JP2003281550A - 面評価装置及び移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動しながら機能を果たす移動装置において
移動面の状態の評価が可能な面評価装置を提供する。 【解決手段】 フラクタル次元は対象画像の複雑さや自
己相似性に基づいた画像固有の物理量を示す指標であ
る。面評価装置においては、移動装置の移動面の模様に
よってフラクタル次元が変動するため、この値を用いて
移動面の評価が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動装置に関し、
例えば掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱調理器においては、調理器内
部の調理環境あるいは調理される食品の状態を多種多様
なセンサを利用して検出し、それに基づき加熱の制御を
おこなってきた。以下複合レンジを例に従来の加熱調理
器について説明する。

【０００３】（図１４）は従来の複合レンジの概略構造
を示すものである。（図１４(a)）において、１０１は
マイクロ波を発生するマグネトロン、１０２はマグネト
ロン１０１を駆動するマグネトロン駆動回路、１０３は
マグネトロン１０１が生成したマイクロ波を加熱庫に導
く導波管、１０４は加熱庫内を加熱するヒータ、１０５
はヒータ１０４を駆動するヒータ駆動回路、１０６は食
品を載せるテーブル、１０７は加熱庫内の温度を検出す
る温度センサ、１０８は食品の重量などを検出する重量
センサ、１０９はセンサ情報に基づきマグネトロン１０
１とヒータ１０４の出力を制御する制御部、１１０はユ
ーザからの調理開始や調理に対する要求の指令を受ける
インターフェース部である。

【０００４】この従来の複合レンジの制御回路の構成を
表現すると、（図１４(b)）のようなブロック図にな
る。従来の複合レンジでは、ユーザの食品の加熱に対す
る要求をインターフェース部１１０が受け、温度センサ
１０７による食品の温度の情報Ｓ１１と重量センサ１０
８による食品の重量の情報Ｓ１２から判断された現在の
食品の加熱の状態に基づき、ユーザの要求に沿う調理と
なるように、制御部１０９がマグネトロン駆動回路１０
２を制御して適当な強度のマイクロ波をマグネトロン１
０１で発生させたり、ヒータ駆動回路１０５を制御して
適当な熱量の熱をヒータ１０４で発生させている。

【０００５】一方、掃除機においては、従来吸引してい
る塵の有無やその量を光センサなどの塵検出センサを利
用して検出し、それに基づいて吸引力および回転ブラシ
の制御をおこなっていた。

【０００６】（図１５）は従来の掃除機の概略構造を示
すものである。（図１５(a)）において、２０１は吸引
ノズル、２０２は床面の塵をかき上げる回転ブラシ、２
０３は回転ブラシ２０２を回転させるための回転ブラシ
駆動装置、２０４は吸引管、２０５は吸引管２０４内を
通過する塵を検出する塵検出センサ、２０６は吸引ホー
ス、２０７は吸引した塵を溜める塵袋、２０８は吸引力
を発生する吸引ポンプ、２０９は吸引ポンプ２０８を駆
動する吸引ポンプ駆動回路、２１０はユーザの掃除機へ
の操作、要求を受けるインターフェース部、２１１は吸
引中の塵量から回転ブラシ２０２と吸引ポンプ２０８を
制御する制御部である。

