JP2008139990A - Light emission device and self-propelled device guiding system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置及び自走式装置誘導システムに関する。 The present invention relates to a light emitting device and a self-propelled device guidance system.
従来、所定の走行パターンに基づいて走行して、所与の機能や任務を遂行する自走式装置が知られている。
このような自走式装置は、例えば、当該自走式装置の駆動電源を蓄える蓄電池の充電を行うために、所定の充電装置まで自律走行する必要がある。
Conventionally, a self-propelled device that travels based on a predetermined traveling pattern and performs a given function or mission is known.
For example, such a self-propelled device needs to autonomously travel to a predetermined charging device in order to charge a storage battery that stores the drive power of the self-propelled device.
そこで、例えば、充電装置に点状の発光部を備え、当該発光部により発光される光ビームによって自走式装置を充電装置まで誘導する手段が提案された。
しかしながら、この手段には、発光部により発光される光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が充電装置まで正確に誘導され難いという問題がある。
また、この手段には、充電装置が設置される床面の影響で(すなわち、例えば、床面が絨毯の場合とフローリングの場合とで)、発光部により発光される光ビームの高さが異なり、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題がある。
Thus, for example, a means has been proposed in which a charging device is provided with a dot-like light emitting unit, and the self-propelled device is guided to the charging device by a light beam emitted from the light emitting unit.
However, this means has a problem that it is difficult to accurately guide the self-propelled device to the charging device due to the influence of the light beam emitted from the light emitting portion in the left-right direction.
In addition, the height of the light beam emitted from the light emitting unit is different in this means due to the influence of the floor surface on which the charging device is installed (that is, for example, when the floor surface is a carpet and flooring). There is a problem that the self-propelled device may not be able to reliably detect the light beam.
そこで、例えば、上下方向に長軸な線状の発光部を備える手段が提案された(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、特許文献1では、蛍光灯を備える手段や、複数の面発光LEDを上下方向に並べて備える手段などが提案された。
Specifically,
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、充電装置が設置される床面の影響によって、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題は解決できるものの、発光部により発光される光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が充電装置まで正確に誘導され難いという問題は解決できない。
さらに、特許文献1に開示された技術のうち複数の面発光LEDを上下方向に並べて備える手段は、複数のLEDが必要であるため、コストがかかるという問題がある。
However, although the technique disclosed in
Further, among the techniques disclosed in
本発明の課題は、安価な構成で、自走式装置に確実に検出されるとともに、自走式装置を正確に誘導することができる発光装置及び当該発光装置により自走式装置を誘導する自走式装置誘導システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light-emitting device that can be reliably detected by a self-propelled device with a low-cost configuration and can accurately guide the self-propelled device, and a self-propelled device that uses the light-emitting device It is to provide a traveling device guidance system.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備え、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The light guiding means includes
On the optical path of the light beam generated by the generating means inside, a cavity for reflecting the light beam in the vertical direction,
The inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflection surfaces that reflect the light beam generated by the generating means.
請求項2に記載の発明は、
光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備え、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする。
The invention described in
A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The light guiding means includes
On the optical path of the light beam generated by the generating means inside, a reflection member that reflects the light beam in the vertical direction,
The inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflection surfaces that reflect the light beam generated by the generating means.
請求項3に記載の発明は、
光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることを特徴とする。
The invention described in claim 3
A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The light emitting means generates a light beam having a substantially elliptical shape with a long axis in the vertical direction.
請求項4に記載の発明は、
自走式装置を誘導するための光ビームを発光する発光装置において、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to
In a light-emitting device that emits a light beam for guiding a self-propelled device,
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
It is characterized by providing.
請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載の発光装置において、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備えることを特徴とする。
The invention described in claim 5
The light-emitting device according to
The light guiding means includes
A cavity for reflecting the light beam in the vertical direction is provided on the optical path of the light beam generated by the generating means inside.
請求項6に記載の発明は、
請求項4に記載の発光装置において、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備えることを特徴とする。
The invention described in claim 6
The light-emitting device according to
The light guiding means includes
A reflection member for reflecting the light beam in the vertical direction is provided on the optical path of the light beam generated by the generating means inside.
請求項7に記載の発明は、
請求項4〜6の何れか一項に記載の発光装置において、
前記導光手段は、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする。
The invention described in claim 7
In the light-emitting device as described in any one of Claims 4-6,
The light guiding means includes
The inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflection surfaces that reflect the light beam generated by the generating means.
請求項8に記載の発明は、
請求項4〜7の何れか一項に記載の発光装置において、
前記発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることを特徴とする。
The invention according to claim 8 provides:
In the light-emitting device as described in any one of Claims 4-7,
The light emitting means generates a light beam having a substantially elliptical shape with a long axis in the vertical direction.
請求項1に記載の発明によれば、光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
発光装置は、発生手段によって、光ビームを発生することができ、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光することができ、自走式装置は、検出部によって、光を受光して検出することができ、回転駆動部によって、当該自走式装置を回転させることができ、回転制御手段によって、予め設定された所定のタイミングになると、検出部によって発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう回転駆動部を制御することができる。
すなわち、発光装置は、導光手段によって、1つの発生手段により発生された光ビームを上下方向に拡散させることができるため、複数の発生手段(LED等)を備えることなく、発光装置が設置される床面の影響で、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題を解決することができる。したがって、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
また、発光装置は、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを左右方向に収束させることができるため、光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が発光装置まで正確に誘導され難いという問題を解決することができる。したがって、自走式装置を正確に誘導することができる。
According to the first aspect of the present invention, the light emitting device that emits the light beam and the light beam that autonomously travels on the floor surface in the predetermined room and is emitted by the light emitting device at a predetermined timing set in advance. In a self-propelled device guidance system comprising a self-propelled device that is guided and moved,
The light-emitting device can generate a light beam by the generating unit, and can guide the light beam generated by the generating unit to be converged in the left-right direction and diffused in the vertical direction by the light-guiding unit. The self-propelled device can detect and detect light by the detection unit, can rotate the self-propelled device by the rotation drive unit, and is preset by the rotation control means. When the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the rotation driving unit may be controlled so that the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. it can.
That is, since the light emitting device can diffuse the light beam generated by one generating unit in the vertical direction by the light guiding unit, the light emitting device is installed without a plurality of generating units (LEDs, etc.). The problem that the self-propelled device cannot reliably detect the light beam due to the influence of the floor surface can be solved. Therefore, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
Further, since the light emitting device can converge the light beam generated by the generating means in the left-right direction by the light guiding means, the self-propelled device can accurately reach the light emitting device due to the influence of the light beam in the left-right direction. It is possible to solve the problem that it is difficult to be guided to. Accordingly, the self-propelled device can be accurately guided.
