(57)【要約】      （修正有）【課題】特定パターンをそれぞれ含む仮想壁を有する掃除ロボット制御システムを提供する。【解決手段】第１特定パターン１１２を備え、光線が当該第１特定パターン１１２を放射した時、第１特定反射光Ｒ１を発生する第１仮想壁１１０と、第２特定パターン１３２を備え、光線が当該第２特定パターン１３２を放射した時、第２特定反射光をＲ２発生する第２仮想壁１３０と、当該第１特定反射光Ｒ１及び当該第２特定反射光Ｒ２を受信し、当該第１特定反射光Ｒ１及び当該第２特定反射光Ｒ２に基づいて、当該第１仮想壁１１０及び当該第２仮想壁１３０の位置を得て記録し、この記録された位置に基づいて第１仮想ラインＶＬを定義する掃除ロボット１５０とを含み、当該掃除ロボット１５０の進行経路が、前記第１仮想ラインＶＬによって制限されることを特徴とした掃除ロボット制御システムを採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除ロボット制御システムであって、
第１特定パターンを備え、光線が当該第１特定パターンを放射した時、第１特定反射光を発生する第１仮想壁と、
第２特定パターンを備え、光線が当該第２特定パターンを放射した時、第２特定反射光を発生する第２仮想壁と、
当該第１特定反射光及び当該第２特定反射光を受信し、当該第１特定反射光及び当該第２特定反射光に基づいて、当該第１仮想壁及び当該第２仮想壁の位置を得て記録し、この記録された位置に基づいて第１仮想ラインを定義する掃除ロボットとを含み、
当該掃除ロボットの進行経路が、前記第１仮想ラインによって制限されることを特徴とした掃除ロボット制御システム。
【請求項２】
前記第１特定パターンは、前記第２特定パターンと同じである請求項１に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項３】
前記第１特定パターンは、前記第２特定パターンと異なる請求項１に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項４】
前記掃除ロボット制御システムは、前記第１特定パターン及び前記第２特定パターンと異なる第３特定パターンを備え、光線が当該第３特定パターンを放射した時、第３特定反射光を発生する第３仮想壁を更に含み、
当該第１特定反射光、当該第２特定反射光、及び当該第３特定反射光のそれぞれは、エンコーディング値を含み、
前記掃除ロボットが、当該エンコーディング値に基づいて、前記第１仮想壁と前記第２仮想壁との間に前記第１仮想ラインを定義し、前記第２仮想壁と当該第３仮想壁との間に第２仮想ラインを定義し、且つ当該第３仮想壁と当該第１仮想壁との間に第３仮想ラインを定義する請求項３に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項５】
前記掃除ロボット制御システムは、掃除領域が、前記第１仮想ライン、前記第２仮想ライン、及び前記第３仮想ラインで定義され、前記掃除ロボットが当該掃除領域で動作する請求項４に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項６】
前記第１仮想壁は、立方体であり、前記第１特定パターンが当該立方体の全表面上に重複してプリントされる請求項１に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項７】
前記第１仮想壁及び前記第２仮想壁は、光線を放射しないか、または磁場を発生しない請求項１に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項８】
前記掃除ロボットは、
光線を放射する投光器、及び前記第１特定反射光及び前記第２特定反射光を受信する受光器を含む請求項１に記載の掃除ロボット制御システム。
【請求項９】
前記光線は、レーザーである請求項８に記載の掃除ロボット制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除ロボット制御システムに関し、特に、特定パターンをそれぞれ備えた複数の仮想壁を有する掃除ロボット制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