【０００７】この従来の掃除機の制御回路の構成を表現
すると、（図１５(b)）のようなブロック図になる。従
来の掃除機では、インターフェース部２１０においてユ
ーザによって掃除機の電源の操作や掃除しようとする床
面の種類が入力され、塵検出センサ２０５によって吸引
ノズルから吸引された塵量を検出し、その塵量の情報Ｓ
２１に基づいて制御部２１１が回転ブラシ駆動装置２０
３および吸引ポンプ駆動回路２０９を制御して、塵の量
に応じて回転ブラシ２０２と吸引ポンプ２０８を駆動す
る。例えば塵量Ｓ２１が多ければ回転ブラシ２０２の回
転数は速く吸引ポンプ２０８の吸引力は強くなり、逆に
塵量Ｓ２１が少なければ回転ブラシ２０２の回転数は遅
く吸引ポンプ２０８の吸引力は弱くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の掃除機では、吸引中の塵量による回転ブラシや吸
引力の制御は可能であるものの、畳、絨毯といった床面
を判別する手段を具備していないために、ユーザが床面
の種別を入力しない場合に畳の上で回転ブラシが速く回
転して畳を傷めたり、毛足の長い絨毯で、回転ブラシの
回転量と吸引力を増加させると絨毯の奥深くの塵がとれ
るにもかかわらず、塵検出センサでは吸引開始時に絨毯
表面付近の塵しか検出されず、その表面の塵の吸引が終
了すると絨毯の奥の方にある塵が残っているのに動作を
停止してしまう問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記の従来の問題を解決するもの
で、掃除機などの移動装置の制御のために、床などの移
動面の評価、判別機能を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は地面、床、壁などの面の画像を撮像する画
像入力部と、前記画像入力部から入力された画像のフラ
クタル次元を計算するフラクタル次元計算部と、前記フ
ラクタル次元計算部で計算されたフラクタル次元の変動
履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたフラ
クタル次元の変動履歴に基づいて面の評価、判別をする
評価部を具備する。

【００１１】フラクタル次元を計算することにより対象
画像の複雑さや自己相似性に基づいた画像固有の物理量
を検出することができる。

【００１２】面評価装置においては、フラクタル次元は
床などの移動面の性質を表すものであり、この値にした
がって駆動の制御あるいは吸引の制御をおこなうことに
より、面の状態に応じた移動装置や掃除機の制御を実現
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（参考例１）以下本発明の参考例
について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】（図１）は参考例である複合レンジの概略
構造を示したものであり、（図１(a)）は複合レンジの
機構の概略、（図１(b)）は調理評価装置のブロック
図、（図１(c)）は複合レンジ全体の制御の流れのブロ
ック図を示したものである。

【００１５】（図１(a)）において、１０１はマグネト
ロン、１０２はマグネトロン駆動回路、１０３は導波
管、１０４はヒータ、１０５はヒータ駆動回路、１０６
はテーブル、１０７は温度センサ、１０８は重量セン
サ、１０９はマグネトロンやヒータを制御する制御部、
１１０はユーザから調理の指示を受けるインターフェー
ス部であり、以上の構成は（図１４）の従来例と同様の
ものである。

【００１６】従来例と異なるのは、調理の状況を評価す
る調理評価装置１１を具備している点で、この調理評価
装置１１はフラクタル次元を用いて調理の評価をおこな
っている。

【００１７】フラクタル次元とは、図形やシステムの挙
動の複雑さあるいはその自己相似性を表す値である。こ
の値が小さいと図形やシステムの挙動は単純で規則性が
あり、大きいと複雑で自己相似性があるということが知
られている（文献１．合原一幸編：”カオス − カオ
ス理論の基礎とその応用”、サイエンス社、pp93-95、1
990）。画像情報からフラクタル次元を求める方法は、
学会等でいくつか提案されている（文献２．金子
博：”フラクタル特徴とテクスチャ解析”、電子情報通
信学会論文誌D Vol.J70-D、 No.5、 pp.964-972、 198
7、文献３．横矢直和：”フラクタルによる三次元複雑
形状の解析とその応用”、信学技法PRU86-23、 198
6）。ここではその中の一つである文献２において提案
されたフラクタル次元を求める方法について説明する。

【００１８】

【数１】

【００１９】（数１）は画像Ｉの総輝度面積を求める式
である。（数１）においてA(r)は画像Iの総輝度面積
で、rは単位分割領域の一辺の長さ、a(r)は１単位分割
領域の輝度面積である。（図２）は輝度面について説明
したもので、（図２(a)）のように画像Ｉを一辺ｒの格
子状の単位分割領域に分割し、（図２(b)）のように単
位分割領域をＸＹ平面上に置き各頂点の輝度をＺ軸方向
にとったときにＸＹＺ空間に形成される面が輝度面で、
その面積がa(r)である。総輝度面積A(r)は（図２）で示
した単位分割領域あたりの輝度面積a(r)を画像Iについ
ての総和をとったものである。一般に、総輝度面積A(r)
と、単位分割領域の一辺の長さrとの間には（数２）で
表す関係が近似的に成立する。