また、導光手段は、内部における発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備えている。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
In addition, the light guide means includes a cavity portion that reflects the light beam in the vertical direction on the optical path of the light beam generated by the generating means inside.
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device is further diffused in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
また、導光手段は、左側面及び右側面の内面が、発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面である。
したがって、導光手段は、導光手段に導入された光ビームが側面からもれるのを抑えることができるため、光ビームが効率よく自走式装置に検出される。
In the light guide unit, the inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflection surfaces that reflect the light beam generated by the generation unit.
Therefore, the light guide means can suppress the light beam introduced into the light guide means from leaking from the side surface, so that the light beam is efficiently detected by the self-propelled device.
請求項2に記載の発明によれば、光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、発光装置は、発生手段によって、光ビームを発生することができ、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光することができ、自走式装置は、検出部によって、光を受光して検出することができ、回転駆動部によって、当該自走式装置を回転させることができ、回転制御手段によって、予め設定された所定のタイミングになると、検出部によって発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう回転駆動部を制御することができる。
すなわち、発光装置は、導光手段によって、1つの発生手段により発生された光ビームを上下方向に拡散させることができるため、複数の発生手段(LED等)を備えることなく、発光装置が設置される床面の影響で、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題を解決することができる。したがって、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
また、発光装置は、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを左右方向に収束させることができるため、光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が発光装置まで正確に誘導され難いという問題を解決することができる。したがって、自走式装置を正確に誘導することができる。
According to the second aspect of the present invention, the light emitting device that emits the light beam and the light beam that autonomously travels on the floor surface in the predetermined room and is emitted by the light emitting device at a predetermined timing set in advance. A self-propelled device guidance system comprising a self-propelled device that is guided by the light-emitting device, wherein the light-emitting device can generate a light beam by the generating means, and is generated by the generating means by the light guiding means The light beam can be guided to converge in the left-right direction and diffuse in the up-down direction, and the self-propelled device can detect and detect light by the detection unit, The self-propelled device can be rotated, and when the rotation control means detects a light beam emitted from the light emitting device at a predetermined timing set in advance, It is possible to control the rotation driving unit to face the traveling direction of the self-propelled apparatus in a direction in which the light beam arrives.
That is, since the light emitting device can diffuse the light beam generated by one generating unit in the vertical direction by the light guiding unit, the light emitting device is installed without a plurality of generating units (LEDs, etc.). The problem that the self-propelled device cannot reliably detect the light beam due to the influence of the floor surface can be solved. Therefore, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
Further, since the light emitting device can converge the light beam generated by the generating means in the left-right direction by the light guiding means, the self-propelled device can accurately reach the light emitting device due to the influence of the light beam in the left-right direction. It is possible to solve the problem that it is difficult to be guided to. Accordingly, the self-propelled device can be accurately guided.
また、導光手段は、内部における発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備えている。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
The light guide means includes a reflecting member that reflects the light beam in the vertical direction on the optical path of the light beam generated by the generating means inside.
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device is further diffused in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
また、導光手段は、左側面及び右側面の内面が、発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面である。
したがって、導光手段は、導光手段に導入された光ビームが側面からもれるのを抑えることができるため、光ビームが効率よく自走式装置に検出される。
In the light guide unit, the inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflection surfaces that reflect the light beam generated by the generation unit.
Therefore, the light guide means can suppress the light beam introduced into the light guide means from leaking from the side surface, so that the light beam is efficiently detected by the self-propelled device.
請求項3に記載の発明によれば、光ビームを発光する発光装置と、所定の室内の床面上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると当該発光装置により発光された光ビームに誘導されて移動する自走式装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、発光装置は、発生手段によって、光ビームを発生することができ、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光することができ、自走式装置は、検出部によって、光を受光して検出することができ、回転駆動部によって、当該自走式装置を回転させることができ、回転制御手段によって、予め設定された所定のタイミングになると、検出部によって発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう回転駆動部を制御することができる。
すなわち、発光装置は、導光手段によって、1つの発生手段により発生された光ビームを上下方向に拡散させることができるため、複数の発生手段(LED等)を備えることなく、発光装置が設置される床面の影響で、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題を解決することができる。したがって、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
また、発光装置は、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを左右方向に収束させることができるため、光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が発光装置まで正確に誘導され難いという問題を解決することができる。したがって、自走式装置を正確に誘導することができる。
According to a third aspect of the present invention, a light emitting device that emits a light beam and a light beam that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and is emitted by the light emitting device at a predetermined timing set in advance. A self-propelled device guidance system comprising a self-propelled device that is guided by the light-emitting device, wherein the light-emitting device can generate a light beam by the generating means, and is generated by the generating means by the light guiding means The light beam can be guided to converge in the left-right direction and diffuse in the up-down direction, and the self-propelled device can detect and detect light by the detection unit, The self-propelled device can be rotated, and when the rotation control means detects a light beam emitted from the light emitting device at a predetermined timing set in advance, It is possible to control the rotation driving unit to face the traveling direction of the self-propelled apparatus in a direction in which the light beam arrives.
That is, since the light emitting device can diffuse the light beam generated by one generating unit in the vertical direction by the light guiding unit, the light emitting device is installed without a plurality of generating units (LEDs, etc.). The problem that the self-propelled device cannot reliably detect the light beam due to the influence of the floor surface can be solved. Therefore, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
Further, since the light emitting device can converge the light beam generated by the generating means in the left-right direction by the light guiding means, the self-propelled device can accurately reach the light emitting device due to the influence of the light beam in the left-right direction. It is possible to solve the problem that it is difficult to be guided to. Accordingly, the self-propelled device can be accurately guided.
また、発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることができる。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に長軸なものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
Further, the light emitting means can generate a substantially elliptical light beam having a long axis in the vertical direction.
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device has a long axis in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
請求項4に記載の発明によれば、自走式装置を誘導するための光ビームを発光する発光装置において、発生手段によって、光ビームを発生することができ、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光することができる。
すなわち、導光手段によって、1つの発生手段により発生された光ビームを上下方向に拡散させることができるため、複数の発生手段(LED等)を備えることなく、発光装置が設置される床面の影響で、自走式装置が光ビームを確実に検出できない場合があるという問題を解決することができる。したがって、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
また、導光手段によって、発生手段により発生された光ビームを左右方向に収束させることができるため、光ビームの左右方向の広がりの影響によって、自走式装置が発光装置まで正確に誘導され難いという問題を解決することができる。したがって、自走式装置を正確に誘導することができる。
According to the invention described in
That is, since the light beam generated by one generating means can be diffused in the vertical direction by the light guiding means, the floor surface on which the light emitting device is installed is provided without a plurality of generating means (LEDs, etc.). Due to the influence, the problem that the self-propelled device may not be able to reliably detect the light beam can be solved. Therefore, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
Further, since the light beam generated by the generating means can be converged in the left-right direction by the light guiding means, the self-propelled device is not easily guided to the light-emitting device due to the influence of the light beam in the left-right direction. Can be solved. Accordingly, the self-propelled device can be accurately guided.
