(57)【要約】【課題】自走式掃除機が置いてある場所まで行くことなく自走式掃除機の予約設定ができると共に、掃除開始予定時刻に支障なく自走式掃除機が動作できるかどうかをユーザに確実に伝えることができる自走式掃除機ネットワークシステムを提供する。【解決手段】自走式掃除機ネットワークシステム１００は、自走式掃除機１と、この自走式掃除機１と通信するための通信手段を有する端末装置１０１，１０２とを備えている。ユーザは端末装置１０１を利用して予約情報を入力し、自走式掃除機１は入力された予約情報を無線ＬＡＮを介して受信して記憶し、掃除開始予定時刻の直前に自己診断プログラムを実行する。そして、自己診断の結果に異常があれば、自己診断結果をメンテナンス情報として、ユーザによって指定連絡先として選択された端末装置１０２に送信する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行のために走行方向にある障害物を検知し、その障害物までの距離を測定する障害物検知手段と、前記障害物検知手段に基づいて、障害物を回避しつつ自律走行する走行手段と、掃除機本体の走行する領域を掃除する掃除手段と、他の機器と無線ＬＡＮ通信するための第１通信手段とを有する自走式掃除機と、この自走式掃除機と通信するための第２通信手段を有する端末装置とを備えた自走式掃除機ネットワークシステムであって、
前記端末装置は、
前記自走式掃除機の少なくとも掃除開始予定時刻を含む予約情報を設定するための予約情報設定手段と、
前記予約情報設定手段により設定された予約情報を前記第２通信手段により前記自走式掃除機に送信する予約情報送信手段をさらに有し、
前記自走式掃除機は、
前記予約情報送信手段により送信された予約情報を前記第１通信手段により受信し、この受信した予約情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された予約情報を参照し、前記掃除開始予定時刻の直前に、前記走行手段及び前記掃除手段が正常に動作可能か自己診断する自己診断手段と、
前記自己診断手段による自己診断結果に異常がある場合に、ユーザによって予め指定された端末装置に、前記第１通信手段により前記自己診断結果を送信する診断結果送信手段とをさらに有することを特徴とする自走式掃除機ネットワークシステム。
【請求項２】
自律走行のために走行方向にある障害物を検知し、その障害物までの距離を測定する障害物検知手段と、前記障害物検知手段に基づいて、障害物を回避しつつ自律走行する走行手段と、掃除機本体の走行する領域を掃除する掃除手段と、他の機器と無線通信するための第１通信手段とを有する自走式掃除機と、この自走式掃除機と通信するための第２通信手段を有する端末装置とを備えた自走式掃除機ネットワークシステムであって、
前記端末装置は、
前記自走式掃除機の少なくとも掃除開始予定時刻を含む予約情報を設定するための予約情報設定手段と、
前記予約情報設定手段により設定された予約情報を前記第２通信手段により前記自走式掃除機に送信する予約情報送信手段をさらに有し、
前記自走式掃除機は、
前記予約情報送信手段により送信された予約情報を前記第１通信手段により受信して記憶手段に記憶し、この予約情報に基づいて動作することを特徴とする自走式掃除機ネットワークシステム。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶された前記予約情報を参照し、前記掃除開始予定時刻の所定時間前に、前記走行手段及び前記掃除手段が正常に動作可能か自己診断する自己診断手段と、
前記自己診断手段による自己診断結果を、ユーザによって予め指定された端末装置に、前記第１通信手段により送信する診断結果送信手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の自走式掃除機ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行しながら部屋の掃除を行う自走式掃除機と、この自走式掃除機と無線通信するための端末装置とを備えた自走式掃除機ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自律走行しながら家屋内の床面を掃除する自走式掃除機において、タイマー機能を備えることにより、掃除作業の自動化に加えて、掃除開始・終了時の操作等の自動化を図ることができるようにしたものが知られている。