【００２０】

【数２】

【００２１】この（数２）中のDで表された値が画像Iの
フラクタル次元である。したがって様々なrの値に対し
てA(r)の値を計算し、最小二乗法を用いることによりD
の値を求めることができる。本実施例では以上の計算法
によってフラクタル次元を求めることとする。

【００２２】このようにして計算された画像のフラクタ
ル次元は、学会等におけるこれまでの研究より、画像の
大きさ、明るさ、色といった性質とは異なり、その画像
の複雑さや自己相似性の定量的な表現指標となることが
知られている。

【００２３】（図３）は画像とフラクタル次元の関係を
示すものであり、（図３(a)(b)）のフラクタル次元の値
を（表１）に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】これより、（図３(a)(b)）の２つの画像を
比較すると、（図３(a)）の規則的で単純なパターンよ
りも、（図３(b)）の自己相似性をもち複雑な模様の方
が高いフラクタル次元を持つ。本参考例ではこのフラク
タル次元を用いて食品の調理の評価をおこなう。

【００２６】（図４）は焼き魚の調理過程の各段階を示
したものである。（図４(a)）は加熱する前の生の状
態、（図４(b)）は約３分経過時の内部がまだ生焼けで
ある状態、（図４(c)）は約６分経過時の調理完了の状
態である。（表２）はこれら各段階のフラクタル次元を
示したものである。

【００２７】

【表２】

【００２８】（図４(a)）では魚表面に比較的規則的で
単純な縦縞状の模様がついているが、（図５(b)）、
（図５(c)）と調理がすすむにつれて焼けこげが表面に
でき、次第に複雑な模様が形成されている。この例より
明らかなように、一般に調理の進行とともに食品表面に
焼き色や焦げ目がつくことにより、表面の模様が変化し
次元値が単調に変動してゆくことが分かる。したがっ
て、このフラクタル次元より食品表面の調理状態を知る
ことができる。これにより、単に温めるだけではなく、
よりおいしく見える調理状態を定量的に評価することが
可能となる。本参考例ではこのフラクタル次元を用いて
調理の評価をおこない加熱の制御をおこなわせる。以下
に本参考例の詳細な構成と動作手順を示す。

【００２９】（図１(b)）は、すでに（図１(a)）で説明
した調理評価装置１１の詳細な構成を示したものであ
る。この調理評価装置は、食品の画像情報を撮像するカ
メラなどの画像入力装置１と、フラクタル次元計算部２
と、フラクタル次元を記憶する記憶部３と、フラクタル
次元から調理の状況を評価する評価部４から構成されて
いる。画像入力装置１によって撮影された食品表面の画
像は、フラクタル次元計算部２において（数１）（数
２）を用いてそのフラクタル次元を計算し、この計算結
果の時系列が記憶部３において記憶され、評価部４にお
いて記憶されたフラクタル次元の値やその時系列の変動
履歴より調理の状況を評価し評価結果Ｓ１を出力する。