仮想壁は、光線（ｌｉｇｈｔ）仮想壁及び磁気仮想壁に分けられることができる。ここで、光線仮想壁は、アクティブタイプ（ａｃｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）及び非アクティブタイプ（ｉｎａｃｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）に分けられることができる。アクティブタイプでは、光線仮想壁が、アクティブに光を放射し得る。アクティブタイプの場合、掃除ロボットは、光線仮想壁によって放射された光線を受信した時に、受信した光線に基づき、光線仮想壁の位置を得ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、仮想壁として赤外線を利用した掃除ロボット制御システムが開示されている。特許文献１には、掃除ロボットに赤外線センサを搭載し、当該ロボットの移動範囲を制限する境界に赤外線を放射する赤外線発信装置を配置して、当該ロボットが赤外線を越えないように制御するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２８４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示のシステムで採用するような、アクティブタイプの光線仮想壁は、連続的に光線を放射するように要求されるため、光線仮想壁の電力消費量が大きい。また、特許文献１に開示のシステムに関しては、室内の照明条件の変化やＡＶ機器等の操作を赤外線リモコンで行った場合等において、掃除ロボットが仮想壁の位置を正確に検知できない恐れがある。
【０００６】
なお、非アクティブタイプの光線仮想壁は、光線仮想壁が掃除ロボットによって提供された無線信号を受けるまで光線を放射しない。しかし、非アクティブタイプの光線仮想壁のように、掃除ロボットが放射された光線に基づき光線仮想壁の位置を得る際に、連続的な放射光線を必要としないものであっても、電力消費は発生してしまう。
【０００７】
ちなみに、仮想壁に磁気仮想壁を用いた場合には、電力消費が発生しない。しかし、磁気を仮想壁として利用する場合には、日常的に使用される磁石の磁気によって、掃除ロボットが仮想壁の位置を正確に検知できない恐れがある。また、磁気仮想壁は、地面に配置され、掃除ロボットが磁気仮想壁に接近した時に、掃除ロボットの磁気センサにより検知されるものである。そのため、磁気仮想壁の位置は、掃除ロボットが磁気仮想壁を通過した時に掃除ロボットによって移動させられる恐れがある。そこで、従来より、磁気仮想壁の背面にビスコース接着剤を塗布し、磁気仮想壁の位置を固定して対策としていたが、接着剤により固定される磁気仮想壁は、見た目的に好ましくない。更に、ユーザーが、接着剤で固定された磁気仮想壁の使用を取りやめて取り除いた場合には、磁気仮想壁に塗布された接着剤の粘着力が減少してしまう。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解消するために、特定パターンをそれぞれ備えた複数の仮想壁を有する掃除ロボット制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る掃除ロボット制御システムは、第１特定パターンを備え、光線が当該第１特定パターンを放射した時、第１特定反射光を発生する第１仮想壁と、第２特定パターンを備え、光線が当該第２特定パターンを放射した時、第２特定反射光を発生する第２仮想壁と、当該第１特定反射光及び当該第２特定反射光を受信し、当該第１特定反射光及び当該第２特定反射光に基づいて、当該第１仮想壁及び当該第２仮想壁の位置を得て記録し、この記録された位置に基づいて第１仮想ラインを定義する掃除ロボットとを含み、当該掃除ロボットの進行経路が、前記第１仮想ラインによって制限されることを特徴としたものである。
【００１０】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記第１特定パターンは、前記第２特定パターンと同じであることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記第１特定パターンは、前記第２特定パターンと異なることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る掃除ロボット制御システムは、前記第１特定パターン及び前記第２特定パターンと異なる第３特定パターンを備え、光線が当該第３特定パターンを放射した時、第３特定反射光を発生する第３仮想壁を更に含み、当該第１特定反射光、当該第２特定反射光、及び当該第３特定反射光のそれぞれは、エンコーディング値を含み、前記掃除ロボットが、当該エンコーディング値に基づいて、前記第１仮想壁と前記第２仮想壁との間に前記第１仮想ラインを定義し、前記第２仮想壁と当該第３仮想壁との間に第２仮想ラインを定義し、且つ当該第３仮想壁と当該第１仮想壁との間に第３仮想ラインを定義することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る掃除ロボット制御システムは、掃除領域が、前記第１仮想ライン、前記第２仮想ライン、及び前記第３仮想ラインで定義され、前記掃除ロボットが当該掃除領域で動作することが好ましい。
