ユーザ等が装着するＶＲメガネに表示させるようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記の実施の形態１〜３では、位置情報取得装置をカメラ２とし、位置検出部１３，１３ａは、カメラ２から撮像画像を取得し、取得した撮像画像からヘッド部１０４の位置等を検出して、ヘッド部１０４の位置情報等を取得するようにした。しかしながら、位置検出部１３，１３ａによるヘッド部１０４の位置情報の取得方法はこれに限らない。
例えば、位置情報取得装置を、キネクト等の３Ｄ距離センサとし、位置検出部１３，１３ａは、３Ｄ距離センサから取得した掃除機１０のヘッド部１０４の色または形状を、既存の画像認識の技術で追跡するようにしてもよい。
【０１０７】
また、例えば、カメラ２に加え、ヘッド部１０４に識別部が設けられ、位置検出部１３，１３ａが、当該識別部の情報を検知することによって、ヘッド部１０４の位置等を検出するようにしてもよい。識別部とは、例えば、ヘッド部１０４に取り付けられたＡＲマーカ、色マーカ、または、特殊パターンで点滅するＬＥＤ等であり、位置検出部１３，１３ａは、可視光カメラで撮像された画像から、既存の画像処理技術によって当該識別部の情報を検知することで、ヘッド部１０４の位置等を検出可能である。
掃除機１０に設けられた識別部によってヘッド部１０４の位置等を検出可能とすることで、ヘッド部１０４の位置等をより検出しやすくすることができる。特に、掃除機１０が複数台存在する場合には、複雑な画像処理を行うことなく当該複数台のヘッド部１０４の位置を検出できるため、当該複数台の掃除機１０を一度に追跡しやすくすることができる。
【０１０８】
また、例えば、掃除対象領域、掃除機１０、または、プロジェクタ３等に、位置情報取得装置として、超音波送受信センサ、ｗｉｆｉ通信センサ、または、屋内ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等を複数配置し、位置検出部１３，１３ａは、これらの位置情報取得装置から得られる情報に基づき、ヘッド部１０４の位置等を検出するようにしてもよい。
なお、これは一例に過ぎず、例えば、位置情報取得装置をカメラ２とし、カメラ２を掃除対象領域に複数台設置するようにしてもよい。
位置情報取得装置が１つのみだと、遮蔽物がある場合に、位置検出部１３，１３ａは、うまく掃除機１０を検出できない場合があり得るが、位置情報取得装置を複数個配置することで、位置検出部１３，１３ａは、複数の情報に基づき掃除機１０のヘッド部１０４の検出を行うことができる。この場合、キャリブレーション部１１では、位置情報取得装置から得られる複数の情報それぞれについて、相対位置に関する情報を導出する必要がある。
【０１０９】
また、上記の実施の形態１〜３において、カメラ２が掃除機１０に設置される場合について、カメラ２は、図９等に示したように、掃除機１０の操作部１０５周辺に設置されるイメージとしたが、掃除機１０への設置位置はこれに限らない。
例えば、掃除機１０のヘッド部１０４に、位置情報取得装置として、カメラ２あるいは３Ｄ距離センサ等を設置するようにしてもよい。掃除機１０のヘッド部１０４に設置された位置情報取得装置からの情報に基づき、位置検出部１３，１３ａは、部屋、すなわち、掃除対象領域の形状、あるいは、色等を追跡することで、掃除対象領域に対するヘッド部１０４の位置や方向を検知する。加速度センサまたは方位センサを一緒に用いるようにしてもよい。
このように、掃除機１０のヘッド部１０４に位置情報取得装置を設置するようにしても、掃除機１０の操作部１０５周辺に設置される場合同様、各掃除対象領域に少なくとも１台配置させる必要がなくなり、例えば、複数の部屋でも１つの位置情報取得装置で対応することが可能となる。また、位置情報取得装置の設置を簡単にすることができる。
また、掃除機１０のヘッド部１０４に位置情報取得装置を設置するようにした場合には、掃除機１０の操作部１０５周辺に位置情報取得装置を設置するようにした場合に比べ、位置情報取得装置と掃除機１０のヘッド部１０４の間の遮蔽物があった場合に、掃除機１０のヘッド部１０４を検出できないという問題も解決することができる。
【０１１０】
また、例えば、絶対的な位置を検知する位置情報取得装置として、掃除対象領域を含む空間である部屋等の、少なくとも掃除対象領域を撮像可能な位置にカメラ２を設置し、さらに、相対的な位置を検知する位置情報取得装置として、ヘッド部１０４の位置に相対位置取得センサを設置するようにしてもよい。