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、導光手段は、内部における発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備えている。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
According to the fifth aspect of the invention, it is needless to say that the same effect as that of the fourth aspect of the invention can be obtained, and the light guiding means is on the optical path of the light beam generated by the generating means inside. And a cavity for reflecting the light beam in the vertical direction.
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device is further diffused in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
請求項6に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、導光手段は、内部における発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備えている。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
According to the invention described in claim 6, it is needless to say that the same effect as that of the invention described in
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device is further diffused in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
請求項7に記載の発明によれば、請求項4〜6の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、導光手段は、左側面及び右側面の内面が、発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面である。
したがって、導光手段は、導光手段に導入された光ビームが側面からもれるのを抑えることができるため、光ビームが効率よく自走式装置に検出される。
According to the invention described in claim 7, it is needless to say that the same effect as that of any one of
Therefore, the light guide means can suppress the light beam introduced into the light guide means from leaking from the side surface, so that the light beam is efficiently detected by the self-propelled device.
請求項8に記載の発明によれば、請求項4〜7の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることができる。
したがって、より一層、発光装置により発光される光ビームが上下方向に長軸なものとなるため、安価な構成で、自走式装置に確実に検出される。
According to the invention described in claim 8, it is needless to say that the same effects as those of the invention described in any one of
Therefore, since the light beam emitted from the light emitting device has a long axis in the vertical direction, it is reliably detected by the self-propelled device with an inexpensive configuration.
以下、図を参照して、本発明にかかる発光装置及び当該発光装置により自走式装置を誘導する自走式装置誘導システムの最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、自走式装置としてセキュリティロボットを例示して、発光装置として充電装置を例示して、説明することとする。
Hereinafter, the best mode of a self-propelled device guidance system for guiding a self-propelled device by the light-emitting device and the light-emitting device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The scope of the invention is not limited to the illustrated example.
In this embodiment, a security robot is exemplified as a self-propelled device, and a charging device is exemplified as a light emitting device.
[第1の実施の形態]
まず、第1の実施の形態における自走式装置誘導システム1について説明する。
[First Embodiment]
First, the self-propelled
<自走式装置誘導システムの構成>
自走式装置誘導システム1は、例えば、図1に示すように、光ビームMを発光し、セキュリティロボット4に充電のための電力を供給する充電装置2と、所定の室内Rの床面F上を所定の走行パターンに基づいて自律走行し、室内Rに侵入する不審者等を監視するとともに、予め設定された所定のタイミングになると充電装置2により発光された光ビームMに誘導されて移動するセキュリティロボット4と、などを備えて構成される。
<Configuration of self-propelled device guidance system>
For example, as shown in FIG. 1, the self-propelled
(充電装置の構成)
充電装置2は、例えば、図1及び図2に示すように、四角柱形状に形成された本体部20と、本体部20の正面に配設された接触端子21と、本体部20の正面に配設された発光部22と、などを備えて構成される。
ここで、本体部20における床面Fに略直行する一側面側を前側(正面)とし、正面に対向する一側面側を後側とする。また、前後方向に直交し且つ床面Fに略平行する方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。
(Configuration of charging device)
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the charging
Here, the one side surface that is substantially perpendicular to the floor surface F in the
(本体部)
本体部20は、例えば、発光部22などを衝撃や塵埃から保護するためのものであり、発光部22などを覆うようにして設けられている。
(Main body)
The
(接触端子)
接触端子21は、例えば、セキュリティロボット4が着脱自在であり、セキュリティロボット4が装着されると、セキュリティロボット4にセキュリティロボット4の蓄電池(図示省略)の充電のための電力を供給する。
(Contact terminal)
For example, the
(発光部)
発光部22は、例えば、セキュリティロボット4を誘導するための光ビームMを発光する。
具体的には、発光部22は、例えば、図3に示すように、光ビームMを発生させる発生部221と、発生部221の前方に配設され、発生部221により発生された光ビームMを導光する導光板222と、などを備えて構成される。
(Light emitting part)
For example, the
Specifically, for example, as shown in FIG. 3, the
発生部221は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等であり、発生手段として、略円形状の光ビームMを発生する。
The
導光板222は、例えば、導光手段として、発生部221により発生された光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、本体部20の外側に向けて導光する。
For example, the
ここで、例えば、導光板222の平面図を図4(a)に示し、導光板222の正面図を図4(b)に示す。
具体的には、導光板222は、光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、例えば、図4(a)に示すように、光を導出する導出面222bの左右方向に長さが、光を導入する導入面222aの左右方向の長さよりも短く、且つ、例えば、図3や図4(b)に示すように、導出面222bの上下方向の長さが、導入面222aの上下方向の長さよりも長く形成されている。
Here, for example, a plan view of the
Specifically, the
(セキュリティロボットの構成)
セキュリティロボット4は、例えば、図1,図5及び図6に示すように、平面視において略矩形状に形成された本体部40と、セキュリティロボット4が所定の室内Rの床面F上を自律走行するための走行部41と、セキュリティロボット4が所定の室内Rに侵入する不審者等を監視するための監視部42と、セキュリティロボット4が充電するための充電部43と、所定の指示をユーザが入力するための入力部44と、セキュリティロボット4が充電装置2を検出するための検出部45と、これら各部を制御するための制御部46と、などを備えて構成される。
ここで、セキュリティロボット4の進行方向に沿った方向を前後方向として、進行方向側を前側(正面)とし、進行方向の反対側を後側とする。また、前後方向に直交し且つ床面Fに略平行する方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。
(Configuration of security robot)
For example, as shown in FIGS. 1, 5, and 6, the
Here, the direction along the traveling direction of the
(本体部)
本体部40は、例えば、走行部41や制御部46などを衝撃や塵埃から保護するためのものであり、走行部41や制御部46などを覆うようにして設けられている。
(Main body)
The
(走行部)
走行部41は、例えば、左キャタピラ411L及び右キャタピラ411Rと、左走行モータ412L及び右走行モータ412Rと、ジャイロセンサ413と、走行用センサ414と、などを備えて構成される。
(Traveling part)
The traveling
左キャタピラ411L及び右キャタピラ411Rは、例えば、それぞれセキュリティロボット4の左側及び右側に配設されている。
The
左走行モータ412L及び右走行モータ412Rは、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、セキュリティロボット4を走行させる駆動源として機能するとともに、例えば、回転駆動部として、セキュリティロボット4を回転(左転回や右転回)させる駆動源として機能する。