【００３０】（図１(c)）は全体の制御の流れを示した
ものである。加熱調理中の食品について、調理評価装置
１１は食品表面の焼けこげの様子から調理の進行具合の
情報Ｓ１を出力し、温度センサ１０７は食品周辺の温度
の情報Ｓ１１を出力し、さらに重量センサ１０８は食品
の重量の情報Ｓ１２を出力する。制御部１０９はこれら
のＳ１、Ｓ１１、Ｓ１２の３つの情報から、食品全体の
加熱状態と食品表面の焼き色の状態を総合的に評価し、
この評価結果からインタフェース部１１０にユーザから
入力された、十分な焼き色をつけるとか、焼き色はうす
くなどの調理の指令にしたがうように、マグネトロン駆
動回路１０２とヒータ駆動回路１０５を制御して、適当
な強度のマイクロ波をマグネトロン１０１で発生させ、
適当な熱量の熱をヒータ１０４で発生させる。例えば温
度センサ１０７の情報Ｓ１１と重量センサ１０８の情報
Ｓ１２から全体の加熱状態は十分であると判断される
が、調理評価装置１１の情報Ｓ１からは食品表面の焼き
色はあまりついていないと判断される場合は、制御部１
０９がマグネトロン１０１の出力を減少させ同時にヒー
タ１０４の出力を増加させることにより、食品内部のこ
れ以上の加熱を抑え、食品表面を重点的に加熱し焼き色
をつけるようにマグネトロン駆動回路１０２とヒータ駆
動回路１０５の制御をおこなう。

【００３１】これにより、従来の複合レンジに比べて食
品の加熱不足、加熱過剰がなくなり表面の焼き色を良好
な状態に仕上げることが可能となるため、食品の加熱む
らの少ない調理を実現することができる。

【００３２】なお、本参考例では画像入力装置としてカ
メラが用いられた場合について説明したが、（図５）に
示すような、焦電センサやフォトトランジスタなどのセ
ンサ１ａを、複数個一定間隔で一列に配したラインセン
サ１ｂを用いてもよい。この１次元に配置されたライン
センサからの２次元の画像情報の取得は、ラインセンサ
の角度を変化させて食品表面上を走査させたり、（図
１）のテーブル１０６を食品とともに回転させることに
より可能となる。

【００３３】また、本参考例では調理評価装置１１によ
ってマグネトロン１０１およびヒータ１０４の出力の制
御をおこなったが、（図１）の構成に加え、（図６
(a)）に示すようにマイクロ波を攪拌するスタラファン
１１１およびスタラファン駆動装置１１２と、ヒータの
熱を循環させる循環ファン１１３および循環ファン駆動
装置１１４と、食品を置くためのテーブル１０６を回転
させるテーブル駆動装置１１５を具備した構成で、（図
６(b)）に示すように調理評価装置１１の評価結果に基
づいて、スタラファン１１１の回転、あるいは循環ファ
ン１１３の回転、あるいはテーブル１０８の回転を制御
しても同様の効果が得られる。

【００３４】この第一の参考例では、複合レンジを対象
として具体例を示したが、（図７）で示すような構成の
オーブントースターでも同様な効果が発生する。（図７
(a)）はオーブントースターの機構の概略を示し、上面
ヒータ２１と、下面ヒータ２２と、これらのヒータを駆
動するヒータ駆動回路２３と、調理評価装置１１を具備
している。（図７(b)）はオーブントースターの制御の
流れを示したブロック図で、図中の調理評価装置１１は
図１で示した複合レンジと同一のものであり、この評価
結果Ｓ１に基づいて制御部２４が上下のヒータの出力の
制御をおこなうものである。この例においても調理評価
装置１１が調理の進行具合を評価することにより、最適
な出力で加熱をおこなうため、前記の参考例と同様に最
適な加熱の状態を実現し、良好な焼き色をつけることを
可能としている。

【００３５】なお、前記の例において用いられているヒ
ータは、いずれの場合も電熱によるものであっても、ガ
ス火によるものであってもよい。またマグネトロン、ヒ
ータに限定せず考えられるあらゆる加熱手段に適用可能
である。

【００３６】また、本参考例においてはフラクタル次元
の計算法として１つの方法のみを説明したが、現在学会
などで提案されているあらゆる計算法を用いても調理評
価が可能である。

【００３７】（実施例１）以下本発明の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３８】（図８）は本実施例である掃除機の概略構
造を示すものである。（図８(a)）は掃除機の機構の概
略、（図８(b)）は面評価装置のブロック図、（図８
(c)）は掃除機全体の制御の流れをブロック図で示した
ものである。

