(57)【要約】【課題】掃除機能付き自律走行装置において、使用者が在宅中か不在かに関係なく、マッピング精度を向上し、不在時の転倒等を防止すること。【解決手段】使用者が在宅していない時の走行方法である留守モードと、使用者が在宅している時の走行方法である在宅モードを有し、前記留守、在宅モードのうち、選択されたモードにより走行方法を切り替える構成とした。これにより、在宅中と留守中の走行方法を切り替えることができるので、マッピング精度を向上でき、不在時の転倒等も防止することができるようになる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が在宅していない時の走行方法である留守モードと、使用者が在宅している時の走行方法である在宅モードを有し、前記留守、在宅モードのうち、選択されたモードにより走行方法を切り替える掃除機能付き自律走行装置。
【請求項２】
留守モードは、一般留守モード、警戒モード、警報モードの３つのモードを備えた請求項１に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項３】
在宅モードは、一般在宅モード、睡眠モードの２つのモードを備えた請求項１または２に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項４】
留守モードが動作中に在宅モード選択信号が入力されると、留守モードから在宅モードに切り替わる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項５】
一般留守モードは、在宅モードの場合よりも念入りに掃除する請求項２ないし４のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項６】
警戒モードは、一般留守モードの機能に宅内を警戒する機能を追加したものとし、一般留守モードの動作中に警戒モードに切り替え可能とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項７】
警報モードは、一般留守モードの機能に宅外に警報を報知する機能を追加したものとし、警戒モードの動作中に警報モードに切り替え可能とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項８】
一般留守モードから警報モードへの直接切り替えを不能とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【請求項９】
警戒モードまたは警報モード動作中は、画像録画手段により画像を録画する請求項２ないし８のいずれか１項に記載の掃除機能付き自律走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、留守モードと在宅モードの内、選択されたモードにより走行方法を変更する構成とする掃除機能付き自律走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の掃除機能付き自律走行装置について説明する（例えば、特許文献１参照）。図３は従来の掃除機能付き自律走行装置の構成を示すブロック図、図４は使用者の部屋を簡略化して示した平面図であり、自律走行装置と自律走行装置の軌跡も併せて図示した。
【０００３】
図３において、１はセンサであり、自律走行装置の環境をセンシングし、センサ値として第一の走行制御手段１２に出力する。第一の走行制御手段１２は、第一のマッピング記憶手段１３が記憶する掃除対象の部屋のマップから全体の走行経路を決定し、決定した走行経路に従った走行制御を行う。また、第一の走行制御手段１２は、センサ１によるセンサ値を常に監視することにより、障害物を避ける走行制御も同時に行う。４は通電制御手段であり、第一の走行制御手段１２による走行制御結果に従ってモータ制御を行う。また、１４は第一のマッピング作成手段であり、センサ１によるセンサ値から掃除対象の部屋のマップを作成し、その結果をマッピング記憶手段１３に記憶する。
【０００４】
次に、動作について説明する。図４に示すように、自律走行装置はセンサ手段１によるセンサを基にして、自律的に部屋の中を動き回ることができる。また、同時にセンサ手段１によるセンサ値から家具の配置、段差の位置などの部屋の状況を把握しながら、自律走行装置内のマイコンでマッピングを行うものである。そしてマッピングを行うことにより、部屋の様子がわかるので、次に自律走行装置を走行する際にスムーズに、かつ、効率よく部屋内部を走行できるものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−４６２３９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、使用者が部屋に居る、居ないに関係なく、常に同じように走行するため、マッピングの精度が落ちたり、転倒事故が起きるという課題があった。例えば使用者が部屋におり、自律走行装置の走行中にイスを動かすことにより完成したマッピングの精度が落ちるということがあった。