具体的には、左走行モータ412L及び右走行モータ412Rは、例えば、所定の駆動伝達部材を介して、それぞれ左キャタピラ411L及び右キャタピラ411Rを回転させる。
The left traveling motor 412L and the
Specifically, the left travel motor 412L and the
ジャイロセンサ413は、例えば、機械式、光学式、流体式等のジャイロセンサであり、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、セキュリティロボット4の左転回時や右転回時の角速度を検出して、当該角速度検出信号を制御部46に出力する。
The
走行用センサ414は、例えば、超音波センサ、赤外線センサ等であり、本体部40の正面等の所定箇所に配設されている。走行用センサ414は、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、セキュリティロボット4の前方等に位置する障害物を検出して、当該障害物検出信号を制御部46に出力する。
The
(監視部)
監視部42は、例えば、撮像レンズ421と、撮像素子422と、信号処理部423と、などを備えて構成される。
(Monitoring Department)
The
撮像レンズ421は、例えば、本体部40の正面等の所定箇所に配設されている。
The
撮像素子422は、例えば、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサ等の撮像素子であり、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、撮像レンズ421を介して入力された被写体像を画像データに光電変換して、信号処理部423に出力する。
The
信号処理部423は、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、撮像素子422から入力された画像データに所定の画像処理を施して、制御部46に出力する。
The
(充電部)
充電部43は、例えば、端子431と、電力量センサ432と、などを備えて構成される。
(Charging part)
The charging
端子431は、例えば、本体部40の正面に配設されており、例えば、充電装置2の接触端子21と接触して、接触端子21からセキュリティロボット4の蓄電池(図示省略)の充電のための電力の供給を受ける。
The terminal 431 is disposed, for example, on the front surface of the
電力量センサ432は、制御部46から入力される制御信号に従って、例えば、セキュリティロボット4の蓄電池(図示省略)に蓄えられた電力量を検出して、当該電力量検出信号を制御部46に出力する。
The
(入力部)
入力部44は、例えば、本体部40の外面に備えられた操作ボタン(図示省略)や、セキュリティロボット4用のリモートコントローラ(図示省略)及び当該リモートコントローラと通信可能なリモコン受信部(図示省略)などから構成されており、例えば、ユーザにより操作されると、当該操作に伴う各種信号を制御部46に出力する。
(Input section)
The
(検出部)
検出部45は、光(光ビームM)を受光して検出する。
具体的には、検出部45は、例えば、第1検出部45aと、第2検出部45bと、などを備えて構成される。
(Detection unit)
The
Specifically, the
第1検出部45aは、例えば、セキュリティロボット4の本体部40の上面に配置され、側面全周で全方向からの光(光ビームM)を1つの光センサ45a4により受光して検出し、当該光検出信号を制御部46に出力する。
The
ここで、第1検出部45aの正面断面図を図7に示す。
具体的には、第1検出部45aは、例えば、平面視において略円形状に形成されたカバー45a1と、カバー45a1の内部に配設された反射部45a2と、反射部45a2の下方に配設された導光部45a3と、導光部45a3の下方に配置された光センサ45a4と、などを備えて構成される。
Here, FIG. 7 shows a front sectional view of the
Specifically, the
カバー45a1は、例えば、反射部45a2などを衝撃や塵埃から保護するためのものであり、例えば、本体部40の上面から突出するように配設された反射部45a2を覆うようにして設けられている。
カバー45a1は、例えば、略透明な材料で形成されており、充電装置2の発光部22により発光された光ビームMを透過可能となっている。
The cover 45a1 is, for example, for protecting the reflective portion 45a2 from impacts and dust, and is provided, for example, so as to cover the reflective portion 45a2 disposed so as to protrude from the upper surface of the
The cover 45a1 is formed of, for example, a substantially transparent material, and can transmit the light beam M emitted from the
なお、カバー45a1の形状は、平面視において略円形の限りでなく、反射部45a2をカバーすることができるのであれば任意である。 Note that the shape of the cover 45a1 is not limited to a substantially circular shape in plan view, and is arbitrary as long as it can cover the reflective portion 45a2.
反射部45a2は、例えば、頂点が下向きの略円錐形状をなし、円錐面に入射された光(光ビームM)を下方に向けて反射させる。 For example, the reflecting portion 45a2 has a substantially conical shape with the apex facing downward, and reflects light (light beam M) incident on the conical surface downward.
なお、反射部45a2の形状は、略円錐形状の限りでなく、第1検出部45aが側面全周で全方向からの光(光ビームM)を受光して検出することができるのであれば任意である。
The shape of the reflecting portion 45a2 is not limited to a substantially conical shape, and may be any as long as the first detecting
導光部45a3は、例えば、平面視において略円形状に形成されるとともに正面視や側面視において略台形状に形成されており、例えば、反射部45a2により反射された光(光ビームM)を光センサ45a4に向けて導光する。
具体的には、導光部45a3は、例えば、光を導入する導入面(上面)が反射部45a2の上面と略同一或いはそれ以上の大きさを有する略円形状をなし、光を導出する導出面(下面)が光センサ45a4の上面と略同一或いはそれ以下の大きさを有する略円形状をなしている。
The light guide unit 45a3 is formed in, for example, a substantially circular shape in plan view and is formed in a substantially trapezoidal shape in front view or side view. For example, light (light beam M) reflected by the reflection unit 45a2 is used. The light is guided toward the optical sensor 45a4.
Specifically, the light guide unit 45a3 has, for example, a substantially circular shape in which the introduction surface (upper surface) for introducing light has substantially the same or larger size as the upper surface of the reflection unit 45a2, and derives the light. The surface (lower surface) has a substantially circular shape having a size substantially equal to or smaller than the upper surface of the optical sensor 45a4.
なお、導光部45a3の形状は、平面視において略円形状であるとともに正面視や側面視において略台形状の限りでなく、反射部45a2により反射された光を導入して光センサ45a4に導出することができるのであれば任意である。 The shape of the light guide portion 45a3 is not limited to a substantially circular shape in plan view and is substantially trapezoidal in a front view or a side view, and is introduced into the optical sensor 45a4 by introducing light reflected by the reflecting portion 45a2. It is optional if it can be done.
光センサ45a4は、例えば、平面視において略円形状に形成された、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光センサであり、例えば、反射部45a2や導光部45a3の下方に1つ配置され、反射部45a2により反射されて導光部45a3により導光された光(光ビームM)を受光して検出し、当該光検出信号を制御部46に出力する。
The optical sensor 45a4 is, for example, an optical sensor such as a photodiode or a phototransistor formed in a substantially circular shape in plan view. For example, one optical sensor 45a4 is disposed below the reflecting portion 45a2 or the light guiding portion 45a3, and the reflecting portion The light (light beam M) reflected by the light guide 45a2 and guided by the light guide 45a3 is received and detected, and the light detection signal is output to the
なお、光センサ45a4の形状は、平面視において略円形状の限りでなく、例えば、導光部45a3により導光された光をもれなく受光することができるのであれば任意である。 Note that the shape of the optical sensor 45a4 is not limited to a substantially circular shape in plan view, and may be any shape as long as it can receive all the light guided by the light guide unit 45a3.
