(57)【要約】【課題】容易に地図情報を設定可能な自立走行型掃除機を提供する。【解決手段】自立走行型掃除機は、清掃開始時にＬＲＦ１５の発光部３１がバーコードにレーザーを照射し、ＬＲＦ１５の受光部３２が反射光のパターンを読み取ることで、２次元情報算出部４４が、受光部３２から受信した情報からバーコードを読み込み、比較部４５が、読み込んだバーコードが記憶部３９に格納されているか否か比較し、格納されていれば、制御部４２が、バーコードに対応する地図情報を記憶部３９から読み込み、掃除をすべき領域の地図情報として設定する。【選択図】図３
2019141319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式読取部と、
当該光学式読取部により読取可能な２次元情報と、地図情報を対応付けて複数格納可能な格納部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光学式読取部により読み込まれた２次元情報が前記格納部に格納されていれば、読み込まれた２次元情報に対応する地図情報を、清掃する場所の地図情報として設定する、自律走行型掃除機。
【請求項２】
障害物を検知する検知部を有し、
前記検知部は、前記光学式読取部の機能を有している、
請求項１に記載の自律走行型掃除機。
【請求項３】
前記検知部が、障害物の検知中に地図情報に対応する２次元情報を読み込むと、
前記制御部が、現在の清掃ルートよりも、読み込んだ２次元情報に対応する地図情報に基づいて清掃ルートを優先し、清掃を行う、
請求項１又は２に記載の自律走行型掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自律走行型掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、建物内の限定された領域を自律的に走行して清掃する自律走行型掃除機が製品化されている。また、周囲の環境に応じた地図情報を作成する機能を有する自律走行型掃除機が開発されている。この地図情報の作成手法の一つとして、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ）が知られている。
【０００３】
自立走行型掃除機に関する技術は、特許文献においても数多く開示されている。例えば、特許文献１には、自立走行型掃除機が部屋内を動くことにより掃除領域を設定し、設定した掃除領域の清掃を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術では、掃除する領域を自立走行型掃除機が判断する前に、自立走行型掃除機が部屋内を動き回り部屋の地図情報を作成する必要があり、時間を要していた。可能ならば、容易に地図情報を自立走行型掃除機に設定できることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光学式読取部と、光学式読取部により読取可能な２次元情報と、地図情報を対応付けて複数格納可能な格納部と、制御部と、を有し、制御部は、光学式読取部により読み込まれた２次元情報が格納部に格納されていれば、読み込まれた２次元情報に対応する地図情報を、清掃する場所の地図情報として設定する、自律走行型掃除機である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自律走行型掃除機は、自律走行型掃除機が置かれた階及びフロアの地図情報を容易に本体に設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態における自律走行型掃除機の斜視図である。
【図２】本実施の形態における自律走行型掃除機の底面図である。
【図３】本実施の形態における自律走行型掃除機のブロック図である
【図４】本実施の形態における自律走行型掃除機の斜視図である。
【図５】本実施の形態における自律走行型掃除機のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施態様は、光学式読取部と、光学式読取部により読取可能な２次元情報と、地図情報を対応付けて複数格納可能な格納部と、制御部と、を有し、制御部は、光学式読取部により読み込まれた２次元情報が格納部に格納されていれば、読み込まれた２次元情報に対応する地図情報を、清掃する場所の地図情報として設定する、自律走行型掃除機である。
【００１０】