しかしながら、このような自立型の自走式掃除機は、通常、掃除開始予定時刻を設定した以降は無人になり、掃除作業時に走行用のモータや吸塵用のモータ等が不具合を起こした場合には、予定されている掃除作業を続行することができず、ユーザが掃除作業が終了したと期待して掃除機を見に来たときに初めて掃除機に不具合があったことが分かる等、完全な自動掃除システムを構成する上で問題があった。
【０００３】
ところで、掃除作業をする掃除機本体と、この掃除機本体のバッテリを充電するための充電装置とを備えた自走式掃除機であって、充電装置に掃除開始予定時刻を設定するための予約時刻設定部を設け、ユーザが充電装置の予約時刻設定部で掃除開始予定時刻を設定したときに、掃除機本体の走行手段や掃除手段が、正常に動作するかどうか確認するようにし、掃除開始予定時刻に支障なく動作できるようにした自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載の自走式掃除機では、掃除機本体と、予約時刻設定部を有する充電装置とは、ネットワークを介して接続されていないため、掃除開始予定時刻を設定する際、ユーザは、わざわざ充電装置が設置されている場所まで行かねばならず、予約情報の設定作業が煩わしかった。また、予約情報の設定時に掃除機本体の走行手段や掃除手段の動作確認をするため、動作確認後から掃除開始予定時刻までに起こった不具合については、ユーザは何ら知る手立てがなく、必ずしも十分に満足できるものではなかった。
【０００５】
一方、移動ロボットの異常検知装置において、ロボットの異常を検知した場合に、異常情報をロボット内の内部メモリに格納すると共に、異常情報を通信手段によりロボットの外部に送信して外部メモリに格納することにより、異常検知の信頼性を向上させることができるようにした異常検知装置が知られている。（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−１７１０７８号公報
【特許文献２】特開平７−１７１０８１号公報
【特許文献３】特開２００３−２１１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３に記載の発明は、通信手段により異常情報をロボットの外部に送信することはできるものの、通信手段を介して予約情報の設定ができるようにするものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、自走式掃除機が置いてある場所まで行くことなく予約情報の設定ができると共に、掃除開始予定時刻に支障なく動作できるか否かをユーザに確実に伝えることができる自走式掃除機ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、自律走行のために走行方向にある障害物を検知し、その障害物までの距離を測定する障害物検知手段と、前記障害物検知手段に基づいて、障害物を回避しつつ自律走行する走行手段と、掃除機本体の走行する領域を掃除する掃除手段と、他の機器と無線ＬＡＮ通信するための第１通信手段とを有する自走式掃除機と、この自走式掃除機と通信するための第２通信手段を有する端末装置とを備えた自走式掃除機ネットワークシステムであって、前記端末装置は、前記自走式掃除機の少なくとも掃除開始予定時刻を含む予約情報を設定するための予約情報設定手段と、前記予約情報設定手段により設定された予約情報を前記第２通信手段により前記自走式掃除機に送信する予約情報送信手段をさらに有し、前記自走式掃除機は、前記予約情報送信手段により送信された予約情報を前記第１通信手段により受信し、この受信した予約情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された予約情報を参照し、前記掃除開始予定時刻の直前に、前記走行手段及び前記掃除手段が正常に動作可能か自己診断する自己診断手段と、前記自己診断手段による自己診断結果に異常がある場合に、ユーザによって予め指定された端末装置に、前記第１通信手段により前記自己診断結果を送信する診断結果送信手段とをさらに有することを特徴とする。なお、ここで、掃除開始予定時刻の「直前」とは、自己診断の後に速やかに掃除作業が開始できるように、自己診断に要する時間に応じて決定され、掃除開始予定時刻の数十分から数分前が好ましい。
