(57)【要約】【課題】環境内で自動的に移動する無人の走行車１、特に掃除ロボットを提供する。【解決手段】走行車１が、走行車１の環境内の物体データを検知するための検知システム２と、記録された物体データに基づいて環境マップ３を作成するための演算手段とを有し、環境マップ３が環境内に配置された物体４の位置を含む。走行車１の完全自動動作をさらに有益に改善するために環境マップ３が、走行車１とは別個に設けられた外部の照明装置５の位置についての情報と共に、照明装置５についての１又は複数の項目からなる情報を含み、その情報が、光の強さ、発光スペクトル、照明装置５により照明可能な環境部分領域６の位置及び／又は大きさ、照明装置５のタイプからなる群から選択される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境内で自動的に移動する無人の走行車（１）、特に掃除ロボットであって、前記走行車（１）の環境内の物体データを検知するための検知システム（２）と、記録された物体データに基づいて領域マップ（３）を作成するための演算手段とを有し、前記領域マップ（３）が前記環境内にある物体の位置を含む、前記走行車（１）において、
前記領域マップ（３）が前記走行車（１）とは別個に設けられた外部の照明装置（５）の位置についての情報と共に、前記照明装置（５）についての１又は複数の項目からなる情報を有し、その情報が、光の強さ、発光スペクトル、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の位置、及び／又は、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の大きさからなる群の中から選択されることを特徴とする走行車。
【請求項２】
外部の照明装置（５）を制御するための制御コマンドを生成するように構成された制御装置（７）を有し、前記制御装置（７）が、前記検知システム（２）の動作及び／又は前記検知システム（２）の検知範囲における照明状態に応じて制御コマンドを生成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の走行車（１）。
【請求項３】
前記制御装置（７）が、照明装置（５）により照明可能な前記環境部分領域（６）が前記検知システム（２）の検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに、この照明装置（５）を点灯させるための制御コマンドを生成するように構成され、かつ、前記検知範囲内で検知された照明状態に応じて制御コマンドを生成するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の走行車（１）。
【請求項４】
前記走行車（１）が、外部の照明装置（５）及び／又はホームオートメーションネットワークの中央制御装置（８）と通信するための通信モジュールを有し、特にＷＬＡＮモジュールを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の走行車（１）。
【請求項５】
環境部分領域（６）内で物体データを検知するための検知システム（２）と、記録された物体データに基づいて領域マップ（３）を作成するための演算手段とを有して環境内で自動的に移動する少なくとも１つの無人の走行車（１）であって特に請求項１〜４のいずれかに記載の走行車（１）と、前記走行車（１）とは別個に設けた少なくとも１つの外部の照明装置（５）と、前記照明装置（５）に制御コマンドを送信する制御装置（７，８）とを備えたシステムにおいて、
前記領域マップ（３）が、照明装置（５）の位置についての情報と共に、前記照明装置（５）についての１又は複数の項目からなる情報を有し、その情報が、光の強さ、発光スペクトル、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の位置、及び／又は、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の大きさからなる群の中から選択されることを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記制御装置（８）が、前記走行車（１）との通信リンク及び前記照明装置（５）との通信リンクを有する中央制御装置（８）、特にホームオートメーションネットワークの制御装置（８）であることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御装置（７，８）が、外部の照明装置（５）を制御するための制御コマンドを生成してその制御コマンドを前記照明装置（５）に送信するように構成され、かつ／又は、制御コマンドを前記走行車（１）から受信してその制御コマンドを前記照明装置（５）に送信するように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御装置（７，８）が、照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）が前記走行車（１）の前記検知システム（２）の検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに前記照明装置（５）を制御するように構成され、かつ前記検知範囲内で検知された照明状態に応じて前記照明装置（５）を点灯させるように構成されている請求項５〜７のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記制御装置（７）が、走行車（１）及び／又は照明装置（５）を前記システムに登録し、前記照明装置（５）の位置、光の強さ、発光スペクトル、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の位置及び／又は大きさ、及び／又は、前記照明装置（５）のタイプについての情報を受信するように構成されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