本発明の第２の実施態様は、更に、障害物を検知する検知部を有し、検知部は、光学式読取部の機能を有している、自律走行型掃除機である。
【００１１】
本発明の第３の実施態様は、更に、検知部が、障害物の検知中に地図情報に対応する２次元情報を読み込むと、制御部が、現在の清掃ルートよりも、読み込んだ２次元情報に対応する地図情報に基づいて清掃ルートを優先し、清掃を行う、自律走行型掃除機である。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、第１の実施形態における自律走行型掃除機の斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、自律走行型掃除機の本体１０は、後方に上方に向けて延在する略Ｔ字型のハンドル１１を有している。本体１０は、モーター駆動により自動的に動くことが可能であるが、ユーザーがこのハンドル１１を持つことにより動かすことも可能である。
【００１５】
また、本体１０の底面前方にはサイドブラシ１２が配されており、本体１０の前面には複数の超音波センサー１３とバンパー１４が配されている。
【００１６】
超音波センサー１３は、障害物等が近接していることを検知するためのセンサーであり、バンパー１４は、障害物に接触した際に本体１０への衝撃を吸収する。
【００１７】
また、バンパー１４の内部に配置された接触センサー（図示せず）が、バンパー１４が押し込まれたことを検知したことにより、本体１０内部の制御部４２が、バンパー１４が障害物等に衝突したと判定する。
【００１８】
本体１０上部にはＬＲＦ１５（Ｌａｓｅｒ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｉｎｄｅｒ）１５が搭載されている。ＬＲＦ１５は、後述する発光部３１と受光部３２を有し、図示せぬモーターによりＬＲＦ１５が回転すると共に発光部３１からレーザー光が放出され、この放出されたレーザー光が物体等に照射し、反射された光を受光部３２が受光する。
【００１９】
また、ＬＲＦ１５による測定結果に基づいて、後述する制御部４２が障害物までの方向と距離を判定する。
【００２０】
尚、図１に示すＬＲＦ１５の突出した部分全体が回転しても良いし、突出した部分は回転せずに、突出した部分の中に配置された発光部３１と受光部３２が配置された部品が回転する構成としても良い。
【００２１】
図２は第１の実施形態における自律走行型掃除機の底面図である。
【００２２】
図２において、紙面上側が自立走行型掃除機の前方であり、紙面下側が自立走行型掃除機の後方である。
【００２３】
図２に示すように、本体１０の前方左側には複数のブリュッセル束を有するサイドブラシ１２が配されている。尚、このサイドブラシ１２は前方右側に配置しても良いし、前方左右両側に配置しても良い。更には、サイドブラシ１２の複数のブリュッセル束を１つとしても良い。
【００２４】
本体１０の底面のサイドブラシ１２から後方には、床面の埃を吸い込む吸込口１６が形
成されており、後述する吸引モーター３８からの吸引力により埃が吸込口１６内方へ吸い取られる。更に、吸込口１６にはメインブラシ１７が軸支されており、メインブラシ１７と接続された後述するブラシモーター３６の回転力によりメインブラシ１７が回転し、床面に付着した埃を吸込口１６内部に向けて巻き上げる。
【００２５】
吸込口１６後方には左右２つの駆動輪１８が配置されており、後述する駆動輪モーター３７の駆動力により駆動輪１８が回転する。この２つの駆動輪１８は左側の駆動輪と右側の駆動輪夫々独立して駆動しても良いし、同時に駆動しても良い。
【００２６】
本体１０底面の前方側には２つの補助輪１９が配置され、後方側には３つの補助輪２０が配置されている。この補助輪１９の数はこれに限定されず、例えば前方に２つ、後方に２つとしても良い。
【００２７】
図３は第１の実施形態における自律走行型掃除機のブロック図である。
【００２８】
ＬＲＦ１５（Ｌａｓｅｒ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｉｎｄｅｒ）は、レーザー光を回転させながら物体等に照射し、反射された光を受光するものである。
【００２９】
ＬＲＦ１５には、レーザー光を発光する発光部３１と、物体等により反射された光を受光する受光部３２と、がある。尚、ＬＲＦ１５を回転させるための駆動モーター等があるが、説明を省略している。
【００３０】