【０００９】
請求項２の発明は、自律走行のために走行方向にある障害物を検知し、その障害物までの距離を測定する障害物検知手段と、前記障害物検知手段に基づいて、障害物を回避しつつ自律走行する走行手段と、掃除機本体の走行する領域を掃除する掃除手段と、他の機器と無線通信するための第１通信手段とを有する自走式掃除機と、この自走式掃除機と通信するための第２通信手段を有する端末装置とを備えた自走式掃除機ネットワークシステムであって、前記端末装置は、前記自走式掃除機の少なくとも掃除開始予定時刻を含む予約情報を設定するための予約情報設定手段と、前記予約情報設定手段により設定された予約情報を前記第２通信手段により前記自走式掃除機に送信する予約情報送信手段をさらに有し、前記自走式掃除機は、前記予約情報送信手段により送信された予約情報を前記第１通信手段により受信して記憶手段に記憶し、この予約情報に基づいて動作することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の自走式掃除機において、前記記憶手段に記憶された前記予約情報を参照し、前記掃除開始予定時刻の所定時間前に、前記走行手段及び前記掃除手段が正常に動作可能か自己診断する自己診断手段と、前記自己診断手段による自己診断結果を、ユーザによって予め指定された端末装置に、前記第１通信手段により送信する診断結果送信手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ユーザが端末装置の予約情報設定手段を介して設定した予約情報を、無線ＬＡＮを介して自走式掃除機に送信し、この予約情報に基づいて自走式掃除機を動作させるようにしたので、自走式掃除機が置いてある場所まで行くことなく予約情報を設定することができる。
【００１２】
また、掃除開始予定時刻の前に、自己診断手段により自走式掃除機の走行手段及び掃除手段が正常に動作可能かどうか自己診断し、その自己診断結果を、ユーザによって予め指定された端末装置に送信するようにしたので、ユーザは、自走式掃除機が掃除開始予定時刻に支障なく動作できるか否か監視する必要がない。
【００１３】
さらに、自己診断を掃除開始予定時刻の直前に行うことにより、自己診断してから掃除開始予定時刻までの時間を短くして、この間に自走式掃除機に不具合が起こる可能性を小さくすることがでるため、掃除開始予定時刻に支障なく自走式掃除機が動作できるか否かをユーザに確実に伝えることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ユーザが端末装置を介して設定した予約情報を、無線通信により自走式掃除機に送信し、この予約情報に基づいて自走式掃除機を動作させるようにしたので、自立式掃除機が置いてある場所まで行くことなく予約情報を設定することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、自走式掃除機は、掃除開始予定時刻の所定時間前に、自己診断手段により自走式掃除機の走行手段及び掃除手段が正常に動作可能かどうか自己診断し、その自己診断結果を、ユーザによって予め指定された端末装置に送信するようにしたので、ユーザは、自走式掃除機が支障なく動作できるか否か監視する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１乃至図３を参照して、自走式掃除機１について説明する。自走式掃除機１は、複数のセンサ１１，１２,１３等からの信号を基に掃除場所を判断し、自律走行しながら床面を掃除する機器であり、後述する端末装置と無線ＬＡＮを介して通信する。
【００１７】