第2検出部45bは、例えば、セキュリティロボット4の本体部40に配置され、セキュリティロボット4の進行方向(正面)からの光(光ビームM)を1つの光センサ45b2により受光して検出し、当該光検出信号を制御部46に出力する。
具体的には、第2検出部45bは、例えば、導入面に入射された光(光ビームM)を光センサ45b2に向けて導光する導光部45b1と、導光部45b1により導光された光(光ビームM)を受光して検出し、当該光検出信号を制御部46に出力するフォトダイオードやフォトトランジスタなどの光センサ45b2と、などを備えて構成される。
For example, the
Specifically, the
(制御部)
制御部46は、例えば、図6に示すように、CPU(Central Processing Unit)461と、RAM(Random Access Memory)462と、ROM(Read Only Memory)463と、などを備えて構成される。
(Control part)
As shown in FIG. 6, for example, the
CPU461は、例えば、ROM463に記憶されたセキュリティロボット4用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
The
RAM462は、例えば、CPU461によって実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域などを備える。
The
ROM463は、例えば、セキュリティロボット4で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、CPU461によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形でROM463に記憶されている。
The
具体的には、ROM463は、例えば、通常動作モードプログラム463aと、判断プログラム463bと、ランダム走行制御プログラム463cと、回転制御プログラム463dと、直進走行制御プログラム463eと、などを記憶している。
Specifically, the
通常動作モードプログラム463aは、例えば、セキュリティロボット4に通常動作をさせるために、走行部41や監視部42などのセキュリティロボット4の各部を制御する機能を、CPU461に実現させる。
ここで、通常動作とは、例えば、セキュリティロボット4が、所定の室内Rの床面F上を所定の走行パターンに基づいて自律走行して、室内Rを監視する動作である。
For example, the normal
Here, the normal operation is, for example, an operation in which the
判断プログラム463bは、例えば、予め設定された所定のタイミングになったか否かを判断する機能を、CPU461に実現させる。
ここで、所定のタイミングは、例えば、セキュリティロボット4の充電タイミングである。
For example, the
Here, the predetermined timing is, for example, the charging timing of the
具体的には、CPU461は、例えば、電力量センサ432から入力された電力量検出信号に基づいて、セキュリティロボット4の蓄電池(図示省略)に蓄えられた電力量が一定量以下になったか否かを判断し、そして、セキュリティロボット4の蓄電池に蓄えられた電力量が一定量以下になったと判断した場合に、セキュリティロボット4の充電タイミングになったと判断する。
Specifically, for example, the
ランダム走行制御プログラム463cは、例えば、セキュリティロボット4にランダム走行をさせるために、走行部41などのセキュリティロボット4の各部を制御する機能を、CPU461に実現させる。
The random
具体的には、CPU461は、例えば、判断プログラム463bを実行したCPU461によりセキュリティロボット4の充電タイミングになったと判断されると、セキュリティロボット4によるランダム走行を開始させ、そして、例えば、第1検出部45aにより光ビームMがされると、当該ランダム走行を終了させる。
Specifically, for example, when the
回転制御プログラム463dは、例えば、予め設定された所定のタイミング(例えば、セキュリティロボット4の充電タイミング)になると、検出部45によって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出された際に、当該光ビームMが到来する方向にセキュリティロボット4の進行方向が向くよう左走行モータ412L及び右走行モータ412Rを制御して、セキュリティロボット4を回転させる機能を、CPU461に実現させる。
In the
具体的には、CPU461は、例えば、判断プログラム463bを実行したCPU461により予め設定されたセキュリティロボット4の充電タイミングになったと判断されると、第1検出部45aによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出された際に、第2検出部45bによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されるように左走行モータ412L及び右走行モータ412Rを制御して、セキュリティロボット4を回転させる。
CPU461は、かかる回転制御プログラム463dを実行することによって、回転制御手段として機能する。
Specifically, for example, when the
The
直進走行制御プログラム463eは、例えば、セキュリティロボット4に直進走行をさせるために、走行部41などのセキュリティロボット4の各部を制御する機能を、CPU461に実現させる。
The straight
具体的には、CPU461は、例えば、回転制御プログラム463dを実行したCPU461によりセキュリティロボット4が回転されて、第2検出部45bによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されると、セキュリティロボット4に直進走行をさせる。
Specifically, in the
そして、CPU461は、例えば、端子431が充電装置2の接触端子21と接触するまで、回転制御プログラム463dを実行して、第2検出部45bにより光ビームMが検出され続けるようにセキュリティロボット4を回転させるとともに、直進走行制御プログラム463eを実行して、セキュリティロボット4を直進走行させることによって、セキュリティロボット4を充電装置2に向けて移動させる。
ここで、CPU461は、例えば、電気的に或いはスイッチによって、端子431が充電装置2の接触端子21と接触したか否かを判断する。
Then, for example, the
Here, the
<自走式装置誘導処理>
自走式装置誘導システム1によるセキュリティロボット4の誘導に関する処理について、図8のフローチャートを参照して説明する。
<Self-propelled device guidance processing>
Processing related to guidance of the
まず、セキュリティロボット4のCPU461は、通常動作モードプログラム463aを実行して、セキュリティロボット4に通常動作をさせる(ステップS1)。
First, the
次いで、CPU461は、判断プログラム463bを実行して、予め設定されたセキュリティロボット4の充電タイミングになったか否かを判断する(ステップS2)。
Next, the
ステップS2で、セキュリティロボット4の充電タイミングになっていないと判断すると(ステップS2;No)、CPU461は、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
If it is determined in step S2 that it is not the timing for charging the security robot 4 (step S2; No), the
一方、ステップS2で、セキュリティロボット4の充電タイミングになったと判断すると(ステップS2;Yes)、CPU461は、第1検出部45aによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されているか否かを判断する(ステップS3)。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the charging timing of the
ステップS3で、第1検出部45aによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されていないと判断すると(ステップS3;No)、CPU461は、ランダム走行制御プログラム463cを実行して、セキュリティロボット4にランダム走行をさせ(ステップS4)、ステップS3以降の処理を繰り返して行う。
If it is determined in step S3 that the light beam M emitted by the
一方、ステップS3で、第1検出部45によって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されていると判断すると(ステップS3;Yes)、CPU461は、回転制御プログラム463dを実行して、第2検出部46bによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されるように左走行モータ412L及び右走行モータ412Rを制御して、セキュリティロボット4を回転させる(ステップS5)。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the light beam M emitted from the