ヘッド部１０４の位置に設置された相対位置取得センサは、例えば、自身がどれだけ動いたか、移動前の位置からの相対位置を検出する。
カメラ２のみを用いてヘッド部１０４の位置を検出する場合、例えば、カメラ２とヘッド部１０４との間に遮蔽物が存在する場合、当該遮蔽物に遮られて、ヘッド部１０４の位置を検出できないことがある。
【０１１１】
これに対し、ヘッド部１０４の位置に設置された相対位置取得センサによれば、自身を見失うことはないため、遮蔽物の問題は解決する。しかしながら、相対位置取得センサは、検出される相対位置に、徐々に誤差が蓄積してしまうという問題がある。
そこで、カメラ２と相対位置取得センサをあわせて用い、掃除支援装置１，１ａ，１ｂの制御部（図示省略）で、カメラ２で撮像された撮像画像に基づき、所定の間隔で、相対位置取得センサで蓄積した誤差のリセットを行う。
このように、絶対的な位置を検知する位置情報取得装置と、相対的な位置を検知する位置情報取得装置とをあわせて用いることで、カメラ２のみでは遮蔽物によってヘッド部１０４の位置を検出できないという問題、および、相対位置取得センサのみでは検出した自身の相対的な位置に誤差が生じるという問題をともに解決し、位置検知精度をより高めることができる。
【０１１２】
また、例えば、位置情報取得装置をヘッド部１０４の位置に設置されたカメラ２とし、予め、床全体にＡＲマーカのような細かい模様を付与しておき、位置検出部１３，１３ａは、カメラ２が当該細かい模様を読み取った情報を取得して、当該読み取った情報から床全体におけるヘッド部１０４の位置を導出することで、ヘッド部１０４の位置を検出するようにしてもよい。位置検出部１３，１３ａは、床に対するヘッド部１０４の位置を一意に特定し、ヘッド部１０４の絶対位置、すなわち、床座標系であらわされる実空間における位置を取得することができる。
【０１１３】
また、例えば、位置情報取得装置を掃除機１０のヘッド部１０４に設置されたカメラ２とし、さらに、掃除対象領域にＡＲマーカのような細かい模様の光、もしくは、人間が気づかない程度の符号化された点滅光を照射する照明を設置するようにして、位置検出部１３，１３ａは、カメラ２が照明から照射された光等を読み取った情報に基づき、掃除対象領域におけるヘッド部１０４の位置を導出することで、ヘッド部１０４の位置を検出するようにしてもよい。
【０１１４】
また、例えば、掃除支援装置１が参照可能な場所に、予め部屋あるいは建物等の地図を記憶する地図記憶部を備え、位置検出部１３，１３ａは、位置情報取得装置から取得した情報に基づき得られたヘッド部１０４の位置情報と、地図記憶部に記憶されている地図情報とを照らし合わせることで、床座標系に対するヘッド部１０４の位置を取得するようにしてもよい。
位置検出部１３，１３ａは、位置情報取得装置から取得した情報だけでなく、地図情報も参照してヘッド部１０４の位置の検出を行うため、位置検出の精度を向上できる。
この場合、投射画像作成部１６は、掃除機１０が掃除済みの領域だけでなく、地図情報も表示させる投射画像を作成するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態３で説明したように、重畳画像作成部１８が、表示部４に、作成した重畳画像を表示させる際、当該重畳画像とあわせて、地図情報記憶部から取得した情報に基づく、建物のフロア図等を示す画像を表示させるようにしてもよい。
【０１１５】
さらに、例えば、複数のユーザが同一の掃除対象領域を掃除する場合等には、重畳画像作成部１８は、各ユーザが視認する表示部４に対して、建物のフロア図等とあわせて、掃除対象領域における他のユーザも含めたユーザの掃除済み領域に基づく画像を表示させる。この場合、掃除支援装置１の制御部は、各ユーザからの指示を受け付け、受け付けた指示に応じて、例えばユーザ１とユーザ２等、各ユーザが視認する表示部４に表示させている画像の切り替えを行うようにすることもできる。
これにより、例えば、複数のユーザが同一の掃除対象領域を掃除する場合等に、他のユーザが視認する表示部４に表示されているフロア図等を参考に、掃除領域を分担して協調作業を行うことが可能となる。
【０１１６】