環境内で自動的に移動する無人の走行車（１）、及び／又は、このような走行車（１）と照明装置（５）と制御装置（７，８）とを有するシステムの動作方法、特に請求項１〜４のいずれかに記載の走行車（１）及び／又は請求項５〜９のいずれかに記載のシステムの動作方法であって、前記走行車（１）の検知システム（２）が前記走行車（１）の環境内の物体データを記録し、そして記録された物体データに基づいて演算手段が領域マップ（３）を作成する、前記動作方法において、
前記走行車（１）が環境内の照明装置（５）を検知し、前記照明装置（５）の位置についての情報共に前記照明装置（５）についての１又は複数の項目からなる付加的な情報を記録し、前記情報が、光の強さ、発光スペクトル、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の位置、及び／又は、前記照明装置（５）により照明可能な環境部分領域（６）の大きさからなる群から選択されることを特徴とする動作方法。
【請求項１１】
照明装置（５）により照明可能な前記環境部分領域（６）が前記走行車（１）の前記検知システム（２）の検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに、前記照明装置（５）が点灯され、特に前記照明装置（５）が前記検知範囲内で検知された照明状態に応じて点灯されることを特徴とする請求項１０に記載の動作方法。
【請求項１２】
前記走行車（１）の制御装置（７）が、外部の照明装置（５）を制御するための制御コマンドを生成してその制御コマンドを前記照明装置（５）に送信すること、又は、前記システムの中央制御装置（８）が、制御コマンドを生成してその制御コマンドを前記照明装置（５）に送信するか若しくは前記走行車（１）から制御コマンドを受信してその制御コマンドを前記照明装置（５）に送信することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境内で自動的に移動する無人の走行車、特に掃除ロボットに関し、走行車は、走行車の環境内の物体データを検知するための検知システムと、記録された物体データに基づいて領域マップを作成するための演算手段とを有し、領域マップが環境内に配置された物体の位置を含む。
【０００２】
本発明はさらに、環境内で自動的に移動する少なくとも１つの無人の走行車と、走行車とは別個に設けられた少なくとも１つの外部の照明装置と、照明装置に制御コマンドを送信する制御装置とを有するシステムに関し、走行車は、走行車の環境内で物体データを検知するための検知システムと、記録された物体データに基づいて領域マップを作成するための演算手段とを有する。
【０００３】
本発明はさらに、環境内で自動的に移動する無人の走行車の動作方法、及び／又は、このような走行車、照明装置及び制御装置を有するシステムの動作方法に関し、走行車の検知システムが走行車の環境内の物体データを記録し、演算手段が記録された物体データに基づいて領域マップを作成する。
【背景技術】
【０００４】
環境内で自動的に移動する無人の走行車は、公知技術である。例えば、これらは、自動的な床処理装置、特に掃除ロボット、芝刈ロボット、研削／研磨ロボットとして構成することができる。走行車は、ナビゲーションシステムを有し、それを用いて走行車は、環境内で自身の方向付けを行うことができる。ナビゲーションシステムは、通常、例えばカメラ及び／又は距離計測器である検知システムを含み、検知システムは、領域マップへと処理可能な環境内のデータを記録する。走行車は、領域マップを用いて自身の位置を認識しかつナビゲーションを行うことができる。
【０００５】
検知システムのタイプに応じて、特に光検知システムに関するタイプに応じて、環境部分領域内の照明状態を改善することが有益であり、例えば、その環境部分領域内の光の強さを大きくすることによってカメラにより撮影される画像をより良好に認識でき、又は、光の強さを小さくすることによって、検知システムにより照射される光ビーム又はその反射光をより良好に検知することができる。
【０００６】
例えば特許文献１は、画像取得システムと一体のランプとを有する掃除ロボットを開示している。その一体のランプは、ロボットの周囲環境において検知された光の強さに応じてユーザ入力により又は自動的に点灯又は消灯できる。さらに、ユーザが端末を介して掃除ロボットに対して制御コマンドを送信し、その制御コマンドをロボットが外部のランプに中継することにより、今度はそのランプが点灯又は消灯することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／００５６０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来技術から進展させて、本発明の目的は、特に走行車の環境内の照明状態を、ユーザの入力無しに変更可能であるように、走行車、システム及び方法をさらに改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、環境内で自動的に移動する無人の走行車が提示され、その領域マップが、走行車とは別個に設けられた外部の照明装置の位置についての情報と共に、照明装置についての１又は複数の項目からなる情報を含み、その情報が、光の強さ、発光スペクトル、照明装置により照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさ、照明装置のタイプからなる群から選択される。