超音波センサー３３は、超音波を出力する出力部３４と、物体等により反射された超音波を受信する入力部３５と、を有する。
【００３１】
ブラシモーター３６は、メインブラシ１７やサイドブラシ１２を回転駆動するためのモーターである。尚、本実施例では、１つのブラシモーター３６でメインブラシ１７とサイドブラシ１２を回転駆動しているが、メインブラシ１７とサイドブラシ１２を異なるモーターで駆動させても良い。
【００３２】
駆動輪モーター３７は、駆動輪１８を回転駆動するためのモーターである。尚、図２に示す左側の駆動輪と右側の駆動輪夫々に異なるモーターを接続し、別々に回転駆動させても良い。
【００３３】
吸引モーター３８は、吸引口１６からの吸引風を発生するためのモーターである。
【００３４】
記憶部３９は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性メモリであり、地図情報とバーコード情報を格納する。また、記憶部３９には制御部４２が実行する制御プログラム、各種パラメーター等も格納されている。記憶部３９はフラッシュメモリ以外に、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）といった半導体記憶素子でも良い。
【００３５】
尚、本実施例では、記憶部３９にバーコード情報が格納されるが、記憶部３９に格納される情報は２次元情報、即ち、図形、数字又は文字からなる２次元で表示される情報であれば良い。
【００３６】
地図情報格納部４０は、地図情報を格納する。この地図情報は、掃除する部屋或いは階の間取りに関する情報であり、床面の位置、壁の位置、扉の位置、障害物の位置、等に関する情報を含んでいる。この地図情報は、例えば、格子状の情報により表現され、１つの部屋或いは階を複数の格子により表現している。
【００３７】
１つの格子は、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲の地図情報を含んでおり、この１つの格子の中に壁があるか、床面であるか等の情報が含まれている。
【００３８】
尚、１つの格子は、１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲の地図情報ではなく、他の範囲の地図情報としても良い。例えば１ｍ×１ｍといった範囲の地図情報としても良い。
【００３９】
また、この格子の情報の中に、ゴミの量に関する情報を含ませても良い。このようにすれば、部屋或いは階のどの場所にゴミが沢山存在するかといった情報を地図情報に含ませることが可能となる。
【００４０】
更に、この地図情報は自律走行型掃除機が掃除をする度に作成することができる。例えば、自律走行型掃除機が掃除を行っている最中に、超音波センサー３３やＬＲＦ１５を用いて検知した障害物に関する情報を記憶部３９に格納することにより、地図情報を作成することができる。
【００４１】
或いは、無線又は有線のネットワークを介して地図情報を受信し記憶部３９に記憶しても良い。本実施例では、ＬＲＦ１５を用いて地図情報を作成し、記憶部３９に格納することが可能であるが、その動作については後ほど詳細に説明する。
【００４２】
バーコード情報格納部４１は、１つの部屋又は階の地図情報に対応する１つのバーコード情報を格納する。尚、このバーコード情報を複数格納しても良い。
【００４３】
バーコード情報格納部４１に格納される情報は、地図情報に対応する２次元情報であればバーコードに限定されず、例えば、ＱＲコード（登録商標）といった他の２次元情報でも良く。図形に限らず、文字、数字等でも良い。
【００４４】
制御部４２は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のようなマイクロプロセッサであり、各回路の制御を司る。また、制御部４２内部には複数のブロックがある。
【００４５】
駆動制御部４３は、ブラシモーター３６、駆動輪モーター３７、吸引モーター３８等を駆動又は停止する。
【００４６】
２次元情報算出部４４は、ＬＲＦ１５から入力した信号に基づいて、障害物の方向と距離、光の輝度等を算出する。本実施例では、例えば、ＬＲＦ１５からバーコードに関する情報が入力され、２次元情報算出部４４において、どのようなバーコードであるかを算出することもできる。この算出方法に関しては後ほど詳細に説明する。
【００４７】