自走式掃除機１の障害物検知手段及び走行手段について、図１及び図２のブロック構成図を参照して説明する。自走式掃除機１は、自律走行のために障害物等を検出する走行用センサ類１０（障害物検知手段）として、前方センサ１１及び天井センサ１２を掃除機上部１ａの上面突出部に備え、段差センサ１３及びセンサ用照明ランプ１７を、掃除機下部１ｂの前方に備えている。前方センサ１１、天井センサ１２及び段差センサ１３は、各々光学式の測距センサである。
【００１８】
前方センサ１１は、自走式掃除機１の前方の斜め下向きを監視し、段差、壁、柱、家具、テーブルやベッドの脚等の障害物までの距離を測定する。天井センサ１２は、自走式掃除機１の前方を斜め上向きに監視し、自走式掃除機１の前上方にある障害物（テーブルやベッドの下を通り抜けできるか否か）を検出し、その障害物の高さと障害物までの距離を測定する。
【００１９】
段差センサ１３は、右段差センサ１３Ｒ及び左段差センサ１３Ｌにより構成されている。右段差センサ１３Ｒは、自走式掃除機１の僅かに前方の右側方を斜め下向きに監視し、障害物までの距離を測定する。左段差センサ１３Ｌは、掃除機の僅かに前方の左側方を斜め下向きに監視し、障害物までの距離を測定する。
【００２０】
また、自律走行のための他のセンサとして、加速度センサ１４及び地磁気センサ１５が掃除機状上部１ａの内部に備えられている。加速度センサ１４は、自走式掃除機１に作用する加速度を上下方向、前後方向、左右方向について各々独立して検出する。地磁気センサ１５は、地磁気の方向に応じた出力値を出力して自走式掃除機１が向いている方向を決定する。
【００２１】
自走式掃除機１は、走行手段として右駆動輪２１Ｒと左駆動輪２１Ｌからなる駆動輪２１と、右駆動モータ２２Ｒと左駆動モータ２２Ｌからなる駆動モータ２２を、進行方向に対して掃除機下部１ｂの後方に備えており、駆動輪２１の他に、前方の従動輪２３を備えている。駆動輪２１は、バッテリ８０を動力源として、駆動モータ２２により左右各々独立して正転・逆転駆動される駆動輪であり、回転数制御により操舵が行われる。
【００２２】
次に、自走式掃除機１の掃除手段について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図３においては、自走式掃除機1を、掃除機上部１ａ及び掃除機下部１ｂに分断して示している。自走式掃除機１は、掃除手段として、メインブラシ４１、従動ローラ４２、吸引ノズル４３、ゴミ吸引ファン４４、ゴミを集めておくダストボックス４５とを備えている。メインブラシ４１はメインブラシモータ５１により、ゴミ吸引ファン４４はゴミ吸引用モータ５２により駆動される。吸引ノズル４３は、メインブラシ４１により掻き上げられたゴミ、及び従動ローラ４２により搬送されたゴミを吸引口から吸引してダストボックス４５に集塵するものである。吸引ノズル４３の吸引口は、自走式掃除機１の床面に対向する底面に進行方向に直交する車体幅方向に細長く開口している。また、自走式掃除機１は、吸引ノズル４３から吸引されるゴミを検出するゴミセンサ１６を備えている。このゴミセンサ１６は、発光部と受光部とを有する透過型の光学式センサである。
【００２３】
さらに、自走式掃除機１は、ユーザにより操作される操作部６１と、表示部６２と、スピーカ６３と、自走式掃除機１の各手段を制御する制御部７０と、地図情報メモリ７１と、タイマー装置７２と、バッテリ８０とを備えている。
【００２４】
操作部６１は、自走式掃除機１による掃除動作を開始・停止させ、また、その他の各種設定を行うために操作される。表示部６２は、例えば、ＬＣＤやＬＥＤ等で構成されており、自走式掃除機１の動作状況や各種メッセージを報知する。スピーカ６３は、自走式掃除機１の動作状況や各種メッセージを報知する。バッテリ８０は、図２中の点線で示されるように自走式掃除機１の全体に電力を供給する。
【００２５】
タイマー装置（記憶手段）７２はユーザにより設定された掃除開始予定時刻などの予約情報を記憶し、現在時刻を参照しながら予約情報に基づいて後述する自己診断プログラムの実行開始時刻及び掃除開始時刻を管理する。
【００２６】
制御部７０は、各種センサ１１〜１６等から入力される信号を基に自走式掃除機１の各手段を制御するもので、位置・方向判定部７０ａ、走行制御部７０ｂ、及び掃除動作制御部７０ｃを備える。また、制御部７０は自己診断手段を構成し、タイマー装置７２からの信号に基づいて掃除開始予定時刻の直前に自己診断プログラムを実行して走行手段及び掃除手段が正常に動作可能かどうか自己診断する。なお、ここで、掃除開始予定時刻の「直前」とは、自己診断の後に速やかに掃除作業が開始できるように、自己診断に要する時間に応じて決定され、掃除開始予定時刻の数十分から数分前が好ましい。