次いで、CPU461は、直進走行制御プログラム463eを実行して、セキュリティロボット4を直進走行させる(ステップS6)。
Next, the
次いで、CPU461は、端子431が充電装置2の接触端子21と接触したか否かを判断する(ステップS7)。
Next, the
ステップS7で、端子431が充電装置2の接触端子21と接触していないと判断すると(ステップS7;No)、CPU461は、ステップ5以降の処理を繰り返して行う。
If it is determined in step S7 that the terminal 431 is not in contact with the
一方、端子431が充電装置2の端子21と接触したと判断すると(ステップS7;Yes)、CPU461は、電力量センサ432から入力された電力量検出信号に基づいて、セキュリティロボット4の充電が完了したか否かを判断する(ステップS8)。
On the other hand, when determining that the terminal 431 has contacted the
ステップS8で、セキュリティロボット4の充電が完了していないと判断すると(ステップS8;No)、CPU461は、ステップS8の処理を繰り返して行う。
If it is determined in step S8 that charging of the
一方、ステップS8で、セキュリティロボット4の充電が完了したと判断すると(ステップS8;Yes)、CPU461は、ステップS1以降の処理を繰り返して行う。
On the other hand, when it is determined in step S8 that charging of the
以上説明した第1の実施の形態の自走式装置誘導システム1によれば、光ビームMを発光する充電装置2(発光装置)と、所定の室内Rの床面F上を自律走行し、予め設定された所定のタイミングになると充電装置2により発光された光ビームMに誘導されて移動するセキュリティロボット4(自走式装置)と、を備え、充電装置2は、発光部22によって、光ビームMを発光することができ、セキュリティロボット4は、セキュリティロボット4の本体部40の上面に配置された第1検出部45aによって、側面全周で全方向からの光(光ビームM)を1つの光センサ45a4で受光して検出することができ、セキュリティロボット4の本体部40に配置された第2検出部45bによって、セキュリティロボット4の進行方向からの光(光ビームM)を1つの光センサ45b2で受光して検出することができ、左走行モータ412L及び右走行モータ412Rによって、セキュリティロボット4を回転させることができ、回転制御プログラム463dを実行したCPU461によって、予め設定された所定のタイミング(例えば、セキュリティロボット4の充電タイミング)になると、第1検出部45aによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出された際に、第2検出部45bによって充電装置2の発光部22により発光された光ビームMが検出されるように左走行モータ412L及び右走行モータ412Rを制御して、セキュリティロボット4を回転させることができる。
すなわち、第1検出部45a及び第2検出部45bは、各々1つの光センサ(光センサ45a4,光センサ45b2)によって充電装置2により発光された光ビームMを検出するだけでよいため、CCDセンサやCMOSセンサなどの高価な画像センサを備える必要がなく、セキュリティロボット4は、比較的安価な構成で、確実に所望の位置(例えば、充電装置2)まで誘導されて移動することができる。
According to the self-propelled
That is, each of the
また、第1検出部45aは、頂点が下向きの略円錐形状をなし、円錐面に入射された光(光ビームM)を下方に向けて反射させる反射部45a2を備え、第1検出部45aの光センサ45a4は、反射部45a2の下方に配置され、反射部45a2により反射された光(光ビームM)を受光する。
したがって、反射部45a2によって、全方向からの光(光ビームM)を反射することができ、1つの光センサ45a4によって、当該反射された光(光ビームM)を受光することができるため、第1検出部45aは、確実に側面全周で全方向からの光(光ビームM)を受光して検出することができる。
In addition, the
Therefore, the light (light beam M) from all directions can be reflected by the reflecting portion 45a2, and the reflected light (light beam M) can be received by one optical sensor 45a4. The one
また、第1検出部45aは、反射部45a2により反射された光(光ビームM)を第1検出部45aの光センサ45a4に向けて導光する導光部45a3を備えている。
したがって、導光部45a3によって、確実に反射部45a2により反射された光(光ビームM)を第1検出部45aの光センサ45a4に向けて導光することができるため、第1検出部45aは、精度よく充電装置2を検出することができる。
The
Therefore, the light (light beam M) reflected by the reflector 45a2 can be reliably guided toward the optical sensor 45a4 of the
また、セキュリティロボット4を誘導するための光ビームMを発光する充電装置2は、発生部221によって、光ビームMを発生することができ、導光板222によって、発生部221により発生された光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光することができる。
すなわち、導光板222によって、1つの発生部221により発生された光ビームMを上下方向に拡散させることができる。したがって、充電装置2が設置される床面Fの影響で(すなわち、例えば、床面Fが絨毯の場合とフローリングの場合とで)、発光部22により発光される光ビームMの高さが異なり、セキュリティロボット4が光ビームMを確実に検出できない場合があるという問題があるが、充電装置2は、複数の発生手段(LED等)を備えることなく、当該問題を解決することができる。したがって、安価な構成で、セキュリティロボット4に確実に検出される。
また、発光部22により発光される光ビームMの左右方向の広がりの影響によって、セキュリティロボット4が正確に誘導され難いという問題があるが、充電装置2は、導光板222によって、発生部221により発生された光ビームMを左右方向に収束させることができるため、当該問題を解決することができる。したがって、セキュリティロボット4を正確に誘導することができる。
Further, the charging
That is, the light beam M generated by one
Further, there is a problem that the
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態における自走式装置誘導システム1Aについて説明する。
なお、第2の実施の形態の自走式装置誘導システム1Aは、充電装置2の構成のみが第1の実施の形態の自走式装置誘導システム1と異なる。具体的には、充電装置2の発光部22の導光板222の構成の一部が異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
[Second Embodiment]
Next, a self-propelled
The self-propelled
<自走式装置誘導システムの構成>
自走式装置誘導システム1Aは、例えば、図9に示すように、光ビームMを発光し、セキュリティロボット4に充電のための電力を供給する充電装置2Aと、セキュリティロボット4と、などを備えて構成される。
<Configuration of self-propelled device guidance system>
For example, as shown in FIG. 9, the self-propelled
(充電装置の構成)
充電装置2Aは、例えば、図9に示すように、本体部20と、接触端子21と、本体部20の正面に配設された発光部22Aと、などを備えて構成される。
(Configuration of charging device)
For example, as illustrated in FIG. 9, the charging
(発光部)
発光部22Aは、例えば、セキュリティロボット4を誘導するための光ビームMを発光する。
具体的には、発光部22Aは、例えば、図10に示すように、発生部221と、発生部221の前方に配設された導光板222Aと、などを備えて構成される。
(Light emitting part)
The
Specifically, the
導光板222Aは、例えば、導光手段として、発生部221により発生された光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、本体部20の外側に向けて導光する。
For example, the
ここで、例えば、導光板222Aの平面図を図11(a)に示し、導光板222Aの正面図を図11(b)に示す。