【００１０】
本発明によれば、走行車の領域マップが、ここでは走行車の環境内の照明装置に関する情報で補足される。照明装置の位置以外に、この照明装置についての１又は複数の項目からなる付加的な情報が格納されることによって、走行車が照明装置に関する全ての情報を有することになり、従って例えば、複数の照明装置の中から、走行車の現在の状況及び作業タスクに最も適切なものを自動的に選択することができる。走行車の環境部分領域内の照明状態を変更するために、情報を別の端末上に利用可能な状態で保持する必要がない。例えば、照明装置の光の強さを領域マップに格納することができる。「格納する」という用語は、光の強さを領域マップ内に絶対的に書き込まなければならないという意味ではない。それに替えて、領域マップに格納される照明装置に関する注釈を、別のファイルに格納することができ、そのファイルは、照明装置についての付加的な情報を含み、ここでは例えば照明装置の光の強さを含む。走行車の制御装置は、動作方針を作成する前にこの情報にアクセスできる。光の強さは、照明装置のランプの最大の光の強さ、又は、ランプの調光可能な光の強さの範囲とすることができる。さらに、照明装置の現在の光の強さを格納することも可能である。例えば、光の強さを走行車のセンサにより計測することができる。光の強さは、物理的単位に限定されると理解するべきでなく、少なくとも排他的に理解するべきではない。この用語はここでは、例えば、ランプの電力消費（定格出力）として理解することができる。照明装置についての、領域マップに格納された又は領域マップとリンクした情報はさらに、照明装置すなわちそのランプの発光スペクトルを含むことができる。発光スペクトルは、照明装置すなわちランプが照射する光の周波数を示す。発光スペクトルは、例えば多色ランプが関係するので可変とすることができる。この場合、どのスペクトル範囲を作動させられるか、必要に応じてどの周波数を作動させられるかについての情報を格納することができる。領域マップに格納された発光スペクトル情報は、ここでは常に、個々の光周波数における振幅の指標も含むべきである。さらに、照明装置についての情報は、照明装置により照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさに関する指標も含むことができる。この情報は、走行車の制御装置に対して、環境のどの部分領域を照明装置が照射できるかについての指標を提供する。特に、照明可能な環境部分領域の延在範囲及び／又は形状に関する指標を提供する。さらに、調光可能な照明装置では、照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさが、光の強さの変化によってどのように変化するかについての情報も格納することが有利である。さらに、領域マップは、照明装置のタイプについての情報も含むことができる。例えば、照明装置のタイプは、ランプのタイプ、照明装置又はランプの製造者のタイプ等とすることができる。例えば照明装置のタイプは、その形状、例えばスタンドランプ、天井スポット、テーブルランプ、壁ランプ等としてのデザインに関するものとすることができ、又は、ＬＥＤ、蛍光管、螺旋巻きフィラメント等のランプのタイプに関するものとすることもできる。さらに、情報は、照明装置及び／又はランプの寿命を特定することもでき、そして、照明装置の発光スペクトルが可変であるか、又は、照明装置が調光可能であるか等を示すこともできる。照明装置についての情報は、走行車自体のセンサにより検知されることも、入力インタフェースを介してユーザにより走行車のメモリに入力することも、又は、走行車がアクセス可能な外部のデータベスにより提供されることも、いずれも可能である。例えば、走行車は、照明装置を登録するプロセスのために、どの照明装置も作動させることができ、かつ、対応する強度計測、スペクトル計測等を行うことができる。これらの計測は、照明装置のランプがスペクトル的に変化し、かつ／又は調光されている間に実行可能であることが有利である。
【００１１】