また、逆に留守中に走行した場合、センサの死角、センサ値の欠如等の理由によりコンセントを引き抜いたり、花瓶の水をこぼしてしまい、使用者が居ないため急な対応ができず、シミができるということがあった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、使用者が在宅中か外出中かに関係なく、マッピング精度が低下することを防止した、安定した掃除機能付き自律走行装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の掃除機能付き自律走行装置は、使用者が在宅していない時の走行方法である留守モードと、使用者が在宅している時の走行方法である在宅モードを有し、前記留守、在宅モードのうち、選択されたモードにより走行方法を切り替えるものである。これにより、使用者が居る在宅状態、居ない留守状態に対応して掃除機能付き自律走行装置の走行方法も変えることにより、マッピング精度を向上させてり、不在時の転倒などを防ぐことが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、使用者が在宅していない時の走行方法である留守モードと、使用者が在宅している時の走行方法である在宅モードを有し、前記留守、在宅モードのうち、選択されたモードにより走行方法を切り替える構成としたので、使用者が居る在宅状態、居ない留守状態に対応して掃除機能付き自律走行装置の状態も変えることにより、マッピング精度を向上させてり、不在時の転倒などを防ぐことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の留守モードが、一般留守モード、警戒モード、警報モードの３つのモードを備える構成としたので、一般の掃除を行う一般留守モード、人が居ないにも関わらず人がいる可能性が高いと判断する警戒モード、不審人物がいると警報モードを設置することにより、掃除機能に加えてセキュリティ機能を持った掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の在宅モードが、一般在宅モード、睡眠モードの２つのモードを備える構成としたので、一般的な走行を行う一般在宅モードに加えて、使用者が睡眠中は静かに走行する、使用者が睡眠している部屋の近くでは掃除機能を使用しないなどを含む睡眠モードを付け加えることにより、より使用者の使用感が良い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の留守モードが動作中に、在宅モード選択信号が入力されると、留守モードから在宅モードに切り替わる構成としたので、使用者が帰宅したことを示す在宅モード選択信号に対応して留守モードから在宅モードに変更でき、使用者が不審人物に判定される等の不具合を解消し、よりセキュリティ機能が充実した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の一般留守モードは、在宅モードの場合よりも念入りに掃除する構成としたので、人が横切ったり、家具配置が変更なることがない留守状態で念入りに掃除することによりより掃除性能が高い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の警戒モードは、怪しい人物等の侵入者がいる可能性、または、火事、地震等の災害が起きている可能性が高いとして、一般留守モードの機能に宅内を警戒する機能を追加したものとし、一般留守モードの動作中に警戒モードに切り替え可能とする構成にしたので、災害、不審人物の監視といった機能を追加した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の警報モードは、災害が起きたり、不審人物が居た場合は、侵入者が宅内にいたり、災害が発生しているとして、宅外に警報を報知する機能を一般留守モードの機能に追加したものとし、警戒モードの動作中に警報モードに切り替え可能とする構成にしたので、災害、不審人物の発見、宅外への警報といった機能を追加した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項２ないし７のいずれか１項に記載の発明に加えて、一般留守モードから警報モードへの直接切り替えを不能とする構成にしたので、一般留守モードから人の侵入、災害の発生を報知する警報モードに直接移行せず、人体センサの誤検知、災害センサの誤検知による宅外への警報報知を防ぐことができる掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、特に、請求項２ないし８のいずれか１項に記載の警戒モードまたは警報モード動作中は、画像録画手段により画像を録画する構成にしたので、画像録画手段による災害の状況、侵入者の顔写真の撮影を行い、後ほど解析することにより、災害の要因追求、侵入者の特定を行うことができる。よって、次の災害の防止、侵入者の逮捕などが行えるので、より安全性の高い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１、図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例における掃除機能付き自律走行装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、同掃除機能付き自律走行装置の留守モード、在宅モードの状態遷移を示す図であり、在宅モードである一般在宅モード、睡眠モード、留守モードである一般留守モード、警戒モード、警報モードの各モードの状態遷移を示したものである。そして、本実施例の掃除機能付き自律走行装置は、使用者が在宅していない留守モードと使用者が在宅している在宅モードを持ち、選択されたモードにより走行方法を変更する構成とするものである。