また、上記の実施の形態１〜３では、表示規則記憶部１７に記憶された規則に則って、投射画像作成部１６が、プロジェクタ３に対して床に投射させる投射画像を作成する一例として、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡と直角に幅２０ｃｍで塗りつぶす投射画像を作成する例等を挙げたが、表示規則はこれに限らないので、投射画像作成部１６が、その他の表示規則に基づいて投射画像を作成するその他の例について説明する。
【０１１７】
上記のように、掃除済みの領域を、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等に基づく領域として、当該領域を塗りつぶす画像として示す他、投射画像作成部１６は、例えば、塗りつぶす回数で色が変わる、あるいは、濃くなる等、内容を変更した投射画像を作成するようにしてもよい。塗りつぶす回数とは、掃除対象領域が掃除された掃除回数をあらわし、ここでは、ヘッド部１０４の位置が通過した回数をあらわす。
領域判別部１５は、例えば、位置検出部１３が検出したヘッド部１０４の位置の時間的な変化に基づいて、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を検出し、掃除対象領域を判別する際、ヘッド部１０４の位置が、同じ位置となる回数を算出する。そして、領域判別部１５は、算出した回数を、ヘッド部１０４の位置が通過した回数として、位置の情報とあわせて投射画像作成部１６へ出力するようにする。
投射画像作成部１６は、領域判別部１５から取得した、ヘッド部１０４の位置の時間的な変換に基づき算出したヘッド部１０４の位置の通過回数に応じて、色が変わる、あるいは、濃くなる等、内容を変更した投射画像を作成する。
【０１１８】
なお、上記は一例に過ぎず、例えば、投射画像作成部１６は、例えば、画像履歴記憶部を参照して、以前に、同じ場所に投射させる投射画像を作成した履歴があれば、当該履歴をカウントし、投射画像作成部１６は、同じ場所に投射させる投射画像を作成した回数が多いほど、色、あるいは、濃度等、内容を変更した投射画像を作成するようにしてもよい。
【０１１９】
これにより、ゴミの多い場所等、特に念入りに掃除をしたい箇所について、掃除機１０のヘッド部１０４による掃除回数を知ることができ、ユーザは、意図どおりの掃除ができているかを確認できるようになる。
【０１２０】
また、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置が、掃除対象領域内を移動するスピードに応じて、床に投射される色、あるいは、濃度を変更する等、投射画像の内容を変更するようにしてもよい。なお、投射画像作成部１６は、掃除機１０のヘッド部１０４が掃除対象領域内を移動するスピードは、例えば、ヘッド部１０４の位置に加速度センサ、または、角速度センサを設置しておき、いずれかのセンサから取得した情報に基づき判断するようにすればよい。
【０１２１】
また、例えば、投射画像作成部１６はさらに、ヘッド部１０４の位置のスピードにあわせて、再生速度を調整した音楽を、音声出力部（図示省略）から出力させるようにしてもよい。このように、投射画像作成部１６は、投射画像に加え、音声情報を作成するようにすることもできる。
ヘッド部１０４の位置が掃除対象領域内を移動するスピードが速すぎると、すなわち、ユーザが掃除機１０のヘッド部１０４を動かすスピードが速すぎると、ゴミが十分吸い込めないこともあり得る。しかし、上述したような規則に従って、投射画像作成部１６が、ヘッド部１０４の位置の移動スピードに応じて内容を変更した投射画像等を作成するようにすることで、ユーザは、掃除機１０のヘッド部１０４を動かすスピードが速すぎることを察知し、ヘッド部１０４を動かすスピードを調整して、効果的に掃除ができるようになる。
【０１２２】
また、投射画像作成部１６は、掃除機１０に搭載されたゴミセンサから取得する情報に基づき、投射画像の内容を変更するようにしてもよい。具体的には、投射画像作成部１６は、ゴミセンサから、掃除機１０のゴミ吸引量を示すデータを取得し、取得したゴミ吸引量に応じて、掃除対象領域における掃除済みの領域を示す投射画像の内容を変更する。例えば、投射画像作成部１６は、ゴミ吸引量に応じて、掃除済みの領域を示す色、あるいは、濃度を変更した投射画像を作成してもよいし、さらに、「ジャリジャリ」等、何かを吸い込む効果音を音声情報として作成し、音声出力部から出力させるようにしてもよい。