走行車が制御装置を有し、制御装置が、外部の照明装置を制御するための制御コマンドを生成するように構成されている。走行車は、環境内の照明装置に影響を与えるように構成されている。例えば、外部の照明装置を、点灯及び／又は消灯すること、光の強度を調光すること、発光スペクトルを変更すること等により制御可能である。特に、制御装置は、検知システムの動作に応じて制御コマンドを生成するように構成することができる。例えば、走行車の検知システムが稼動しているとき、すなわちカメラが稼動しているときは、制御装置が常に外部の照明装置に制御コマンドを送信するようにできる。さらに、制御装置が、検知システムの検知範囲における照明状態（自然光による照明状態も含む）に応じて制御コマンドを生成するようにもできる。この実施形態では、例えば、検知システムの検知範囲に所定の照明状態が存在するときに照明装置が起動される。例えば、カメラ画像を最適に記録するために照明状態が不十分、例えば光の強さが不十分であると、検知システムのセンサが認識したとき、照明装置が点灯されるように構成することができる。走行車が所定の動作モードの範疇で作業中、例えばカメラベース及び／又はカメラに補助されたナビゲーション、物体検知又は部屋監視のフレームワークの範疇で作業中、外部の照明装置を常に制御することが推奨される。特に、検知システムの検知範囲内の照明状態が好ましくなく、それにより例えば検知システムを信頼性をもって使用できなくなるような状態のとき、制御コマンドが外部の照明装置に作用できる。この場合、走行車の制御装置が、走行車のごく近くに好適に存在する１又は複数の照明装置を起動できる。走行車は、領域マップに格納された情報に基づいて、最も近くの照明装置を認識できる。さらに、走行車に基本的に最も近い照明装置を起動させることも可能であり、それにより例えば、走行車の活動を部屋にいるユーザに示す。制御コマンドは、好適には無線データ通信により、走行車の制御装置から外部の照明装置に送信できることが好適である。データ通信に用いられる技術は、例えばＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ｉＢｅａｃｏｎ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮ  又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などである。より広い範囲をもつ技術は、例えば天井スポット等、走行車からより長い距離に位置する照明装置に用いることができ、一方、より狭い範囲をもつ技術、例えばＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ｉＢｅａｃｏｎ（登録商標）などは、走行車がより近くに近づける照明装置に用いられる。
【００１２】
補助のために、走行車がそれ自体に一体化された照明装置を有することもでき、それにより外部の照明装置による照明が不十分な環境部分領域においても照明が得られる。このために、走行車が少なくとも１つの照明装置を有することができ、例えば可視光ＬＥＤ又は赤外光ＬＥＤである。原理的に、走行車に一体の照明装置は、外部の照明装置と同様の方法で走行車の制御装置の制御コマンドにより起動することができ、特に走行車の検知システムの動作及び／又は環境内の照明状態、特に検知システムの検知範囲内の照明状態に応じて自動的に起動することができる。
【００１３】
特に、照明装置により照射可能な環境部分領域が検知システムの検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに、照明装置を点灯させるための制御コマンドを制御装置が生成するように構成されていることが提示される。特に、制御装置が、検知範囲内で検知された照明状態に応じて照明装置を点灯させる制御コマンドを生成することができる。第１に開示された、より一般的な実施形態では、走行車の制御装置が領域マップにアクセスし、現在の走行経路に基づいて、どの照明装置がその走行経路内又は走行経路上に位置するかをチェックする。具体的には、その照明装置が照明可能な環境部分領域が走行車の検知システムの検知範囲内に延在するかをチェックするように構成できる。照明装置により照明可能な環境部分領域は、例えば照明装置から床面上に投射される円錐状の光、ライトコーンとすることができる。このようなライトコーンは通常、明確な空間の境界をもたないので、このような境界は、例えば、局所的な光の強さが最大の光の強さに対しなお７０％を有するところで規定することができる。領域マップに基づいて、走行車は、どの照明可能な環境部分領域がその走行経路と交差しているかチェックする。少なくとも１つの部分的な重なりが存在する場合、この領域における各々の照明装置を点灯させることができ、それにより例えば検知システムのカメラ画像の品質が向上する。検知システムが画像取得システムではなく、むしろ検知システム自体が光を送出する場合、例えば反射計測システムの場合、照射可能な環境部分領域が走行車の走行経路と重なるような環境内の照明装置を消灯させ、減光させ、又は、検知システムのセンサに対応しない発光スペクトルに操作することができる。制御コマンドは、検知システムの検知範囲内で検知された照明状態に応じて生成できることが特に好適である。この場合、例えば検知システムのセンサである、走行車のセンサが、その取得した検知範囲が現在どのような照明状態にあるかを計測する。例えば、照明状態が、明るすぎ、暗すぎ、又は不規則すぎると判定された場合、１又は複数の上述した対策を実行することができる。
【００１４】
さらに、走行車が、外部の照明装置及び／又はホームオートメーションネットワークの中央制御装置と通信するための通信モジュールを、特にＷＬＡＮモジュールを有することが提示される。通信モジュールにより、走行車又はその制御装置は、各々の照明装置と直接通信すること、又は、ホームオートメーションネットワークの中央制御装置に制御コマンドを先ず送信してその制御コマンドを変更せずに照明装置に中継すること、又は、中央制御装置自体が制御コマンドを生成し、変更し又は補足することのいずれかを行うことができる。走行車は、一方では通信モジュールを用いて制御コマンドを送信することができるが、照明装置又は中央制御装置から情報を受信することもできる。通信相手が必要とする範囲に応じて、ＷＬＡＮ以外の通信モジュールも用いることができ、例えば、ＲＦＩＤモジュール、ＮＦＣモジュール等である。