【００３９】（図８(a)） において、２０１は吸引ノズ
ル、２０２は回転ブラシ、２０３は回転ブラシ駆動装
置、２０４は吸引管、２０５は塵検出センサ、２０６は
吸引ホース、２０７は塵袋、２０８は吸引ポンプ、２０
９は吸引ポンプ駆動回路、２１０はインターフェース
部、２１１は回転ブラシと吸引ポンプを制御する制御部
であり、以上の構成は（図１２）の従来例と同様のもの
である。

【００４０】従来例と異なるのは、移動面である床面を
判別する面評価装置２１を具備している点である。

【００４１】（図９）は掃除機が移動する床面の例を示
したものである。（図９(a)）は板張りの廊下の模様で
あり、（図９(b)）は絨毯の模様である。（表３）はこ
れら各床面模様のフラクタル次元を示したものである。

【００４２】

【表３】

【００４３】（図９(a)）の木目模様では比較的規則的
で単純な縞状の模様がついているが、（図９(b)）の絨
毯の模様では不規則で複雑な模様がついている。この例
より明らかなように、床面によってその面固有の模様が
あるため、その模様のフラクタル次元を求めることによ
って、掃除機が現在塵を吸引している床面の種類の判別
をおこなうことが可能である。本実施例では、単に塵の
多少によって吸引の制御をするだけでなく、フラクタル
次元より床面を判別した上で、その床面に応じた吸引制
御をおこなう。これにより床面を傷めることなく塵を残
らず吸引することが可能となる。以下に本実施例の詳細
な構成を示す。

【００４４】（図８(b)）は、面評価装置２１の詳細な
構成を示したもので、カメラなどの画像入力装置１と、
フラクタル次元計算部２と、フラクタル次元の時系列の
情報を記憶する記憶部３と、フラクタル次元より床面の
評価、判別をする評価部４からなり、この構成は実施例
１の調理評価装置１１と同一のものである。この面評価
装置２１においては、フラクタル次元計算部２で計算さ
れた床面のフラクタル次元やその時系列な変動履歴より
床面を判別しその結果Ｓ２を出力する。

【００４５】全体の制御の流れを（図８(c)）で示す。
インターフェース部２１０は従来のようにユーザから床
面の指定は受けず、単に掃除の開始の指令のみを受け
る。制御部２１１は面評価装置２１によって判別された
床面の判別結果Ｓ２と塵検出センサ２０５で検出された
現在吸引している塵量Ｓ２１に基づいて、回転ブラシ駆
動装置２０３と吸引ポンプ駆動回路２０９を制御して、
適当な回転数で回転ブラシ２０２を回転させたり、適当
な強度の吸引力となるよう吸引ポンプ２０８を駆動させ
る。例えば、床面から検出されたフラクタル次元の値が
小さい場合、面評価装置２１は畳であると判断し、この
判断結果Ｓ２を受けて、制御部２１１は畳の表面を傷つ
けぬように回転ブラシ２０２回転を止め、現在吸引して
いる塵量Ｓ２１によって吸引ポンプ２０８の吸引力の制
御のみをおこなう。また、フラクタル次元の値が大きい
場合は、面評価装置２１は絨毯であると判断し、塵量Ｓ
２１が少なくても吸引力を弱めず、回転ブラシ２０２を
十分回転させることにより、絨毯の奥深くに入り込んだ
塵をかき上げ、塵の吸引残しのないようにする。

【００４６】このようにフラクタル次元を用いた面評価
装置を新たに導入し、掃除をしている床面の判別をおこ
なうことにより、ユーザ自身が床面の種類を掃除機に入
力することなく、床面を傷めずに塵を十分吸引すること
が実現可能となる。

【００４７】なお、本実施例では画像入力装置としてカ
メラを用いたが、カメラの代わりとして焦電センサやフ
ォトトランジスタなどの光センサや超音波センサ等の距
離センサなどを用いてもよい。例えば、（図１０(a)）
で示すように、距離センサ１ｃを１つだけ用いると、こ
れを吸引ノズル２０１に設置することにより吸引ノズル
２０１が床面を移動するとともに距離センサ１ｃも移動
するため、距離センサ１ｃの移動方向をx軸、距離セン
サ１ｃが検出する床面までの距離の方向をy軸とする
と、（図１０(b)）のような床面の１次元の凹凸情報を
得ることができる。