具体的には、導光板222Aは、光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、例えば、図11(a)に示すように、光を導出する導出面222bの左右方向に長さが、光を導入する導入面222aの左右方向の長さよりも短く、且つ、例えば、図10や図11(b)に示すように、導出面222bの上下方向の長さが、導入面222aの上下方向の長さよりも長く形成されている。
Here, for example, a plan view of the
Specifically, the
また、導光板222Aは、例えば、内部における発生部221により発生された光ビームMの光路上に、光ビームMを上下方向に反射させる空洞部223Aを備えるとともに、左側面222c及び右側面222dの内面が、発生部221により発生された光ビームMを反射させる反射面224Aになっている。
In addition, the
具体的には、空洞部223Aは、例えば、側面視及び平面視において前後方向に長軸な略楕円形状をなすとともに正面視において略円形状をなし、例えば、その表面において、すなわち、空洞部223Aと、導光板222Aを形成する導光部材と、の境界面において、発生部221により発生された光ビームMを上下方向に反射させる。
Specifically, the
なお、空洞部223Aの形状は、側面視及び平面視において前後方向に長軸な略楕円形状であるとともに正面視において略円形状の限りでなく、光ビームMを上下方向に反射させることができるのであれば任意である。
The shape of the
また、反射面224Aは、例えば、発生部221により発生された光ビームMを内側に向けて反射させる。
Further, the
以上説明した第2の実施の形態の自走式装置誘導システム1Aによれば、導光板222Aは、内部における発生部221により発生された光ビームMの光路上に、光ビームMを上下方向に反射させる空洞部223Aを備えている。
したがって、より一層、充電装置2Aにより発光された光ビームMが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、セキュリティロボット4に確実に検出される。
According to the self-propelled
Therefore, since the light beam M emitted from the
また、導光板222Aは、左側面222c及び右側面222dの内面が、発生部221により発生された光ビームMを反射させる反射面224Aである。
したがって、導光板222Aは、導光板222Aに導入された光ビームMが側面からもれるのを抑えることができるため、光ビームMが効率よくセキュリティロボット4に検出される。
In the
Accordingly, the
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態における自走式装置誘導システム1Bについて説明する。
なお、第3の実施の形態の自走式装置誘導システム1Bは、充電装置2Aの構成のみが第2の実施の形態の自走式装置誘導システム1Aと異なる。具体的には、充電装置2Aの発光部22Aの導光板222Aの構成の一部が異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
[Third Embodiment]
Next, the self-propelled
The self-propelled
<自走式装置誘導システムの構成>
自走式装置誘導システム1Bは、例えば、図12に示すように、光ビームMを発光し、セキュリティロボット4に充電のための電力を供給する充電装置2Bと、セキュリティロボット4と、などを備えて構成される。
<Configuration of self-propelled device guidance system>
The self-propelled
(充電装置の構成)
充電装置2Bは、例えば、図12に示すように、本体部20と、接触端子21と、本体部20の正面に配設された発光部22Bと、などを備えて構成される。
(Configuration of charging device)
For example, as shown in FIG. 12, the charging
(発光部)
発光部22Bは、例えば、セキュリティロボット4を誘導するための光ビームMを発光する。
具体的には、発光部22Bは、例えば、図13に示すように、発生部221と、発生部221の前方に配設された導光板222Bと、などを備えて構成される。
(Light emitting part)
The
Specifically, for example, as shown in FIG. 13, the
導光板222Bは、例えば、導光手段として、発生部221により発生された光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、本体部20の外側に向けて導光する。
For example, the
ここで、例えば、導光板222Bの平面図を図14(a)に示し、導光板222Bの正面図を図14(b)に示す。
具体的には、導光板222Bは、光ビームMを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように、例えば、図14(a)に示すように、光を導出する導出面222bの左右方向に長さが、光を導入する導入面222aの左右方向の長さよりも短く、且つ、例えば、図13や図14(b)に示すように、導出面222bの上下方向の長さが、導入面222aの上下方向の長さよりも長く形成されている。
Here, for example, a plan view of the
Specifically, the
また、導光板222Bは、例えば、内部における発生部221により発生された光ビームMの光路上に、光ビームMを上下方向に反射させる反射部材223Bを備えるとともに、左側面222c及び右側面222dの内面が、発生部221により発生された光ビームMを反射させる反射面224Aになっている。
In addition, the
具体的には、反射部材223Bは、例えば、側面視において頂角が後向きの略二等辺三角形状をなすとともに平面視や正面視において略矩形状をなし、例えば、その表面において、発生部221により発生された光ビームMを上下方向に反射させる。
Specifically, the reflecting
なお、反射部材223Bの形状は、側面視において頂角が後向きの略二等辺三角形状であるとともに平面視や正面視において略矩形状の限りでなく、光ビームMを上下方向に反射させることができるのであれば任意である。
The shape of the reflecting
以上説明した第3の実施の形態の自走式装置誘導システム1Bによれば、導光板222Bは、内部における発生部221により発生された光ビームMの光路上に、光ビームMを上下方向に反射させる反射部材223Bを備えている。
したがって、より一層、充電装置2Bにより発光された光ビームMが上下方向に拡散したものとなるため、安価な構成で、セキュリティロボット4に確実に検出される。
According to the self-propelled
Therefore, since the light beam M emitted from the charging
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態における自走式装置誘導システム1Cについて説明する。
なお、第4の実施の形態の自走式装置誘導システム1Cは、充電装置2の構成のみが第1の実施の形態の自走式装置誘導システム1と異なる。具体的には、充電装置2の発光部22の発生部221の構成の一部が異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a self-propelled
The self-propelled
<自走式装置誘導システムの構成>
自走式装置誘導システム1Cは、例えば、図15に示すように、光ビームMを発光し、セキュリティロボット4に充電のための電力を供給する充電装置2Cと、セキュリティロボット4と、などを備えて構成される。
<Configuration of self-propelled device guidance system>
For example, as shown in FIG. 15, the self-propelled
(充電装置の構成)
充電装置2Cは、例えば、図15に示すように、本体部20と、接触端子21と、本体部20の正面に配設された発光部22Cと、などを備えて構成される。
(Configuration of charging device)
For example, as illustrated in FIG. 15, the charging
(発光部)
発光部22Cは、例えば、セキュリティロボット4を誘導するための光ビームMを発光する。
具体的には、発光部22Cは、例えば、図16に示すように、発生部221Cと、導光板222と、などを備えて構成される。
(Light emitting part)
The
Specifically, the
発生部221Cは、例えば、LED等であり、発生手段として、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームMを発生する。 The generation unit 221C is, for example, an LED or the like, and generates a substantially elliptical light beam M having a long axis in the vertical direction as a generation unit.