【００１５】
上述した走行車の他に、走行車の環境内で物体データを検知するための検知システム及び記録された物体データに基づいて領域マップを作成するための演算手段を有して環境内を自動的に移動する無人の走行車と、走行車とは別個に設けられた少なくとも１つの外部の照明装置と、照明装置に制御コマンドを送信するための制御装置とを備えたシステムが提示される。領域マップは、照明装置の位置についての情報と共に、照明装置についての１又は複数の項目からなる情報とを有し、その情報は、光の強さ、発光スペクトル、照明装置により照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさ、照明装置のタイプからなる群から選択される。本発明によれば、システムが、走行車と、走行車に対して外部に設けられた照明装置と、外部の照明装置を制御するための制御コマンドを生成しかつ送信する制御装置とから構成される。システムは、環境内に分散された複数の照明装置を有することができる。さらに、複数の走行車をシステム内で用いることができる。走行車はここでもまた、システムの１又は複数の照明装置についての情報を格納した領域マップを有する。ここでの情報は、各々の照明装置の位置と共に、上述した群からの付加的な項目からなる情報を含み、それは、照明装置の特性をより詳細に特定する。走行車の領域マップは、走行車自体に記憶することができ、又は、制御装置及びおそらくは照明装置自体によってもアクセス可能な例えばウェブサーバ上の外部メモリにも記憶することができる。特に環境内の照明装置の位置も領域マップに含めるために、学習走行中に走行車を環境内全体を走行させて物体データを記録させることによって、走行車とは別個の装置により領域マップを作成できることが有利である。領域マップが、走行車の現在の位置、又は、システム内に存在する別の走行車の現在の位置も含むことが好適である。領域マップに格納された、又は、別のメモリ場所にあって領域マップとリンクされた、照明装置についての情報は、本発明による走行車に関して既に詳細に述べた通りである。本発明のシステムについても同様に該当する。
【００１６】
さらに、制御装置が、走行車との通信リンク及び照明装置との通信リンクを有する中央制御装置であることが提示される。特に、制御装置は、ホームオートメーションネットワークの制御装置とすることができる。この実施形態では、照明装置がもはや走行車の制御装置により直接に制御されず、１又は複数の走行車及び１又は複数の照明装置との通信リンクを有するシステムの中央制御装置を介して制御される。システムの構成要素、具体的には走行車と照明装置は、ＷＬＡＮホームネットワークに組み込むことができ、例えば、その中で中央制御装置がアクセスポイントを形成する。照明装置は、制御可能なアダプタを介して汎用的な家庭用電源システムと接続可能であることが好適である。しかしながらこれに替えて、照明装置を、家庭のヒューズ箱内で直接に、又は、照明装置内のローカル制御モジュールを介して制御することもできる。中央制御を行うために、走行車が、ホームオートメーションセンターの中央制御装置と接続することができ、例えば、中央制御装置には全てのオンオフ可能な照明装置が登録されかつそれらを中央制御装置を介して制御することができる。ホームオートメーションセンターの情報は、領域マップに組み込まれるか又は領域マップとリンクしている。各々の照明装置についての場所及びその他の情報の双方を領域マップに格納することができ、領域マップは中央制御装置によりアクセスされる。その結果、全ての情報が、中央制御装置と接続された走行車において利用可能である。走行車又は照明装置と中央制御装置との間の通信は、例えばＷＬＡＮである無線通信を介して行われることが好適であり、そしてそれに替えて、例えばＰｏｗｅｒＬＡＮである有線接続を介しても行われる。例えば、無線通信は、中央制御装置とベースステーションとの間において有利である。走行車はバッテリを充電するためにベースステーションと接続される。各々の照明装置は中央制御装置を介して起動され、その後、中央制御装置は各照明装置に対するゲートウェイとして機能する。システムの参加メンバー間で異なる通信プロトコルが用いられる場合、中央制御装置はさらに、通信プロトコルの変換を行うことができる。
【００１７】
制御装置が、外部の照明装置を制御するための制御コマンドを生成して制御コマンドを照明装置に送信するように構成され、かつ／又は、制御コマンドを走行車から受信して照明装置に送信するように構成されていることが提示される。第１に述べた構成では、照明装置のための制御コマンドが走行車のローカル制御装置により生成されるか、又は、システムの中央制御装置により生成される。この制御コマンドは、その後、走行車のローカル制御装置から各照明装置に直接送信されるか、又は、制御コマンドが中央制御装置により生成された場合は中央制御装置から照明装置に送信される。第２に述べた構成では、制御コマンドを走行車のローカル制御装置により生成して中央制御装置に送信することができ、その後、中央制御装置は制御コマンドを照明装置に単に送信する、すなわち中継する。中央制御装置は、ここで制御コマンドを変更なしで照明装置に中継することができ、又は、修正及び／又は追加を含めることもできる。さらに、上述したように通信プロトコルを変更することも有り得る。