【００１４】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記第１仮想壁は、立方体であり、前記第１特定パターンが当該立方体の全表面上に重複してプリントされることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記第１仮想壁及び前記第２仮想壁は、光線を放射しないか、または磁場を発生しないことが好ましい。
【００１６】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記掃除ロボットは、光線を放射する投光器、及び前記第１特定反射光及び前記第２特定反射光を受信する受光器を含むことが好ましい。
【００１７】
本発明に係る掃除ロボット制御システムにおいて、前記光線は、レーザーであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の掃除ロボット制御システムは、特定パターンをそれぞれ備えた複数の仮想壁を有している。従って、本発明の掃除ロボット制御システムによれば、電力消費が発生しないにもかかわらず、掃除ロボットが仮想壁の位置を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を解釈することによって、より完全に理解されることができる。
【図１】本発明の掃除ロボット制御システムの例示的な実施形態の概略図である。
【図２Ａ】本発明の仮想壁に備わる特定パターンの例示的な実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す特定パターンを用いた仮想壁を例示した図である。
【図３】本発明の掃除ロボット制御システムの別の例示的な実施形態の概略図である。
【図４】本発明の掃除ロボットの例示的な実施形態の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、以下の詳細な説明を参照することにより、より完全に理解され得る。
【００２１】
以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。
【００２２】
図１は、本発明の掃除ロボット制御システムの例示的な実施形態の概略図である。本発明の掃除ロボット制御システム１００は、仮想壁１１０，１３０、及び掃除ロボット１５０を含む。本発明は、仮想壁の数を限定しない。一の実施形態では、仮想壁の数は２つ以上である。図１には、本発明を明確にするために、２つの仮想壁１１０，１３０のみが示される。
【００２３】
仮想壁１１０は、特定パターン１１２を備える。仮想壁１３０は、特定パターン１３２を備える。第１の実施形態では、特定パターン１１２は、特定パターン１３２と同じである。第２の実施形態では、特定パターン１１２は、特定パターン１３２と異なる。
【００２４】
仮想壁１１０が特定パターン１１２を備えるため、光線ＬＩが仮想壁１１０へ放射した時、光線ＬＩは、特定パターン１１２によって反射され、特定の反射光Ｒ１を発生する。同様に、仮想壁１３０は、特定パターン１３２を備えるため、光線ＬＩが仮想壁１３０を放射した時、光線ＬＩは、特定パターン１３２によって反射され、特定の反射光Ｒ２を発生する。特定の反射光Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、エンコーディング値を含む。第２の実施形態のように、特定パターン１１２が特定パターン１３２と異なる場合、特定の反射光Ｒ１のエンコーディング値は、特定の反射光Ｒ２のエンコーディング値と異なる。
【００２５】
特定の反射光Ｒ１またはＲ２に基づく掃除ロボット１５０は、仮想壁１１０または１３０の位置を得て記録する。掃除ロボット１５０は、記録された位置に従って仮想ラインＶＬを定義し、仮想ラインＶＬに従って動作する。この実施形態では、掃除ロボット１５０の進行経路は、仮想ラインＶＬによって限定される。言い換えれば、掃除ロボット１５０は、仮想ラインＶＬを通り越さない。
【００２６】
仮想壁１１０及び１３０は、光線の放射を必要としないか、または磁場を発生しないで特定の反射光Ｒ１及びＲ２を提供することができる。よって、この実施形態では、仮想壁１１０及び１３０のそれぞれが電力を消費せず、また、磁気妨害の問題を生じない。仮想壁１１０及び１３０のそれぞれは、床に固定される必要がなく、任意に移動できる。よって、室内装飾は、仮想壁による影響を受けない。
【００２７】
本発明は、特定パターン１１２及び１３２のフォームを限定しない。一の実施形態では、特定パターン１１２及び１３２は、バーコードパターンであるが、特定パターン１１２及び１３２を文字パターンまたは他のパターンとしてもよい。また、この実施形態では、仮想壁１１０及び１３０の形状は、長方立方体（ｌｏｎｇ−ｃｕｂｅｓ）であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、仮想壁１１０及び１３０を円柱体（ｃｉｒｃｕｌａｒ−ｃｕｂｅｓ）または他の形状としてもよい。