以上説明した第4の実施の形態の自走式装置誘導システム1Cによれば、発光部221Cは、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームMを発生させることができる。
したがって、より一層、充電装置2Cにより発光された光ビームMが上下方向に長軸なものとなるため、安価な構成で、セキュリティロボット4に確実に検出される。
According to the self-propelled
Therefore, since the light beam M emitted from the charging
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist thereof.
第1〜第4の実施の形態において、自走式装置は、セキュリティロボット4の限りでなく、光ビームMにより誘導されて移動可能な装置であれば任意であり、発光装置は、充電装置2,2A,2B,2Cの限りでなく、光ビームMを発光して自走式装置を誘導可能な装置であれば任意である。
In the first to fourth embodiments, the self-propelled device is not limited to the
第2の実施の形態において、導光板222Aに空洞部223Aと反射面224Aとを備えるようにしたが、導光板222Aには、空洞部223Aだけを備えてもよいし、反射面224Aだけを備えてもよい。
また、第3の実施の形態において、導光板222Bに反射部材223Bと反射面224Aとを備えるようにしたが、導光板222Bには、反射部材223Bだけを備えてもよいし、反射面224Aだけを備えてもよい。
In the second embodiment, the
In the third embodiment, the
第4の実施の形態において、導光板222は、第2の実施の形態の導光板222Aであってもよいし、第3の実施の形態の導光板222Bであってもよい。
In the fourth embodiment, the
第1〜第4の実施の形態において、セキュリティロボット4の進行方向からの光(光ビームM)を受光して検出する第2検出部は、本体部40の正面に配置された監視部42(撮像素子422等)であってもよい。
In the first to fourth embodiments, the second detection unit that receives and detects the light (light beam M) from the traveling direction of the
1,1A,1B,1C 自走式装置誘導システム
2,2A,2B,2C 充電装置(発光装置)
22,22A,22B,22C 発光部
221,221C 発生部(発生手段)
222,222A,222B 導光板(導光手段)
223A 空洞部
223B 反射部材
223A 反射面
4 セキュリティロボット(自走式装置)
45 検出部
412L 左走行モータ(回転駆動部)
412R 右走行モータ(回転駆動部)
461 CPU(回転制御手段)
463d 回転制御プログラム(回転制御手段)
F 床面
M 光ビーム
R 室内
1, 1A, 1B, 1C Self-propelled
22, 22A, 22B, 22C
222, 222A, 222B Light guide plate (light guide means)
45 Detection unit 412L Left travel motor (rotary drive unit)
412R Right travel motor (rotary drive)
461 CPU (rotation control means)
463d Rotation control program (rotation control means)
F Floor M Light beam R Indoor
Claims (8)
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備え、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする自走式装置誘導システム。 A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The light guiding means includes
On the optical path of the light beam generated by the generating means inside, a cavity for reflecting the light beam in the vertical direction,
The self-propelled device guidance system, wherein inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflecting surfaces that reflect the light beam generated by the generating means.
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備え、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする自走式装置誘導システム。 A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The light guiding means includes
On the optical path of the light beam generated by the generating means inside, a reflection member that reflects the light beam in the vertical direction,
The self-propelled device guidance system, wherein inner surfaces of the left side surface and the right side surface are reflecting surfaces that reflect the light beam generated by the generating means.
前記発光装置は、
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備え、
前記自走式装置は、
光を受光して検出する検出部と、
当該自走式装置を回転させる回転駆動部と、
前記予め設定された所定のタイミングになると、前記検出部によって前記発光装置により発光された光ビームが検出された際に、当該光ビームが到来する方向に当該自走式装置の進行方向が向くよう前記回転駆動部を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることを特徴とする自走式装置誘導システム。 A light-emitting device that emits a light beam, and a self-propelled device that autonomously travels on a floor surface in a predetermined room and moves by being guided by the light beam emitted by the light-emitting device at a predetermined timing set in advance In a self-propelled device guidance system comprising:
The light emitting device
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
With
The self-propelled device is
A detector that receives and detects light;
A rotation drive for rotating the self-propelled device;
When the predetermined timing set in advance is reached, when the light beam emitted from the light emitting device is detected by the detection unit, the traveling direction of the self-propelled device is directed in the direction in which the light beam arrives. Rotation control means for controlling the rotation drive unit;
With
The self-propelled device guidance system characterized in that the light emitting means generates a light beam having a substantially elliptical shape with a long axis in the vertical direction.
前記光ビームを発生する発生手段と、
前記発生手段により発生された光ビームを、左右方向に収束させ且つ上下方向に拡散させるように導光する導光手段と、
を備えることを特徴とする発光装置。 In a light-emitting device that emits a light beam for guiding a self-propelled device,
Generating means for generating the light beam;
A light guide means for guiding the light beam generated by the generating means so as to converge in the left-right direction and diffuse in the vertical direction;
A light emitting device comprising:
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる空洞部を備えることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 4.
The light guiding means includes
A light emitting device, comprising: a cavity for reflecting the light beam in the vertical direction on an optical path of the light beam generated by the generating means inside.
前記導光手段は、
内部における前記発生手段により発生された光ビームの光路上に、当該光ビームを上下方向に反射させる反射部材を備えることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 4.
The light guiding means includes
A light emitting device comprising: a reflection member configured to reflect the light beam in a vertical direction on an optical path of the light beam generated by the generation unit inside.
前記導光手段は、
左側面及び右側面の内面が、前記発生手段により発生された光ビームを反射させる反射面であることを特徴とする発光装置。 In the light-emitting device as described in any one of Claims 4-6,
The light guiding means includes
A light emitting device characterized in that inner surfaces of a left side surface and a right side surface are reflecting surfaces for reflecting a light beam generated by the generating means.
前記発光手段は、上下方向に長軸な略楕円形状の光ビームを発生させることを特徴とする発光装置。 In the light-emitting device as described in any one of Claims 4-7,
The light-emitting device generates a light beam having a substantially elliptical shape with a long axis in the vertical direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006324037A JP2008139990A (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Light emission device and self-propelled device guiding system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016143406A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 恩斯邁電子(深▲シン▼)有限公司 | Movement guide method and movement guide device |
CN106078723A (en) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 西安旭霆信息技术有限公司 | Robot system based on automatic addressing charging |
-
2006
- 2006-11-30 JP JP2006324037A patent/JP2008139990A/en active Pending
Cited By (3)
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CN106153032A (en) * | 2015-01-30 | 2016-11-23 | 恩斯迈电子(深圳)有限公司 | Movement guiding method and movement guiding device |
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