比較部４５は、２次元情報算出部４４で算出されたバーコードに関する情報と記憶部３９のバーコード情報格納部４１に格納されている情報とを比較する。
【００４８】
地図作成部４６は、ＬＲＦ１５と超音波センサー３３から入力した信号に基づいて地図情報を作成する。この地図作成部４６で作成された地図情報は、例えば記憶部３９の地図情報格納部４０に格納される。
【００４９】
障害物判定部４７は、ＬＲＦ１５又は超音波センサー３３から入力した信号に基づいて、障害物が存在するか否かの判定、障害物がどの方向にどれくらいの距離に存在するかの判定を行う。
【００５０】
次に、本実施例装置の動作について図５のフロー図を用いて説明する。
【００５１】
本実施例装置では、自律走行型掃除機に地図情報を設定する際に、ＬＲＦ１５を用いてバーコードを読み込み、読み込んだバーコードに対応する地図情報を設定するものである。また、自立走行型掃除機は、設定された地図情報に基づいて掃除を行うものである。
【００５２】
ステップＳ０１では、制御部４２は、ＬＲＦ１５の発光部３１からレーザー光を出力させる。例えば、図４に示すように、出力部３４からのレーザー光がバーコードを右から左或いは、左から右へ走査する。
【００５３】
尚、この走査動作を行う際に、図示せぬモーター等により、ＬＲＦ１５が所定の角度（例えば０度〜９０度の範囲）で水平方向に回転する。また、この所定の角度は上述した範囲に限られるものではなく、０度〜３６０度のいずれの角度に回転しても良い。
【００５４】
ステップＳ０２では、制御部４２は、バーコードにより反射されたレーザー光が、受光部３２により受光されたと判定すると、ステップＳ０４へ処理を進め、そうでなければ、ステップＳ０３へ処理を進める。
【００５５】
ステップＳ０３では、制御部４２は、図示せぬスピーカーから読み取りエラーを示す報知音を出力させる。尚、このエラー報知は音に限らず、例えば液晶表示装置からなる表示部にテキストを表示することによりユーザーに報知するようにしても良い。
【００５６】
ステップＳ０４では、制御部４２は、走査した情報にバーコード情報が含まれているか否かを判定し、バーコード情報が含まれていれば、ステップＳ０６に処理を進め、そうでなければ、ステップＳ０５に処理を進める。
【００５７】
具体的には、２次元情報算出部４４が、受光部３２から受信した情報から、或る閾値以上の輝度にあるものを黒、そうでないものを白と判定し、黒と白の情報を抽出する。この抽出した白と黒の情報と対象となる物体（ここではバーコード）までの距離から、受信した情報をバーコード情報に変換する。制御部４２は、この変換処理を２次元情報算出部４４が正常に行えたと判定すると、ステップＳ０６へ処理を進め、そうでなければ、ステップＳ０５に処理を進める。
【００５８】
尚、ステップＳ０４における受光部３２から受信した情報をバーコード情報に変換する方法は上述した方法に限られるものではない。
【００５９】
ステップＳ０５では、制御部４２がバーコード情報に変換できなかったことを示す報知音を図示せぬスピーカーから出力させる。尚、この報知は音に限らず、例えば液晶表示装置からなる表示部にテキストを表示することによりユーザーに報知するようにしても良い。
【００６０】
ステップＳ０６では、比較部４５が、先ほど変換したバーコード情報と記憶部３９のバーコード情報格納部４１に格納されているバーコード情報とを比較する。制御部４２は、この比較結果から一致するバーコード情報がバーコード情報格納部４１に格納されていると判定すると、ステップＳ０８に処理を進め、そうでなければ、ステップＳ０７に処理を進める。
【００６１】
ステップＳ０７では、制御部４２が、一致するバーコード情報がバーコード情報格納部４１に存在しなかったことを示す報知音を図示せぬスピーカーから出力させる。尚、この報知は音に限らず、例えば液晶表示装置からなる表示部にテキストを表示することによりユーザーに報知するようにしても良い。
【００６２】
ステップＳ０８では、制御部４２が、ステップＳ０６で一致したバーコード情報に対応する地図情報を、記憶部３９の地図情報格納部４０から読み込む。
【００６３】
ステップＳ０９では、制御部４２が、ステップＳ０８で読み取った地図情報を掃除する領域の地図として設定し、設定された地図情報に従った掃除動作を行う。
【００６４】
このように、自律走行型掃除機に障害物検知用として搭載されているＬＲＦ１５を用いてバーコードを読み込むことにより、簡単に地図情報を本体に設定することが可能であるだけでなく、別途地図情報を本体に設定するための装置を設ける必要がないため、コストを上げることなく地図情報を本体に設定することができる。