このように、ゴミセンサの情報を利用して、汚れ具合に応じた掃除の必要性を見える化、聞こえる化することで、ユーザは、ゴミの多い箇所は念入りに掃除する等、必要性に応じて、掃除を効率よく行うことができるようになる。
【０１２３】
また、例えば、投射画像作成部１６は、ゴミセンサから取得したゴミ吸引量を示すデータと、当該ゴミ吸引量を取得した際のヘッド部１０４の位置とを紐付けた情報の履歴を記憶しておくようにし、当該記憶しておいた履歴から、ゴミ吸引量の多いヘッド部１０４の位置を、掃除対象領域内の汚れやすい箇所に該当すると判断し、当該判断した箇所について投射画像の濃淡等を変更した投射画像を作成してもよい。濃淡等の変更方法としては、例えば、ゴミ吸引量が多いほど、すなわち、汚れやすい箇所ほど、投射画像の色を濃くする等があげられる。
【０１２４】
また、汚れやすさに応じて投射画像の内容を変更する他の例としては、例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５からヘッド部１０４の位置の通過回数および当該通過回数とヘッド部１０４の位置とが紐付けられた情報を取得して履歴として記憶しておくようにし、当該記憶しておいた履歴から、汚れやすい箇所を判断し、汚れやすいと判断した箇所ほど、投射画像の色を濃くする等、投射画像の濃淡等を変更するようにしてもよい。この場合、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置の通過回数が多いヘッド部１０４の位置を、掃除対象領域内の汚れやすい箇所に該当すると判断すればよい。ヘッド部１０４の位置が何回も通過するということは、ユーザが、汚れが気になって何度も掃除機１０をかけた箇所であり、汚れやすい箇所と推定できる。
【０１２５】
また、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像を作成することに加え、領域判別部１５によって判別される、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を示す投射画像をさらに作成するようにしてもよい。例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５からヘッド部１０４の位置の移動軌跡の情報を取得し、当該取得した移動軌跡を矢印等で示す投射画像を作成するようにしてもよい。
また、例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５からヘッド部１０４の位置の移動軌跡の情報を取得して当該移動軌跡を示す投射画像を作成すると、当該作成した投射画像を画像履歴記憶部に記憶しておく等して、過去の移動軌跡の投射画像もあわせて床に投射させるようにしてもよい。
【０１２６】
これにより、ユーザは、過去に同じ掃除対象領域が掃除された際のヘッド部１０４の位置の移動軌跡と見比べながら、あるいは、過去に同じ掃除対象領域が掃除された際のヘッド部１０４の位置の移動軌跡をなぞりながら、掃除を行うことができる。
【０１２７】
また、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡をキャラクター等に置き換えた投射画像を作成するようにしてもよい。例えば、投射画像作成部１６は、過去に同じ掃除対象領域が掃除された際のヘッド部１０４の位置の移動軌跡を示す投射画像を、キャラクター等に置き換えた投射画像として作成する。
これにより、ユーザは、床に投射されたキャラクター等を追いかけているうちに楽しく掃除ができる。
なお、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡を示す投射画像のみを作成し、床に投射させるようにしてもよい。
【０１２８】
また、例えば、位置検出部１３が、掃除機１０の制御回路１０６からの情報に基づき、ユーザが掃除機１０をかけるストロークの長さ、すなわち、一度の取っ手１０２操作で動かされたヘッド部１０４の位置の移動距離の長さ、スピード、または、何回のストロークで掃除を終えたか等の履歴を位置履歴記憶部１４に記憶させておくようにし、投射画像作成部１６は、当該履歴を参照して、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡のトータルの長さ、掃除に要した時間等の履歴、ランキング、または、効率性評価等を算出し、床に投射させる投射画像を作成するようにしてもよい。なお、この場合、掃除支援装置１は、予め比較対象となる他者の掃除実行時の履歴情報、あるいは、模範となる掃除実行時の情報等を蓄積しておき、投射画像作成部１６は、当該蓄積しておいた履歴情報からランキング、または、効率性評価等を算出するようにすればよい。