【００２８】
特定の反射光を発生するには、特定パターン１１２が仮想壁１１０の全表面上に重複してプリントされ、特定パターン１１３が仮想壁１３０の全表面上に重複してプリントされる。よって、どの角度で光線ＬＩが仮想壁の特定パターンに放射されても、特定の反射光は発生する。なお、異なる反射角度は、異なる反射光を提供する。また、異なる反射光は、同じ強度を構成する。
【００２９】
また、仮想壁１１０または１３０の大きさは、特定の反射光（Ｒ１またはＲ２）の強度を決定する。このように、仮想壁１１０または１３０の大きさが適切に決定されるため、掃除ロボット１５０によって受けた特定の反射光（Ｒ１またはＲ２）の強度は、掃除ロボット１５０と仮想壁１１０または１３０との間の距離の影響を受けない。
【００３０】
例えば、掃除ロボット１５０が仮想壁１１０から遠くに移動した時、掃除ロボット１５０によって放射された光線ＬＩは、仮想壁１１０の特定パターン１１２の一部を放射する。特定パターン１１２の放射された部分は、黒、白、黒、黒、そして、白の縞模様によって構成され得る。光線ＬＩは、特定パターン１１２の放射された部分によって反射されるため、特定の反射光Ｒ１が発生する。次に、掃除ロボット１５０が仮想壁１１０に向かって移動し、接近した時、光線ＬＩは、仮想壁１１０の特定パターン１１２の別の部分を放射する。このときに、特定パターン１１２の放射された別の部分も、黒、白、黒、黒、そして、白の縞模様を含む。光線ＬＩは、特定パターン１１２の別の部分によって反射されるため、特定の反射光Ｒ２が発生される。ここで、放射されたパターンが同じであるため、特定の反射光Ｒ１及びＲ２は、同じ強度を構成する。
【００３１】
図２Ａは、本発明の仮想壁に備わる特定パターンの例示的な実施形態の概略図である。この実施形態では、特定パターン２００は、複数の縞を含む。掃除ロボットが特定パターン２００から遠くに移動された時、特定の反射光は、粗い縞によって発生される。この時、掃除ロボットは、仮想壁の位置を発見する。掃除ロボットが特定パターン２００に向かって移動し、接近した時、特定の反射光は細かい縞によって発生される。掃除ロボットは、細かい縞によって反射された特定の反射光の強度に従ってエンコーディング値を得る。
【００３２】
図２Ｂは、図２Ａに示す特定パターンを用いた仮想壁を例示した図である。特定パターン２００は、ボール紙上にプリントされてもよい。図２に示すように、このボール紙は、立方体に変形することができる。本発明の掃除ロボット制御システムによれば、仮想壁がユーザーによって容易に製造され得るため、仮想壁の利便性は高められ、仮想壁のコストは減少される。また、仮想壁は、容易に収納され、室内装飾に影響しない。
【００３３】
図３は、本発明の掃除ロボット制御システムの別の例示的な実施形態の概略図である。本発明の掃除ロボット制御システム３００は、４つの仮想壁３１１〜３１４を含む。仮想壁３１１〜３１４のそれぞれは、特定パターン（例えば３２１〜３２４）を含む。この実施形態では、特定パターン３２１〜３２４は、それぞれ異なる。
【００３４】
光線が特定パターン３２１〜３２４の１つを放射した時、特定の反射光が発生される。掃除ロボット３３０は、特定の反射光Ｒ１〜Ｒ４に基づき、異なるエンコード値を得る。掃除ロボット３３０は、異なるエンコード値に基づき、仮想壁３１１〜３１４をエンコードする。この実施形態では、仮想壁３１１〜３１４は、第１仮想壁、第２仮想壁、第３仮想壁、及び第４仮想壁にそれぞれエンコードされる。掃除ロボット３３０は、エンコードされた仮想壁３１１〜３１４に基づき複数の仮想ラインを定義する。
【００３５】
別の実施の形態では、２つの近隣の仮想壁を有する１つの仮想壁は、２つの仮想ラインを形成する。例えば、掃除ロボット３３０は、仮想壁３１１と３１２との間に仮想ライン３４１を定義し、仮想壁３１２と３１３との間にもう１つの仮想ライン３４２を定義し、仮想壁３１３と３１４との間にもう１つの仮想ライン３４３を定義し、そして、仮想壁３１４と３１１との間にもう１つの仮想ライン３４４を定義する。
【００３６】
所望の保護領域は、仮想ライン３４１〜３４４によって定義される。この実施形態では、掃除ロボット３３０は、仮想ライン３４１〜３４４によって定義される所望の保護領域内で動作される。なお、掃除ロボット３３０は、仮想ライン３４１〜３４４によって定義された所望の保護領域外で動作されるようにしてもよい。この場合、掃除ロボット３３０は、仮想ライン３４１〜３４４によって定義された所望の保護領域を掃除しない。
【００３７】