【００２０】
図１において、１はセンサであり、自律走行装置との距離、温度等をセンシングする。また、マッピング手段２は、センサ１によるセンサ値を基にして家具の配置、段差位置などを含めた走行する部屋の地図作成を行う。走行制御手段３は、モード別の走行方式を記憶するモード別走行記憶手段１１によるモード別走行方式、部屋の地図を作製するマッピング手段２によるマップ、センサ１によるセンサから自律走行装置の走行経路を判断し、その結果を走行制御信号として通電制御手段４に出力する。通電制御手段４は、走行制御手段３による走行制御信号に従ってモータ５の制御を行う。
【００２１】
１０はモード選択手段であり、モード入力スイッチ９によるモード入力値、人体検知手段８による人体の有無状態からモードを選択し、走行モード信号としてモード別走行記憶手段１１に出力する。モード別走行記憶手段１１はモード別の走行方式を記憶しており、モード選択手段１０による走行モード信号に従ってモード別の走行方式を走行制御手段３に出力する。画像撮影手段６は自律走行装置の前方部に設置され、自律走行装置の前方を撮影する。７は画像録画手段であり、警戒モード、警報モードになると画像撮影手段６による画像を録画する。人体検知手段８は画像撮影手段６の画像から人体検知を行い、人体の有無を示す人体検知信号を出力する。
【００２２】
次に、本実施例の動作について説明する。
【００２３】
図２に示すように、自律走行装置の走行モードは在宅モード、留守モードの２つのモードで構成される。在宅モード、留守モードへの移行は在宅モードスイッチ、留守モードスイッチで行われる。
【００２４】
さらに、在宅モードは、使用者が在宅し一般的な活動を行っている一般在宅モード、使用者が睡眠している睡眠モードで構成される。一般在宅モードから睡眠モードの移行、睡眠モードから一般在宅モードへの移行はそれぞれ睡眠スイッチ、一般在宅スイッチを押すことにより行われる。一般在宅モードでは使用者が家具配置を変更したり、自律走行装置を横切る可能性があるとして、マッピングをラフに作成すること、人にぶつかるのを防ぐためゆっくりとした走行をするものとする。また、睡眠モードでは、使用者が就寝中であるので、寝室の周りで自律走行装置を走行しないものとする。
【００２５】
上記に示したように、在宅モード中でも一般留守モード、睡眠モードと切り替えることにより、在宅の使用者の状態に合わせた掃除機能付き自律走行装置の走行方法、マッピングの方式を変更するものである。モード選択手段１０は、睡眠スイッチ、一般在宅スイッチといったモード入力手段９によるモード入力信号に従って在宅モード中の一般留守モード、睡眠モードを選択する。また、モード別走行記憶手段１１は、各モードごとの走行方法を記憶しており、その走行方法を制御手段３に出力する。
【００２６】
また、図２において、留守モードは一般留守モード、警戒モード、警報モードで構成される。一般留守モードでは人が居ないとして念入りな掃除を行い、かつ、マッピングを行う。また、警戒モードは使用者が居ない留守モードにも関わらず人がいる可能性があるとして、室内の警戒を行う。さらに、警報モードは、不審人物が確実に居るとして宅外に警報を行う。
【００２７】
以下に、各モードへの移行条件について説明する。
【００２８】
一般留守モードから警戒モードの移行は、人体検知手段８により人が居ると判断された条件で行われ、警戒モードでは人の追跡、誤検知をしないために人の有無の確定を行う。逆に、警戒モードから一般留守モードへの移行は、人体検知手段８が人が居ると誤検知したと判別できた場合、宅内をくまなく探したが人が見あたらなかった場合に行う。
【００２９】
また、警戒モードから警報モードへの移行は、人が居ると確実になったとき、一例にて述べると人体検知手段８により人体を１０秒以上検知した場合、行われ、警報モードでは不審人物と思われる人物の画像の録画、人物の追跡、宅外の報知を行うことにより、宅内の物品の盗難を防止する。また、どのモードにおいても使用者が帰宅した場合、使用者の在宅信号、または、人体検知手段８による使用者の認識等により、留守モードから一般在宅モードに移行するものとする。
【００３０】
以上のように、使用者が居る在宅状態、居ない留守状態に対応して掃除機能付き自律走行装置の状態も変えることにより、マッピング精度を向上させてり、不在時の転倒などを防ぐことができる。
【００３１】