【００１８】
さらに、制御装置が、照明装置により照明可能な環境部分領域が走行車の検知システムの検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに照明装置を制御するように構成されていることが提示される。特に、検知範囲内で検知された照明状態に応じて照明装置を点灯するように、制御装置を構成することができる。制御コマンドは、基本的に、点灯、消灯、調光、発光スペクトルの変更等を行うための命令を有することができる。特に、画像取得装置として設けられた検知システムが高品質画像を記録できるように、照明装置が点灯させられることが提示される。しかしながら、特に、検知システム自体が反射計測のために光を照射する場合は、それに替えて例えば、１又は複数の照明装置が周囲光の強さを低減するために消灯させられることもできる。なぜなら、そうしなければ検知システムの計測結果が悪化する可能性があるからである。検知システムの検知範囲が照明装置により照明可能な環境部分領域と少なくとも部分的に重なるような、走行車の走行経路内又は走行経路上に現在位置している照明装置のみが操作されることが提示される。走行車の走行経路から離れて位置する照明装置は、検知システムの検知品質に対して通常は影響し得ないので、通常、操作されない。
【００１９】
制御装置が、走行車及び／又は照明装置をシステムに登録し、そして位置、光の強さ、発光スペクトル、照明装置により照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさ、及び／又は、照明装置のタイプについての情報を受信することが提示される。走行車は、照明装置をシステムに登録するために用いることができる。走行車は、具体的にはいずれの照明装置も起動できる。好適には、照明装置が登録中に点灯させられることにより、走行車の検知システムが適切なセンサを用いて光の強さ、発光スペクトル、照明装置の位置及び／又は大きさ、照明装置により照明可能な環境部分領域、及び可能であれば他のパラメータを計測することができる。好適には空間的計測が行われ、その場合、走行車の１又は複数のセンサが３６０°回転することにより、全方向計測を行うことができる。走行車が部屋の中央に留まり、そこで３６０°計測を行うこともできる。照明装置が可変の発光スペクトルを有する場合、登録中に発光スペクトルを明確に変化させることが推奨され、それにより走行車のスペクトルセンサが発光スペクトルを計測することができる。調光可能な照明装置においては、同様にして調光可能な光の強さの範囲を検知し、登録することができる。これにより、各々の照明装置をより容易にかつより速やかに識別することができる。さらに、システムの初期設定の際に、走行車及び／又は照明装置がパラメータファイルをシステムの中央制御装置に送信することにより、対応するパラメータがシステムの中央メモリに記憶され得ることが提示される。それに替えて又はそれに加えて、システムのユーザが、走行車及び／又は照明装置の操作機器を介してそれらの情報をシステムに送信することも可能である。
【００２０】
最後に、本発明はさらに、環境内を自動的に移動する無人の走行車の動作方法、及び／又は、このような走行車と照明装置と制御装置とを有するシステムの動作方法を提示する。その場合、走行車の検知システムが走行車の環境内の物体データを記録し、記録された物体データに基づいて演算手段が領域マップを生成する。そして、走行車が環境内の照明装置を検知し、照明装置の位置についての情報と共に、照明装置についての１又は複数の付加的な項目からなる情報を記録する。その情報は、次の群から選択される：光の強さ、発光スペクトル、照明装置により照明可能な環境部分領域の位置及び／又は大きさ、照明装置のタイプからなる群である。領域マップは、好適には、走行車の別個の演算手段により作成され、走行車のローカルメモリに格納することができる。走行車が、上述した少なくとも１つの走行車と少なくとも１つの照明装置とを有するシステムの構成要素である場合、領域マップは、システムの中央装置、好適にはシステムの中央制御装置により作成されかつ格納されることもできる。走行車の検知システムにより記録された物体データは、走行車の環境内の１又は複数の照明装置に関係する付加的な情報を補足される。この情報は、上述した本発明による走行車又は本発明によるシステムに関して既に述べた通りである。
【００２１】
照明装置により照明可能な環境部分領域が走行車の検知システムの検知範囲と少なくとも部分的に重なるときに、照明装置が点灯させられること、特に検知範囲内で検知された照明状態に応じて照明装置が点灯させられることが提示される。
【００２２】
さらに、走行車の制御装置が、外部の照明装置を制御するための制御コマンドを生成してその制御コマンドを照明装置に送信することもできる。それに替えて、システムの中央制御装置が制御コマンドを生成してその制御コマンドを照明装置に送信するか、又は、走行車から制御コマンドを受信してその制御コマンドを照明装置に送信することもできる。
【００２３】
この方法の特徴及び利点は、本発明による走行車又は本発明によるシステムに関して詳細に上述した通りである。従って、対応する特徴及び利点が、方法に関しても適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、走行車と２つの照明装置を有するシステムである。