【００４８】このような１次元の凹凸情報から床面を判
別する面評価装置２１’の構成を（図１１）に示す。

【００４９】面評価装置２１’は既に（図８(b)）で示
した面評価装置２１と比べて、画像入力装置の代わり
に、１つの焦電センサまたはフォトトランジスタあるい
はその他の距離センサからなる凹凸入力装置１’を備
え、フラクタル次元計算部２においては本実施例のよう
に画像のフラクタル次元を計算するのではなく、（図１
０(b)）に示した１次元の曲線のフラクタル次元の計算
をおこない、このフラクタル次元によって床面の評価を
おこなっている。曲線のフラクタル次元の計算法は、基
本的には（数１）（数２）で説明したのと同一の方法で
求めることができる。詳細は手順については文献４で解
説されている（文献４．T.Higuchi:"Approach To Irreg
ula Time Series On The Basis Of The Fractal Theor
y",Physical D31 , pp.227-283,Elsevier Science Publ
ishers B.V. 1988）。

【００５０】また、焦電センサや距離センサを複数個等
間隔にならべ（図５(a)）で示したようなラインセンサ
１ｂを形成し、これを掃除機のノズル部分につけて用い
てもよい。本来、ラインセンサの情報は１次元である
が、吸引ノズルが移動することによって２次元の画像情
報を得ることが可能となる。

【００５１】（実施例２）以下本発明の第二の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００５２】（図１２）は本実施例である自動搬送車の
概略構造を示したものである。３０１は移動方向前方の
画像を取得する前方画像入力装置、３０２は近傍の障害
物などを検出する障害物センサ、３０３は移動のための
駆動輪、３０４はこの駆動輪３０３を駆動するモータな
どの駆動輪駆動装置、３０５は操舵のための操舵輪、３
０６はこの操舵輪３０５を駆動する操舵輪駆動装置、３
０７は駆動輪や操舵輪から搬送車本体へ伝わる振動を軽
減させるためのアクティブサスペンション、３０８はア
クティブサスペンション駆動装置、５は床面の画像を取
得する床面画像入力装置、６は床面の凹凸を取得する床
面凹凸入力装置である。

【００５３】自動搬送車は工場内での部品や製品の搬送
を無人でおこなう移動装置である。自動搬送車の移動の
ために、従来工場内部の床面には移動経路に沿ってガイ
ドラインが描かれ、そのガイドラインを認識して移動し
ている。このガイドラインは（図１３(a)）に示したガ
イドライン検出装置３１により検出される。このガイド
ライン検出装置は、前記した前方画像入力装置３０１お
よび床面画像入力装置５に加えて、これらの画像入力装
置から入力された画像の画像処理をする画像処理部３０
９と、その処理された画像を評価する評価部３１０で構
成され、この評価部での評価結果Ｓ３に基づいて、搬送
車がガイドラインに沿うよう駆動輪や操舵輪を制御して
いる。

【００５４】（図１３(b)）が示すのは障害物検出装置
３２で前記の障害物センサ３０２と評価部３１１から構
成される。この評価部での評価結果Ｓ４に基づいて障害
物に接触しないように駆動輪や操舵輪を制御している。

【００５５】以上は従来の自動搬送車の構成と同一であ
るが、この従来の構成では床面からはっきりと塗り分け
られたガイドラインを識別してそれに沿った移動は可能
であるが、床面上に存在している凹凸や段差などが検出
できず、搬送車本体に大きな振動が伝わるために、丁寧
な取り扱いが要求される精密な部品などを搬送中に損傷
することがあった。