【００２７】
位置・方向判定部７０ａは、前方センサ１１、天井センサ１２及び段差センサ１３からの出力を基に、障害物の存在する領域及び掃除済みの領域についての地図情報を作成し、その地図情報を地図情報メモリ７１に記憶させる。また、加速度センサ１４からの前後方向の加速度検出値を時間積分することにより自走式掃除機１の走行速度を算出し、その走行速度と走行時間を基に走行距離を算出する。また、地磁気センサ１５からの地磁気の方向に応じた出力値を基に自走式掃除機１が向いている方向を判定する。
【００２８】
走行制御部７０ｂは、駆動モータ２２を駆動して駆動輪２１の回転方向と回転速度を制御することにより自走式掃除機１の走行を制御する。地図情報メモリ７１の地図情報は、掃除動作中に随時更新され、自走式掃除機１はこれを参照して掃除動作を進めてゆく。
【００２９】
掃除動作制御部７０ｃは、メインブラシモータ５１、及びゴミ吸引ファン４４を回転駆動させるゴミ吸引用モータ５２の駆動を制御してゴミを掻き集めて吸引する力を調節する。
【００３０】
さらにまた、自走式掃除機１は、不法侵入者等の監視を行うセキュリティ機能を有しており、不法侵入者を検出する人体センサ９１と、不法侵入者等を撮影するカメラ９２と、カメラ用照明ランプ９３とを備えている。人体センサ９１は、人体から放射される赤外線を受光することにより自走式掃除機１の周辺の人体の有無を検出する。カメラ９２は、立っている人の顔を撮影できるように、自走式掃除機１の前方の斜め上方向に向けて配置されている。
【００３１】
また、自走式掃除機１は通信モジュール（第１通信手段）９４を備えており、後述する端末装置１０１,１０２（図４参照）と相互に無線ＬＡＮ通信することによって、端末装置１０１から送信された予約情報の受信や、自己診断プログラムによる自己診断結果の端末装置１０２への送信を行う。また、通信モジュール９４は、カメラ９２で撮影した画像や、自走式掃除機１の動作状況をアンテナ９４ａを介して端末装置１０１,１０２等へ無線で送信する。自走式掃除機１は、掃除動作を行わないときには、これら人体センサ９１、カメラ９２、カメラ用照明ランプ９３、及び通信モジュール９４を動作させて、不法侵入者等の監視を行う。
【００３２】
次に、自走式掃除機ネットワークシステムについて、図４及び図５を参照して説明する。自走式掃除機ネットワークシステム１００は、自走式掃除機１と、この自走式掃除機１と通信するための通信手段を有する端末装置１０１，１０２とを備えている。端末装置１０１は、自走式掃除機１と同じ家屋Ｈ内に設置されており、不図示の通信モジュール（第２通信手段，予約情報送信手段）と無線ＬＡＮ端末１０３を介して自走式掃除機１と通信を行う。また、端末装置１０１には、自走式掃除機１の予約情報を設定するための予約設定プログラム（予約情報設定手段）がインストールされており、ユーザはこの予約設定プログラムを起動させて予約情報を設定する。端末装置１０２は、家屋Ｈ外の場所に設置されており、自走式掃除機１と端末装置１０２とは、インターネットを介して通信を行う。
【００３３】
次に、自走式掃除機ネットワークシステム１００を利用した予約情報の設定手順、及び設定された予約情報に基づく自走式掃除機ネットワークシステム１００の処理について説明する。ユーザは、例えば、自室にある端末装置１０１を利用して、モニタ画面１１０を見ながら掃除開始予定時刻１１１などの予約情報を入力し（Ｓ１）、予約情報の入力が終わると、設定ボタン１１２を押して予約情報の設定を行う。端末装置１０１は、設定ボタン１１２が押されると、無線ＬＡＮ端末１０３を介して予約情報を自走式掃除機１に送信する（Ｓ２）。自走式掃除機１は、通信モジュール９４を介して予約情報を受信し（Ｓ１１）、受信した予約情報をタイマー装置３０の内部メモリに記憶する（Ｓ１２）。タイマー装置３０は、記憶された予約情報及び現在時刻を参照して、掃除開始予定時刻の所定時間前（掃除開始予定時刻の直前）か否かを判断する（Ｓ１３）。