【図２】図２は、図１における走行車である。
【図３】図３は、動作中の図１における走行車である。
【図４】図４は、走行車、２つの照明装置及び外部の制御装置を有する動作中のシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、実施例を示した図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、住居内の部屋を示しており、ここでは特に自動掃除ロボットである走行車１が走行している。複数の物体４が部屋内に配置されており、それらはここでは特に、テーブル、幾つかの椅子及びタンス等の家具である。部屋内にはさらに、２つの照明装置５が配置されており、特に、天井スポットとして設けられた１つのスタンドランプと、タンスの上に置かれたテーブルランプである。
【００２６】
走行車１は、走行車１を自動的に移動させるために電気モータ駆動される車輪１０と、ここでは例えば回転する円筒体として設けられた掃除要素９とを有する。走行車１は、基本的に、いずれのタイプの自動走行車であってもよい。ここでは、吸引ロボット、拭きロボット、研磨ロボット、研削ロボット等を、例示のみのために挙げる。走行車１は、走行車１の制御コマンドを生成できる、特に、走行車１が物体４との衝突を避けつつ部屋内を走行するようにナビゲーションを行うための走行コマンドを生成できる一体の制御装置７を有する。制御装置７は、ここでは例えば、走行車１のプロセッサであり、それは走行車のための領域マップ３を作成する機能も有し、領域マップ３を記憶するためのデータメモリと接続されている。走行車１はさらに、走行車１の環境内で物体４を検知するための検知システム２を有する。検知システム２は、ここでは例えば、画像取得装置、特にカメラを有する。カメラは、３６０°回転可能であるか又は走行車１の周囲のパノラマビューが可能なレンズ、例えば魚眼レンズを有する。さらに走行車１は、ここではＷＬＡＮモジュールである通信システム（図示せず）を有し、走行車１はこれを用いて他のＷＬＡＮモジュールと通信することができる。それに替えて、もちろん他の通信モジュールを用いることもでき、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等である。
【００２７】
走行車１はナビゲーションシステムを有し、走行車１はそれを用いて環境内で自身の方向付けをすることができる。ナビゲーションシステムは、ここでは、検知システム２と、例えば走行車１の車輪１０に設けられ走行車１の移動する距離を記録するオドメトリシステムとから構成されている。領域マップ３は、検知システム２及びオドメトリシステムのデータから作成することができる。通常の態様における領域マップ３は、検知された物体４及び照明装置５を含む。照明装置５も物体４である。照明装置５の空間的位置とは別に、領域マップ３は照明装置５についての付加的な情報も有することができ、特に照明装置５のタイプに関する指標、及び／又は、照明装置５の光の強さ、及び／又は、照明装置５の発光スペクトル、及び／又は、照明装置５により照明可能な環境部分領域６の位置及び／又は大きさ、及び／又は、照明装置５のタイプについての情報も有することができる。例えば、この情報は、入力インタフェース（図示せず）を介してユーザにより手動で入力することができ、かつ／又は、通信モジュールを介して各々の照明装置５から走行車１へ送信することもできる。しかしながら、それに替えて、走行車１自身が、その学習走行中に、対応する情報を検知することも可能である。このために例えば、走行車１が、強度センサ及び／又はスペクトルセンサを有することができ、それらは、照明装置５の光の強さ、可能な場合はその発光スペクトル、及び／又は、照明装置５により照射される環境部分領域６の位置及び／又は大きさを計測する。照明装置５は、学習走行中に点灯されていることが有利であり、それによって走行車１は対応する計測を実行することができる。照明装置５が、光の強さに関して調光可能な照明装置５の場合、又は、可変発光スペクトルをもつ照明装置５の場合、走行車１が対応する計測を行っている間に、照明装置５の発光特性を変化させることが推奨される。このようにして、各々の照明装置５についての包括的な情報を検知しかつ格納することができる。
【００２８】
図２は、走行車１の拡大図を示している。領域マップ３は、制御装置７のデータメモリに記憶されている。とりわけ、この領域マップ３は、図１に示した部屋の床プランを含む。領域マップ３は、検知された物体４の位置と共に、検知された照明装置５の位置を含む。２つの照明装置５に関しては、照明装置５により照射される環境部分領域６の各々の位置及びサイズも示されている。環境部分領域６は、それぞれ鎖線の周縁により描かれている。描かれた鎖線は、ここでは照射される環境部分領域６の実際の境界を示しておらず、例えば最大の光の強さの約７０％の光の強さを計測する数学的な境界を示している。ここに示した照明装置５は、円錐形の発光特性を有するものであるので、環境部分領域６の、部屋の床面への投影は実質的に円形である。天井スポットとして設けられた照明装置５に関して領域マップ３に描かれた環境部分領域６は、照射された天井からの反射光が当たる床面における環境部分領域６である。
【００２９】