【００５６】そこで本実施例では従来の構成に加えて、
（図１３(c）)で示す面評価装置３３を具備している。
面評価装置３３は、移動している床面の画像情報を撮像
する床面画像入力装置５と、床面の凹凸を検出する床面
凹凸入力装置６と、これらの入力のフラクタル次元を求
めるフラクタル次元計算部２と、フラクタル次元を記憶
する記憶部３と、フラクタル次元から床面の状態を評価
する評価部４から構成される。

【００５７】本実施例ではガイドラインに加えて、床面
の凹凸や模様を検出し、そこからフラクタル次元を計算
することにより床面の状態を認識し、より振動の少ない
移動のための制御をおこなわせる。

【００５８】（図１３(d)）は全体の制御の流れであ
る。ガイドライン検出装置３１はガイドラインへの追尾
の状況Ｓ３を出力し、障害物検出装置３２は障害物の接
近の状況Ｓ４を出力し、面評価装置３３は床面の状態Ｓ
５を出力する。制御部３１２はこれら３つの装置の出力
に基づき、駆動輪駆動装置３０４と操舵輪制御装置３０
６とアクティブサスペンション駆動装置３０８を制御し
て、駆動輪３０３、操舵輪３０５、アクティブサスペン
ション３０７を動作させる。このとき制御部３１２は、
荒れた床面ならばゆっくりとかつサスペンションのスト
ロークを大きく十分に床面からの振動を吸収しながらガ
イドラインを追尾するように制御し、またスムーズな床
面ならば迅速にガイドラインを追尾するように制御す
る。このように、フラクタル次元を用いた床面の判別を
おこなうことにより、精密な部品も運搬可能な振動の少
ない走行が可能となる。また、従来、移動の手がかりと
しては色を塗り分けたガイドラインしか利用できなかっ
たが、床面のテキスチュアの判別が可能となるため、よ
り多彩なガイドラインを構築することが可能となる。

【００５９】なお、本実施例では工場内の自動搬送車に
ついて説明したが、同様の構成である自動車の駆動、操
舵、サスペンションの制御も可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明は、画像入力装置と
フラクタル次元計算部を設け、移動面上を移動しながら
機能を果たす移動装置において、移動面の画像情報のフ
ラクタル次元に基づいて装置の制御をおこなうことによ
り、移動面の状態に応じた装置の移動や機能を実現する
ことを可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例における複合レンジの構成を示す図