この実施形態では、仮想ライン３４１〜３４４のそれぞれは、任意の障害物または任意の立体壁（ｓｔｅｒｅｏ−ｗａｌｌ）を含まない。しかし、本発明はこれに限定されず、仮想ライン３４１〜３４４の１つが１つの障害物または１つの立体壁を含んでもよい。例えば、障害物（例えばイス）が仮想壁３１１と３１２との間に存在しても、掃除ロボットは、仮想壁３１１と３１２との間の仮想ラインを定義することができる。また、仮想ラインは、不規則なライン（非直線）にすることもできる。
【００３８】
また、本発明の掃除ロボット制御システムは、１つの仮想ラインを定義する前に、掃除ロボット３３０が立体壁に沿って移動し、掃除領域の輪郭（ｏｕｔｌｉｎｅ）を得て、仮想壁の位置を判定することもできる。この場合、掃除ロボット３３０は、仮想壁の位置に従って掃除領域の輪郭で１つの仮想ラインを定義する。
【００３９】
図４は、本発明の掃除ロボットの例示的な実施形態の構成を示すブロック図である。本発明の掃除ロボット４００は、投光器４１０、受光器４３０、処理ユニット４５０、記憶ユニット４７０、及びローラー４９０を含む。
【００４０】
投光器４１０は、光線ＬＩを放射する。受光器４３０は、特定の反射光Ｒ１及びＲ２を受信する。なお、本発明は、投光器４１０と受光器４３０の種類を限定しない。この実施形態では、投光器４１０によって放射された光線ＬＩと受光器４３０によって受信された反射光Ｒ１及びＲ２はレーザー、赤外線、または他の光束である。
【００４１】
処理ユニット４５０は、投光器４１０を駆動し、光線ＬＩを放射する。処理ユニット４５０は、受光器４３０によって受信された特定の反射光Ｒ１及びＲ２に従って、仮想壁の位置を得る。処理ユニット４５０は、記憶ユニット４７０で得られた位置を記録する。この実施形態では、処理ユニット４５０は、保存ユニット４７０に保存されたデータに従って仮想ラインを定義する。処理ユニット４５０は、ローラー４９０を制御し、掃除ロボットが仮想ラインを超えないようにする。
【００４２】
光線ＬＩを発生するために、投光器を例に説明する。本発明の掃除ロボット制御システムは、特定のパターンを起こして反射光を発生できる任意の装置であれば、投光器４１０として用いることができる。同様に、特定の反射光Ｒ１及びＲ２を受信するために、受光器を例に説明する。本発明の掃除ロボット制御システムは、反射光を処理できる任意の装置であれば受光器４３０として用いることができる。
【００４３】
本発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、これらを限定するものではないことは理解される。逆に、当業者が、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動やアレンジを加えることができるものである。よって、本発明の特許請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る掃除ロボット制御システムは、特定パターンをそれぞれ備えた複数の仮想壁を有することで、仮想壁に電力消費が発生しないにもかかわらず、掃除ロボットが仮想壁の位置を正確に検知することができる。そのため、本発明に係る掃除ロボット制御システムによれば、消費電力を削減させることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００                掃除ロボット制御システム
１１０、１３０        仮想壁
１５０                掃除ロボット
１１２                特定パターン
１３２                特定パターン
ＶＬ                  仮想ライン
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４        反射光
ＬＩ                  光線
２００                特定パターン
３１１〜３１４        仮想壁
３２１〜３２４        特定パターン
３３０                掃除ロボット
３４１〜３４４        仮想ライン
４００                掃除ロボット
４１０                投光器
４３０                受光器
４５０                処理ユニット
４７０                記憶ユニット
４９０                ローラー
【図１】
2012221490.tif 000003
【図２Ａ】
2012221490.tif 000004
【図２Ｂ】
2012221490.tif 000005
【図３】
2012221490.tif 000006
【図４】
2012221490.tif 000007