【０１２９】
このように、ユーザ自身または他者等の過去の掃除の履歴、模範となる情報等、あるいは、比較対象となる情報を記憶しておき、当該情報を分析し、活用することで、掃除の効率化をはかることができる。また、ユーザは競争意識を持って掃除を行うことができ、飽きない。また、例えば、ベテランの掃除業者の掃除の仕方のノウハウを記憶しておくようにすれば、当該記憶された情報に基づき、新米のユーザがベテランの真似をできるようになる。具体的には、例えば、ベテランが過去に掃除機１０をかけた際のヘッド部１０４の位置の履歴を位置履歴記憶部１４に記憶させておくようにし、投射画像作成部１６は、当該履歴から、ベテランが過去に掃除機１０をかけた際のヘッド部１０４の位置の軌跡を床に投射させる投射画像を作成する。これにより、新米のユーザ等は、床に投射された、ベテランが過去に掃除機１０をかけた際のヘッド部１０４の位置の軌跡をなぞって掃除を行うことができる。
投射画像作成部１６は、上述したような、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡のトータルの長さ、掃除に要した時間等の履歴、ランキング、または、効率性評価等を算出し、算出した結果を床に投射させる投射画像のみを作成しプロジェクタ３から床に投射させるようにしてもよいし、当該算出した結果を、領域判別部１５によって判別される、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等に基づく掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像とをあわせてプロジェクタ３から床に投射させるようにしてもよい。
【０１３０】
また、投射画像作成部１６は、移動軌跡等の時間経過がわかるように、ヘッド部１０４の位置の時間的な変化に応じて、作成する投射画像の内容を変更するようにしてもよい。
具体的には、例えば、領域判別部１５は、位置検出部１３が検出したヘッド部１０４の位置の時間的な変化に基づいて、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等を検出し、掃除済みの領域を判別すると、判別した掃除対象領域の情報と対応付けて、検出されたヘッド部１０４の位置の情報を投射画像作成部１６へ出力するようにする。投射画像作成部１６は、領域判別部１５から取得した、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等と対応付けられたヘッド部１０４の位置から、ヘッド部１０４の位置の時間的な変化を検出し、移動軌跡等に基づいて作成する投射画像について、時間経過とともに消えるように投射させる投射画像とすることもできる。
【０１３１】
また、投射画像作成部１６は、掃除対象領域に対する掃除済みの領域、または、掃除未実施領域の割合を示す投射画像を作成するようにしてもよい。
例えば、投射画像作成部１６は、「あと○％」等、掃除対象領域に対する掃除未実施領域の割合を算出し、算出した割合を示す投射画像を作成するようにしてもよい。
具体的には、例えば、領域判別部１５が、位置検出部１３が検出したヘッド部１０４の位置の時間的な変化に基づいて、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等を検出し、掃除済みの領域を判別する際に、掃除対象領域を１００とした場合の掃除済みの領域の割合を算出して、当該掃除済みの領域の割合の情報を投射画像作成部１６に出力する。投射画像作成部１６は、領域判別部１５から取得した、掃除対象領域に対する掃除済みの領域の割合から、掃除対象領域に対する掃除未実施領域の割合を算出し、算出した割合を示す投射画像を作成する。
なお、これは一例に過ぎず、投射画像作成部１６は、その他の方法で、掃除対象領域に対する掃除済みの領域、または、掃除未実施の割合を示す投射画像を作成するものであってもよい。
【０１３２】
このようにすることで、ユーザは、あとどれぐらいで掃除機１０をかけ終わるか等を把握することができ、過剰な掃除を防ぎ、掃除の効率を向上させることができる。