【図２】画像の輝度面を示す図

【図３】画像のフラクタル次元の性質を示す図

【図４】焼き魚の調理過程を示す図

【図５】ラインセンサを示す図

【図６】フラクラル次元を用いてスタラファン、循環フ
ァン、テーブルの制御をおこなう複合レンジの構成を示
す図

【図７】フラクタル次元を用いてヒータの制御をおこな
うオーブントースターの構成を示す図

【図８】第一の実施例における掃除機の構成を示す図

【図９】床面の模様を示す図

【図１０】凹凸入力装置の動作を示す図

【図１１】凹凸入力装置を持つ面評価装置の構成を示す
図

【図１２】第二の実施例における自動搬送車の構成を示
す図

【図１３】第二の実施例である自動搬送車の制御の流れ
を示す図

【図１４】従来の複合レンジの構成を示す図

【図１５】従来の掃除機の構成を示す図

【符号の説明】

１ 画像入力装置 １’ 凹凸入力装置 １a センサ １b ラインセンサ １c 距離センサ ２ フラクタル次元計算部 ３ 記憶部 ４ 評価部 ５ 床面画像入力装置 ６ 床面凹凸入力装置 １１ 調理評価装置 １１’ 調理評価装置 ２１ 上面ヒータ ２２ 下面ヒータ ２３ ヒータ駆動回路 ２４ 制御部 ２５ インタフェース部 ３１ ガイドライン検出装置 ３２ 障害物検出装置 ３３ 面評価装置 １０１ マグネトロン １０２ マグネトロン駆動回路 １０３ 導波管 １０４ ヒータ １０５ ヒータ駆動回路 １０６ テーブル １０７ 温度センサ １０８ 重量センサ １０９ 制御部 １１０ インタフェース部 １１１ スタラファン １１２ スタラファン駆動装置 １１３ 循環ファン １１４ 循環ファン駆動装置 １１５ テーブル駆動装置 ２０１ 吸引ノズル ２０２ 回転ブラシ ２０３ 回転ブラシ駆動装置 ２０４ 吸引管 ２０５ 塵検出センサ ２０６ 吸引ホース ２０７ 塵袋 ２０８ 吸引ポンプ ２０９ 吸引ポンプ駆動回路 ２１０ インタフェース部 ２１１ 制御部 ３０１ 前方画像入力装置 ３０２ 障害物センサ ３０３ 駆動輪 ３０４ 駆動輪駆動装置 ３０５ 操舵輪 ３０６ 操舵輪駆動装置 ３０７ アクティブサスペンション ３０８ アクティブサスペンション駆動装置 ３０９ 画像処理部 ３１０ 評価部 ３１１ 評価部 ３１２ 制御部 Ｓ１ 調理評価装置の出力 Ｓ２ 面評価装置の出力 Ｓ２’ 面評価装置の出力 Ｓ３ ガイドライン検出装置の出力 Ｓ４ 障害物検出装置の出力 Ｓ５ 面評価装置の出力 Ｓ１１ 温度センサの出力 Ｓ１２ 重量センサの出力 Ｓ２１ 塵検出センサの出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB05 CC00 CC14 CC40 FF04 FF41 JJ03 NN20 PP13 QQ00 QQ03 QQ17 QQ18 QQ23 QQ27 3B057 DA04 DA09 3L086 AA02 CB01 CB20 DA12 DA26 DA29 5L096 CA02 FA22 JA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地面、床、壁などの面の画像を撮像する
   画像入力部と、前記画像入力部から入力された画像のフ
   ラクタル次元を計算するフラクタル次元計算部と、前記
   フラクタル次元計算部で計算されたフラクタル次元の変
   動履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたフ
   ラクタル次元の変動履歴に基づいて面の評価、判別をす
   る評価部を具備することを特徴とする面評価装置。
2. 【請求項２】 移動装置が移動する地面、床、壁などの
   移動面の凹凸の状態を検出する凹凸入力部と、前記凹凸
   入力部から入力された移動面の凹凸の状態のフラクタル
   次元を計算するフラクタル次元計算部と、前記フラクタ
   ル次元計算部で計算されたフラクタル次元の変動履歴を
   記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたフラクタル
   次元の変動履歴に基づいて移動面の評価、判別をする評
   価部を具備することを特徴とする面評価装置。
3. 【請求項３】 地面、床、壁などの面の画像を撮像する
   画像入力部と、前記画像入力部から入力された面の模様
   のフラクタル次元を計算するフラクタル次元計算部と、
   前記フラクタル次元計算部で計算されたフラクタル次元
   の変動履歴を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶され
   たフラクタル次元の変動履歴に基づいて面の評価、判別
   をする評価部を具備することを特徴とする面評価装置。
4. 【請求項４】 請求項1から３のいずれか１項に記載の
   面評価装置に加え、面上を移動するための駆動部と、前
   記面評価装置の評価結果に基づいて前記駆動部を制御す
   る制御部を具備することを特徴とする移動装置。
5. 【請求項５】 請求項1から３のいずれか１項に記載の
   面評価装置に加え、塵を吸い込む吸引ポンプと、前記吸
   引ポンプを駆動する吸引ポンプ駆動装置と、前記面評価
   装置の評価結果に基づいて前記吸引ポンプ駆動装置を制
   御する制御部を具備することを特徴とする掃除機。
6. 【請求項６】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   面評価装置に加え、床面の塵をかき上げる回転ブラシ
   と、前記回転ブラシを駆動する回転ブラシ駆動装置と、
   塵を吸い込む吸引ポンプと、前記吸引ポンプを駆動する
   吸引ポンプ駆動装置と、前記面評価装置で評価、判別さ
   れた面の状態に基づいて前記回転ブラシ駆動装置と前記
   吸引ポンプ駆動装置を制御する制御部を具備した掃除
   機。