図３は、走行車１が掃除タスクを行うために部屋内を走行する状況を示している。衝突しない移動を行うために、走行車１は、領域マップに対してそれ自身を方向付ける。検知システム２は、ここで環境の画像を連続的に記録することによって、領域マップ３を連続させると共に環境内での走行車１の現在の位置を決定する。ここで例えば、記録された画像の光学的品質を確保するために十分な量の昼光により照射されない領域が部屋内に存在する。この結果、物体４の輪郭、粗い埃等の堆積物を信頼性をもって検知し又は位置決めすることができない可能性がある。従って、走行車１の周囲近傍を１又は複数の照明装置により追加的に照らす必要がある。図示の例では、走行車１が、タンスとして設けられた物体４の隣に位置している。例えば、物体４における走行車１とは反対側において部屋に窓が配置されている場合、物体４の背後に影を生じ、それが走行車１の検知システム２により記録される画像の品質を低下させる。検知システム２は、記録された画像が光によって照らされていないと認識し、これに関する情報を走行車１の制御装置７に送信する。それに応じて制御装置７は、現在走行している部屋の領域においてどの照明装置５が利用可能かを決定するために領域マップ３をチェックする。ここで制御装置７は、検知システム２の検知範囲が、テーブルランプとして設けられた照明装置５により照明可能な環境部分領域６内に延びていることを認識する。その後、制御装置７は、照明装置５を点灯させるための制御コマンドを生成する。ここで例えば、制御コマンドは、ＷＬＡＮ通信モジュールを介して送信される。この時点で検知システム２は、環境部分領域６内の高品質画像を記録することができる。走行車１が再びこの環境部分領域６を出たならば、走行車１の制御装置７は、照明装置５を消灯させるための制御コマンドを照明装置５に送信する。走行車１が、部屋又は住居を通って走行を続けながら、再び部屋における十分に照らされていない領域に入ったならば、特定の環境部分領域６を照らすために、どの照明装置５が適切かを決定するべく領域マップ３に基づいてもう一度チェックを行うことができる。基本的に、走行車１の走行経路に存在する照明装置５が常に点灯されているようにすることもできる。しかしながら、上述した通りそれに替えて、照明装置５が必要なときにのみ点灯されることも可能である。さらに、走行車１が対応する環境部分領域６に近づくと、照明装置５が消灯されるようにすることもできる。これは、走行車１の検知システム２自体が例えば反射光を計測するために光を照射する場合に有利となり得る。この場合、照明装置５により環境を付加的に照らすことが不都合となり得る。さらに、走行車１の制御装置７が、他のパラメータに関係して照明装置５を制御することもできる。例えば、その調光可能な光の強さ、可変発光スペクトル、及び／又は、照射される環境部分領域６の位置及び／又は大きさに関するパラメータである。
【００３０】
図４は、部屋内を自動的に移動する走行車１と、２つの照明装置５と、中央制御装置８とからなるシステムを示している。システムはここでは、ホームオートメーションシステムの一部であり、走行車１と照明装置５の間の通信は、中央制御装置８を介して行われる。中央制御装置８は、ＷＬＡＮホームネットワークのアクセスポイントとすることができる。例えば、本発明のこの実施例では、走行車１が図示の部屋内を再び走行し、検知システム２を用いて画像を記録する。走行車１は、検知システム２を光学的に動作させるために適切に照らされていない部屋の部分領域内に入っただけで、中央制御装置８に対応するメッセージを送信する。中央制御装置８は、中央に記憶された領域マップ３にアクセスし、どの照明装置５が走行車１の走行経路の近くに位置するかをチェックする。特に、照明装置５により照らすことができる環境部分領域６が走行経路内に延びているか否かを調べるチェックが行われる。図示の例では、双方の照明装置５が、走行車１の現在位置を少なくとも部分的に照らすのに適切である。このことから、中央制御装置８は、照明装置５の各々に制御コマンドを送信し、それに応じて照明装置５が点灯する。
【００３１】
例えば、照明装置５が赤外範囲の発光スペクトルをもつランプを有する実施形態も可能である。制御装置７、８は、特にこの照明装置５を作動させることができ、それによって物体４を、例えば最適化された色差に基づいてより良好に認識することができる。さらに赤外照明は、例えばそこに存在する人の邪魔をしないように、暗環境においても有利である。検知システム２の記録速度は、照明装置５の発光スペクトルの変化速度を上回るように選択できることが有利である。特に、検知システム２が、この点に関して照明装置５と同調するように設けることができる。このことは、物体４の認識の向上にも寄与することができる。
【００３２】
上述した全ての実施例において、走行車１自体が一体の照明装置５を有することによって、部屋の中で外部の照明装置５による照明が不適切な箇所の照明を補助することももちろん可能である。このために走行車１は、例えば、赤外スペクトル範囲又は紫外スペクトル範囲で発光する照明装置５を有する。
【符号の説明】
【００３３】
１  移動体
２  検知システム
３  環境マップ
４  物体
５  照明装置
６  環境部分領域
７  制御装置
８  制御装置
９  掃除要素
１０  車輪
【図１】
2019003626.tif 000003
【図２】
2019003626.tif 000004
【図３】
2019003626.tif 000005
【図４】
2019003626.tif 000006