投射画像作成部１６は、上述したような、掃除対象領域に対する掃除済みの領域、あるいは、掃除対象領域に対する掃除未実施領域の割合等を示す投射画像のみを作成し、プロジェクタ３から床に投射させるようにしてもよいし、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像とあわせて、プロジェクタ３から床に投射させるようにしてもよい。
【０１３３】
また、投射画像作成部１６は、掃除対象領域に対する掃除済みの領域を示す投射画像と掃除未実施領域を示す投射画像の投射画像を同時に作成するようにしてもよい。
掃除済みの領域を示す投射画像と、掃除未実施の領域を示す投射画像とを同時に投射させる場合は、例えば、塗りつぶしの色を変える等、投射画像作成部１６は、両領域が区別できるような投射画像を作成する。
【０１３４】
また、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像をプロジェクタ３から床に投射させることに加え、掃除対象領域を全て塗りつぶす投射画像となった場合には、予め決められたキャラクター等の絵を掃除対象領域に投射させるようにしてもよい。
これにより、ユーザは、掃除対象領域の掃除を終了した時点の達成感をより味わうことができる。
【０１３５】
また、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像を掃除対象領域に投射させる過程で予め設定されたアイテムを投射させる投射画像を作成するようにしてもよい。
例えば、投射画像作成部１６は、掃除対象領域全体の半分の領域が掃除された場合に、予め決められたキャラクター等の絵を掃除対象領域に投射させるようにする。なお、投射画像作成部１６は、掃除対象領域全体に対する掃除済みの領域の割合に関する情報を、例えば、領域判別部１５から取得するようにすればよい。
これにより、ユーザは、掃除状況の途中経過を把握しながら掃除をすることができる。
また、例えば、掃除対象領域全体の半分の領域を掃除した時点等、予め目標となる時点を設定しておくようにすれば、ユーザは、掃除しながら、当該目標となる時点に到達したことを知ることができ、ゲームをしているような感覚で、より楽しく掃除をすることができるようになる。
【０１３６】
また、投射画像作成部１６は、掃除済み領域が投射される投射画像を、掃除履歴によって変更させるようにしてもよい。例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像を、生き物の映像となるような投射画像とし、掃除済みの領域が増えるに従って、当該生き物が大きくなっていく投射画像を作成するようにしてもよい。また、例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡等に基づく掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像を、乗物の映像となるような投射画像とし、掃除済みの領域が増えるに従って、乗物の機体の装備が派手になる投射画像を作成するようにしてもよい。また、例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５によって判別される掃除済みの領域を塗りつぶす等の投射画像を電車の画像とし、さらに、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡が線路の映像となるような投射画像を作成するようにしてもよい。掃除対象領域には、掃除済みの領域が増えるに従って、線路上を電車が進んでいく投射画像が投射されるようになる。
このようにしても、ユーザは、ゲームをしているような感覚で、より楽しく掃除をすることができる。
【０１３７】
以上のように、表示規則記憶部１７には、予め、様々な規則を設定しておくことができ、投射画像作成部１６は、当該規則に則って、様々な方法で掃除対象領域に投射させる投射画像を作成することができる。
なお、上述したような例を、組み合わせるようにしてもよい。
例えば、投射画像作成部１６は、ヘッド部１０４の位置が通過した回数に応じて塗りつぶす色を変更する投射画像を作成し、投射させるとともに、「あと○％」等、掃除対象領域に対する掃除済みの領域の割合を示す投射画像を作成し、投射させるようにしてもよい。また、投射画像作成部１６は、さらに、掃除対象領域を全て塗りつぶす投射画像となった場合には、予め決められたキャラクター等の絵を掃除対象領域に投射させるようにしてもよい。