本実施例は、留守モードを一般留守モード、警戒モード、警報モードの３つから構成するものとするものであり、一般の掃除を行う一般留守モード、人が居ないにも関わらず人がいる可能性が高いと判断する警戒モード、不審人物がいると警報モードを設置することにより、掃除機能に加えてセキュリティ機能を持った掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３２】
また本実施例は、在宅モードを一般在宅モード、睡眠モードの２つから構成するものとするものであり、一般的な走行を行う一般在宅モードに加えて、使用者が睡眠中は静かに走行する、使用者が睡眠している部屋の近くでは掃除機能を使用しないなどを含む睡眠モードを付け加えることにより、より使用者の使用感が良い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３３】
また本実施例は、留守モード中に在宅モード選択信号が入力されると在宅モードに移行する構成とするものであり、使用者が帰宅したことを示す在宅モード選択信号に対応して留守モードから在宅モードに変更することにより、使用者が不審人物に判定される等の不具合を解消し、よりセキュリティ機能が充実した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３４】
また本実施例は、一般留守モードを在宅モードの場合よりも念入りに掃除する構成とするものであり、人が横切ったり、家具配置が変更なることがない留守状態で念入りに掃除することによりより掃除性能が高い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３５】
また本実施例は、一般留守モードに怪しい人物等の侵入者がいる可能性、または、火事、地震等の災害が起きている可能性が高いとして宅内を警戒する警報モードを追加するものであり、留守モードに警戒モードを加えることにより、災害、不審人物の監視といった機能を追加した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３６】
また本実施例は、一般留守モードに侵入者が宅内にいたり、災害が発生しているとして宅外に警報を報知する警報モードを追加するものであり、災害が起きたり、不審人物が居た場合は宅外に報知し、災害や盗難を未然に防ぐ警報モードを追加することにより、災害、不審人物の発見、宅外への警報といった機能を追加した掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３７】
また本実施例は、一般留守モードと警戒モードは条件により互いに移行するが、一般留守モードから警報モードには移行しない構成とするものであり、一般留守モードから人の侵入、災害の発生を報知する警報モードに直接移行せず、可能性が高いとして警戒を行う警戒モードに移行することにより、人体センサの誤検知、災害センサの誤検知による宅外への警報報知を防ぐことができる掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３８】
また本実施例は、警戒モード、警報モードを画像録画手段により画像を録画する構成とするものであり、画像録画手段による災害の状況、侵入者の顔写真の撮影を行い、後ほど解析することにより災害の要因追求、侵入者の特定を行うことができるので、次の災害の防止、侵入者の逮捕などが行え、より安全性の高い掃除機能付き自律走行装置を提供することができる。
【００３９】
尚、本実施例では、警戒、警報モードは、それぞれ一般留守モードの機能は有さずに、宅内を警戒する機能または宅外に警報を報知する機能を有し、例えば一般留守モードから警戒モードに切り替わるときに、一般留守モードの機能を引き継ぐように構成したが、それぞれ一般留守モードの機能を有した上で、宅内を警戒する機能または宅外に警報を報知する機能を追加するように構成しても、支障ないものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜９に記載の発明によれば、使用者が居る在宅状態、居ない留守状態に対応して掃除機能付き自律走行装置の状態も変えることにより、マッピング精度を向上させてり、不在時の転倒などを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における掃除機能付き自律走行装置の構成を示すブロック図
【図２】同、掃除機能付き自律走行装置の留守モード、在宅モードの状態遷移を示す図
【図３】従来の掃除機能付き自律走行装置の構成を示すブロック図
【図４】従来の掃除機能付き自律走行装置が走行する使用者の部屋を、簡略化して示した平面図
【符号の説明】
１　センサ
２　マッピング手段
３　走行制御手段
４　通電制御手段
５　モータ
６　画像撮影手段
７　画像録画手段
８　人体検知手段
９　モード入力スイッチ
１０　モード選択手段
１１　モード別走行記憶手段
１２　第一の走行制御手段
１３　第一のマッピング記憶手段
１４　第一のマッピング作成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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