【００６５】
また、ビルの各階に自律走行型掃除機を配置し、各階を清掃するシステムを実施する際に、自律走行型掃除機にバーコードを読み込ませるだけで、簡単に各掃除機に地図情報を設定することができる。
【００６６】
本実施例では、本体に地図情報を設定する構成とした、この設定とは具体的に説明すると、例えば、制御部４２が、掃除する領域の地図情報を記憶部３９に記憶し、この記憶部３９に記憶された地図情報に基づいて、清掃ルートを設定し清掃を行うための設定である。
【００６７】
（実施の形態２）
実施の形態１と実施の形態２とは、本体の構成は略同じであるため説明を省略するが、２つの実施の形態の違いは、実施の形態２では自律走行型掃除機に気圧センサーを備えている点にある。
【００６８】
このため、制御部４２は、気圧センサーの出力値を読込み相対的な差から本体が存在する階を推定することができる。また、制御部４２は、現在いる階に対応する地図情報を記憶部３９から読み込み、清掃動作を開始することができる。
【００６９】
（その他の実施形態）
本自律走行型掃除機が取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。本自律走行型掃除機は、本発明の目的が達成される範囲において、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、本自律走行型掃除機が取り得る各種の形態の一例である。
【００７０】
本体がバーコードを読み込みタイミングは、本体が清掃動作を行っている途中でも停止中でも良い。例えば、自律走行型掃除機のＬＲＦ１５が障害物を検知しながら清掃を行っている際に、ＬＲＦ１５が地図情報に対応する２次元情報（例えばバーコード）を読み込むと、制御部４２は、読み込んだ２次元情報に対応する地図情報に基づいた清掃を優先的に実行するようにしても良い。例えば、現在清掃しているルートから、急遽読み込んだ２次元情報に対応する地図情報に基づいて、ゴミの多い箇所を最短ルートで清掃するルートに変更する構成としても良い。
【００７１】
地図情報に対応する２次元情報は、バーコードに限定されず、例えば、ＱＲコード（登録商標）でも良く。図形、文字、数字等でも良い。
【００７２】
本実施形態では、光学式読取部の一例としてＬＲＦ１５を用いだが、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等といった光学式読取部を用いて画像等を読み込んでも良い。その場合、読み込んだ画
像から２次元情報を抽出すれば良い。
【００７３】
本実施形態では、光学式読取部が２次元情報を読み取る構成としたが、立体的な図形といった３次元情報を読み取る構成としても良い。
【００７４】
自律走行型掃除機は家庭に１台配置した実施形態でも良いが、例えば、ビル等の各階に自律走行型掃除機を配置した実施形態でも良い。この場合、例えば、各階の壁にバーコードが記載された紙を貼り付け、本体が清掃開始する前或いは開始直後にバーコードを読み込んで、本体が存在する階に対応する地図情報を本体に設定する構成としても良い。
【００７５】
また、各階の壁に液晶表示装置を配置し、表示装置にバーコードを表示させる構成としても良い。この場合、表示装置に表示されるバーコードを変えるだけで、容易に地図情報を設定変更することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の自律走行型掃除機は、家庭用のロボット掃除機や、複数階あるビル等の業務用のロボット掃除機等、幅広い分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  本体
１５  ＬＲＦ
３１  発光部
３２  受光部
３９  記憶部
４０  地図情報格納部
４１  バーコード情報格納部
４２  制御部
４４  ２次元情報算出部
４５  比較部
４６  地図作成部
４７  障害物判定部
【図１】
2019141319.tif 000003
【図２】
2019141319.tif 000004
【図３】
2019141319.tif 000005
【図４】
2019141319.tif 000006
【図５】
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