【０１３８】
また、上述では、投射画像作成部１６が、様々な表示規則に基づいて投射画像を作成することについて例をあげて説明したが、上述の例は、実施の形態３で説明したような、重畳画像作成部１８が作成する重畳画像にも適用できる。すなわち、重畳画像作成部１８は、予め設定された表示規則に基づいて内容を変更した画像を、カメラ２の撮像画像に重畳させた重畳画像を作成し、表示部４に表示させることもできる。
例えば、投射画像作成部１６が、掃除対象領域が掃除された掃除回数に応じて塗りつぶす色が変わる等、内容を変更した投射画像を作成し、投射させるようにした場合に、重畳画像作成部１８は、掃除対象領域が掃除された回数に応じて塗りつぶす色が変わる等、内容を変更した画像を、カメラ２の撮像画像に重畳させた重畳画像を作成し、表示部４に表示させることもできる。
【０１３９】
また、例えば、投射画像作成部１６が、ゴミセンサから取得する情報に基づき、投射画像の内容を変更した投射画像を作成し、投射させるようにした場合に、重畳画像作成部１８は、ゴミセンサから取得したゴミ吸引量を示す画像を、カメラ２の撮像画像に重畳させた重畳画像を作成し、表示部４に表示させることもできる。重畳画像作成部１８は、例えば、携帯端末のスピーカ等から、ゴミ吸引量に応じて「ジャリジャリ」等、何かを吸い込む効果音を出力させるようにしてもよい。例えば、重畳画像作成部１８は、ゴミ吸引量が多いほど、出力させる効果音の音量を大きくするようにしてもよいし、ゴミ吸引量に応じて出力させる効果音を変化させるようにしてもよい。
【０１４０】
また、投射画像作成部１６が掃除対象領域に投射させる投射画像の内容と、重畳画像作成部１８が表示部４に重畳させる重畳画像の内容とは、一致している必要はなく、異なる表示規則に応じて、それぞれ、投射画像または重畳画像を作成するようにしてもよい。
例えば、投射画像作成部１６は、領域判別部１５からヘッド部１０４の位置の移動軌跡の情報を取得して、ヘッド部１０４の位置の移動軌跡と直角に幅２０ｃｍで、一律に塗りつぶす投射画像し、重畳画像作成部１８は、「あと○％」等、掃除対象領域に対する掃除未実施領域の割合を示す重畳画像を作成するようにしてもよい。
【０１４１】
また、実施の形態３では、重畳画像作成部１８は、カメラ２から取得した撮像画像に掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像を重畳させた重畳画像作成し、当該重畳画像を、掃除機１０を操作しているユーザの視点から見た画像に変換するものとした。しかし、例えば、上述した例のように、重畳画像作成部１８が、カメラ２から取得した撮像画像に、フロア図等の地図情報またはゴミ吸引量等の情報を重畳させた重畳画像を作成する場合には、ユーザの視点から見た画像に変換した、掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像は、重畳表示されないようにしてもよい。また、例えば、重畳画像作成部１８は、カメラ２から取得した撮像画像に掃除機１０のヘッド部１０４の移動軌跡等に対応する画像を重畳させ、当該画像をユーザの視点から見た画像に変換し、さらに、フロア図等の地図情報またはゴミ吸引量等の情報を重畳させた重畳画像を作成するようにしてもよい。
【０１４２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１，１ａ，１ｂ  掃除支援装置、２  カメラ、３  プロジェクタ、４  表示部、１０  掃除機、１１，１１ａ  キャリブレーション部、１２  相対位置関係記憶部、１３，１３ａ  位置検出部、１４  位置履歴記憶部、１５  領域判別部、１６  投射画像作成部、１７  表示規則記憶部、１８  重畳画像作成部、１００  掃除機本体、１０１  吸引ホース、１０２  取っ手、１０３  継手管、１０４  ヘッド部、１０５  操作部、１０６  制御回路、１６１  座標変換部、５０１  処理回路、５０２  ＨＤＤ、５０３  通信Ｉ／Ｆ装置、５０４  メモリ、５０５  ＣＰＵ、１００１  集塵室、１００２  吸引駆動部、１００３  ローラ、１０４１  吸い込み口、１０４２  筐体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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