そして、タイマー装置３０は掃除開始予定時刻の所定時間前になると（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御部７０に信号を出力し、制御部７０はその信号に応じて自己診断プログラムを実行し、走行手段及び掃除手段に異常がないかどうか自己診断を行う（Ｓ１４）。そして、自己診断の結果に異常があれば（Ｓ１５でＹＥＳ）、ユーザによって指定連絡先として選択された端末装置１０２に、自己診断結果をメンテナンス情報として送信して（Ｓ１６）、自己診断動作を終了し、自己診断の結果に異常がなければ（Ｓ１５でＮＯ）、そのまま終了する。端末装置１０２は、自走式掃除機１から送信されたメンテナンス情報をインターネットを介して受信する（Ｓ２１）。なお、自己診断の内容としては、駆動モータ２２を所定パターンで駆動させて行う走行手段の動作確認、メインブラシモータ５１及びゴミ吸引用モータ５２を所定パターンで駆動させて行う掃除手段の動作確認、バッテリ８０の残量確認、及びダストボックス４５の残量確認等が挙げられ、ユーザは希望する自己診断内容を予約情報の設定の際に設定する。
【００３４】
以上のように、本実施形態の自走式掃除機ネットワークシステム１００によれば、ユーザが端末装置１０１の予約設定プログラムを利用して設定した予約情報を、無線ＬＡＮを介して自走式掃除機１に送信し、この予約情報に基づいて自走式掃除機１を動作させるようにしたので、自走式掃除機１が置いてある場所まで行くことなく予約情報を設定することができる。
【００３５】
また、掃除開始予定時刻の前に、自己診断プログラムにより自走式掃除機１の走行手段及び掃除手段が正常に動作可能かどうか自己診断し、その自己診断結果を、ユーザによって予め指定された端末装置１０２に送信するようにしたので、ユーザは、自走式掃除機１が掃除開始予定時刻に支障なく動作できるか否か監視する必要がない。
【００３６】
さらに、自己診断を掃除開始予定時刻の直前に行うことにより、自己診断してから掃除開始予定時刻までの時間を短くし、この間に自走式掃除機１に不具合が起こる可能性を小さくすることがでるため、掃除開始予定時刻に支障なく自走式掃除機１が動作できるか否かをユーザに確実に伝えることができる。例えば、自走式掃除機は、通常、バッテリの充電に時間を要するため、掃除開始予定時刻の直前までバッテリ８０を充電したものの、予約された掃除作業を行える程度にバッテリ８０の充電が終了していない場合がある。このような場合に、自己診断プログラムを実行してバッテリ８０の残量確認し、バッテリ８０の残量が十分でないことをユーザに知らせることができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、通信手段は無線ＬＡＮに限られず他の無線通信手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による自走式掃除機ネットワークシステムに用いられる自走式掃除機の斜視図。
【図２】同掃除機のブロック構成図。
【図３】同掃除機の分解斜視図。
【図４】（ａ）は同ネットワークシステムの予約情報設定手段、同予約情報送信手段、及び同記憶手段を説明する図、（ｂ）は同ネットワークシステムの自己診断手段及び同診断結果送信手段を説明する図。
【図５】同ネットワークシステムの予約情報の設定手順、及び設定された予約情報に基づく処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３９】
１    自走式掃除機
１０  走行用センサ類（障害物検知手段）
２１  駆動輪（走行手段）
２２  駆動モータ（走行手段）
３０  タイマー装置（記憶手段）
４１  メインブラシ（掃除手段）
４４  ゴミ吸引ファン（掃除手段）
７０  制御部（自己診断手段）
９４  通信モジュール（第１通信手段，診断結果送信手段）
１００  自走式掃除機ネットワークシステム
【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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